Способ получения бутена-2

Способ получения бутена-2

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

»» т H T - т к „, „,е,, » ° 3») »»»» р iq »» а

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ЕПЛЬСТВУ

Сеез Севетсинк

Сецмаектюнкпнк

Реснубнюф (ii>791714

=е (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 170778 (21) 2673714/23-04 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет (51)М. Кл "

С 07 С 11/08

С 07 С 1/24

Государственный коимтет.

СССР но яеааи нзобретеннй н открытн Й

Опубликовано 301280, Бюллетень Й948 (53) УДК 547. 313. . 4 (088. 8}

Дата опубликования описаиия3012.80 (12) Авторы . изобретения

Б. С. Танасейчук, В. Н. Шишкин, A. И. Белозеров и В. Г. Шаров (71) Заявитель

Мордовский государственный университет им. Н ° П. Огарева (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТЕНКО-2

Изобретение относится к способам получения олефиновых углеводородов, а именно к способу получения бутена-2, применяемого в технологии основного тонкого органического синтеза.

Широко известно получение олефинов путем каталитической дегидратацин спиртов pj. В качестве катализаторов применяют главным образом неорганические соединения кислого характера — серную кислоту и ее кислые соли С>3.

При дегидратации бутанола-1 и бутанола-2 в присутствии кислых катализаторов не получается соответствующих концентрированных бутена-1 H бутена-2. Как в первом случае, так и во втором получаются смеси бутиленов.

Известен способ получения бутена-2 путем дегидратации бутанола-2 в паровой фазе при 270-590 С в присутствии в качестве катализатора окиси алюминия 3 (.

Недостатком способа является применение труднодоступного для промышленного использования бутанола-2.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является способ получения бутена-2 путем дегидратации н-бутанола в паровой фазе при 340-360 С в присутст4 вии катализатора-окиси алюминия С43, Недостатком способа является получение наряду с бутеном-2 в значительном количестве бутена-1, что снижает выход цельного продукта.

Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта эа счет снижения образования бутена-1 °

Поставленная цель достигается способом получения бутена-2 путем дегидратации н-бутанола в паровой фазе

15 при повышенной температуре в присутствии катализатора-окиси алюминия, дополнительно содержащей сульфат алюминия при весовом соотношении окись алюминия: сульфат алюминия 1:0,26-4,2.

20 Процесс желательно проводить при

450-500 С. Предпочтительным является использование катализатора при весовом соотношении окись алюминияг сульфат алюминия, равном 1:0,50-1,0.

2> iipovecc осуществляют путем кон- тактирования паров н-бутанола с. катализатором при 450 — 5004С при скорости подачи спирта 1,3-1,6 кг/л катализатора в час. При этом образуется реак30 ционная смесь, содержащая в основном

791714

Газообразные продукты реакции проходят через эакалочный холодильник н поступают н поглотительную колонку со стеклянной насадкой, через которую непрерывно дозировочным насосом прокачинают на орошение раствор брома в СС14 (смесь 600 мл брома и 3000 мл CCI ) со скоростью подачи около 3,5 л/ч при температуре колонки 10-15 С.

По истечении часа отбирают пробу раствора и определяют содержание

2,3- и 1,2-дибромбутанон методом

ПЕХ. Из полученных данных опреде ляют содержание бутенов в реакционной смеси (в газовой фазе, поступающей на бромирование). Получают: 6утена — 2 - 96,8 нес.Ъ, бутена — 23,2 вес.В. Выход бутена — 2 на исходный спирт — 89,6 вес.%.

Пример 2. В условиях идентичных примеру 1, проводят получение бутиленов на катализаторе, состоящем только из окиси алюминия. При том же расходе спирта, что и по примеру 1, получают степень конверсии н-бутинола в бутилены 94,1%, выход бутена-2 (на исходный н-бутинол

45,5%, состав бутиленов, вес.Ъ: бутен-1 — 51,7„ бутен-2 — 48,3.

Пример 3. В условиях примера

1 проводят получение бутиленов при скорости подачи н-бутанола 1,3 кг/л.ч .

При этом получают: конверсия н-бутанола в бутилены — 95,7%, выход дибутилового эфира — 7,1%, выход бутена-2

90,1%, состав бутенов, вес.Ъ: бутен-294,2; бутен-1 — 5,8.

Пример 4. В условиях примера

1 проводят получение бутиленов при температуре реактора 450 С. При этом получают: конверсия н-бутанола в бутилеиы 86,2%, выход дибутилоного эфира - 10,2%, выход бутена-2 — 79,4%, состав бутенов, вес.В: бутен-2 - 92,4, бутен-1 — 7,6.

П р и и е р 5. Проводят получение бутиленов в условиях примера 1 при соотисмаеиии А1 0 /AI<(SO+) после нрокаливания н составе катализатора, равном 1:0,26 (вес. ) . При этом получают, конверсия н-бутанола в бутилены — 93,5В, выход дибутилоного эфира - 7,6%, выход бутена - 2 - 67,3%, состав бутенов, нес.11: бутен-2 - 71,8, бутен-1 - 28,2.

В таблице представлены результаты о проведению процесса в присутствии катализатора в зависимости от соотношения А 1> 0 >/А I > (S 0 ) .

Весовые соотношения

А1@0@/А l (5Og ) в катализаторе

1 г 4,2

Выход бутенов-2,% от теоретического

63 1

72,3 89,6

67,3 бутен-2. Получаемая смесь бутенон пригодна, например, для синтеза 2,3-дийромбутана, который может, н свою очередь, служит исходным сырьем для получения бромопрена-мономера для огнестойких каучуков.

Анализ реакцибнной смеси на содержание бутенов проводят путем бромиронания непредельных углеводородов в избытке раствора брома в CCIq c последующей газожидкостной хроматографией продуктов бромиронания.

36

На чертеже дана установка, на которой осуществляют предложенный способ.

Пример 1. Проводят дегидратацию н-бутнлового спирта на лабора- 15 торной установке, состоящей из капельной воронки 1, испарительной колбы 2, реакционной кварцевой трубки 3 длиной 70 см и диаметром 3 см, помеценной н трубчатую электрическую печь;р

4, закалочного холодильника 5, охлаждаемого водой, приемника жидкой фракции б, сосуда 7 с раствором брома в CCI4, колонки 8 со стеклянной насадкой, охлаждаемой водой, лабораторного дозироночного насоса 9, сосу" да Дьюара с поглотительной бюреткой

10. Испарительная колба и закалочный холодильник снабжены ртутными термометрами 11.

Кварцевый реактор заполняют рав- ЗО номерно гранулиронанной окисью алюми" ння (f -форма, ИРТУ 6-09--3200-662) и порошкообразным сульфатом алюминия (A l g (504 ) g 18 Н О, ГОСТ 3758-65) в весово. соотчошении 1:1. Я

Трубку с катализатором прокаливают в течение 10 ч при 500 "С.

После прокалннания катализатор содержит, вес.IIз А1 0 - 65,7 и А1 (S04)»

34,3 (весоное соотношение А lq 0 /А 1 (50) щ

1:0,26).

В испаритель, нагретый до 250вС, прикапынают н-бутилоный спирт и пропускают пары спирта н реактор, нагретый до 500 С. Расход спирта устанавливают 1,6 кг на 1 л катализатора в час (16,3 мл/мин)

В течение 1 часа пропускания паров н-бутанола через реактор в приемнике жидкой фракции собирается

80,4 r органической фазы (верхний эО слой), содержащей, вес.Ъ: 60,6 -дибутилового эфира и 39,4 непрореагировавшего н-бутанола. Конверсия н-бутанола в бутилены составляет 92,5%.

Выход дибутилоного эфира (на исход- $$ ный н-бутанол) — 6,8%.

1: 1,01 1: 0,52 1: 0,26

791714

Формула изобретения

ТО

ВНИИПИ Заказ 9392/22 Тираж 495 Подписное

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

Зависимость выхода бутена-2 (считая на исходный н-бутанол) от соотношения

А1 0 /Alp (SO ) g в катализаторе (после прокаливания) при условиях процесса - скорости подачи н-бутанола

1,6 кг/л катализатора в час и температуре 500 С..

Иэ таблицы следует, что интервал соотношений компонентов А 1@0 /A1 (S g> (после прокаливания) от 1:0,5 до

1г1,00 является наиболее предпочтительным.

Технико-экономическое преимущество способа состоит в том, что удается значительно повысить выход бутена-2 в процессе дегидратации н-бутанола, снижается выход побочного бу- !5 тена-1. Так как, бутанол-2, обычно применяющийся для синтеза бутена-2, дороже н-бутанола, то данный способ позволяет повысить экономичность процесса. 20

1. Способ получения бутена-2 путем дегидратации. н-бутанола s паровой фазе при повышенной температуре в присутствии катализатора — окиси алюминия, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, используют катализ атор, дополнительно содержащий сульфат алюминия при весовом соотношении окись алюминия: сульфат алюминия, равном 1:0,26 — 4,2.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что процесс проводят при 450-500 С.

3. Способ по пп. 1, 2, о т л ич а ю шийся тем, что используют .катализатор при весовом соотношении окись алюминия: сульфат алюминия, равном 1:0,50 - 1,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чичибабин A. Е. Основные начала органической химии. И., Госхимиздат, 1963, т. 1, с. 208.

2. Адкинс Г. и др. Синтезы органических препаратов. М., ИЛ, 1949, сб. 2, с. 567.

3. Ниналов И. И. и др. Влияние кислотности на состав бутенов, об. Разующихся при дегидратации бутанола-2. "Сб. асп. работ Дагестанского университета, естеств и фиэ-мат, науки", Махачкала, 1964, с. 203-207.

4. Harold S. Dav ids, The йе"

lat ive Rates of 8rominat ion oV the

olef in, J. Am. Chem. Soc,, 50, 1928, с. 2778 (прототип) .