Изобретение относится к получению димеров и/или олигомеров алкенов, и/или их смесей с другими углеводородами.
Более конкретно изобретение относится к получению указанных продуктов с использованием кислых твердых катализаторов.
Известны способы получения димеров и/или олигомеров алкенов путем контактирования олефинсодержащих смесей с концентрированными сильными кислотами: серной, плавиковой, алкил- или арилсульфокислотами [Ф. Азингер. Химия и технология моноолефинов, М., Гостоптехиздат, 1960, с. 285].
Недостатком способов является сильная коррозионная агрессивность рабочей среды и получение большого количества вредных отходов.
Наиболее близким к предлагаемому является способ [US-Pat N 3658936, кл. D60-683.15, 1974 г] получения димеров, олигомеров и полимеров алкенов путем контактирования с катализатором, содержащим минеральную, предпочтительно орто-фосфорную кислоту, на твердом носителе, в частности на кремнийсодержащих частицах, например кварце.
Недостатком способа является недостаточная активность и нестабильность работы катализатора.
Предлагается способ получения димеров и/или олигомеров алкенов путем контактирования алкенов и/или алкенсодержащих углеводородных смесей, подаваемых в реакционную(ые) зону(ы) в жидком состоянии, с катализатором, содержащим минеральную кислоту на твердом носителе, при температуре 150-250oC с последующей отгонкой как минимум части непрореагировавших углеводородов, заключающийся в том, что исходные жидкие или газообразные алкены и/или алкенсодержащие углеводородные смеси или как минимум их часть перед подачей в реакционную(ые) зону(ы) подвергают контактированию с водой или раствором указанной минеральной кислоты при температуре 20-80oC, предпочтительно 40-70oC, и сепарируют как минимум от большей части нерастворенной воды или раствора кислоты или продуктов ее нейтрализации.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что контактирование исходных жидких или газообразных алкенов или алкенсодержащих смесей с водой и/или раствором кислоты осуществляют путем их совместного пропускания через смеситель, и/или путем барботажа жидких или газообразных алкенов или алкенсодержащих смесей через воду или раствор кислоты, или путем пропускания воды через жидкие алкены или алкенсодержащие смеси, и/или путем длительного пребывания жидких алкенов или алкенсодержащих смесей в емкости, содержащей слой воды или раствор кислоты, предпочтительно с перемешиванием путем пропускания инертного газа или газообразного(ых) углеводорода(ов).
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что осуществляют отмывку и/или нейтрализацию унесенной кислоты.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что осуществляют компенсацию уноса кислоты с поверхности катализатора путем постоянной или периодической подачи раствора кислоты в реакционную(ые) зону(ы) одновременно с исходными углеводородами, и/или путем обработки катализатора раствором кислоты после освобождения реакционной зоны или реакционных зон от углеводородов, либо в отдельном аппарате.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что от образующейся смеси димеров и олигомеров отгоняют как минимум часть непрореагировавших углеводородов.
Предлагаемый способ позволяет обеспечить стабильную работу катализатора благодаря равномерной регулируемой подаче в зону реакции воды и при необходимости кислоты, восполняющей унос последней из зоны реакции с реакционной смесью.
Содержание воды в подаваемом в реакционную зону потоке регулируется главным образом путем регулирования температуры при контактировании исходной углеводородной смеси с водой и последующим сепарированием (отстоем), а также путем регулирования интенсивности перемешивания и эффективности (времени) отстаивания.
Если контактирование исходных алкенов и/или алкенсодержащих углеводородных смесей с водой и/или раствором кислоты осуществляется в газообразном (по углеводородам) состоянии, то после сепарирования как минимум от большей части воды или раствора кислоты или продуктов ее нейтрализации газообразный поток должен быть перед подачей в реакционную(ые) зону(ы) подвергнут конденсации.
Варианты реализации способа иллюстрируются фиг. 1 и 2 и примерами. Указанные фигуры и примеры не исчерпывают возможных вариантов реализации и могут быть использованы иные варианты при соблюдении сути изобретения, изложенной в формуле изобретения.
Согласно фиг. 1 исходный поток углеводорода(ов) F полностью или частично (поток F1) подают в аппарат 1, в котором его(их) барботируют через слой воды или водного раствора кислоты и в верхней части сепарируют от воды или раствора. В аппарат 1 подают воду B или раствор кислоты РК в количестве, компенсирующем их исчерпывание с выводимым потоком углеводородов FН. Аппарат 1 снабжен "рубашкой", в которую подают тепло/хладоагент ТА для создания в нем требуемой температуры. Если барботаж углеводородного потока F1 осуществляется в газовой фазе, то выходящий из аппарата 1 поток FН подвергают конденсации.
Далее поток FН и поток F1 (последний в случае неполной подачи потока F в аппарат 1) направляют в реактор 2, содержащий кислый катализатор. В реактор может постоянно или периодически подаваться раствор кислоты (поток РК').
Из реактора 2 выводят поток M, который может быть частично охлажден и направлен на вход в реактор 2 по линии MР.
Остальную часть потока M или все его количество подают в аппарат H для промывки водой B или нейтрализации кислоты (с возможной непрерывной подачей нейтрализующего агента НА). Отработанный водный или водно-кислотный поток выводят по линии BО. Далее поток M' подают в ректификационную колонну 3.
Сверху колонны 3 выводят поток непрореагировавших углеводородов D, а снизу - поток продукта W, содержащего димеры и олигомеры алкенов. Поток W может быть направлен на гидрирование с целью получения насыщенных углеводородов и/или на дополнительную ректификацию для отделения димеров от три- и олигомеров.
Согласно фиг. 2, в отличие от фиг. 1, поток углеводорода(ов) F и поток воды B (или водного раствора кислоты РК) смешивают в центробежном насосе ЦН, возможно подогревают и направляют в сепаратор-отстойник 1, сверху которого углеводородный поток FН направляют в реактор 2А с внешним теплосъемом. Снизу сепаратора-отстойника выводится водный или водно-кислотный поток B', который предпочтительно рециркулируют в линию насоса ЦН (частично выводят по линии B'О).
После реактора 2А реакционный поток MА охлаждают и направляют в реактор 2Б. В реакторы 2А и 2Б может вводится постоянно или периодически раствор кислоты РК'. После реактора 2Б реакционную смесь MБ подвергают промывке водой и/или раствором нейтрализующего агента (поток B/НА) и потоком M выводят из системы по линии М' или направляют в ректификационную колонну 3. Сверху колонны 3 выводят поток непрореагировавших углеводородов D, а снизу - поток W, который содержит преимущественно димеры и олигомеры.
Поток W может быть подвергнут гидрированию в насыщенные углеводороды.
Для разделения димеров и олигомеров поток W (как и поток W, получаемый согласно фиг. 1) может быть направлен в дополнительную ректификационную колонну (не показана), сверху которой выводят поток, содержащий преимущественно димеры, а снизу - поток, содержащий преимущественно олигомеры.
Примеры 1-3.
Проведены опыты по получению димеров и олигомеров согласно фиг. 1 и 2.
Результаты приведены в таблице.
Пример 4.
Поток W, полученный в примере 3, подвергнут ректификации с отдувкой углеводородов C4 и отделением димеров от тримеров. В качестве дистиллята получен в количестве 0,42 т/т F поток, содержащий 95,3% димеров C8, 4,6% углеводородов C6-C7 и 0,1% углеводородов C9. В качестве кубового продукта получен в количестве 0,03 т/т поток, содержащий преимущественно тримеры C12 (74,6%) и более тяжелокипящие углеводороды.
Пример 5.
Проведено жидкофазное гидрирование продукта W, полученного в примере 1.
В качестве гидрирующего катализатора использован катализатор Ni на кизельгуре, содержащий 53% никеля. Температура гидрирования 80oC, объемная скорость 0,5 л/л кат.ч.
В продуктах гидрирования во фракции углеводородов C8 насыщенные углеводороды составляли 87% (в т.ч. 3,1% триметилпентаны и 61,2% диметилгексаны), олефиновые углеводороды 13% (в т.ч. 0,4% триметилпентеныи и 9,2% диметилгексены).
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ТРЕТ-АЛКЕНОВ C-C | 1999 |
|
RU2147019C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИ- И ТРИМЕРОВ АЛКЕНОВ C - C И/ИЛИ ИХ СМЕСЕЙ СО СПИРТАМИ | 1998 |
|
RU2144018C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ ДИМЕРИЗАЦИИ И ОЛИГОМЕРИЗАЦИИ | 1998 |
|
RU2137808C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛАЦЕТАТА | 2007 |
|
RU2341514C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ СМЕСЕЙ | 2000 |
|
RU2180652C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ КОМПОНЕНТОВ И СМЕСЕЙ | 1998 |
|
RU2137807C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛИГОМЕРОВ АЛКЕНОВ | 2000 |
|
RU2177930C1 |
СПОСОБ СОВМЕСТНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БЕНЗОЛСОДЕРЖАЩЕГО И АЛКЕНСОДЕРЖАЩЕГО УГЛЕВОДОРОДНЫХ ПОТОКОВ | 2005 |
|
RU2278102C1 |
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ ПРОДУКТОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ ПРОДУКТОВ | 2000 |
|
RU2177933C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ ДОБАВОК К БЕНЗИНАМ | 2000 |
|
RU2168490C1 |
Использование: нефтехимическая отрасль промышленности. Сущность: алкены или алкенсодержащие углеводородные смеси, подаваемые в реакционную(ые) зону(ы) в жидком состоянии, контактируют с катализатором, содержащим минеральную кислоту на твердом носителе, при температуре 150 - 250oC с последующей отгонкой как минимум части непрореагировавших углеводородов. Алкены или алкенсодержащие углеводородные смеси или как минимум их часть перед подачей в реакционную(ые) зону(ы) подвергают контактированию с водой или раствором указанной минеральной кислоты при температуре 20 - 80oС, предпочтительно 40 - 70 oС и сепарируют как минимум от большей части нерастворенной воды, или раствора кислоты, или продуктов ее нейтрализации. 4 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.
US 3658936 A, 25.04.1972 | |||
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛ-ТРЕТ-АЛКИЛОВОГО ЭФИРА И КОМПОНЕНТА МОТОРНОГО ТОПЛИВА | 1994 |
|
RU2078752C1 |
Способ получения смазочных средств для горячей обработки металлов и их сплавов давлением | 1958 |
|
SU116469A1 |
EP 0290068 A1, 09.11.1988 | |||
Приспособление в пере для письма с целью увеличения на нем запаса чернил и уменьшения скорости их высыхания | 1917 |
|
SU96A1 |
US 3887634 A, 03.06.1975. |
Авторы
Даты
2001-05-27—Публикация
1998-08-25—Подача