Способ очистки изопрена от ацетиленовых углеводородов

 

Изобретение относится к производству мономеров для синтетического каучука, а именно к процессу очистки изопрена от ацетиленовых углеводородов гидрированием. Описывается способ очистки изопрена от ацетиленовых углеводородов каталитическим гидрированием водородом, причем в изопрен перед гидрированием подают рецикловый изопрен, содержащий непрореагировавший водород, в количестве необходимом для разбавления ацетиленовых углеводородов в изопрене, подаваемом на гидрирование, до содержания 0,02-0,07 мас.%.Технический результат - повышение степени очистки изопрена и уменьшение смолообразования. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству мономеров для синтетического каучука, а именно к процессу очистки изопрена от ацетиленовых углеводородов гидрированием.

Известен способ удаления ацетиленовых и алленовых углеводородов из жидких продуктов, полученных при дегидрировании изопентана и изоамиленов и из концентрированного изопрена. (А. с. СССР N134686, МКИ С 07 С 7/02, опубл. Бюл. N1, 1961). По этому способу очистку от ацетиленовых изопрена, проводят селективным гидрированием на стационарном слое никель-кизельгурового катализатора при 15-20oC с подачей 4 молей водорода на 1 моль ацетиленовых и 2 моля водорода на 1 моль алленовых углеводородов. Но этот способ не позволяет достичь полного гидрирования части ацетиленовых, например бутина при его высоком содержании в изопрене, и вызывает образование смол.

Наиболее близким к заявляемому способу является процесс очистки изопрена, описанный в книге П.А. Кирпичникова. (П.А. Кирпичников, В.В. Берестнев, Л.М. Попова/ Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука //Л., Химия, 1986, с.67-68.). По этому способу ацетиленовые соединения гидрируются в основном в олефины. Гидрирование проводится при 20oC и давлении 0,15 МПа в жидкой фазе на стационарном катализаторе "никель на кизельгуре" водородом, подаваемым в нижнюю часть реактора. Из верха реактора смесь изопрена и водорода поступает в сепаратор, где изопрен отделяют от инертных газов и непрореагировавшего водорода. Однако этот способ вызывает образование смол и не позволяет полностью очистить изопрен при высоком содержании ацетиленовых углеводородов в сырье, особенно если в составе изопрена содержится большое количество примесей бутина. Кроме того, невозможно использовать этот способ для очистки изопрена, получаемого одностадийным дегидрированием изопентана.

Задачей данного изобретения является повышение степени очистки изопрена и уменьшение смолообразования.

Для решения поставленной задачи предлагается способ очистки изопрена от ацетиленовых углеводородов каталитическим гидрированием водородом, причем в изопрен перед гидрированием подают рецикловый изопрен, содержащий непрореагировавший водород, в количестве, необходимом для разбавления ацетиленовых углеводородов в изопрене, подаваемом на гидрирование, до содержания 0,02-0,07% масс. Возможна дробная подача водорода и/или рециклового изопрена в зону гидрирования.

Предлагаемый способ позволяет очистить изопрен, содержащий большое количество ацетиленовых примесей, до необходимой для полимеризации степени чистоты. Это дает возможность использовать данный способ для очистки изопрена, получаемого в том числе и одностадийным дегидрированием изопентана. От ближайшего аналога предлагаемый способ отличается наличием рецикла изопрена, содержащего непрореагировавший водород, что дает предварительное смешение изопрена-сырца с водородом и позволяет уменьшить содержание ацетиленовых углеводородов в изопрене, подаваемом на гидрирование. Использование рецикла именно этого потока не известно нам из литературы и позволяет достичь ожидаемого эффекта при гидрировании (т.к. использование потока после первой зоны гидрирования вызовет увеличение содержания трудногидрируемых в данных условиях примесей бутина), что говорит о соответствии критериям патентоспособности. Кроме того, данный способ позволяет уменьшить смолообразование в процессе гидрирования. Это связано с тем, что гидрирование тройных связей протекает по реакции первого порядка, а реакции полимеризации являются реакциями высшего порядка и их скорость в большей степени зависит от концентрации реагирующих веществ. Поэтому разбавление исходного сырья снижает скорость реакции полимеризации в реакционной смеси. Кроме того, разбавление позволяет хорошо регулировать температуру в реакторе.

Все вышесказанное иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Изопрен, подлежащий очистке, с содержанием ацетиленовых 0,12, (в том числе ацетиленовых -0,06% мас., бутина-2- 0,06% мас.) подают в охлажденную емкость со скоростью 1час-1. Рецикловый изопрен, содержащий 10% непрореагировавшего водорода, также подают в охлажденную емкость со скоростью 1 час-1. Из охлажденной до 10oC емкости насосом подается в нижнюю часть реактора гидрирования со скоростью 2 час-1 смесь рециклового и свежего изопрена, с содержанием ацетиленовых 0,05% мас. Реактор разделен на две реакционные зоны, заполненные катализатором "никель на кизельгуре" (ТУ 38.101396-89Е). Гидрирование осуществляется в жидкой фазе на стационарном катализаторе электролитическим водородом, поступающим через распределительные устройства в нижнюю половину реактора из баллона через регулятор расхода. Гидрирование осуществляется при давлении 0,15 МПа, температуре 20oC и подаче 40-кратного избытка водорода против теоретически необходимого для гидрирования ацетиленовых. Часть изопрена с верха реактора подают на рецикл. Основная часть изопрена и водорода с верха реактора поступает в сепаратор, где происходит отделение непрореагировавшего водорода от изопрена. Изопрен поступает в емкость, откуда отбирается на анализ. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 2.

Опыт осуществляют в условиях примера 1, но разбавляют очищаемый изопрен рецикловым изопреном до содержания суммы ацетиленовых 0,03% мас. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 3.

Опыт осуществляют в условиях примера 1, но разбавляют очищаемый изопрен рецикловым изопреном до содержания суммы ацетиленовых 0,07% мас. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 4.

Опыт осуществляют в условиях примера. 1, но в качестве катализатора гидрирования ацетиленовых в изопрене применяют палладийсодержащий катализатор (содержание Pd-0,15% мас. на Al2O3, ТУ-38.10249-79). Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 5.

Опыт осуществляют в условиях примера 1, но 20% от общего количества водорода подают во вторую каталитическую зону (дробная подача водорода). Результаты опыта предоставлены в таблице.

Пример 6.

Опыт проводят в условиях примера 1, но 20% рециклового изопрена подают во вторую каталитическую зону (дробная подача рециклового изопрена). Результаты опыта приведены в таблице.

Как видно из результатов приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет очистить изопрен от ацетиленистых углеводородов (в том числе и от примеси бутина-2) до полимеризационной степени чистоты.

Формула изобретения

1. Способ очистки изопрена от ацетиленовых углеводородов каталитическим гидрированием водородом, отличающийся тем, что в изопрен перед гидрированием подают рецикловый изопрен, содержащий непрореагировавший водород, в количестве, необходимом для разбавления ацетиленовых углеводородов в изопрене, подаваемом на гидрирование, до содержания 0,02 - 0,07%.

2. Способ очистки изопрена от ацетиленовых углеводородов по п.1, отличающийся тем, что используют дробную подачу водорода и/или рециклового изопрена в зону гидрирования.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к каталитической химии , в частности к катализатору для гидроочистки этан-этиленовой фракции газов пиролиза углеводородного сырья от ацетилена С цепью повышения селективности и термостабильности при окислительной регенерации катализатор имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: палладий 0,05 - 0,3; оксид алюминия в пленке 0,05 - 0,3; носитель - у-оксид алюминия - остальное Для катализатора используют металлический палладий, распределенный в пленке оксида алюминия в массовом соотношения палладиям оксида алюминия 1: 1

Изобретение относится к нефтехимии , в частности к способу очистки бутйдиенсодержаищх фракций от ацетилбиовых углеводородов каталит ческим гидрированием, и может быть использовано при ведении бутадиена, полученного дегидрированием бутана

Изобретение относится к переработке углеводородной фракции в производстве синтетического каучука

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в производстве изопрена дегидрированием изоамиленов

Изобретение относится к получению изопрена, применяемого в качестве мономера в производстве синтетического каучука

Изобретение относится к получению изопрена, применяемого при производстве синтетического каучука

Изобретение относится к получению изопрена, применяемого в качестве мономера в производстве синтетического каучука
Изобретение относится к нефтехимическому синтезу, а именно к производству изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида с изобутиленом (ИБ), или со смесями ИБ с третбутиловым спиртом (ТБС), или с ТБС в водной среде, в присутствии фосфорной кислоты в качестве катализатора и соединений, образующих катионы двухвалентной меди и нитрат-анионы в количествах, обеспечивающих поддержание значений величины электродного потенциала внутренней поверхности аппаратуры в интервале 0,0 oC плюс 0,5 В относительно хлорсеребряного электрода, условно выбранного в качестве электрода сравнения

Изобретение относится к способу получения изопрена путем жидкофазного контактирования формальдегида с изобутиленом или смесью изобутилена с триметилкарбинолом в присутствии водного раствора кислотного катализатора в две ступени: на первой - при температуре 80-100°С и давлении 15-20 атм с подачей изобутилена только на первую ступень при молярном избытке его к формальдегиду, равном 1,7-2,5, на второй ступени - при 110-155°С и давлении 4,0-6,0 атм с подачей триметилкарбинола только на вторую ступень при молярном соотношении триметилкарбинол/формальдегид, равном 1,25-1,65
Наверх