Способ получения изобутилена

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Реслублик (11) 516667 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17,09.74 (21) 2059724/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М. Кл.

С 07 С 11/08

Гасударственный комитет

Соввта Министров СССР ао делам изооретений и открытий (53) УДК665. 65.095. . 26 (088, 8) (43) Опубликовано05.06.76 Бюллетень № 21 (4б) Дата опубликования описания 07.06.77

N. И. Усенко, N. N. Гусейнов, В. B. Касьянов, Ф. Ф, Муганлинский, P. А. Галстян и В. Б. Кахраманов (72) Авторы изобретения

Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА

Изобретение относится к способу получения изобутилена, а именно к способу выделения изобутилена из побочных продуктов синтеза изобутилена, Известны способы переработки низкомолекулярных олигомеров изобутилена путем. деполимеризации в присутствии различных катализаторов. В качестве последних используют природные алюмосиликаты, например гумбрин вольскую опоку" или фо.-..форную т0 кислоту на кизельгуре.

Известен также способ получения изобутилена деполимеризацией фракций, содержащих олигомеры изобутилена на синтетических цеолитах типа Х в натриевой, маг- 15 ниевой, кальциевой, стронциевой, балиевой, кадмиевой — формах, при 225-600 С.

Однако высокий выход продукта достигается проведением процесса деполимеризации при низкой (0,4-0,8 час ) объемной 20 скорости подачи сырья.

С целью повышения эффективности процесса предлагается использовать катализатор, дополнительно содержащий связующий компонент, например каолинит, цемент мар- М ки 300, взятый в количестве 20% от веса цеолита, В качестве катализаторов в предлагаемом способе используют цеолиты следующих марок: йаХ; NaX=34; NeX = SN ттредставляющие собой смесь окислов натрия, алюминия и кремния, при этом в качестве связующего компонента в состав этих катализаторов входят соответственно каолинит; цемент марки 300; бентонит.

Процесс деполимеризации проводят при о

200-450 С и времени контакта 0,5-2,6сек в проточной системе при атмосферном давлении.

На фиг. 1 приведена технологическая схема установки для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — реактор.

Исходное сырье шприцевым механическим дозатором 1, конструкция которого позволяет в широких пределах варьировать подачу сырь, подается в испаритель 2, изготовленный из термостойкого стекла, заполненный битым кварцем, Испаритель имеет обмотку 3 обогрева, степень нагрева которой регулируется лабораторным автс 516667 трансформатором 4. Температура нагрева контролируется потенциометром 5 марки

ЭПД-09 по всей длине испарителя путем перемещения термопары вдоль всей зоны испарения. Пары на выходе из испарителя через соединительный патрубок с обогревом, исключающим конденсацию сырья, поступают в проточный реактор 6, который помещен в керамическую печь 7, имеющую плато постоянной температуры. TeI,mep=". i óðà печи 0 регулируется при помощи фотоэлектрического регулятора 8 на базе пэтенциометра

ПП-63. Регулятор позволяет стрэгэ поддерживать заданную температуру, Реактор изготовлен из термостойкого стекла диа- 15 метром 20 мм, длиной 180 мм, имеет катализатэрную решетку с отверстиями диаметром 1 мм, два патрубка со шлифами, один из которых служит для загрузки катализатора, По всей длине реактора про- 20 хэдит карман.термопары. Путем передвижения термопары в кармане контролируется темепаратура по длине всего слоя ка— тализатора потенциэметрэм 9 марки ЭПД-09. Продукты реакции на выходе из реактора пэ второму патрубку поступают в газосепаратор-ловушку 10, охлаждаемый водой.

Можно применять и другой хладагент. Несконденсировавшиеся продукты реакции поступают = газометр Мариотта 11, который служит для сбора и измерения газообразных продуктов реакции, Пэ окончании каждого опыта замеряется количество полученного газа и конденсата и методом газожидкостной хроматографии рассчитывается их состав.

Исходное сырье, жидкие и газообразные процукты реакции анализируют хроматографически.

Ниже приведено несколько примеров каталитической деполимеризации на различных цеолитах при использовании в качестве исходчэгэ сырья диизобутиленов, триизобутиленэв. Исходным сырьем служат низкомолекулярные элигомеры изобутилена, полученные в процессе сернокислотногэ вь„целения лзобутилена из газов деструктивной пе50

48,0 реработки и дегидрирования. Состав функции диаметров изобутилена (в вес. %):

2,4,4-Триметилпентен-1 68, 2

2,4,4-Триметилпентен-2 21,4 трет-Бутиловьпл спирт 2-4 втор.-Бутиловый спирт 2,0

Растворенный изобутилеч 1,0

Тяжелые углеводороды 5,0

Содержание димеров изобутилена во фракции 89,6 /о. В некоторых случаях получают сырье с содержанием,цимеров IIo 95%. Однако изменения в составе исходчого сырья в указанных пределах на показатели процесса практически не оказывают влияния.

Состав фракции тримерэв изобутилена (в вес.%):

Тримеры изобутилена 9S,O

Димерь. изобутилеча 5,5

Прочие 1,5

Процентное сэотношечие изомеров триизобутилена, определенное хрэматэграфически и идентифицирэванчое пэ чи ературньп. дачHblM составляет:

2, 2, 4, 6, 6-Пентаметилгептен-3 44,2

4-Метилен»2,. 2, 6, 6гетраметилгептан изомерэв 2,4,4,6,6-пентаметилгептен-2 и 2,4, 6, 6-пентаметилтептен«1 Дэ 100

Состав полимерной фракции (отмытой) (в вес. ): трет -Бутилэвый + втор-Бутиловый спирты 6

Димеры изобутилена 62

Тримеры изэбутилена 30,5

Тяжелые углеводороды

Пример 1. Депэлимеризацию фракции диизэбутиленэв на цеэл1лтах раз1лых марэк проводят при 300эС и времени контакта 2,58 сек.

Резуы-таты приведены в табл. р л . атериа I:iый DGiieiic составлен HB 1 00 Ki сырья

Пример 2. Деполимеризацию фракции три:. срэв изобутилена и полимерной фракции проводят на геэлите ларки ЙаХпри э.

300 С и времени контакта 2,58 сек.

РезультeòbI приведены в табл. 2.

516667

Таблица1

Показатель

NaХ

0,02

0,08

0,09

Следы

0,010

0,04

0,03

0,01

0,03

0,09

0,05

0,14

0,07

0,10, 53,61

51,44

65,50

0,37

Следы

0,13

0,04

0,12

0,04

0,11

0,13

Следы

0,40

0,04

0,01

0,04

0,26

0,01

0,85

0,03

0,01

0,04

0,14

0,01

12,76

4,62

3,83

8,65

3,44

24,02

22,40

9,07

2,96

7,49

3 33

9,91

3,02

7,78

3,93

Бензол

Тяжелые

51,44

66,07

53,81

68,53

82,62

78,67

49,53

77,85

37,59

78„52

33,7

0,020

0,08

0,06

0,04

0,24

0,25

Следы

0,02

0,09

Этан + этилен .

Пропан

Пропилеи

Изобутан

0,32

0,26

0,11

0,15

0,14

Состав продуктов крекинга, вес. %:

Водород

Метан

Этан + этилен

Пропан

Пропилеи

Изобутан

Бутен-1

Изобутилен

Сумма бутенов-2

Дивинил

2-Метилбутан-1

2-Метилпентен-1

2-Метилпентен-2

4-Метилпентен-1

4-Метилпентен-2

Диметилпентены-1

Диметилпентен-2

2,4,4,-Триметилпентен-1

2,4,4-Триметилпентен-2

11иклогексен

Выход изобутилена на пропушенное сырье, вес. %

Конверсия сырья, %

Выход изобутилена на прореагировавшее сырье, вес. %

Выход газа, вес. %

Состав газа, вес. %

Водород

Мет ан

Марка катализатора

51,3667

Показатель

-Ха )(Бутен-1

Изэбутилен

0 93

99,0

Бутилены-2

Йивинил

2-Хетилбутен-1

0,17

0„22

0,15

23, t с

99,91

99,37

99 99 " и блица 2

Фракция

Номер

Показатель

0,01 ,., 03

0,01

0,02

0,1 1

0,11

53,78

0,04

53,50

Б, тены —"

0,28

0,75

0,22

0,23. ивинил

О. 73

0,29

0,02

0,06

0,35

0,08

,21

0,05

0,1

11,51

1,08

0,89

4. 18

15,15

6,61

0,01

3,14

Содержание изобутилена в жидкой фазе

Сэдержание изо-С Н во фракции (рассчитанное) Состав продуктов крекинга, оо

Бэдэрэд

Метан

Этан - - зтилен

Пропал

Пропилеи

Изобутан

Из о, ти;.ен

2-Ие илбуте.r-1

2- 1етилпентен-1

-Метилпентен-2

4-Мет;лпентен-1

4-Меч илпентен-2

Дим тилп" нтен 1 ,лиме:;:: (ен1 еи- "2 1,4.. Три; етилпент-. - - -

2,4,4-Тримотилпентен-=

И.иклтек

Б ензол

Продолжение ...: ц " 1.

Nap.. а катализатора! Ь >бутилена Полимерная !

1- «Ь

516667

О, 5

0,31

0,04

0,52

0,51

3,10

14,51

1,51

ll, l3

1,5

1,8

1,60

0,4-2

0,58

53,78

77,75

53,50

60,9

69,17

26,86

88,10

25,64

Следы

0,02

0,12

0,02

0,21

0,8

0,57

0,52

0,41

98, 12

0,44

2-Метилбутен-1

0,53

37,2

99,48

99,37

Промежуточные неидентифицированные

Метилциклогексен

Этилциклэгексен

Толуол

Триметилциклогексен

2,4,4, 6, 6-Пентаметилгептен-4-Метилен-2,2, 6, 6-тетраметиленгептен

2,4,4, 6, 6-П ентам етилг ептан-2

2,4,4, 6, G-Пентаметилгептен-1

Тяжелые

Выход изэбутилена на прэпушенное сЫрье, вес. %

Конверсия сырья, %

Выход изобутилена на прореагировавшее сырье, вес. %

Выход газа, вес. %

Состав газовой фазы, вес. %

Водород

Метан

Этилен + этан

Пропан

Пропилеи

Изобутан

Бутен-1

Из обутилен

Бутены-2

Дивинил

Содержание изо-С4Н

8 в жидкой фазе

Содержание изо-С Н во фракции (рассчитанное) 0,97

0,58

0,04

0,43

0,65

Продолжение таблицы 2

11

Формула изобретения

516667 личающийся тем,что,сцелью

Способ получения изобутилена путем деполимеризации фракций, содержащих олигоме ры изобутилена, в присутствии синтетических,цеолитсодержащих катализаторов, о т— повышения производительности процесса-, используют катализатор, дополнительно содержащий связующий компонент, например каадинит, бентонит, цемент марки 300, взятый в количестве 20% от веса цеолита.

516667

Составитель Н. Глебова

Редактор Бородкина Техред О. Луговая Кэрректэр Н. Ковалева

Заказ 739/151 Тираж 723 Подписное ЛНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

IIo делам изобретений и oTKpbITtlH

113035, Москва, >К-35, Разыская наб., д. 4/=

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