Способ получения изобутилена

Способ получения изобутилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Рвсяублик

<>973518 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено ЗЫ778 (21) 2652018/23-04 (ф 1}М К 1 3

С 07 С 11/09 с присоединением заявки М—

Государствеиный комитет СССР ио делам изобретений и открытий (23) Ориоритет—

}Я3}УДК 547.313 (088. 8) Опубликовано 15,1182. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 1Ы182

Б.И. Попов, В.А. Артамонова, Е.М. Г и Э.Р. Адигамов (72) Авторы изобретения

Стерлитамакский опытно-про нефтехимический завод (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА.2

Изобретение относится к нефтехимической промьиипенности, а именно к получению высокочистого иэобутиле- . на деполимеризацией ниэкомопекулярных олигоизобутиленов, находящихся в смеси с олигомерами и-бутанов и/или дивинила при повьиаенной температуре. Изобутилен, содержащий не более 2,95% бутена и других приме-. сей, применяется для получения бутил.каучука, светлых антиоксидантов, ! триизобутилалюминия и других ценных

:продуктов.

Иэобутилен получают деполимеризацяей олигоизобутиленов, преймущественно диизобутиленов, например, в смеси с олигобутенами и олигодивинилами (1j.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае-. мому результату является способ получения изобутилена путем деполимеризации фракции, содержащей олигомеры иэобутилена при повышенной температуре в присутствии кислотного катализатора. В качестве гетерогенного катализатора используют алюмосили- . кат, окись алюминия, цеолитсодержащий катализатор со связующим компонентом, силикагель или твердая фос Форная кислота на силикагеле при

200-4504С и времени контакта 0,52,6 с. Конверсия 70-75%. Выход иэо5 бутилена 50-80в на пропущенное сырье, или 70-80% на прореагировавшее, чистота получаемого иэобутилена

98-100% (2).

Недостатками данного способа яв10 ляются большие энергоэатраты, связанные с высокой рабочей температурой, а также низкий выход изобутилена. !

Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения изобутилена путем деполимеризации фракции, содержащему олигомеры изо2р бутнлена, при повышенной температуре в присутствии кислотного катали затора, процесс проводят в присут1ствии в качестве сокатализатора . сульфолана или нитробенэола, или

25 :э-метилтетраметиленсульфона, или диметилсульфона, или их смеси при весовом соотношении сокатализатора, к катализатору 0,4-2,5.

Деполимермзацив целесообразно проводить при теаатературе 160-180о С и давлении 1-5 атм;

973518

Синтез ведут в статическом или проточном реакторе, используя в качестве сырья преимущественно ди-, три, — тетраиэобутилены или их смеси, например, содержащие 0,1-40В мас.В олиго-н-бутанов и олигодивинилов при давлении 1-5 BTM и времени контакта с кислотой 1, 5-5,0 с. При конверсии сырья 70-75В выход изобутилена

98-100В на прореагировавшее сырье, чистота образующегося иэобутилена (98,5-100В. Кроме изобутилена, иногда . с примесями г1-бутенов, образуются в небольших количествах продукты иэомеризации и диспропорционирования используемых олигоиэобутиленов, Эти 15 продукты также не устойчивы к деполиМеризации до иэобутилена, поэтому их возвращают в зону реакции. Через 50 ч работы каталитические композиции те- ряют 2-5В первоначальной активности, 20 по-видимому, из-за накапливания полииэобутиленов. Активность катализаторов полностью восстанавливается, если прекратить подачу сырья, температуру повысить до 190-220ОС и в те.чение 0,5-1,5 ч через каталитическую композицию пропускать нейтральный гаэ,(азот, воздух, метан, этан, этилен, пропан, н -бутен и др.). При этом наблюдается выделение изобутилена и дииэобутилена.

Каталиэаторные композиции корроэионно индифферентны даже в нелегированной углеродистой стали. Сульфоны совершенно безвредны для здоровья, и, как и нитробенэол, выпускаются промышленностью в достаточных количествах. Они достаточно устойчивы в условиях синтеза: расход не превышает 0,003-0,006 кг на 1 т 100В изобутилена. Синтез прост в технологи- 40 ческом оформлении-. Это упрощает промышленное использование способа.

Пример 1. Получение иэобутилена в непрерывной установке.

В нагретый до 170 >С реактор емкостью 130 мл, содержащий 50 мл технического сульфолана (тетраметиленсульфона), содер>каще "о 1,1В влаги .(сокаталиэатор: кислота=1,3 по весу)

; и 50 r силикагеля фракции 0,1-0,3-мл, обработанного 50В-ной фосфорной кис-. лотой и прогретого при 200ОС в течение 3 ч в слабом токе воздуха (давление 1 атм) посредством испарителя, нагретого до 1806С, подают смесь, содержащую, мас.В: 2,4,4-триметилпентен-1„15 80,0; 2,4,4-триметилпентен29, 2„2,б,б-тетраметил-4-метиленгептан 3,8; 2,4,б,б-пентаметилгептан1,0 0,2; олигоиэобутилены 1, со ско-, 60 ростью Iro жидкости) 500 мл/ч. Выходящие продукты из реактора подают на ректификационную колонку эффективностью 10 теоретических тарелок, сверху которой собирают изобутилен. 65

Олигоизобутилены (сглесь, содержащая

41,2 мас.В 2,4,4-триметилпентена2,55; б мас.В 2,4,4-триметилпентена-1, в сумме 3,2 мас.В иэомерных иэобутиленов) из низа колонки со скоростью 15,15 мя/ч возвращают в ис- . паритель. Время контакта олигоизобу; тиленов с силикагелем s реакторе

2,0 с. Через 50 ч работы установки подачу сырья прекращают, температуру реактора повышают до 200 С и после 1 ч работы установки "на себя", установку вновь возвращают в прежний режим. За 100 ч непрерывной работы подают 36115,.2 г укаэанной выше смеси олигоизобутиленов, получают

35891,1 г изобутилена (99,92В основного вещества). Конверсия сырья 70В, выход изобутилена 99,3В.

Анализ: изобутилен (99,92В основ,ного вещества) „„„=б 3 С; . ККС = 890 см", 1650 см-, 3080 см .

В таблице представлены результаты синтеза изобутилена в условиях примера 1 в присутствии других катализаторных композиций (примеры 2-4).

Пример 5, Получение иэобутилена в статическом реакторе.

В термостатируемый реактор емкостью 300 мл, снабженный магнитной мешалкой, помещают 185,4 г технической серной кислоты (34л=1,84), 123,0 г технического диметилсульфона (сокаталиэатор: кислота=0,7)и 51,2 r сме-. си углеводородов, содержащей

50,4 мас.В диизобутиленов, 8,5мас.В триизобутиленов, 1,0 мас.В тетраизобутиленов, в,сумме 31,2 мас.В дни три-й-бутенов и 8,9В винилциклогемсена. Сверху устанавливают дефлегматор, термостатируемый водопроводной водой(13 С) и соединенный с ловушкой, охлаждаемой углекислотой.

B рубашку реактора подают нагретое в термостате масло. Температуру s реакторе устанавливают 170ОС, давление 1 атм.

Включают магнитную мешалку. В реакторе начинается бурное кипение жидкости и начинает выделяться изобутилен, который. собирают в ловушку.

Через 12 мин содержимое ловушки перестанет расти. Среднее время контакта сырья с кислотой 4,4 с. В указанных выл условиях синтез изобутилена в присутствии диметилсульфонового раствора серной кислоты повторяют 50 раз.

Всего загружают 2560,0 r указан» ной смеси углеводородов. Получают

1031,3 г,иэобутилеиа (98,9В основного, вещества), 1557,6 г смеси углеводородов, содержащей 50,0 мас.В олигои-бутенов; 16,4В винйлциклогексейа, в сумме 26,0В олигоиэобутиленов, 7.6В триметилкарбинола. Коверсия

973518 олигоиэобутнленов 74,5%, выход изобутилена 98,0%. йнализ триметилкарбинол: т.кип.

82,74С; сР 0,7889у в =1 3879

Использование предЛоненного изобретения позволяет снизить рабоче температуру с 250-450 до 160-180 С, увеличить выход изобутилена до 98100%.

1Е IO I хо еж

I C46Х 1Q i,3 еоео

8и6 е ооажх а

О

°

Ch

Оъ

I- 1 о

1 Я 4QI)6Ф хх а,а)) Ю

C)

% !

<Ч

Ъ ь

1 ф °

Зоо е Ôg ы ано ь

1

1 1

I ЕОЗ хнн х ) .Йа й!

) о

1 ро е с

1 6)

6)

I Е

ЮО

» н х

Х I о

IL х о

<6 мн мо в

I

I °

1

1

I Х

6:O

IНВ цее0

Я Зф е.о, В

6)НЦ

3 о!

g fh нн

t6 Ф о о (Ч

1

I М о

Я, ъ е ФдР х Ф °

° °

6ОйЬ нное (6 63 Ф 93 оххо оцхи

973518 о х)"

mR >,х oe

VZ 1661 я" 4 ь

Ol С5

ОЪ . Ю

Ch Ch г» М

% Ъ

EO 60

Ю Ф\

МЪ с, ь

1 е CV

° Ь Ф

4Ч OI

973518

Формула изобретения

Составитель Л. Боброва

Редактор М. Дылын Техред М. Надь Корректор О. Билак

Заказ 8606/24 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. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ получения изобутилена путем деполимериэации фракции, содержащей олигомеры иэобутилена, при повышенной температуре в присутствии кислотного катализатора, о т л и— ч а-ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, .процесс проводят в присутствии. в качестве сокаталиэатора сульфолана 10 или нитробенэола, или -метилтетра: метиленсульфона, или диметилсульфона,,или их смеси прй весовом соотношении сокатализатора к катализатору

0,4-2,5.

2. Способ по п.1, о т л и ч а вшийся тем, что деполимериэацию проводят при температуре 160-180 C и давлении 1-5 атм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чаплиц Д.Н. и др. Способы выделения изобутилена иэ С .-фракции.

Синтетический каучук, Л., "Химия", И976, с. 724.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 516667, кл. С 07 С 11/08, 1977.