Способ получения гексанового растворителя

 

Изобретение относится к производству синтетических каучуков, получаемых растворной полимеризацией, в частности к способам получения гексановых растворителей. Получение гексанового растворителя включает регенерацию растворителя процесса получения синтетического каучука, осуществляемую использованием взятого после стадии отделения ректификацией тяжелых углеводородов растворителя процесса получения синтетического каучука, с последующей стадией очистки гидрированием на катализаторе гидрирования непредельных углеводородов, при этом на стадию гидрирования регенерируемого растворителя дополнительно подают 5-50 мас.% гексена-1 в расчете на регенерируемый растворитель и гидрирование проводят водородсодержащим газом. В качестве водородсодержащего газа возможно использование электролитического водорода или метанводородной фракции. Возможно гидрирование проводить на катализаторе "никель на кизельгуре" при 27-160^oС и давлении 0,1-1,5 МПа. Способ позволяет получить гексановый растворитель полимеризационной чистоты. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к производству синтетических каучуков, получаемых растворной полимеризацией, в частности к способам получения гексановых растворителей.

Известен способ очистки растворителя, используемого при полимеризации, в присутствии катализатора Циглера гидрированием (патент Японии 33242/93, МПК C 08 F 6/00, опубл. 19.05.93). Растворитель очищают от примесей ненасыщенных соединений непрерывным гидрированием последних при температуре 20-100^oС, давлении 1-30 атм и скорости потока 5-200 ч^-1 в присутствии катализатора на основе переходного металла.

Недостатком способа является необходимость проведения процесса гидрирования при высоком давлении.

Известен способ гидрирования смеси олигомеров, в том числе и гексена-1, при 200-400^oС, 1-50 ат, в присутствии катализатора гидрирования, содержащего никель (патент Канады 1325814, МПК С 07 С 2/08, опубл. 04.01.94). Но для данного способа гидрирования требуется высокая температура и повышенное давление.

Наиболее близким по технической сущности является способ регенерации возвратного растворителя процесса получения синтетических каучуков (патент РФ 2176648, МПК С 08 F 6/10, опубл. 10.12.2001). Кроме традиционных стадий очистки возвратного растворителя, таких как водно-щелочная отмывка, отгонка от возвратного растворителя легколетучих углеводородов, осушки и ректификации для отделения возвратного растворителя от тяжелых углеводородов, способ содержит стадию гидроочистки. Гидрирование проводится на катализаторе гидрирования непредельных углеводородов.

Недостатком описанного способа является то, что необходима постоянная подпитка свежим растворителем полимеризационной чистоты, для получения которого требуется дополнительное оборудование.

Задачей изобретения является создание способа, позволяющего получать гексановый растворитель полимеризационной чистоты.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения гексанового растворителя, включающий регенерацию растворителя процесса получения синтетического каучука, осуществляемую использованием взятого после стадии отделения ректификацией тяжелых углеводородов растворителя процесса получения синтетического каучука, с последующей стадией очистки гидрированием на катализаторе гидрирования непредельных углеводородов, при этом на стадию гидрирования регенерируемого растворителя дополнительно подают 5-50 мас.% гексена-1 в расчете на регенерируемый растворитель и гидрирование проводят водородсодержащим газом.

В качестве водородсодержащего газа можно использовать электролитический водород или метанводородную фракцию.

Возможно проведение очистки гидрированием на катализаторе "никель на кизельгуре" при 27-160^oС и 0,1-1,5 МПа или на платинусодержащем катализаторе, например, ИП-62 (ТУ 38.10173-88), или на палладиевом катализаторе LD-265, выпускаемом фирмой "Прокатализ", и др.

Описание предлагаемого способа получения гексанового растворителя в литературе не найдено, что говорит о соответствии критериям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень", возможность применения этого изобретения в производстве синтетических каучуков говорит о соответствии критерию "промышленная применимость".

Способ получения гексанового растворителя из растворителя процесса получения синтетического каучука, взятого после стадии отделения ректификацией тяжелых углеводородов, и гексена-1 позволяет уменьшить перепад температур, вызываемый экзотермической реакцией гидрирования гексена-1. Кроме того, этот способ позволяет постоянно подпитывать растворитель свежим гексаном полимеризационной чистоты. За счет постоянной добавки свежего гексана этот способ позволяет уменьшить образование отработанного растворителя из-за уменьшения накапливания тяжелых углеводородов в регенерируемом растворителе.

В предлагаемом способе возможно использование в качестве водородсодержащего газа электролитического водорода (ГОСТ 3022-80) или метанводородной фракции, например, метанводородной фракции с производства этилена следующего состава, об. %: водород - 95,2; метан - 4,8; кислород - отс.; азот - отс.; влага - 1,0 ppm, или любой другой водородсодержащей фракции, например, с производства дегидрирования углеводородов следующего состава, об.%: водород - 60; метан - 24,5; сумма углеводородов С₂-С₄ - 1,5; азот - остальное.

В качестве растворителя возможно использование возвратного углеводородного растворителя с производства этиленпропиленового (СКЭП), этиленпропилендиенового (СКЭПТ), дивинильного (СКД), изопренового (СКИ) каучуков, прошедшего конденсацию паров растворителя со стадии водной дегазации полимера, отделение от конденсата водного слоя и очистку углеводородного слоя, содержащего возвратный растворитель, путем его водно-щелочной отмывки, отгонку от возвратного растворителя легколетучих углеводородов, осушку, отделение ректификацией тяжелых углеводородов. Это может быть нефрас 65/75, гексан, фракция C₅-С₆ углеводородов.

Все вышесказанное иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 Растворитель, взятый после стадии отделения тяжелых углеводородов ректификацией процесса получения СКЭПТ, смешивают с 9 мас.% гексена-1 в расчете на растворитель и подают смесь насосом с заданной скоростью в реактор, в который загружен катализатор "никель на кизельгуре" (ТУ 38.101396-89 Е). Одновременно через второй штуцер в реактор подают вентилем тонкой регулировки через реометр электролитический водород из баллона. Проходя через слой катализатора, смесь растворителя и гексена-1 очищается от непредельных углеводородов гидрированием. Процесс проводят при температуре 30^oС, давлении 0,1 МПа, объемной скорости подачи сырья 3,5 ч^-1.

Смесь очищенного от микропримесей возвратного растворителя и гексена-1, гидрированного до гексана, охлаждается и собирается в приемник. Возвратный растворитель, смесь его с гексеном-1 и их смесь после процесса гидрирования анализировалась газохроматографическим методом с использованием хроматографа "Кристалл-2000" на кварцевой капиллярной колонке, набитой сорбентом СЕ-30; идентификация проводилась по чистым веществам методом колоночной хроматографии. Показатель "бромное число" определялся стандартным бромат-бромитным методом. Результаты опыта представлены в табл. 1.

Пример 2 Способ осуществляют в условиях примера 1, но используют возвратный растворитель с процесса получения СКД, и исходная смесь содержит 18 мас.% гексена-1. Процесс гидрирования проводят метан-водородной фракцией при температуре 70^oС, давлении 1 МПа, объемной скорости подачи сырья 1 ч^-1.

Результаты опыта представлены в табл. 1.

Пример 3 Опыт проводят в условиях примера 1, но исходная смесь содержит 22 мас.% гексена-1. Процесс гидрирования проводят метан-водородной фракцией при температуре 100^oС, давлении 1 МПа, объемной скорости подачи сырья 2,5 ч^-1.

Результаты опыта представлены в табл. 1.

Пример 4 Опыт проводят в условиях примера 1, но исходная смесь содержит 50 мас.% гексена-1. Процесс гидрирования проводят метан-водородной фракцией при температуре 160^oС, давлении 1,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5 ч^-1.

Результаты опыта представлены в табл. 1.

Пример 5 Опыт проводят в условиях примера 1, но в качестве регенерируемого растворителя используют гексан. Исходная смесь содержит 10,505 мас.% гексена-1.

Результаты опыта представлены в табл. 1.

Пример 6 Опыт проводят так же, как описано в примере 1, но в качестве катализатора используют платинусодержащий катализатор ИП-62, соответствующий требованиям ТУ 38.10173-88. Процесс гидрирования проводят при температуре 200^oС, давлении 1,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,7 ч^-1.

Результаты опыта представлены в табл. 2.

Пример 7 Опыт проводят так же, как описано в примере 1, но в качестве катализатора гидрирования используют палладиевый катализатор LD-265, выпускаемый фирмой "Прокатализ" (0,3 мас.% палладия на алюмооксидном носителе). Процесс гидрирования проводят водородсодержащим газом с производства дегидрирования бутана при температуре 60^oС, давлении 4,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,0 ч^-1.

Результаты опыта представлены в табл. 2.

Как видно из представленных примеров, заявляемый способ позволяет получать гексановый растворитель полимеризационной чистоты из растворителя процесса получения синтетического каучука, взятого после стадии отделения тяжелых углеводородов ректификацией, и гексена.

Формула изобретения

1. Способ получения гексанового растворителя, включающий регенерацию растворителя процесса получения синтетического каучука, осуществляемую использованием взятого после стадии отделения ректификацией тяжелых углеводородов растворителя процесса получения синтетического каучука, с последующей стадией очистки гидрированием на катализаторе гидрирования непредельных углеводородов, отличающийся тем, что на стадию гидрирования регенерируемого растворителя дополнительно подают 5-50 мас.% гексена-1 в расчете на регенерируемый растворитель и гидрирование проводят водородсодержащим газом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водородсодержащего газа используют электролитический водород или метанводородную фракцию.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что очистку гидрированием проводят на катализаторе "никель на кизельгуре" при 27-160^oС и 0,1-1,5 МПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4