Kirish; qisqa Umumiy ma'lumot
Poliizobutilen (PIB) asosan neftni qayta ishlash zavodi va neft-kimyo C4 oqimlaridan olingan tozalangan izobutinning past haroratli katyonik polimerizatsiyasi orqali ishlab chiqariladi. Sanoat ishlab chiqaruvchilari odatda molekulyar og'irlik va mahsulot ishlashini nazorat qilish uchun bor triflorid (BF₃) va alyuminiy xlorid (AlCl₃) kabi Lyuis kislotasi katalizator tizimlaridan foydalanadilar.
To‘liq ishlab chiqarish jarayoni xom ashyoni qayta tiklash, izobutenni tozalash, katalizator{0}}yordamida polimerizatsiya, katalizatorni neytrallash, devolatizatsiya, stabilizatsiya, sifat nazorati va qadoqlashni o‘z ichiga oladi. Katalizator turini, reaksiya haroratini va turish vaqtini sozlash orqali ishlab chiqaruvchilar past{2}}qovushqoqlikdagi suyuqliklardan yuqori-molekulyar-og‘irlikdagi qattiq polimerlargacha bo‘lgan PIB navlarini ishlab chiqarishlari mumkin.
Bugungi kunda uzluksiz reaktor texnologiyasi tijoriy PIB ishlab chiqarishda ustunlik qiladi, chunki u yuqori mahsulot mustahkamligi, yuqori rentabellik va-keng miqyosdagi ishlab chiqarish samaradorligini ta'minlaydi.
Poliizobutilen nima?
Polizobutilen (PIB)izobuten (izobutilen) polimerizatsiyasidan olingan sintetik uglevodorod polimeridir.
Takrorlash birligining kimyoviy formulasi:
[-CH₂–C(CH₃)₂-]ₙ
Umumiy molekulyar formula:
(C₄H₈)ₙ
PIB quyidagilar uchun baholanadi:
- Ajoyib suvga chidamlilik
- Gaz to'siqlarining ajoyib xususiyatlari
- Yuqori kimyoviy barqarorlik
- Yaxshi elektr izolyatsiyasi
- Keng yopishqoqlik diapazoni
Molekulyar og'irligiga qarab, PIB quyidagicha ko'rinishi mumkin:
- Shaffof suyuqlik
- Yopishqoq yarim-qattiq
- Kauchuk-qattiq
Ilovalarga quyidagilar kiradi:
- Yog 'qo'shimchalari
- Yelimlar
- Mastiklar
- Yoqilg'i qo'shimchalari
- Elektr izolyatsiyasi
- Oziq-ovqat mahsulotlarini qadoqlash bilan bog'liq{0}}materyallar (qoidalar talablari bajarilganda)
Xom ashyo manbai: izobuten qayerdan keladi?
PIB ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo izobuten hisoblanadi.
Sanoat izobuten odatda quyidagi davrda hosil bo'lgan C4 uglevodorod oqimlaridan olinadi:
- Nafta bug'ining yorilishi
- Suyuqlik katalitik yorilishi (FCC)
- Neft-kimyo olefin ishlab chiqarish
Yuqori oqimning umumiy jarayoni quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- Xom neftni qayta ishlash
- Nafta yoki gaz neftini qayta ishlash
- C4 oqimini yaratish
- Butadien ekstraktsiyasi
- Izobutenni ajratish va tozalash
Tozalashdan so'ng, izobuten ozuqasi polimerizatsiya qurilmasiga kirishdan oldin siqiladi, quritiladi va sovutiladi.
Asosiy ishlab chiqarish printsipi: katyonik polimerizatsiya
Deyarli barcha tijorat PIB izobutenning katyonik polimerizatsiyasi orqali ishlab chiqariladi.
Erkin radikal polimerizatsiyadan farqli-kationik polimerizatsiya quyidagilarni mukammal boshqarish imkonini beradi:
- Molekulyar og'irlik
- Molekulyar vazn taqsimoti
- Mahsulotning yopishqoqligi
- Foydalanishni tugatish-
Jarayon Lyuis kislotasi katalizatori faol karbokatiya turini hosil qilganda boshlanadi.
Faol karbokatsiya zanjir{0}}o‘sish mexanizmi orqali doimiy ravishda yangi izobuten molekulalarini qo‘shib, uzun uglevodorod polimer zanjirlarini hosil qiladi.
Reaktsiya juda ekzotermik bo'lgani uchun haroratni ehtiyotkorlik bilan nazorat qilish zarur.
Juda past haroratlar zanjirni uzatish va tugatish reaktsiyalarini bostirishga yordam beradi, bu ishlab chiqaruvchilarga izchil PIB navlarini ishlab chiqarish imkonini beradi.
Sanoat katalizator tizimlari
Bor triflorid (BF₃) tizimlari
BF₃ katalizator texnologiyasi quyidagilar uchun keng qo'llaniladi:
- Yuqori reaktiv PIB (HR-PIB)
- Past molekulyar og'irlikdagi PIB
- O'rta molekulyar og'irlikdagi PIB
Oddiy afzalliklar:
- Terminalning to'yinmaganligini yaxshiroq nazorat qilish
- Tor molekulyar og'irlik taqsimoti
- Dispersant ishlab chiqarish uchun yuqori reaktivlik
Umumiy ilovalar:
- Yog 'qo'shimchalari
- Yoqilg'i qo'shimchalari
- Yelimlar
- Kimyoviy oraliq mahsulotlar
Odatda molekulyar og'irlik diapazoni:
280–10,000
Alyuminiy xlorid (AlCl₃) tizimlari
AlCl₃ katalizatorlari odatda quyidagilar uchun ishlatiladi:
- O'rta molekulyar og'irlikdagi PIB
- Yuqori molekulyar og'irlikdagi PIB
Afzalliklarga quyidagilar kiradi:
- Yuqori katalitik faollik
- Uzoq polimer zanjirlarini samarali ishlab chiqarish
- PIB markalari kabi kauchuk-uchun mos keladi
Umumiy ilovalar:
- Mastiklar
- Qurilish materiallari
- Saqich asosi
- Elektr izolyatsiyalash mahsulotlari
Odatda molekulyar og'irlik diapazoni:
30,000–2,500,000
Odatda sanoat ishlab chiqarish jarayoni
1-qadam: Ozuqa tayyorlash
Tozalangan izobuten:
- Siqilgan
- Quritilgan
- Filtrlangan
- Oldindan-sovutilgan
Suv va kislorodni minimallashtirish kerak, chunki ular katalizatorning ishlashiga xalaqit berishi mumkin.
2-qadam: polimerizatsiya
Tozalangan izobuten reaktorga tushadi, bu erda:
- Katalizator kiritiladi
- Karbokatatsiya boshlanishi sodir bo'ladi
- Polimer zanjirlari doimiy ravishda o'sib boradi
Odatda reaksiya harorati quyidagilardan iborat:
-30 darajadan -100 darajagacha
kerakli molekulyar og'irligiga qarab.
3-qadam: Reaktsiyani o'chirish
Polimerizatsiyadan so'ng reaktsiya quyidagi yo'llar bilan to'xtatiladi:
- Suv bilan ishlov berish
- Neytrallashtiruvchi vositalar
Bu zanjirning keyingi o'sishini oldini oladi va mahsulot sifatini barqarorlashtiradi.
4-qadam: Katalizatorni olib tashlash
Qoldiq katalizator va qo'shimcha mahsulotlar-yo'q qilinadi:
- Yuvish
- Fazalarni ajratish
- Filtrlash
5-qadam: Devolatilizatsiya
Vakuumli tozalash quyidagilarni olib tashlaydi:
- Reaksiyaga kirmagan izobuten
- Erituvchi qoldiqlari
- Namlik
- Uchuvchi uglevodorodlar
Qayta tiklangan monomer odatda ishlab chiqarishga qayta ishlanadi.
6-qadam: Stabilizatsiya
Yaxshilash uchun antioksidantlar qo'shiladi:
- Saqlash barqarorligi
- Termal qarshilik
- Oksidlanishga qarshilik
7-qadam: qadoqlash
Tayyor PIB naviga qarab qadoqlanadi:
Kam-MVt PIB:
- Chelik barabanlar
- Plastik idishlar
- IBC tanklari
- ISO tanklari
Yuqori-MVt PIB:
- Kartonlar
- Plastik{0}}qoplamalar
- Ommaviy konteynerlar
Ishlab chiqaruvchilar molekulyar og'irlikni qanday nazorat qilishadi
To'rtta asosiy ishlab chiqarish parametrlari PIB xususiyatlarini aniqlaydi:
| Parametr | Effekt |
|---|---|
| Reaktsiya harorati | Past haroratlar odatda molekulyar og'irlikni oshiradi |
| Katalizator turi | Polimer tuzilishi va molekulyar og'irlik taqsimotiga ta'sir qiladi |
| Yashash vaqti | Uzoqroq yashash muddati zanjir o'sishini oshirishi mumkin |
| Katalizator kontsentratsiyasi | Reaktsiya tezligiga va yakuniy molekulyar og'irlikka ta'sir qiladi |
Uzluksiz va ommaviy ishlab chiqarish
| Ishlab chiqarish usuli | Afzalliklar | Oddiy ilovalar |
|---|---|---|
| Uzluksiz jarayon | Yuqori mustahkamlik, yuqori rentabellik, past operatsion xarajatlar | Katta-miqyosdagi sanoat PIB |
| To'plamli jarayon | Moslashuvchan formulani sozlash | Maxsus va moslashtirilgan darajalar |
PIB texnologiyasidan butil kauchuk ishlab chiqarish
Tegishli texnologiya izobutenni oz miqdorda izopren bilan birga ishlatadi.
Oddiy kompozitsiya:
- 97-98% izobuten
- 2-3% izopren
Past haroratli katyonik sopolimerizatsiya natijasida butil kauchuk (IIR) hosil bo'ladi.
Qo'shimcha o'zgartirishlar yaratishi mumkin:
- Xlorobutil kauchuk (CIIR)
- Bromobutil kauchuk (BIIR)
Ilovalarga quyidagilar kiradi:
- Shinaning ichki qoplamalari
- Mastiklar
- Tom yopish membranalari
- Farmatsevtik tiqinlar
- Gidroizolyatsiya tizimlari
TSS
Poliizobutilen qanday kimyoviy reaksiyaga kirishadi?
Tijorat poliizobutilen, asosan, Lyuis kislotasi katalizatori tizimlari yordamida izobutenning past haroratlarda{0}}katyonik polimerizatsiyasi orqali ishlab chiqariladi.
Nima uchun PIB polimerizatsiyasi past haroratlarda amalga oshiriladi?
Past haroratlar zanjirni uzatish va tugatish reaktsiyalarini bostirishga yordam beradi, bu esa molekulyar og'irlikni yaxshiroq nazorat qilish va mahsulot mustahkamligini ta'minlaydi.
Yuqori reaktiv PIB uchun odatda qanday katalizator ishlatiladi?
BF₃-asosidagi katalizator tizimlari yuqori reaktiv PIB ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladi.
Yuqori{0}}molekulyar- PIB uchun odatda qaysi katalizator ishlatiladi?
AlCl₃ katalizator tizimlari odatda o'rta{0}} va yuqori-molekulyar{2}} PIB ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Uzluksiz ishlab chiqarish ommaviy ishlab chiqarishga qaraganda keng tarqalganmi?
Ha. Uzluksiz reaktor texnologiyasi yuqori samaradorlik va barqaror mahsulot sifati tufayli hukmron sanoat ishlab chiqarish usuli hisoblanadi.
Xulosa
Poliizobutilen asosan neftni qayta ishlash zavodi va neft-kimyo C4 oqimlaridan olingan tozalangan izobutinning past haroratli katyonik polimerizatsiyasi orqali ishlab chiqariladi. Sanoat ishlab chiqaruvchilari molekulyar og'irlik va ishlash xususiyatlarini tartibga solish uchun BF₃ va AlCl₃ kabi katalizator tizimlarini sinchkovlik bilan boshqariladigan kriyojenik sharoitlardan foydalanadilar.
Xom ashyoni tozalash, polimerizatsiya, katalizatorni olib tashlash, devolatizatsiya, stabilizatsiya va qadoqlash orqali ishlab chiqaruvchilar past{0}}qovushqoqlikdagi suyuqliklardan yuqori-molekulyar-qattiq moddalargacha bo‘lgan PIB navlarini ishlab chiqarishi mumkin. Zamonaviy uzluksiz ishlab chiqarish texnologiyasi barqaror sifatni ta'minlaydi va moylash materiallari, yopishtiruvchi moddalar, plomba moddalari, elektr materiallari va maxsus sanoat ilovalarida PIBga ortib borayotgan global talabni qo'llab-quvvatlaydi.