Способ выделения изобутилена

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

245677

Союа Советскиа

Социалистические

Республив

Зависимый от патента №

Заявлено 10.Ч.1967 (№ 1156046/23-4) Кл. 12о, 19/01

Приоритет 12Л".1966, № 41"29700, Япония

Опубликовано 04.VI.1969. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 13.XI.1969

МПК С 07с

УДК 547.313.4.07 (088.8) Комитет по аелам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Иностранцы

Тацуо Хорие и Ясуо Фузивара (Япония) Иностранная фирма

«Ниппон Секию Ко, Лтд» (Япония) Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА

Настоящее изобретение относится к области выделения изобутилена из углеводородных смесей с получением изобутилена высокой степени чистоты.

Известен способ выделения изобутилена из углеводородных смесей путем экстракции растворителями, содержащими хлористую медь.

По предлагаемому способу, с целью повышения степени выделения, а также для получения изобутилена высокой степени чистоты, углеводородную смесь обрабатывают водным раствором катализатора, содержащего хлористый цинк и хлористый водород, и превращают изобутилен в третичный бутиловый спирт с последующим нагреванием раствора до температуры 60 — 70 С и дегидратацией образовавшегося третичного бутилового спирта.

Раствор катализатора предпочтительно содержит (в мол. %): 6 — 14 хлористого цинка, 4 — 11 хлористого водорода, 80 — 86 воды, а также ионы трехвалентного железа и четырехвалентного титана в виде их солей в количестве 10 — 100 и 4 — 15 ммоль на 1 л раствора соответственно.

П р» м е р. К раствору хлористого цинка в водной соляной кислоте, содержащему

4,0 моль/л хлористого цинка и 4,0 моль/л хлористого водорода, имеющему состав (в мол. %): 8,2 хлористого цинка, 8,2 хлористого водорода и 83,6 воды, добавляют 20 млтоль на 1 л хлористого железа и 5 л1моль/л четыреххлористого титана с целью получения раствора катализатора. В реактор высокого дав5 ления емкостью 5 л, изготовленный из 99,5 /,— ного титана, снабженный мешалкой, загружают 1,5 л приготовленного раствора катализатора и 1,5 л фракции С4, полученной при крекинге лигроина, имеющей следующий состав

10 (в мол. %):

Пропан, пропилеи Следы

Изобутан 1,9

Бутан 9,0

Трансбутен-2 10,0

Цисбутен-2 7,8

Изобутилен 44,9

Бутен-1 25,2

1,3-Бутадиен 0,7

Фракция С; 0,5

20 Фракция выше Св Следы

Реакцию гидратации проводят при температуре 35 С в течение 30 мин при интенсивном перемешивании для достижения тесного

25 контакта углеводородного слоя -с раствором катализатора.

После окончания реакции перемешивание прекращают и реакционную смесь выдерживают в спокойном состоянии до образования

30 слоя фракции С4, из которой экстрагируют

245677

Цисбутен-2

Бутен-1

1,3-Бутадиен

Фракция С,.Фракция выше Св

100

200

Фракция ниже Са

Изобутан

Бутан

Трансбутен-2

Составитель В. А. Нохрина

Редактор Л. К. Ушакова Техред Л. Я. Левина Корректоры: Л, Корогод и М. Коробова

Заказ 2858!5 Тираж 480 Подписное

Ц!-!ИИПИ Комитета по деизм изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 изобутилен, и слоя раствора катализатора, содержащего спирты. Анализом фракции С методом газовой хроматографии установлено, что раствор катализатора экстрагирует 94,0а/о изобутилена.

Слой раствора катализатора отделяют под давлением и загружают его в изготовленный из титана реактор, снабженный мешалкой и имеющий форму, похожую на форму реактора для гндратации, для нагревания, при котором происходит дегазация. Давление в реакторе снижают до нормального, и выдерживают раствор в течение 30 мин при температуре 63 С. Из реактора выгружают 83,6%ный изобутилен. Получают 10,5% изобутилена от количества изобутилена, абсорбированного раствором катализатора на стадии гидратации. Раствор катализатора непрерывно подают в течение 60 иин в верхнюю часть колонны для реакции дегидратации, изготовленной из титана с внутренним диаметром 25 мл, оборудованной перфорированными тарелками. Реакцию дегидратации проводят при температуре в верхней части колонны — 6 С и в нижней 105 С. С верхней части колонны отбирают 99,93>/о-ный изобутилен.

Выход изобутилена 99,3о/, в пересчете на изобутилен, загруженный в колонну для дегидратации.

Образование полимера не было обнаружено при анализе методом газовой хроматографии с газом, ионизированным водородным пламенем.

Посторонние примеси в полученном изобутилене высокой степени чистоты:

Мол. ч. на 1 м ли.

64

137

118

Стадии гидратации, нагревания и дегидратации проводят многократно. Коррозия титана на дне колонны для дегидратации мини10 мальная — 0,001 см/год после проведения этой реакции в течение 620 час. Коррозия титана в оборудовании для гидратации и нагревания менее 0,0001 сл /год.

Для сравнения эти опыты повторяют с

15 применением стеклянного реактора, а также

50з/„-ной серной кислоты в качестве катализатора. Степень чистоты полученного изобутилена 99 3%, при этом степень чистоты не повышается даже при температуре нагревания, равной 70 С.

Предмет изобретения

1. Способ выделения изобутилена из углеводородных смесей, отличающийся тем, что, с целью повышения степени выделения, углеводородную смесь обрабатывают водным раствором катализатора, содержащего хлористый цинк и хлористый водород, с последующим нагреванием раствора до температуры 60 — 70 С и дегидратацией образовавшегося третичного бутилового спирта известным методом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют раствор катализатора, содержащий (в мол. %): 6 — 14 хлористого цинка, 4 — 11 хлористого водорода и 80 — 86 воды.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в раствор катализатора добавляют соли трехвалентного железа и четырехвалентного

40 титана.