Способ получения изобутилена
Патент 968023
Авторы
Способ получения изобутилена
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
ttt>968023 (61) Дополнительное к авт. свид-ву- (22) Заявлено 21 09. 79 (21) 2821459/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 231082. Бюллетень ¹ 39
Р11М К з
С 07 С 4/22
С 07 С 11)09
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
1Щ УДК 547. 313. .4(088.8) Дата опубликования описания 231082
К.С.Минскер, Ю.А.Сангалов, Ю.A.Прочухан "7 . Ч! -.Свииузеов;-- — -, А.П.Кириллов,К.Б.Прокофьевн Д.М. Байрамгулов,.-.::„:-
1 4 14с! ;.;,:" () Башкирский государственный университет им 40 -лойя"
Октября и Институт химии Башкирского фигли (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА
Изобретение относится к способу получения иэобутилена путем деполимериэации его полимеров.
Известны способы термокаталитической деструкции ди-и тримеров изобутилена для получения чистого изобу-, тилена при 200-400оС, давлении 17 ати в прйсутствии минеральных катализаторов природной глины, силикагеля или фосфорной кислоты на диатомовой земле. Получают иэобутилеи с
80-85%-. ным выходом 11 ).
Недостатком этого способа является недостаточно высокий выход изобутилена и интенсивное коксообраэова15 ние, требующее постоянной регенерации катализатора.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения изобутилена путем деполимеризации олигомеров и полимеров иэобутилена при температуре 200400оС в присутствии катализатора комплексной соли Me(RАlГа1 j, 25 где R метил, этил;
Ме - К, Na, Li;
Га) - CE, Br, конверсия полииэобутиленаза 60-120 мин достигает 85% 123. 30
Недостатком известного способа является недостаточно высокая скорость процесса, высокая чувствительность катализатора к влаге и кислороду воздуха.
Целью изобретения является увеличение скорости процесса и упрощение его технологии.
Поставленная цель достигается -тем, что согласно способу получения изобутилена путем деполимеризации олигомеров и полимеров иэобутилена при температуре 200-400оC в присутствии катализатора комплексной соли общей формулы MMeI aE4, где М-Na,LI, К
Ме - Al, Ga, In, TE;
Гàl - 01, Вг, 1„ в количестве 2 10 -б 10 моль/г полимера.
Кроме того, используют катализатор, нанесенный на минеральный носитель при весовом соотношении катализатор: носитель 3:2-5.
Предлагаемый способ позволяет не менее чем вдвое снизить время контакта для достижения конверсии близкой к 100%.
Катализатор получают простым сплавлением солей МГаj и МеГа(.Нанесение катализатора на подложки улучшает его
89,1Ъ (3,0 мл)
94,2Ъ (3,2 мл)
100Ъ (3,3 мл)
64,0Ъ (2,1 мл)
1 — 0,5 мм
70,1Ъ (2,3 мл)
84,0Ъ (2,8 мл)
92,1Ъ (3,1 мл)
100Ъ (3,25 мл)
60Ъ (2,0 мл ) 968023
3/4
3/3
3/2
Цеолит
Фракция
3/5
3/4
3/3
3/2
Цеолит
Чистый носитель
41,1Ъ (1,4 мл)
59,0Ъ (2,0 мл)
63Ъ (2,1 мл)
70Ъ (2 3 мл) 45
95,3Ъ (3,2 мл) 3/б
3/5
3/3 3/2 технологические свойства, а также обеспечивает его дополнительную гомогениэацию, препятствует образованию крупных агрегатов.
Пример 1. Опыт проводится в стеклянном реакторе объемом 20 см, 5 снабженном обратным холодильником и сборником газообразных. продуктов, охлаждаемым смесью ацетон-углекислота.
В реактор загружается 2 г полимера (молекулярная масса 640), вводится ка-10 талиэатор.
Катализатор готовят спеканием экви-. молярных соотношений галогенида щелочного металла с соответствующим галогенидом металла 1Н группы в инерт- 5* ной атмосфере. Нанесенные на минеральные подложки катализаторы получаются спеканием соответствукнцих компонентов в присутствии предварительно прокаленного и отвакуумированного носителя при интенсивном перемешивании.
Полученный катализатор NaALC14 в ко,личестве 4.10 моль/г полимера загружается в реактор, который погружается в баню при 300ОС. Через 30 мин получено 2,2 мл иэобутилейа, степень
25 чистоты 96,7Ъ, конверсия 62,5Ъ. Через 60 мин — 3,1 мл изобутилена,конверсия — 100 Ъ
Пример 2, Опыт проводится аналогично примеру 1, с тем отличием,30 что в реактор вводят катализатор йаА1С1, нанесенный на стерхомол, температура 400 С, в количестве
4-10 Э моль/г полимера, молекулярная масса 960. ;,35
Через 30 мин реакции для различных соотношений катализатор/носитель получено изобутилена:
Через,60 мин конверсия во всех случаях 100Ъ. Степень чистоты иэобутилена 97,0-98,2Ъ.
Пример 4. Опыт проводится аналогично примеру 1. Носитель-цеолит марки NaA. Степень зернения
0,5-0,25 мм, 1- 0,5 мм, NaA1C1+=
2 -10 3 моль/г полимера, молекулярная масса 1000..Через 30 мин получено при температуре 320 С изобутилена:
Фракция — 0 5-25 мл
Цеолит — 41,0Ъ (1,3 мл)
3/5 — 59,2Ъ (2,0 мл)
3/4 . — 61,1Ъ (2,05 мл)
3/3 - 65,3Ъ (2,2 мл )
3/2 — 95,0Ъ (3,2 мл) Фракция — 1 — 0,5 мм цеолит — 40,3Ъ (1,25 мл)..
3/5 — 50,5Ъ (1,7 мл)
3/4 — 60,0Ъ (2,0 мл)
3/3 - 7,1Ъ (2,3 мл)
3/2 — 100Ъ (3,3 мл)
Через 60 мин конверсия во всех случаях равна 100Ъ . Степень чистоты изобутилена 94,1-96,2Ъ.
55
65
Через 60 мин конверсия для всех случаев кроме первого 100Ъ. Степень чистоты нзобутилена — 94,2Ъ.
Пример 3. Опыт производится по методике, описанной в примере,1, Катализатор, нанесенный на цеолиты
NaX, предварительно размолотые и просеянные на фракции 0,5-0,25; 10 5 мм, вводится в реактор в концентрации 2 .10 Змоль/г полиизобутилена, молекулярная масса 640.
При температуре 350ОС за 30 мин для различного соотношения катализатор/носитель и различной степени зернения получено изобутилена:
Фракция — 0,5-0,25 мм
3/5 — 73,0Ъ (2,4 мл) I! р и м е р 5. Опыт проводится аналогично примеру 1. (NaA1C 1 ) =
=2,7 10 моль/г: полимера, катализа-3 .тор/носитель = 1/1. Температура. 370ОС, молекулярная масса 860. Цеолит йаХ.
Для определения возможности многократного использования катализатора в колбу каждые 30 мин вводится новая порция полимера (2 r I). Получено изобутилена: 96,2Ъ (3,25 мл), 94,3Ъ (3,17 мл), 98,1Ъ (3,25 мл), 95,7Ъ (3,2 мл), 96,8Ъ (3,2 мл), 93,2Ъ (3,1 мл), 97,4Ъ (3,3 мл), 96,1Ъ (3,2 мл), 95,3Ъ (3,2 mr), 96,2Ъ (3,1 мл), 97,0Ъ (3,2 мл), 91,6Ъ (3,0 мл), 95,4Ъ (3,2 мл), 97,7Ъ (3; 25 мл) .
Смолообразование не наблюдается.
Степень чистоты изобутилена 97,3Ъ.
968023
Формула изобретения
Составитель Н.Кириллова
Редактор Г.Волкова Техред Л.Пекарь Корректор Н.Король
Заказ 8020/37 Тираж 445 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4
Пример 6. Опыт проводится аналогично примеру 1 с тем отличием, что в качестве катализатора используют соединения LIGaF<, NaGaG4, LiGaBr<, К6а8г ; KGal в индивидуальном виде. Концентрация катализатора
4.10 смоль/г полимера, молекулярная масса 1200. Через 30 мин получено при температуре 350 С изобутилена с выхо- дом в вес.Ъ: 98,0 (3,25 мл), 96,7 (3,2 мл), 95,2 (3,2 мл), 94,1 (3, 1 мл)10
95,6 (3,2 мл) для каждой системы соответственно.
При использовании в качестве носителя цеолита марки NaX при отношении катализатор/цеолит — 1/1 при 15 прочных равных условиях, получено изобутилена: 98,7Ъ (3,25 мл), 98,0Ъ (3,2 мл), 97,1Ъ (3,1 мл), 96,2Ъ (3,2 мл), 97,9Ъ (3,2 мл) соответственно. Степень чистоты иэобутилена в92,3-96,2Ъ, Пример 7. Опыт проводили аналогично примеру 1. В качестве катализатора используют соединение
NaT1C14 в концентрации 6,3 ° 10 моль/г полимера иэобутилена, молекулярная масса 980. Через 30 мин при 350 С получено 98,6Ъ (3,0 мл) изобутилена.
Степень чистоты 86,4Ъ.
П р и .м е р 8. Используя методику опыта 1, в полимер(молекулярная масса 2700 ) вводили в качестве катализатора (2,7 10 Змоль/г полимера) соединения К3 пС14 и йа3 пС14 . Через
30 мин при 350 С получено изобутилена 84,3Ъ (2,8 мл) и 85,7Ъ (2,6 мл) соответственно. Степень чистоты 91,0-
93,0Ъ, Пример 9. Опыт проводили согласно примеру 1 с тем.отличием, что в качестве катализатора использу-40 ют соединения NaA1CLyBr, NaA18r4, NaA18r> C I, KA18r C l. В полимер (молекулярная масса 1700 ) при 225 С вводят катализатор в количестве 3 1 < 10 Змоль/г полимера. Через 30 мин реакции получено иэобутилена 54,2Ъ (1,8 мл),59,1Ъ (2,0 мл), 51,2 4(1,6 мл ), 56,2Ъ (1,8 мл) соответственно, а через 60 мин — 87,2Ъ (2,9 мл), 84,1Ъ (2,8 мл), 87,7Ъ (3,0 мл),80,0Ъ(2,6 мял
Степень чистоты мономера 84-92Ъ.
1. Способ получения изобутиленз путем деполимеризации олигомеров и полимеров изобутилена при температуре
200-400ОС в присутствии катализатора комплексной, соли на основе галогенидов металлов I u III групп, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения скорости и упрощения технологии процесса, в качестве комплексной соли на основе галогенидов металлов 1 и III группы. используют соединение общей формулы MMeI al4, где И - Li, Na, К;
Me - Al, Ga,In,Ò 1;
Гa1 - C1,8r, I, в количестве 2-10 -6.10 моль/г полимера.
2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что используют катализатор, нанесенный на минеральный носитель при весовом соотношении катализатор-носитель 3:2-5.
Источники информации принятые во внимание при экспертизе
1. Гютербок Г., Полиизобутилен, Л., 1962, с. 83.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2508241/05,кл.С 07 С 3/36, 1977 (прототип).