Для обеспечения рециркуляции непрореагировавшего сырья и выделения целевых продуктов — 4-метил-1-пентена и 1-гексена полимеризационной чистоты была разработана пятиколонная схема четкой ректификации [148]. Необходимость создания такой системы связана со значительно более жесткими требованиями к чи­стоте мономеров для полимеризации по сравнению с требованиями к моторному топливу или сырью оксосинтеза, получаемому в процессах Димерсол. Ниже даны качественные показатели 4-метил-1-пентена, полученного на опытно-промышленных установках [170]:           .

Изучение процессов содимеризации этилена с пропиленом, бутиленами и нормальными пентенами на катализаторе натрий на карбонате калия [157, 165, 171] показало, что эти процессы могут быть осуществлены по технологической схеме, близкой к схеме синтеза 4-метил-1-пентена. При их промышленном осуществлении могут быть использованы оборудование для приготовления ката­лизатора, проектные и конструкторские решения, принятые и про­веренные при создании опытно-промышленного производства 4-метил-1-пентена. Совмещение же нескольких процессов димеризации и содимеризации позволит не только увеличить единичную мощ­ность агрегата, взаимно наиболее эффективно использовать побоч­ные продукты реакции, но и уменьшить расходы сырья и реаген­тов, повысить производительность труда.

Один из примеров экономичного совмещения процессов — сов­местное производство 4-метил-1-пентена, 1-гексена, 1-пентена и З-метил-1-бутена [165]   (рис. 28).

 В первом реакторе проводится димеризация пропилена с обра­зованием в основном 4-метил-1-пентена, 1-гексена и 4-метил-2-пентенов; во втором содимеризацией этилена с пропиленом синтези­руется в основном 1-пентен, а в качестве побочных продуктов образуются 4-метил-1-пентен, 2-пентены и 4-метил-2-пентены, в третьем реакторе в результате содиспропорционирования этилена 4-метил-2-пентеном — процесса, который изучается и разрабаты­вается как в СССР [142], так и за рубежом [136] —образуется в основном З-метил-1-бутен и пропилен.

Продукты реакции и непрореагировавшее сырье направляются в блок ректификации, где выделяются целевые мономеры полиме­ризационной чистоты. Пропилен, непрореагировавший в первом реакторе, рециркулирует в него, а смесь этилена с пропиленом из реакционных газов процессов содимеризации этилена с пропиле­ном во втором реакторе и этенолиза 4-метил-2-пентенов в третьем возвращают в реактор содимеризации. Непрореагировавшйе в ре­акторе этенолиза и образовавшиеся в реакторе димеризации 4-метил-2-пентены направляют в реактор содиспропорционирования. Взаимное использование побочных продуктов реакций димериза­ции пропилена (4-метил-2-пентенов) и содиспропорционирования этилена с этим соединением позволяет значительно снизить расход сырья и получить на базе двух олефинов — этилена и пропилена — четыре ценных мономера. Небольшой рост энергозатрат, связан­ный с большим объемом рециркулирующих продуктов, не влияет существенно на себестоимость целевых продуктов.

В настоящее время объем производств, использующих реакции димеризации и содимеризации низших олефинов в высшие неве­лик. Однако интерес к ним как у нас в стране, так и за рубежом не уменьшается из-за широких возможностей направленного син­теза высших олефинов заданной структуры. Об этом свидетель­ствует, например, приобретение японской фирмой Mitsui Petrochemical лицензии на процесс производства 4-метил-1-пентена у фир­мы British Petroleum и организация производства этого мономера в Японии [181].

Комплексная схема переработки низших олефинов, полученных с установки пиролиза и газоразделения типа ЭП-450 в мономеры для производства синтетического каучука предложено в публика­ции [182]. Она предусматривает сочетание процессов димеризации этилена в α-бутилен и диспропорционирования пропилена в эти­лен и β-бутилены. Бутилены затем подвергаются дегидрированию. Использование в таком комплексе вместо димеризации этилена процесса его содимеризации с нормальными бутиленами в 3-ме-тил-2-пентен на нанесенных щелочнометаллических катализаторах может увеличить ресурсы изопрена, так как это соединение зна­чительно легче и с большим выходом образует изопрен, чем 2-ме-тил-2-пентен [152, 183, с. 233].

Рис.  28.   Блок-схема  совместного   производства  4-метил-1-пентена, 1-гексена,   1-пентена и З-метил-1-бутена.

Синтез мономеров на базе низших олефинов, главным образом этилена и пропилена, при помощи реакций димеризации, содиме­ризации и диспропорционирования двойных связей в молекулах олефинов, протекающих в присутствии металлорганических комп­лексов, является совершенно новым, современным процессом. Реа­лизация этих направлений позволит, используя возможности тер­мического пиролиза углеводородного сырья, которыми располагает любой нефтеперерабатывающий завод, обеспечить ускоренное раз­витие производства бутадиена, изопрена, высших олефинов и дру­гих  мономеров  из  небольшого чиcла  исходных олефинов   [184].