вони широко застосовуються як високооктанова добавка до якісних бензинів (що не містить тетраетилсвинець). Це обмежує можливість їх застосування для отримання ізопрену [8] Одним з основних переваг способу отримання ізопрену з изобутилена і формальдегіду в порівнянні з іншими способами отримання цього мономера є висока чистота продукту при порівняно простих методах його виділення і очищення.
Основний недолік процесу - утворення численних побічних продуктів, кількість яких сягає до 0,5 т/т ізопрену. Для утилізації частини побічних продуктів тріметілкарбінольную фракцію піддають розкладанню з утворенням возвращаемого в процес ізобутілену, що значно знижує його витрату на 1 т ізопрену. Розкладання виділюваної фракції метілгідропірана дозволяє додатково отримати до 2% ізопрену.
Іншим недоліком цього способу отримання ізопрену є необхідність рекуперації формальдегіду, що утворюється при розкладанні діметілдіоксана. Цього недоліку позбавлений процес, в якому в якості проміжного продукту отримують метілбутандіол або ізоаміленовий спирт, що легко перетворюються у відносно м'яких умовах (453-527 К) на фосфатних каталізаторах в ізопрен з високим виходом. Однак створенню промислового процесу, що включає стадію утворення цих проміжних продуктів, перешкоджає відсутність методів їх селективного отримання. Найбільш вдалий варіант отримання ізопрену з изобутилена і формальдегіду через стадію метілбутандіола був розроблений співробітниками Інституту органічної хімії ім. Н.Д. Зелінського РАН і Всесоюзного науково-дослідного і проектного інституту мономерів (м Тула). Цей варіант отримання ізопрену з изобутилена і формальдегіду відрізняється від реалізованого в промисловості тим, що процес здійснюють через проміжну стадію утворення 3-метілбутандіола - 1,3. [8]
Зараз пропонується головним спосіб три потенційно придатних для промислового використання процесу отримання ізопрену з изобутилена і формальдегіду. [11]
- діоксанові процес
- Одностадійний процес (кураре)
- Рідкофазний процес (Єврохім)
діоксанові процес
Метод отримання ізопрену в дві стадії через стадію отримання проміжного продукту - діметілдіоксана, з наступним його розкладанням на ізопрен і формальдегід
Достоїнствами цього поширеного методу можна назвати високу чистоту цільового продукту (ізопрену), відносно невисокі вимоги до сировини, більшу продуктивність, тривалий досвід промислової експлуатації (44 роки) і можливість кваліфікованого використання побічних продуктів.
Основними недоліками цього методу є: необхідність рецикла формальдегіду, висока енергоємність, велика кількість побічних продуктів і велике кількості стічних вод і газових викидів в атмосферу
Одностадійний процес (кураре)
Метод отримання ізопрену з изобутилена і формальдегіду без стадії виділення і розкладання проміжних продуктів:
Переваги цього методу в тому, що цей менш енергоємний, більш простий в технологічному виконанні, а також утворює меншу кількість стічних вод і забезпечує високу чистоту ізопрену.
Недоліками ж цього методу є: мала продуктивність, підвищена металоємність; високі вимоги до сировини; використання побічних продуктів тільки в якості котельного палива.
Рідкофазний процес (Єврохім)
Це сучасна технологія на основі жидкофазного каталітичного синтезу ізопрену з изобутилена і формальдегіду, що виключає стадію каталітичного розкладу діметілдіоксана при високих температурах і дозволяє скоротити матеріальне оформлення процесу і енергоспоживання при оптимальних умовах процесу.
Переваги даного методу: висока чистота ізопрену (не менше 99,0% мас. по основному продукту); мала енергоємність невелику кількість стічних вод і газових викидів; невисокі вимоги до сировини; тривалий досвід промислової експлуатації (6 років); можливість кваліфікованого використання частини побічних продуктів. Тобто даний метод об'єднує гідності перших двох. [11]
Таблиця 2 - Переваги і недоліки методів отримання ізопрену
Переваги і недостаткіДіоксановий процессОдностадійний процессЖідкофазний процессВисокая чистота ізопрену ??? Мала енергоємність - ?? Невелика кількість стічних вод і газових викидів - ?? Невелика кількість відходів - ?? Невисокі вимоги до сировини? -? Велика продуктивність?-? Наявність тривалого досвіду промислової експлуатації?-? Можливість кваліфікованого використання побічних продуктів? - (Тільки в якості котельного палива)? Необхідність застосування високолегованих матеріалів - ?? Необхідність рецикла формальдегіду? - Підвищена металоє...
