Способ получения цис-пентадиена-1,3

Способ получения цис-пентадиена-1,3

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 679561

Сотоз Советскмк

Соцмалмстмческмк

Респубпмн

К АЮТОУСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено06.02.78 (2l) 2595062/23 04 с присоединением заявки №(23) ПриоритетОпубликовано 15.08„79.Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 17.08.79

1 (51) М. Кл.

С 07 С 11/20

С 07 С 5/22

Гооударстеенный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 547.315, .2 (088.8).

В. Ш. Фельдблюм, Б. А. Григорович, С. Ю. Розов, Н. B. Гатова, В. B. Работнов, B. К, Басов, В. А. Котов, . Б. А. Тимофеев, Б. А. Сараев, С. Ю. Павлов и В. В. Смирнов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ цио-ПЕНТАПИЕНА 1,3

Изобретение относится к нефтехимическим процессам получения диеновых углеводородов, конкретно,к способу получения цие-пентадиена«1,3. цио-Пентадиен-1,3, являюшийся более реакционно-способным, чем транс -изомер, представляют интерес KBK мономер для получения пипериленсодержаших каучуков.

При полимеризации цио-изомера гребуется меньшее время для получения пипериленсодержашего каучука, что повышает эффективность процесса.

В настояшее время на полимеризацию направляют смесь изомеров пент адиена

1,3.

Конверсия при этом составляет около

50%. Возвратные мономеры обогашаются менее реакционно-способным трап о-изомером и поэтому не пригодны к повторному использованию в полимеризации, что сушественно удорожает себестоимость каучукае

Известен способ получения смеси цис и трано-пентадиена-1,3 дегидрированием

2 изопентана при нагревании в присутствии катализатора. Пентадиены-1,3 образую ся в смеси с целевым продуктом ивопре ном. Соотношение 1:5 jlj.

Недостатком способа является образо ванне сложной смеси углеводородов, в ко торой пентадиен-1,3 находится преимушественно в виде транс -формы.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому, результату являетси способ получения циопентадиена-1,3 путем изомеризации траньо

-пентадиена-1,3 при температуре до 275 С, в присутствии бром- или хлортрифенилме тана в среде растворителя - ароматичеокие углеводороды, простые эфиры. За70ч выход цис-пентадиена-1,3 составляет

1 (23.

Сушественным недостатком способа яв ляется нетехнологичность процесса за счет длительного времени реакции, низкий выход, необходимость применения дефицитных реа» гентов и растворителей.

679561

Белью изобретения является упрощбние1 . технологии процесса и повышение выхода целевого продукта эа единицу времени.

Поставленная цель достигается описы ваемым способом получения циоцентади

5 ена-1,3 иэомеризацией транс-пентадиена

1,3 при температуре 450-800 С и времени реакции 0,001«30 с с последующим выделением целевого продукта и возвратом кекФрореагировавшего транс-пентадиена« Io

1,3 на иэомеризацию.

Конверсия изомеризации составляет .14-42% при сепективности 71-98%.

Процесс проводится в отсутствии ката лиэатора. t5

Банный процесс можно проводить в присутствии раэбавителя или без него в газо» вой фазе при давлении 1-5 атм, Выделение цис-пентадиена осуществляют препара тинной хроматографией или ректификацией, zo непрореагировавший трано-пентадиен 1,3 возвращают вновь на изомеризацию.

Способ получения цио-пентадиена-1,3 осуществляют по следующей технологии. транс-Пентадиен-l,3 после испарения, 25 поступает на смешение с перегретым водиным паром. Полученная смесь поступает в реактор изомериэации, находящийся или в печи дпя перегрева пара, или выполненный в адиабатическом варианте. Продук- 30 ты изомеризации конденсируют и отделяются от С «С, углеводородов, затем по спе отделения от воды направляют в колонну для отделения С,,-фракции. Из куба колонны углеводороды направляются в следующую колонну, где происходит раэ деление иаомеров пентадиена-1,3. С вер-< ха колонны отбирают фракцию, обогащенную транс-иэомером, которую направляют на изо- меризацию: из куба колонны отбирают фрак- 40 цию, обогащенную цио-пентадиеном-1,3, которую после отделения от высококипяIIu0ã. продуктов направляют на полимеризацию. После попимериэации возвратные мономеры направляют или в колонны разде- 45 пения, или непосредственно на изомеризацию. Возможен вариант направлении на полимеризацию пентадиенов-1,3 беа разделения изомеров.

Идентификацию получаемого цио-пента- 5о дивна-1,3 проводят с использованием фи. зико химических методов анализ - газожидкостной хроматографии и ультрафиоле товой спектроскопии. Хроматографический анализ продуктов изомеризации проводят 55 на хроматографе Цвет 101" с пламенным иониэационным детектором и микронапол пенной колонкой диаметром 1 мм и дли. 4 ной 2 м. Стационарыой фазой служит нбутираттриэтиленгликоль на диатомитовом кирпиче (фракция 0,088-0,104 мм). Qaaление газа-носителя (азот) 3 ата. Температура колонки - комнатная. Относитльное время удерживания цис-пентадиена1,3 по отношению к иэопрену равно 1,34.

В продуктах иаомериэации хроматографически идентифицирован цио-пентадиен-1,3 и получен ультрафиолетовый спектр поглощения этого KoMIIonsHTa. Максимум поглощения составил 227 нм, что совпадает с литературными даннь|ми.

Пример 1. Пентадиен-1,3 состав. ва, %: транс»пентадиен-1,3 80; цио-пентадиен 1,3 20 после испарения пропускают через реактор при 520 С и времени пребы-, вания в зоне реакции 2,7 с.Реактор был изготовлен в виде змеевика иэ стальной (1Х18Н10Т) трубки диаметром 6 мм и длиной 119 см. Продукты реакции акали» зируют хроматографически. Пропущено 75 r пенюадиена1,3, Получают 74,5 г изомеризата состава, %4 С4-углеводороды 2,8> амилены 1,1; транс -пентадиен-1,3 63,9; цно-пентадиен-l,3 36,1. Конверсия изомеризации составляет 18 1%> селектив» ность 96,1%.

Иа продуктов изомериэации на ректификационной колонке эффективностью 60 теоретических тарелок выделено 40 r (94%) транс-пентадиен 1,3 > который был возвра щен на иаомериэацию и 20,3 г цис пентадиена-.1,3 направленного на полимеризацнюе

Пример - 2. Аналогично примеру

1 исходный центадиен-1,3 содержит 99,9% трано-иаомера. Условия изомеризации: температура 800 С> время реакции 0,001 с.

Получают пентадиены состава, %т транонентадиен-1,3 58,1; цис-пентадиен 1,3

41,9. Селективность иэомеризации.71,4%.

Пример 3. Аналогично примеру

«2. Условия: температура 660 С, время реакции 0,045 с. Состав цент адиенов после иаомериэации, %: транс«пентадиен-1,3

61,9 цис пентадиен 1,3 38,1. Селектив ность изомеризации 94,7%. Пример 4. Аналогично примеру 2. о

Условия: температура 600 С, время реакции 0,17 с. Состав пентадиенов после иэомеризации, %: транс-пентадиен-1,3 63,4; цио-пентадиен-1,3 36,1. Селактивность иэомериаации 96,4%.

П р н м е р 5. Аналогично примеру

2. Условйя: температура 450 С, время реакции 30 с. Состав пентадиенов после иаомериэации, %: трано-пентадиен-1,3

679561

Составитель М. Сергеева

Редактор Т. Оевятко Техред g, Чужик Корректор О. Билак

Заказ 4737/22 Тираж 513 Подписное

UHHHHH Государственного комитете СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсжая наб., д. 4/5

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

86,3 цис -пентадиен-l,3 1,3,7. Конверсия

13,7%, селективность 98,4%.

Пример 6 (для сравнения). В

100 мл круглодонную колбу с мешалкой, термометром и конденсатором добавляют 5

30 мл ортоксилола, 10 мл пентадиена1,3 состава, %:. транспентадивн1,3 82; циопвнтадиен-1,3 18, и 5 г бромтрифенилметана. Раствор нагревают в течение

45 ч при 110 С. Получают полимеров2г, 0 пвнтадиенов в, %: транс-пентадиен 81> цис;-пентадиен 19%. Выход цио-пентадие на«1,3 1.

Формула изобретения

Способ получения циспентадиена 1,3 изомеризацией транопентадиена-1,3 при повышенной температуре, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения выхода целевого продукта, изомеризацию проводят при температуре 450-800вС и времени реакции 0,001-30 с с последующим выделением целевого продукта и возвратом непрореагировавшего транс пентадивна1,3 на изомвризацию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Огородников С. К., Идлис Г. С.

Производство изопреиа.. Химия, Л., 1973, с. 132.

2, Патент США % 390 3188, кл. 260-680, 1975.