chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).10.32362/2410-6593-2018-13-4-26-38chemicallytech-158Research ArticleTHEORETICAL BASIS OF CHEMICAL TECHNOLOGYТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИCHLOROPRENE RUBBER: APPLICATION AND PRODUCTIONХЛОРОПРЕНОВЫЙ КАУЧУК: ПРИМЕНЕНИЕ И ПОЛУЧЕНИЕТрегерЮ. А.TregerYu. A.

доктор химических наук, профессор, советник генерального директора

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

 

D.Sc. (Chem.), Professor, Advisor of General Director

86, Vernadskogo Pr., Moscow 119571, Russia

yurytreger@gmail.comМорозовК. А.MorozovK. A.

аспирант кафедры химии и технологии основного органического синтеза

младший научный сотрудник

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

Postgraduate Student of the Department of Chemistry and Technology of Basic Organic Synthesis;

Junior Researcher,

86, Vernadskogo Pr., Moscow 119571, Russia

kamorozov@mitht.ruДасаеваГ. С.DasaevaG. S.

кандидат химических наук, старший научный сотрудник

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

Ph.D. (Chem.), Senior Researcher

86, Vernadskogo Pr., Moscow 119571, Russia

dasaeva@rdsyntez.ruФролковаА. К.FrolkovaA. K.

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой химии и технологии основного органического синтеза

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

D.Sc. (Eng.), Professor, Head of the Department of Chemistry and Technology of Basic Organic Synthesis

86, Vernadskogo Pr., Moscow 119571, Russia

frolkova@mitht.ruНаучно-исследовательский инженерный центр «Синтез»РоссияScientific Research Engineering Center "Sintez"Russian FederationНаучно-исследовательский инженерный центр «Синтез»; МИРЭА - Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)РоссияScientific Research Engineering Center "Sintez"; MIREA - Russian Technological University (M.V. Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)Russian FederationМИРЭА - Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)РоссияMIREA - Russian Technological University (M.V. Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)Russian Federation2018280820181342638Copyright © Treger Y.A., Morozov K.A., Dasaeva G.S., Frolkova A.K., 20182018Трегер Ю.А., Морозов К.А., Дасаева Г.С., Фролкова А.К.Treger Y.A., Morozov K.A., Dasaeva G.S., Frolkova A.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/158

Polychloroprene is widely used as a special-purpose rubber in such industries as automotive, construction, textile industry. Chloroprene rubber takes a significant share in the market of elastomers due to its properties. In recent years, a gradual increase in demand for chloroprene rubbers is expected. This trend is most clearly seen in regions with a developed automotive industry. World leaders in the production of chloroprene rubbers and latex demonstrate their interest in increasing production capacity. In Russia, chloroprene rubber is not produced, the demand is completely met by import. In this paper, the main industrial methods for the production of chloroprene monomer, based on various feedstocks: acetylene and butadiene-1,3, exist in the world practice. Advantages and disadvantages of each of the above methods for producing chloroprene monomer are given. Technical solutions for the improvement of the chloroprene-monomer preparation technology for the steps of chlorination of butadiene-1,3 and dehydrochlorination of 3,4-dichlorobutene-1 in a column apparatus are proposed. An improved process for the preparation of chloroprene rubber from butadiene-1,3 is described. The development of a modern technology for the production of chloroprene rubber based on domestic raw materials will make it possible to obtain a high-quality target product, which will lead to the exclusion of its imports.

Полихлоропрен имеет широкое применение в качестве каучука специального назначения в таких отраслях, как автомобилестроение, строительство, текстильная промышленность. Хлоропреновый каучук занимает значительную долю на рынке эластомеров благодаря своим свойствам. В последние годы ожидается постепенный рост спроса на хлоропреновые каучуки. Наиболее ярко эта тенденция просматривается в регионах с развитой автомобильной промышленностью. Мировые лидеры в производстве хлоропреновых каучуков и латексов демонстрируют свою заинтересованность в увеличении производственных мощностей. В России хлоропреновый каучук не производится, спрос полностью удовлетворяется за счет импорта. В данной работе рассмотрены и проанализированы существующие в мировой практике основные промышленные способы получения хлоропрена-мономера, базирующиеся на различном исходном сырье: ацетилене и бутадиене-1,3. Приведены достоинства и недостатки каждого из указанных способов получения хлоропрена-мономера. Предложены технические решения по усовершенствованию технологии получения хлоропрена-мономера для стадий хлорирования бутадиена-1,3 и дегидрохлорирования 3,4-дихлорбутена-1 в колонном аппарате. Описан усовершенствованный процесс получения хлоропренового каучука из бутадиена-1,3. Разработка современной технологии производства хлоропренового каучука на базе отечественного сырья позволит получать целевой продукт высокого качества, что приведет к исключению его импорта.

хлоропрен-мономерацетиленбутадиен-13-винилацетилендихлорбутеныжидкофазное хлорированиедегидрохлорированиеэмульсионная полимеризацияхлоропреновый каучуклатексchloroprene-monomeracetylenebutadiene-13-vinylacetylenedichlorobutenesliquid-phase chlorinationdehydrochlorinationemulsion polymerizationchloroprene rubberlatexReferencesBauchwitz P.S., Finlay J.B., Stewart C.А. Chloroprene / In: Vinyl and Diene Monomers / E.C. Leonard Jr., ed. Part II. John Wiley & Sons, Inc., 1971. Р. 1149-1183.Bauchwitz P.S., Finlay J.B., Stewart C.А. Chloroprene / In: Vinyl and Diene Monomers / E.C. Leonard Jr., ed. Part II. John Wiley & Sons, Inc., 1971. Р. 1149–1183.Carothers W.H., Collins A.M. Halogen derivative of acetylene polymers and process for making same: пат. 1,950,431 США. № 490,538; заявл. 22.10.1930; опубл. 13.03.1934.Carothers W.H., Collins A.M. Halogen derivative of acetylene polymers and the method of their production: pat. 1,950,431 United States. No. 490,538; filled 10/22/1930; publ. 03/13/1934.Ошанина И.В., Брук, Л.Г. Темкин О.Н. Альтернативные методы получения продуктов основного органического синтеза. М.: МИТХТ, 2002. 106 с.Oshanina I.V., Bruk L.G., Temkin O.N. Alternative methods for obtaining products of basic organic synthesis. Moscow: MITHT, 2002. 106 p. (in Russ.)Richards J.H., Stewart C.A. Chlorination process: пат. 1435826 Великобритания. № 46223/73; заявл. 10.03.1973; опубл. 19.05.1976.Richards J.H., Stewart C.A. Chlorination process: pat. 1435826 GB. No. 46223/73; filled 03/10/1973; publ. 05/19/1976.Itsuo Tabata, Selichi Watanabe, Masayuki Shinoyama. Process for producing dichlorobutene: пат. 2051059 Великобритания. № 8016493; заявл. 19.05.1980; опубл. 14.01.1981.Itsuo Tabata, Selichi Watanabe, Masayuki Shinoyama. Process for producing dichlorobutene: pat. 2051059 GB. No. 8016493; filled 05/19/1980; publ. 01/14/1981.Harris A. Process for the liquid phase chlorination of 1,3-butadiene: пат. 5077443 США. № 631266; заявл. 20.12.1990; опубл. 31.12.1991.Harris A. Process for the liquid phase chlorination of 1,3-butadiene: pat. 5077443 US. No. 631266; filled 12/20/1990; publ. 12/31/1991.Херис А.Т. Способ жидкофазного хлорирования 1,3-бутадиена: пат. 2051892 Рос. Федерация. № 4831865/04; заявл. 16.11.1990; опубл. 10.01.1996.Harris A.T. Process for the liquid-phase chlorination of 1,3-butadiene: pat. 2051892 RU. No. 4831865/04; filled 11/16/1990; publ. 01/10/1996. (in Russ.)Карапетян Н.Г., Мартиросян Г.Т., Миракян С.М., Котикян Ю.А., Акопян С.К., Григорян Л.М. Способ получения дихлорбутенов: А.с. 510887 СССР. № 1952232/04; заявл. 25.07.1973; опубл. 05.08.1978, Бюл. № 29.Karapetyan N.G., Martirosyan G.T., Mirakyan S.М., Kotikyan Yu.А., Akopyan S.К., Grigoryan L.М. Method for producing dichlorobutenes: C.A. 510887 SU. No. 1952232/04; filled 07/25/1973; publ. 08/05/1978. (in Russ.)Шаванов С.С., Абдрашитов Я.М., Биктимиров Ф.В., Дмитриев Ю.К. Способ жидкофазного хлорирования бутадиена: пат. 2125036 Рос. Федерация. № 96124316/04; заявл. 25.12.1996; опубл. 20.01.1999.Shavanov S.S., Abdrashitov Ya.М., Biktimirov F.V., Dmitriev Yu.К. Method for the liquid phase chlorination of butadiene: pat. 2125036 RU. No. 96124316/04; filled 12/25/1996; publ. 01/20/1999. (in Russ.)Fujiwara Tomiyoshi, Takagi Takayoshi. Method for producing dichlorobutene: пат. 2008247770 Япония. № 88129/07; заявл. 29.03.2007; опубл. 16.10.2008.Fujiwara Tomiyoshi, Takagi Takayoshi. Method for producing dichlorobutene: pat. 2008247770 JP. No. 88129/07; filled 03/29/2007; publ. 10/16/2008.Fujiwara Tomiyoshi, Takagi Takayoshi. Process for producing dichlorobutene: пат. 5482045 Япония. №210650/09; заявл. 11.09.2009; опубл. 23.04.2014.Fujiwara Tomiyoshi, Takagi Takayoshi. Process for producing dichlorobutene: pat. 5482045 JP. No. 210650/09; filled 09/11/2009; publ. 04/23/2014.Абдрашитов Я.М., Шаповалов В.Д., Мудрик Т.П., Шергенг Н.А., Шаповалова Е.В., Курганова В.В. Способ жидкофазного хлорирования 1,3-бутадиена: пат. 2533421 Рос. Федерация. № 2013125398/04; за- явл. 31.05.2013; опубл. 20.11.2014, Бюл. № 32.Abdrashitov Ya. М., Shapovalov V.D., Mudrik Т.P., Shergeng N.А., Shapovalova Е.V., Kurganova V.V. Process for liquid-phase chlorination of 1,3-butadiene: pat. 2533421 RU. No. 2013125398/04; filled 05/31/2013; publ. 11/20/2014. (in Russ.)Карташев Л.М., Чернышева Т.В., Занавескин Л.Н., Трегер Ю.А. Разработка процесса жидкофазного хлорирования бутадиена - стадии получения хлоропрена // Хим. пром. 1996. Т. 6 (375). С. 45-48.Kartashev L.M., Chernysheva Т.V., Zanaveskin L.N., Treger Yu.A. Development of the process of liquid-phase chlorination of butadiene – the stage of obtaining chloroprene. Khimicheskaya promyshlennost' (Chemical Industry). 1996; 6 (375): 45-48.Шаванов С.С., Абдрашитов Я.М., Биктимиров Ф.В., Дмитриев Ю.К. Способ жидкофазного хлорирования бутадиена: пат. 2125036. Рос. Федерация. Заявл. 25.12.1996; опубл. 20.01.1999.Shavanov S.S., Abdrashitov Ya.M., Biktimirov F.V., Dmitriev Yu.K. Method for liquid-phase chlorination of butadiene: pat. 2125036 RU. Filled 12/25/1996; publ.Nakata B.T., Wilhoit E.D. Process for dichlorobutene isomerization: пат. 3,819,730 США. № 203,476; заявл. 30.11.1971; опубл. 25.06.197401/20/1999.Григорян Г.С., Малхасян А.Ц., Мартиросян Г.Т. Современное состояние вопроса получения хлоропрена // Армянский химический журнал. 1986. Т. 39 (7). С. 413-431.Nakata B.T., Wilhoit E.D. Process for dichlorobutene isomerization: pat. 3,819,730 US. No. 203,476; filled 11/30/1971; publ. 06/25/1974.Jenkins Ph.A. Production of chloroprene: пат. 836,666 Великобритания. № 37171/57; заявл. 10.11.1958; опубл. 09.06.1960.Grigoryan G.S., Malkhasyan A.C., Martirosyan G.T. Current state of the issue of obtaining chloroprene. Armenian Chemical Journal. 1986; 39(7): 413-431. (in Russ.)Lachowicz S.K. Production of chloroprene: пат. 3,026,360 США. № 15,055; заявл. 02.04.1959; опубл. 20.03.1962.Jenkins Ph.A. Production of chloroprene: pat. 836,666 GB. No. 37171/57; filled 11/10/1958; publ. 06/09/1960.Carothers W.H. Method of preparing halobutadienes: пат. 2,038,538 США. № 572,723; заявл. 02.11.1931; опубл. 28.04.1936.Lachowicz S.K. Production of chloroprene: pat. 3,026,360 US. No. 15,055; filled 04/02/1959; publ. 03/20/1962.Elkin M.I. Butadienes and chlorinated derivatives thereof: пат. 2,038,593 США. № 570,172; заявл. 21.10.1931; опубл. 28.04.1936.Carothers W.H. Method of preparing halobutadienes: pat. 2,038,538 US. No. 572,723; filled 11/02/1931; publ. 04/28/1936.Lauterbach R., Schwarz H. Process and apparatus for the preparation of 2-chloro-butadiene-1:3: пат. 1,055,064 Великобритания. № 49026/64; заявл. 23.12.1963; опубл. 11.01.1967.Elkin M.I. Butadienes and chlorinated derivatives thereof: pat. 2,038,593 US. No. 570,172; filled 10/21/1931; publ. 04/28/1936.Берлин Э.Р., Васильев В.П., Величко С.М., Занавескин Л.Н., Лащев А.И., Сабиров Р.Г., Садыков Н.М., Сировский Ф.С., Ткаченко Б.В., Трегер Ю.А., Тычинин В.Н., Полянский С.А., Морозов Ю.Д., Протасеня М.А., Тюриков И.Д. Способ получения 2,3-дихлорпропена или 1,1,2,3-тетрахлорпропена: пат. 1107499. Рос. Федерация. № 3328699/04; заявл. 17.08.1981; опубл. 27.12.1999.Lauterbach R., Schwarz H. Process and apparatus for the preparation of 2-chloro-butadiene-1:3: pat. 1,055,064 GB. No. 49026/64; filled 12/23/1963; publ. 01/11/1967.Berlin E.R., Vasiliev V.P., Velichko S.M., Zanaveskin L.N., Lashchev A.I., Sabirov R.G., Sadykov N.M., Syrovsky F.S., Tkachenko B.V., Treger Yu.A., Tychinin V.N., Polyansky S.A., Morozov Yu.D., Protasenya M.A., Tyurikov I.D. Method for the preparation of 2,3-dichloropropene or 1,1,2,3-tetrachloropropene: pat. 1107499 RU. No. 3328699/04; filled 08/17/1981; publ. 12/27/1999.Berlin E.R., Vasiliev V.P., Velichko S.M., Zanaveskin L.N., Lashchev A.I., Sabirov R.G., Sadykov N.M., Syrovsky F.S., Tkachenko B.V., Treger Yu.A., Tychinin V.N., Polyansky S.A., Morozov Yu.D., Protasenya M.A., Tyurikov I.D. Method for the preparation of 2,3-dichloropropene or 1,1,2,3-tetrachloropropene: pat. 1107499 RU. No. 3328699/04; filled 08/17/1981; publ. 12/27/1999.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.