Способ выделения изобутилена

 

Изобретение относится к области нефтехимии, конкретно к выделению изобутилена из С -углеводородных о, . фракций. УглеводородыС -углеводородной фракции контактируют приЮ-ЮО в жидкой фазе в присутствии сульфокатионита в Н-форме с этиленгликолем , содержащим 20-80 мас.% от этиленгликоля его моно-трет-бутилового эфира. Образующийся в результате моно-трет-бутиловый эфир далее разлагают . Добавление к этиленгликолю указанного количества его моно-трет- -бутилового эфира позволяет достичь поставленной цели - повышения произ водительности процесса за счет повышения , производительности катализатора на стадии синтеза моно-трет- -бутилового эфира этиленгликоля. 1 табл. 9 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 07 С 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ф4 /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3899188/23-04 (22) 23.05.85 (46) 30.01.87. Бюл. У 4 (72) П.П.Капустин, А.Г.Лиакумович, Г.Ç.Сахапов и Э.А.Тульчинский (53) 547.313.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 512622, кл. С 07 С 1/24, 1974, Патент Великобритании У 954197, кл. С 5 Е, 1964. (54) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА (57) Изобретение относится к области нефтехимии, конкретно к выделению изобутилена из С -углеводородных фракций. Углеводороды С -углеводород„„SU„„1286583 А 1 ной фракции контактируют при 10-100 в жидкой фазе в присутствии сульфокатионита в Н-форме с этиленгликолем, содержащим 20-80 мас.7 от этиленгликоля его моно-трет-бутилового эфира. Образующийся в результате моно-трет-бутиловый эфир далее разлагают. Добавление к этиленгликолю указанного количества его моно-трет-бутилового эфира позволяет достичь поставленной цели — повышения произ водительности процесса за счет IIo вышения,производительности катализатора на стадии синтеза моно-трет-бутилового эфира этиленгликоля.

1 табл.

1286583

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно к способам выделения изобутилена из С -углеводородных

4 фракций путем контактирования с этиленгликолем и последующего разложения образовавшегося при этом трет-бутилбвого эфира.

Целью изобретения является повышение производительности процесса.

Поставленная цель достигается за счет использования этиленгликоля, дополнительно содержащего 20-80 мас. Х трет-бутилового эфира этиленгликоля, Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1, В металлический . реактор объемом 0,5 л, имеющий термостатирующую рубашку, загружают

103,5 r этиленгликоля (ЭГ), 41,4 r моно-трет-бутилового эфира этиленгликоля (МЗ) (40 мас. . к ЭГ), 10 г катализатора КУ-23 и передавливают из баллона 100 г С„ -фракции, имеющей следующий состав, мас. :

Углеводороды С, С 1,2

Изобутан 3,0 н-Бутан 11,8

Ы вЂ” Бутилен 23,6

Изобутилен 49,1

8-транс-бутилен 7,6

Р-цис-бутилен 3,4

Дивинил 0,3

Мольное отношение этиленгликоль: изобутилен равно 1,9. Синтез трет-бутиловых эфиров проводили в течение 4 ч при постоянном перемешивании реакционной массы, температуре о

60 С и давлении 0,9 МПа. По окончании опыта определяли содержание изобутилена в углеводородной фракции.

Степень извлечения изобутилена 94,2, производительность 1,16 г изобутилена/г кат.ч. После отгонки углеводородов получили 191,2 г жидкой фазы, содержащей 11,4Z ди-трет-бутилового эфира этиленгликоля (ДЭ), 57,2Х

МЗ и 31,4Х ЭГ. Димеры и тримеры изобутилена отсутствовали. Разложение смеси полученных эфиров проводили при атмосферном давлении в круглодонной колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником. Количество взятого катализатора КУ-23 5 от массы исходной смеси. Температуру реакционной смеси первые 30 мин поддерживали 80 С, затем повысили до 130 С и выдерживали при этой

f5

20 температуре еще 30 мин, Степень разложения эфиров более 98Х.

Пример 2 (по прототипу) .

Синтез трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили по приведенной в примере 1 методике. В реактор загружали 103,5 г этиленгликоля, 10 r катализатора КУ-23 и 100 r С—

4 фракции, имеющей тот же состав, что и в примере 1. Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 1,9, ° температура реакционной массы 60 С, давление 0,9 МПа. Опыт проводили в течение 4 ч. Степень извлечения изобутилена 17Х, производительность

0,21 r /r кат.ч. После отгонки углеводородов получили 111,8 г жидкой фазы, содержащей 1,3 ДЭ, 13,9Х МЗ и 70,5 . ЭГ.

Пример 3. Опыт проводили по приведенной в примере 1 методике, В реактор загружали 27,2 г этиленгликоля, 5,4 МЭ (20 мас.Х к ЗГ), 10 r катализатора КУ-23 и 100 г

С -фракции, имеющей тот же состав, что и в примере 1, Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 0,5, о температура реакционнои массы 60 С, ° > ддааввллеенниие е 0О,9 МПа. Опыт проводили в течение 4 ч. Степень извлечения изобутилена 83,6Х, производительность

1,03 г/г кат.ч. После отгонки непрог реагировавших углеводородов выгру35 зили 73,6 г жидкой фазы, содержащей

26,7 МЭ, 72,3Х ДЭ и 1,0 ЭГ. Раз ложение смеси полученных эфиров проводили в присутствии 5Х (к исходной смеси эфиров) катализатора КУ-?З.Дав-

40 ление поддерживали 0,5 МПа, температуру в первый час 80 С, затем повышали до 130 С и выдерживали еще

30 мин. Степень разложения эфиров более 98Х.

45 Пример 4. Опыт проводили по приведенной в примере 1 методике. В реактор загружали 163,1 г этиленгликоля, 97,8 г МЭ (60 мас.Х к ЗГ), 5 г катализатора КУ-23 и 50 r С

50 -фракции, имеющей тот же состав, что и в примере 1. Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен

6,0. Температуру реакционной массы первые 30 мин.поддерживали равной

55 100 С, затем охлаждали до 60 С и выдерживали еще 2 ч, Давление в реакторе 2,0 МПа, Степень извлечения изобутилена 95,4Х, производительность — 1,88 г изобутилена/г кат.ч.

1286583

После отгонки непрореагировавших углеводородов выгрузит и 284,4 r жидкой фазы, содержащей 46,07 МЭ, 4,3Х ДЭ и 49,7Х ЭГ. Разложение трет-бутиловых эфиров этиленгликоля про- 5 водили при атмосферном давлении в присутствии катализатора КУ-23, взятого в количестве 57 от массы исходной смеси. Температуру реакционной смеси поддерживали в первые 30 мин

90 С, затем повьш|али до 130 С и выдерживапи еще 30 мин. Степень разложения эфиров более 987.

55

Пример 5. Опыт проводили по приведенной в примере 1 методике.

В реактор загружали 68,0 r этиленгликоля, 54.,4 г МЭ (80 мас.7 к ЭГ), 5 r катализатора КУ-23 и 50 г С фракции, имеющей тот же состав,что 20 и в примере 1. Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 2,5.Тем— е пературу первый час поддерживали равной 80 С, затем охлаждали до 40 С и выдерживапи еще 2 ч. Давление в ре- 25 акторе 1,4 МПа. Степень извлечения изобутипена 95,27, производительность катализатора 1,56 r изобутилена/г кат.ч. После отгонки непрореагировавших углеводородов выгрузили

145,8 r жидкой фазы, содержащей

11,7Х ДЭ, 55,37 МЭ и 33,07 ЭГ.Разложение трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили при атмосферном давлении в присутствии катализатора КУ-23, взятого в количестве 57. от массы исходной смеси. Температуру реакционной смеси поддерживали первые 30 мин 80 С, затем повысили до 130 С и выдерживали еще 30 мин. 40

Степень разложения эфиров более 987.

Пример 6. Опыт проводили I по приведенной в примере 1 методике.

В реактор загружали 58 1 r этилен гликоля, 34,9 r МЭ (60 мас.7. к ЭГ), 10 r катализатора КУ-23 и 100 г

С„,-фракции, ииеющей следующий состав, мас.7,:

Углеводороды С, С 0,9 У

Изобутан 50 н-Бутан 20,1

d-Бутилен 36,9

Изобутилен 17,5

P - Tðàíñ — б -тилен 12,8

Р-Цис-бутилен 5 7

Дивинил 0,2

Мольное отношение этиленгликоль изобутилен 3,0. Температуру реакционной смеси поддерживали первый час

80 С, затем охлаждали до 50 "С и выдерживали еще ? ч, Давление в реакторе 1,4 MIIa. Степень извлечения иэобутилена 86,37, производительность катализатора 0,50 г изобутилена/г кат.ч, После отгонки непрореагировавших углеводородов выгрузили

108,1 г жидкой фазы, содержащей 7,4%

ДЭ, 51,77 МЭ и 40,97 ЭГ. Разложение трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили при атмосферном давлении в присутствии катализатора КУ-23, взятого в количестве 5Х от массы исходной смеси. Температуру реакционной массы поддерживали в первые

30 мин 80 С, затем повышали до

130 С и выдерживали еще 30 мин. Степень разложения эфиров более 98Х.

Пример 7. Синтез трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили на установке непрерывного действия в металлическом реакторе внутренним диаметром 25 мм и высотой 900 мм, снабженном термостатирующей рубашкой. В нижнюю часть реактора загружали слой инертной насадки высотой

400 мм, а затем 200 см набухшего ,в этиленгликоле сульфокатионита КУ23. Производительность по бутиленизобутиленовой фракции, содержащей

46 — 48 мас.X изобутилена,200 см

Перед началом каждого опыта к этиленгликолю добавляли 10, 20, 30, 40, 60 и РО.и 100 мас.X его моно-трет-бутилового эфира, Объемную скорость подачи смеси этиленгликоля с его моно-трет-бутиловым эфиром устанавливали такой, чтобы мольное отношение этиленгликоль : изобутилен равнялось 1,5. Температуру реакционной массы во всех опытах поддерживали 60 С, давление 0,9 MIIa.

Результаты опытов приведены в таблице, Содержание МЭ

X к массе ЭГ

Конверсия из о» бутилена,X

Объемная скорость, смэ ч

При,мер

С+фрак- ЭГ+МЭ ция

95 4,3

104 8,5 l 15 20,7

200

2 20

200

200

3 30

1286583

Продолжение таблицы

При- Содержамер ние МЭ

Х к массе ЭГ

Объемная скорость,см ч

Конверсия изо» бутилена,Х

С+фрак- ЭГ+МЭ ция

4 40

200 125 34,5

200 146 68,4

5 60

6 80

7 100

165 89,6

186 90,4

200

Составитель Н.Кириллова

Редактор Ю.Петрушко Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7681/24 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Пример 8. Опыт проводили по приведенной в примерах 1-. 7 методике.

В реактор загрузили 50 см набухшеY го в этиленгликоле сульфокатионита

КУ-23. Перед началом опыта к этилен— гликолю добавили 60 мас.Ж его моно-трет-бутилового эфира. Объемную скорость подачи смеси этиленглико ля и .моно-трет-бутилового эфира усэ тановили 146 см ч, а бутилен-изобутиленовой фракции, содержащей

47,4 мас.7. изобутилена, — 200 см

9.

Мольное отношение этиленгликоль изобутилен 1,5. Температуру реакционной массы поддерживали 60 С, давление 0,9 NIIa. Степень превращения изобутилена t5,11.

Сопоставл ение результатов данного примера и примера 7 показывает, что при использовании этиленгликоля, к которому вместо 10 добавили

5 60 мас.X его моно-трет-бутилового эфира, можно получить более высокую степень превращения изобутилена,используя. вчетверо меньшее количество катализатора.

Добавление к этилен гликолю в начале процесса 20-80 мас.7 его мо— но-трет-бутилового эфира значительно повышает производительность процесса на стадии синтеза трет-бутиловых эфиров, что ведет к снижению требуемого количества дорогостоящего сульфокатионита и к уменьшению единичного объема реактора и, соот— ветственно, капитальных вложений.

Формула изобретения

Способ выделения изобутилена из

25 углеводородных фракций С путем кон4 тактирования в жидкой фазе с этиленгликолем в присутствии в качестве катализатора сульфокатионита в Нформе при температуре 40-100 С с последующим разложением полученного при этом трет-бутилового эфира этиленгликоля, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, используют этиленгликоль, дополнительно

35 содержащий 20-80 мас.X моно-трет-бутилового эфира этиленгликоля.