Способ получения изобутилена
Патент 1599358
Авторы
- ГУМЕРОВА ЭЛЬМИРА ФАИЛОВНА
- ИВАНОВА СВЕТЛАНА РОМАНОВНА
- МИНСКЕР КАРЛ САМОЙЛОВИЧ
- ХАТМУЛЛИНА ЗИЛЯ МИНИХАНИФОВНА
Классы МПК
Способ получения изобутилена
Иллюстрации
Реферат
Изобретение касается производства углеводородов, в частности получения изобутилена, что может быть использовано в нефтехимии. Цель - повышение производительности процесса. Последний ведут термокаталитической деструкцией полиолефинов при 300-400°С в присутствии катализатора на основе хлорида щелочно-земельного металла (обезвоженный MGCL<SB POS="POST">2</SB> или BACL<SB POS="POST">2</SB>, обработанный раствором этилбензоата в гексане при молярном соотношении 1:(0,2-0,5) и затем прокаленный при 130-140°С). Катализатор берут в количестве 0,01-0,3 моль/кг полиолефина. В качестве последнего лучше использовать полиизобутилен, бутилкаучук или полибутен. В этом случае производительность превосходит известную более, чем в 100 раз. 1 з.п.ф-лы, 9 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧКСНИХ
ЕаСПУЬЛИК (si; с от с г
ОПИСАНИЕ ИЗОБРГТЕ ;ИЯ
ГОСУДАРСТБЕИНЫЙ ИОУИТЕТ
qQ ИЗСБРЕТЕИйЯМ N ОТИРЫТИЯМЙРй ГННТ СС>й ABTGPGHOMÚ СВйДЕТЕПЬС " 3V (21) 46 t 0269 f 31-04 (22) 24. 11.88 (46) 15.10.90. Бюл. Ф 38 (71) Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября (72) С .Р .Иванова, К .С.Минскер, Э.Ф.Гумерова и З.M.Õàòìóëëèíà (53) 547.313.4(088.8) (56) Патент Франции N- 2352770, кл. С 07 с 3/26.
Иванова С.Р. и др. Термокаталитическая деструкция полимеров изобутилена в присутствии хлоридов магния.—
Высокомолекулярные соединения, 1986, т (А), XXVIII К- б, с. 1217-21. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА (57) Изобретение касается производст-ва углеводородов, в час"íññòè полуИзобретение относится к нефтехимии, в частности к способу получения изобутилена путем термокаталитической деструкции полимеров на основе иэобутилена.
Целью изобретения является повышение производительности процесса.
Катализаторы, используемые при осуществлении сгособа, готовят следующим образом.
Безводный хлорид магния получают разложением комплексной соли MgCl< х х КН,1С1 6H O., которую синтезируют переосаждением из раствора, содержащего эквимолярные количества MgCI и ИНлС1. Комплексчую соль осушают при 80 С в течение 24 ч, затем обезвоживают и разлагают трехступенчатым
2 чеHiiH изоб TN,"ieH, QTD MQKQT 6bITh использовано в нефтехимии. Цель — повышение производительности процесса.
Последний ведут термокаталитической деструкцией полиолефинов при 300
400 С в присутствии катализатора на основе хлорида щелочноземельного металла (обезвоженньп MgCl или ВаС1>, обработанный раствором этилбенэоата в гексане при молярном соотношении
1:(0,2-0,5) и затем прокаленный при
130-140 С) . Катализатор берут в количестве 0.01-0,3 моль/кг полиолефина.
В качестве последнего лучше использоват" полииэобутилен, бутилкаучук или
r«.олибутен. В этом случае производительность превосходит известную более -.åì в 100 раэ. 1 з.п. ф-лы, 9 табл. нагревом при 100, 250 н. 400 С в течение 3 ч при каждой температуре. Полученный безводный MgClq содержит не более 0,1 мас./ MgO. Безводный хло— рид бария получают прокаливанием о кристаллогидрата при 171 С. Полученные безводные хлориды магния или бария обрабатывают 30-757.-ным раствором этилбензоата в гексане (на 95 г соли требуется 100 г раствора этилбензоата в гексане). Смесь выдерживают при комнатной температуре в течение б ч, затем смесь интенсивно перемешивают и перетирают для равномерного нанесения этилбензоата на соль и удаляют избыток раствора. Ооработанный хлорид магния или бария подвергают осушке при 40-50 C до постоянной массы.
1599358
Значения величин удельной поверхности образцов катализатора с различной концентрацией нанесенного этил4ензоата (0,2-0,5 моль этилбензоЙта/моль ИяС1 ), определяемых по стандартной методике высокоскоростными анализатором поверхности, представле- . ны в табл. 1. Содержание этилбензоата определяли гравиметрическим методом.
Для повьппения удельной поверхности катализатор подвергают дополнительной термообработке при 130 С до полного удаления этилбензоата в тече не 4 ч.
Результаты опытов представлены
Н табл. 2.
Пример 1. Деструкцию полиолефинов проводят в стеклянном реакI торе объемом 20 см, снабженном конденсирующим устройством и сборником ля жидких продуктов. В реактор загружаюткатализатор из расчета
0,10 моль/кг полимера. В качестве катализатора используют хлорид магния или бария, обработанный этилбенЗоатом в молярном соотношении этилбензоат:хлорид магния = 0,20:1 и затем прокаленный нри 130 С. В качестве сырья используют полиизобутилен с мол, массой 800 и 2,27 10, бутилкаучук (M = 3.10 ) и полибутены нерегулярной структуры — легкие полимерные фракции (М = 250-300), образующиеся при синтезе октола. о
Процесс проводят при 350 С в течение 20 мин.
Полученные результаты представлены, в табл. 3. Производигельность катализатора -74 r полимера/г кат.ч.
Пример 2. Опыт проводят в о условиях примера 1 при 250-450 С.
Результаты представлены в табл. 4.
Пример, 3. Опыт проводят в условиях примера 1, но в качестве
45 полиолефина используют полиизобутиЛен и в реактор загружают катализа.— тор из расчета 0,005-0,50 моль/кг полиизобутилена.
Результаты представлены в табл.5.
П р н м е р 4 (сравнительный).
Опыт проводят аналогично примеру 1, однако в качестве катализатора используют хлорид магния, обработанный различными количествами этилбензоата н осушенный при 40 С без последующего прокаливания. !
ПОлучают результаты, представленные в табл. 6.
Пример 5. Опыт проводят аналогично примеру 4, но катализатор, обработанный этилбензоатом, прокаливают при 130 С.
Результаты представлены в табл. 7.
Пример 6. Опыт проводят аналогично примеру 1, однако в качестве катализатора используют хлориды магния и бария, обработанные этилбеизоатом в молярном соотношении 0,3:1 с последующим прокаливанием при 120о
150 С. Сырье — полиизобутилен с мол. массой 800.
Результаты представлены в табл. 8.
П р и и е р 7. Опыт проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что для определения стабильности работы катализатора при многократном использовании процесс деструкции бутилкаучука БК (М = 3,0.10 ), полибутена ПБ (M = 300) и полиизобутилена
ПИБ (М =- 2,27 .10 ) проводят при 300 С в течение 120 ч.
Результаты представлены в табл. 9.
Способ позволяет повысить время стабильной работы катализатора и увеличить производительность процесса более чем в l00 раз.
Формула изобретения
1. Способ получения изобутилена путем термокаталитической деструкции полиолефинов в присутствии катализатора на основе хлорида щелочноземельного металла при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, в качестве хлорида щелочноземельного металла используют обезвоженный MgC1 z или ВаС1, «Э обработанный раствором этилбензоата в гексане при малярном соотношении этилбензоат:хлорид щелочноземельного металла, равном (0,2-0,5):I и затем прокаленный при 130-140 С, взятый в количестве 0,01-0,3 моль/кг полиолефина., и процесс проводят при 300400 С.
2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве полиолефина используют полиизобутилен или бутилкаучук, или полибутен.
1599358
Таблица 1
Удельная поверхность, м2 /г
Концентрация нанесенного этилбензоата, моль ЭБ-моль
Мдс, Опыт
Та блица 2
Концентрация нанесенного этилбензоата до термообработки, моль ЭБ/моль ИдС1 9
Опыт
Удельная поверхность, м /г
as rasa, кас Л б- с,н, О,б
100
l6 84
ЗО 70
41 59
О,1
99,0
0,З
1ОО
100
96,2
84,4 о,з
2,1 6,8
2,О
2 ° 7
1,5
0,5
1>2
0,4
Хлорид бария
18 82
1,7
1,3
1,2,0,5
95,3
34 бб
46 54 1,2
О ° 1 гоо
f00 сл
0,2
1 7
3,5 7,1
0,9
0,6
3,1
2,2
93 1
84,2
2,1
Та блица 4
Содержание изобутилена в газе, мас.Х
Выход газа, мас.Ж сия ра, Полиизобутилен 250* (М = 800) 300
350
Иоцииаобутилаи
Буаиииаучуи
Йоиибутеи
11щщиаобуТ®nos
ВуаициауЩ Х
Полибуа аи
1 (контр.)
3
5
6 (контр.) 1 (контр.)
3
5
6 (контр.) 0,05
0,2
0,3
6,4
0,5
1юО.0,05
0,2
0,3
0,4
0,5
1,0
100
92
68
2 б
6
50
200
200
130
120
87
97
97
Т а б л и ц а,з
1599358
Продолжение табл. 4
450*
Бутилкаучук (И- 3109
Полибутен (И = 300) *
Сравнительные опыты.
Та блица 5
Концентрация катализатора, моль/кг поли- . изобутилена, Конверсия полимера, мас.%
Выход газа, мас.X
Содержание изобутилена в газе, мас.X
0,005*
0,01
0,05
0,10
0,30
0,50*
47
100
97
87
84
91
97
96
99
98
*
Сравнительные опыты.
Таблица 6
Содержание изобутилена в газе, мас.7
Выход газа, мас,7
Конверсия полимера, мас. У.
Полиолефин
Полиизобутилен (И = 800) Полиизобутилен (И = 2,27 .10 ) 370 . 100
400 100
450 100
250" 29
30О 100
330 100
350 100
370 100
400 100
450 100
250А 20
300 82
330 100
350 100
400 100
450* 100
Иоляриое соотношение зтилбензоата и хлорида магния
0,05:1
0,20.1
0,30:1
0,40:1
0,50: t
1,00:1
0,05:1
0,20:1
0,30:1
0,40."1
0,50:1
1,00: 1
23
12
3
13
86
87
97
59
62
81
82
53
61
67
92
93
99
88 .83
93
96
97
97
81
94
93
96
97
83
89
84
91
91
93
87
87
88
88
92
87
83!
Та блица 7
1599358, 9
Содержание иэобутилена в газе, мас.7
Выход газа, мас.X
Конверсия полимера, мас. X
Молярное соотношение зтилбензоата и хпорида магния
Полимер
Полииэобутилен
{М = 800) Полиизобутилен (M - =2,27 10 ) Т а б лица 8
Показатели
MgC1q
ВаС1
Температура обработки, С 120* 30 140 150*
Конверсия полимера, мас.7
Содержание изобутилена, мас.X
120 130 140 150*
75 100 100 100
84 100 100 100
98 99 98 99
97 96
96 97
Сравнительные опыты. лица 9
Т а б
Содержание изобутилена i газе, мас.X
Выход жидких продуктов, мас.X
Время, час Конверсия полимера, мас.X
ПИБ БК ПБ (пв
ПИБ БК
ПИБ БК ПБ
100
41 47 97
40 46 98
42 47 96
40 48 94
38 45 97
37 48 96
41 49 99
38 50 96
39 49 93
35 48 96
32 48 97
39 50 96
40 51 98
41 51 99
35 50 98
39 51 98
39 50 99
100
100
100
100
100
98
100
100
100, 100
99 - 95
98 94
100
97 97
95 94
99 96
96 95
99 . 96
98 97
2
4
6
16 !
18
19
120
i00
100
0,05: 1
0,20: 1
0,30: 1 0,40: 1
0,50: 1
1,00: 1
0,05: 1
0,20:1
0,30:1
0,40:1
0,50: 1
1,00: 1
33
34
32
3t
33
33
32
31
27
29
28
33
32
82
78
53
27
91
88
84
83
83
87
94
77
78
82
99
99
98
97
82
99
97
98
96
94
94
92
91
93
92
9?
91
92
91
94
92
93
97
96
84
82
83
82
83
83
84
83
83
82
84
83