Способ получения изобутилена

Способ получения изобутилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА «путем деполимеризации олнгомеров или полимеров изобутилена при 200-400 С в присутствии катализатора - комплексного соединения на основе хлоридов металлов, отличающийся тем, что, с цель повышения скорости процесса и снижения удельного расхода катализатора, в качестве комплексного соединения используют соединение обсчей формулы ММеНаб, где М - магний, кальций, барий; Me - алюминий, галпнЯ, индий; НаЕ - хлор, бром, иод, в концентраций 1-10-моль/г полимера и процесс проводят с объемной скоростью подачи сырья 0,02 i f 0,1 мл/мин. 2. Способ ПО. 1, отлича (Л ющий с я тем, что используют катализатор , нанесенный на минеральный носитель в массовом соотношении I катализатор:носитель 1:1-5.

СОЮЗ СОВЕ7СНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„ I 07787

3(50С 07 С 11 09; С 07 С 4 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f30 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

«,а г .,;;,, ..,.;: 1"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;.

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3445773/23-04 (22) 31. 05. 82 (46) 07.03. 84.Бюл. Р 9 (72) К.С.Минскер, A.A.Áåðëèí, 10.A.Ñàíãàëîâ, Д.В.Казаченко, С.P.Èâàíoâà, Е.Г.Мерзлякова, В.Н.Павлычев и К.В.Прокофьев (71) Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября и

Институт химии Башкирского филиала

AH СССР (53) 547.313.4(088.8) (56) 1. Гютербок. Полиизобутилен.

Л., 1962, с.83.

2. Авторское свидетельство СССР р 729177, кл. С 07 С 11/09, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

9 968023 кл. С 07 С 4/22, С 07 С 11/09, 1979 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА путем деполимеризации олигомеров или полимеров изобутилена при

200-400 С в присутствии катализатора — комплексного соединения íà основе хлоридов металлов, о т л и ч аю Ш и и с я тем, что, с цельВ повы" шения скорости процесса и снижения удельного расхода катализатора, в качестве комплексного соединения используют соединение обцей формулы

ММеНа0, где М вЂ” магний, кальций, барий; Ме — алюминий, галлий, индий;

На1 — хлор, бром, иод, в концентрации 1 10 - 1 -10 моль/г полимера и процесс проводят с объемной скоростью подачи сь.рья 0,02— О

0,1 мл/мин. 9

2. Способ по . 1, о т л и ч аю шийся тем, что используют ката-%ФУ лизатор, нанесенный на минеральный С носитель в массовом соотношении 1 катализатор:носитель 1:1-5.

1077872

Выход изобутилена (ИБ) об. Ъ (мл) 100 (3,4)

98,6 (3,3)

99,0 (3,36)

98,0 (3,27)

98,2 (3,3) 100

0,02

0,04

97,8

74,0

0,06

87,3

0,08

90,1

0,10 гВыход HB здесь и далее в расчете на разложенное сырье.

Изобретение относится к способу получения мономера -иэобутиленадеструкцией его олигомеров и поли- меров и может быть использовано для утилизации отходов промышленного производства полииэобутилена. 5

Термокаталитическая деструкция как метод получения мономера известна для ди- и тримеров иэобутилена при 200-480 С, давление 1-7 атм в присутствии минеральных катализато- 10 ров - природной глины, силикагеля, фосфорной кислоты на диатомовой земле. Выход изобутилена 80-85% (1(.

Для исключения побочных реакций (изомеризации), диизобутилен (трииэо- 5 бутилен) разбавляют 3-35 об. инертного газа в расчете на и об. олефина. Ввиду коксообразования активность катализаторов снижается.и они подлежат регенерации.

Известен способ получения изобутилена термодеструкцией полиизобутилена при 200-400С C в присутствии

1 10 4- 1 10-"моль катализатора на

1 г полимера Общей формулы Ne (ЩН4 ) 25 где Ме — литий, натрий, калий, к — метил или этил, На0 — хлор или бром. При этом катализатор перед применением наносят на минеральные подложки. Выход изобутилена в зависимости от условий и величины молекулярной массы полимера эа 60-120 мин

15-85% (2 ).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения изобутилена путем 35 деполимеризации олигомеров или полимеров иэобутилена при 200-400 С в присутствии катализатора общей формулы М+ МеНа84, где М+ - литий, натрий, калий; Ме — алюминий, галлий, 40 индий, таллий; На1 — хлор, бром, иод, в концентрации 2-10 — б -103моль/г полиизобутилена.

Катализатор может быть нанесен на минеральный носитель 13 . 3а 30- 45

60 мин конверсия сырья 62,5-100Ъ.

Недостатком способа является сравнительно невысокая скорость процесса

Скорость введе- Конверсия,Ъ ния полимера, мл/мин (за 30 мин конверсия 62,5 Ъ), а также высокая концентрация катализатора 2 ° 10 З вЂ” 6 -10 З г/моль полимера, что вызывает повышенный удельный расход его.

Цель изобретения — увеличение скорости процесса деполимеризации и снижение удельного расхода катализатора.

Поставленная цель достигается способом получения изобутилена путем деполимериэации олигомеров или полимеров изобутилена при 200-400 С в присутствии катализатора — комплексного соединения общей Формулы NMeHat где М вЂ” магний, кальций,барий;Ме 7алюминий,галлий,индий;НаР— хлор, бром, иод, в концентрации 1.10 4—

1*10 моль/г полимера при подаче сырья с объемной скоростью 0,02;. 0,1 мл/мин.

Предпочтительно испольэовать катализатор, нанесенный на минеральный носитель (фарфор, пемза и др.) в массовом соотношении катализатор: носитель 1:1-5.

Комплексы NNeHaf -проявляют высокую активность и селективность в течение длительного времени использования (до 1,5 сут) без дополнительной регенерации за счет постепенного введения олигомера или полимера в реакционную смесь. Комплексы отличаются устойчивостью к влаге воздуха, не требуют особых условий хранения, не слеживаются, сохраняют длительное время активность, безопасны в обращении.

Пример 1. Процесс проводят в стеклянном термостатируемом реакторе, снабженном холодильником и сборником газообразных продуктов. В реактор вносят катализатор М АРС0 - в количестве 1-10-> моль и 1 г полимера, и помещают в трубчатую печь. Из термостатируемого при 200 С сосуда добавляют полимер (ММ=200 тыс.) co скоростью 0,02 — 0,1 мл/мин.

В табл. 1 приведены результаты, полученные в зависимости от. скорости введения полимера через 10 мин.

Таблица1

1077872 со скоростью 0,02 мл/мин. В зависимости от времени деструкции получают результаты, представленные в табл. 2.

Таблица 2

Пример 2. Опыт проводят по указанной методике. К катализатору

СаЛЕСЕ э добавляют олигомер (ММ =750) Время деструкции, Конверсия,% Выход ИБ, об. Ъ (мл) мин

98

100

Пример 3. В Реакционный сосуд 4 S

Ьомещают катализатор МЕНДЕСЕ . Полимер (ММ 200 тыс.) вводят со скоростью

О, 1 мл/мин. В зависимости от концент» рации катализатора при 300 С получают результаты,представленные в табл.3.

Та блица 3

Концентрация катали- Конверсия, Ъ Выход ИБ, об. Ъ (мл) затора, моль/г полимера

1 10-

45,0

67,0

100,0

5 104

1 ° 10 3

В зависимости от катализатора в интервале температур 200-400 С через

15 мин получены следующие ре зультаты, предс-авленные в

35 табл. 4.

Пример 4. Опыт проводят по указанной методике. В реактор вносят катализатор в концентрации

1 ° 10 Змоль/г олигомера (ММ =750). Скорость подачи олигомера 0,02 мл/мин.

Та блица 4

tot C салесе м ле се, ВаЛЕСЕ

Конверсия,Ъ Выход ИБ, об.Ъ (мл) Конверсия, Ъ Выход ИБ, об. Ъ (мл) Конверсия, Выход о

ИБ об. В (мл) 200

65,7

58,6

70,5

95,0

93,3

280

96 8

98,7

100

98,5

330 (3,4)

100 .

400

100

100

100 (3,4) (3, 4.) (3,4) 1

Пример 5. Опыт проводят по указанной методике. В реактор вносят катализатор ММеНаЕ, где М - магний, кальций, барий; Ме - алюминий, гал» лий, индий; НаЕ. — хлор, бром, иод.

Скорость введения олигомера (ММ 750)

0,02 мл/мин. При 300 С эа 15 мин получа- ют результаты, представленные в табл.5.

98,8 (3, 35)

99,4 (3,3)

100

92,3 (3,1)

96,8 (3,3)

100,0 (3,4) 98,2 (3,3)

98,5 (3,31)

100,0 (3,4) 98,0 (3, 33)

98,3 (3, 34)

99,3 (3,37)

100

97,8 (3,32)

98,1 (3, 33)

98,8 (3,3)

100

1077872

5 d а 5

Та блиц

Показатели N@ARN< СаАС СС< ВаАИО М аагб М Эпze yg Attic цедр 3

Конверсия,Ъ 100 96,8 97,0 98,4 96,3 98,4 98,0

Выход ИВ, об.Ъ (мп) 99,6 99,2 98,3 91,8 90,0 99,0 98,6 (3,38) (3,37) (3,34) (3,12) (3,06) (3,36) (3,.35) Та блиц а 6

Носитель Весовое соотношение Конверсия, Ъ Выход ИВ, об. Ъ (мл) катализатор:носитель

100

Фарфор

95,4

91,2

1:3

1:5

Пемза

100

97,7

1:2

90,0

1:5

Составитель Н.Кириллова

Редактор О.Колесникова Техред H.Метелева Корректор Г.Решетник

Заказ 858/15 Тираж 410 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, _#_-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 6. Опыт проводят по указанной методике с тем отличием, что катализатор PgAECC< вводят в реактор на инертном носителе (фарфор, пемза) в весовом соотношении каталиАнализ полученных данных показыва- >> ет, что способ позволяет достигать

100 Ъ-ной конверсии и 100 Ъ-ного выхода иэобутилена эа 10-15 мин (против 60 мин по известному способу) в присутствии катализатора при его концентрации 2-4 раза меньше,чемв известном способе, т. е. способ позволяет в 4 раза повысить скорость процесса и снизить удельный расход катализатора.! затор:носитель 1:1 — 1:5. Скорость подачи олигомера (NM=750) 0,02мл/мии.

При 300 С через 10 мин получают результаты, представленные в табл.6.

98,0 (3,33)

96,6 (3,28)

96,0 (3,26)

98,2 (3,34)

96,0 (3,26)

92,0 (3,13) Из всех исследованных катализаторо а лучшим являет ся 4q AO (g затор, получаемый спеканием хлоридов металлов, не дает смолообраэования, активен в течение длительного времени, устойчив к кислороду и влаге воздуха, безопасен в обрашении, не токсичен. Может храниться и транспортироваться беэ предостережений.