Способ получения концентрата полиизобутилена

Способ получения концентрата полиизобутилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

tnr 979373

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 030781 (21) 3311500/23-05 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 0712Я2. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07.12.82

Р М Кп з

С 08 F 110/00

С 08 F 6/10

Государственный комитет

СССР ио делам нэобретеннй и открытий (%3)УДК 678.742. . 4. 02 (088. 8 ) итель 54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА ПОЛИИЗОБУТИЛЕНА

Изобретение относится к технологии получения концентрата полииэобутилена и может быть использовано в нефтехимической промааленности, а концентрат — в качестве основного загущающего компонента смазочных масел.

Известен способ получения полиизобутилена полимериэацией содержащих изобутилен бутан-бутиленовых фракций в присутствии катализатора на основе хлористого алюминия (1 3.

Однако получаеьияй полимер с молекулярной массой 8000-12000 обладает очень высокой вязкостью и липкостью, в связи с чем он может применяться в качестве загустителя только в виде смеси (концентрата ) с минеральным смазочным маслом.

Наиболее близким к изобретению является способ получения концентрата полиизобутилена, заключающийся в полимеризации углеводородного сырья, содержащего изобутилен, в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора с последующим выщелачиванием полученного полимеризата, отстоем его от катализатора, смешением с минеральным маслом-разбавителем и отгоном из него непрореагировавшей части сырья (2).

Сущность этого способа состоит в том, что углеводородное сырье (бу- тан-бутиленовую. фракцию ) направляют в реактор,где в присутствии гомогенного катализатора иэобутилен полимеризуется в полиизобутнлен. Последний в смеси с непрореагировавшей частью бутан-бутиленовой фракции нейтрализуют и очищают от остатков катализатора, отстаивают и смешивают с маслом-разбавителем для того, чтобы после удаления непрореагировавшей части бутан-бутиленовой фракции концентрат полиизобутилена с маслом был транспортабелен ° Количество масла-разбавителя в потоке составляет

40-50 мас.Ъ.

После смешения с маслом-разбавителем общую смесь нагревают и направляют на отгон непрореагировавшей бутан-бутиленовой фракции до полного отсутствия последней в готовом концентрате полииэобутилена, что контролируется температурой его вспышки (не ниже 165ОC ).

Недостатком этого способа является то, что в процессе отгона с парами непрореагировавшей бутан-бутиленовой фракции уносятся частички концентрата полииэобутилена, в реэультате чего создаются потери последнего и загрязняется отгоняемая бутан-бутиленовая фракция и аппаратура для ее конденсации и транспорта.

Загрязнение же бутан-бутиленовой фрав, ции делает ее непригодной в дальнейшем, например в качестве компонента сырья алкилирования изобутана.

Целью изобретения является предотвращение потерь полиизобутилена, повышение чистоты отгоняемой непрореагировавшей части сырья и увеличе .:ние межремонтного пробега полимериэационной установки.

Эта цель достигается тем, что согласно способу получения концентра- . та полииэобутилена, заключающемуся в полимериэации углеводородного сырья, содержацего изобутилен, в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора с последующим выцелачинанием полученного полимериэата, от- 20

25 полиизобутилена абсорбируются маслом30

На чертеже показана схема реализа60 и катализатор 2 подают в реактор полимериэации 3. Смесь продуктов реакции и непрореагировавшей части сырья (бутан-бутиленовой фракции }, так на- Б5 стоем его от катализатора, смешением с минеральным маслом-разбанителем и отгоном иэ него непрореагировавшей части сырья, 90-100% масла-разбавителя перед стадией смешения приводят в контакт с парами непрореагировавшей части сырья со стадии отгона.

Благодаря этому уносимые частицы разбавителем и возвращаются и процесс. цни предлагаемого способа.

На схеме обозначены исходное углеводородное сырье 1 полимеризации, катализатор 2, реактор полимеризации 3, полимеризат (смесь продуктов реакции с непрореагировавшей частью сырья 4, раствор щелочи 5, отстойник 6, остатки щелочи и катализатора 7, полимеризат после выщелачивания и отстоя 8, емкость смешения 9, емкость .масла-разбавителя 10, поток масла-раэбавителя на смешение

11, смесь полимеризата с маслом-разбавителем 12, нагреватель 13, отгонная колонка 14, готовый концентрат полиизобутилена в масле-разбавителе 15, поток отгоняемой непрореагировавшей части исходного углеводородного сырья 16, например, бутанбутиленовой фракции, загрязненной уносимыми частичками концентрата полиизобутилена, контактное устройство 17, поток масла-раэбавителя на абсорцию 18, очищенный поток бутанбутиленовой фракции 19, насыщенный после абсорбции поток масла-разбавителя 20.

Способ осуцествляется следующим образом.

Исходное углеводородное сырье 1

55 эываемый полимеризат 4, состоящий из образовавшегося в результате реакции полиизобутилена в среде непрореагировавшей бутан-бутиленовой фракции, направляют на стадию выщелачивания и отстоя для нейтрализации . продуктов реакции .и удаления из них катализатора. Для этого к ним сначала добавляют целочь 5, а затем отстаивают н емкости 6 от остатков щелочи и катализатора 7. После этого палимериэат 8 направляют на стадию смешения

9, куда из емкости 10 подают часть масла-раэбавителя 11 в количестве

1-10% от его общего объема. Это количество определяется абсорбирующей способностью масла-разбанителя относительно бутан-бутиленовой фракции и подбирается опытным путем.

ОбразовавшуюСя смесь 12 нагренают до 85-90ОС н нагревателе 13 и подают н отгонную колонку 14, где из смеси 12 полнсстью отделяют непрореагировавшую бутан-бутиленовую фракцию и снизу выводят готовый продукт

15 — концентрат полиизобутилена в масле-разбавителе.

Паровой поток отгоняемой бутан-бутиленовой фракции 16, содержащий частицы уносимого с ним концентрата полиизобутилена в масле, пропускают через контактное устройство 17 с развитой поверхностью контакта, на которое н качестве абсорбента подают из емкости 10 оставшуюся часть (90

100 мас.%,) масла-раэбавителя 18. В результате контакта масло абсорбирует тяжелые частицы концентрата полиизобутилена и очищенный от них-поток бутан-бутиленовой фракции направляют на дальнейшее использование, например как компонент сырья алкилирования иэобутана олефинами.

Насыщенный частицами концентрата полиизобутилена поток масла 20 направляют в исходный поток смеси 12, где после этого концентрация масла, раэбавителя достигает требуемой величины.

Количество масла в потоке 12 составляет 0-10%, а оставшееся основное количество масла 18 циркулирует через абсорбционное устройство

17 и, возвращаясь в поток 12, доводит содержание в нем масла цо тех же 40-50%, как и по известному способу.

Предлагаемый способ прошел проверку на промышленной установке получения концентрата полиизобутилеча и показал высокую эффектинность очистки отгоняемой бутан-бутиленовой фракции, потери полииэобутилена сокра, тились íà 80-90%, межремонтный пробег» установки увеличился до 1 года.

Промышленная установка получения концентрата полиизобутилена включает четыре основные стадии:

979373 полимериэация углеводородного витель (индустриальное масло И-12A) сырья в присутствий гомогенного ка- в количестве 0,85 т/ч и осуществляют тализатора, получение концентрата полииэобутилевыщелачивание и отстой продуктов sa согласно предлагаемому способу реакции - полимеризата, в следующей последовательности. смешение полимериэата с маслом- 5 Стадия полимеризации. раэбавителем, Сырье подвергают полимеризации двухколонный отгон непрореагиро- в присутствии катализатора — хлорисвавшей части сырья (бутан-бутиле- того алюминия, растворенного в уайтновой фракции ). спирите. Соотношение хлористого алюПрименительно к названной проппа- щ миния к уайт-спириту поддерживают ленной установке ниже приводится два равным 1.с1,2. Расход сырья в реактор . примера по реализации известного и 1,9 т/ч. Расход каталиэаторного компредлагаемого способов получения плекса 1,6 л/ч. Температура в реакконцентрата полииэобутилена. торе -34 С, давление 0,1 атм. МолеПример 1 (контрольный ). В 5 кулярный вес полимеризата 9000-12000. качестве сырья берут 1,9 т/ч изобу- Стадия выщелачивания и отстоя. тан-изобутиленовый фракции следую- Полученный полимеризат подвергают щего состава, мас.%: СзНь 0,1, С Н< выщелачиванию. Расход раствора щелочи

0,6, изо-С НН 42,6, н-С Н з 0,7. составляет 1,5 т/ч. Крепость щелочи изо-Сл,Нл 54,3, н-СлН о 1,5, СлН6 0,2, 8,6%. ТемператуРа выщелачивания 28 С.

В качестве масла-разбавителя бе- Время отстоя 1 ч. рут 0,85 т/ч индустриального масла Стадия смешения.

И-12А. Очищенный полимеризат после выщеСтадия полимеризации. лачивания в количестве 1,9 т/ч смеСырье подвергают полимеризации шивают с двумя потоками индустриальв присутствии катализатора - хлорис- ного масла И-12А. Первый поток — это

25 того алюминия, растворенного в уайт- чистое масло И-12А в количестве 80спирите, соотношение хлористого алю- 85 кг/ч (10 мас.%), а второй поток миния к уайт-спириту составляет 1:1,2. с блока отгонки, где остальное коРасход сырья в реактор равен личество масла 770-780 кг/ч (90 мас.В)

1,9 т/ч. Расход катализатора 1,6 л/ч. Зо. было предварительно использовано для

Температура в реакторе -34 C. Давле- абсорбции выносимых частиц полиизобуние в реакторе 0,1 атм. Молекулярный тилена, т.е. Уже прошло первую стадию вес полимера 9000-12000. смешения. Температура смешения в этом

Стадия выщелачивания и отстоя. случае равна 70ьС.

Концентрация щелочи 8,6Â. Рас- 35 Стадия отгона. ход раствора щелочи 1,5 т/ч. Темпе- Смесь полимеризата с маслом И-12А ь ратура выщелачивания 28 C. Время от» направлЯют а блок двухколонной отгонстоя 1 ч. ки в количестве 2,75 т/ч при 85ьС.

Стадия смешения. Температура в первой колонне наверху

Полученный полимериэат (полиизобу- 4р 82 С, внизу 91 С. Давление наверху

-тилена ) с примесями бутан-бутилено- 2,4 атм, внизу 2,6 атм. Температура вой фракции в количестве 1,9 т/ч во второй колонне наверху 78 С, смешивают с индустриальным маслом внизу 76 С. Давление наверху 4Рмм

И-12А в количестве 0,85 т/ч при 28 С. Рт.ст., внизу 60 мм рт.ст. ТемпеСтадИя отгона. Ратура сырья второй колонны 152 С.

Смесь полимериэата с маслом И-12А Вверху каждой колонны установлен направляют на блок двухколонной от- отбойник на глухой по жидкости тагонки в количестве 2,75 при 85 С, Релке на который в качестве орошеТемпература в первой колонке вверху ния подают индустриальное масло И-12А

82 С, внизу - 91 C. Давление вверху которое улавливает выносимые с пара2,4 атм, внизу 2,6 атм. Температура ми частицы полиизобутилена. После наво второй колонке вверху 78 С, внизу сыщения этими частицами масло И-12А

176 С. давление вверху 40 мм рт.ст., выводят с глухой тарелки и направлявниэу 65 мм рт.ст. Температура сырья ют на стадию смешения. Количество второй колонны составляет 152ьС. Обе масла И-12А, подаваемого на орошеколонны работают без орошения. Вы- 55 ние, равно 770-780 кг/ч (90 мас.а ). нос полиизобутилена сверху колонны При этом вынос частиц полииэобутисоставляет 70-80 кг/ч, что приводит лена сверху отгонных колонн практик потерям полииэобутилена, забивачески отсутствует. нию трубопроводов, загрязнении водя- Исключаются потери изобутилена йо ной системы установки и частой ос- 60 этому пути увеличивается врейя нор тановки последней на ремонт-чистку. мальной работы установки и ее водяПример 2. Берут то же самое ной системы. сырье, что и в примере 1, иэобутан- Показатели работы установки по изобутилеиовую фракцию в количестве известному и предложенному способам

1,9 т/ч и то же самое масло-разба- 65 приведены в таблице.

979373

Способ получения концентрата полиизобутилена

Показатели

Известный Предлагаемый

1,90

1,90

0,85

0,85

-34

Хлористый алюминий растворенный в уайт-спирите в соотношении 1:1,2

Катализ атор

1,5

1,5

8,6

8,6

28

28

Место смешения

Перед стадией отгона в первой стадии г сырье .. 85 верх низ низ

Давление отгонки

2,4

40 во второй стадии,мм.рт.ст. 40

Не подается

0,78

100

97,5

Количество часов нормальной работы установки мезду остановками на ремонт, ч 1800

8784

Количество изобутан-изобутиленовой фракции, т/ч

Количество масла И-12А, т/ч

Температура реакции полимернзации, С

Расход раствора щелочи, т/ч

Крепость щелочи, %

Температура выщелачивания,ос

Температура смешения полимеризата с маслом H-12A, С

Температура отгонки, C во второй стадии: сырье верх в первой стадии, атм

Подача орошения наверх колонны, т/ч

Потери полиизобутилена через верх колонны,кг/ч

Чистота бутан-изобутиленовой фракции, %

82

152

176

В колоннах отгонки и перед стадией отгона

82

152

176

979373

Продолжение таблицы

1 с ) Показатели

Известный

Предлагаемтй

Частота остановок установки из-за попадания полиизобутилена в газовую и водяную систему установки в год

Температура вспышки концентрата полииэобутиленарос

165

168 части сырья, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью предотвращения потерь полиизобутилена, повышения чистоты отгоняемой непрореагировавшей части сырья и увеличения межремонтного пробега полимериэаци

25 онной установки 90-100% масла-раэ"

I бавителя перед стадией смешения при водят в контакт с парами непрореаги,ровавшей части сырья со стадии отгона.

Формула изобретения

30 Источники информации принятые во внимание прн экспертизе

1. Гютербок Г. Полиизобутилен.

Л., Госхимиздат. 1962, с. 102-178.

2. Мартынова A.В. и др. Раэработ35 ка промашленного способа получения полиизобутилена.-"Нефтехимия". Выпуск 1Х, М., 1963, с, 68-80 (прототип) .

ВНИИПИ Закаэ 92

Тираж 514 Подпи

Как видно иэ примеров и таблицы, предложенный способ позволяет за счет сокращения потерь полиизобутилена и повышения чистоты бутан-изобутиленовой фракции резко сократить частоту остановки полимеризационной установки.

Способ получения концентрата полиизобутилена, заключающийся в полимеризации углеводородного сырья, содержащего изобутилен, в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора с последующим выщелачиванием полученного полимеризата, отстоем его от катализатора, смешением с минеральным маслом-разбавителем и отгоном из него непрореагировавшей

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

Способ получения концентрата полииэобутилена