Способ выделения изобутилена Советский патент 1987 года по МПК C07C9/04 

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно к способам выделения Изобутилена из С -углеводородных фракций путем контактирования с этиленгликолем и последующего разложения образовавшегося при этом трет- -бутилбвого эфира.

Целью изобретения является повышение производительности процесса.

Поставленная цель достигается за счет использования этиленгликоля, дополнительно содержащего 20-80 мае. % трет-бутилового эфира этиленгликоля;

Изобретение иллюстрируется следующими пр -1мерамио

Пример 1. В металлический . реактор объемом 0,5 л, имеющий тер- мостатирующуто рубашку, загружают 103,5 г этиленгликоля (ЭГ), 41,4 г моно-трет-бутилового эфира этилен- гликоля (МЭ) (40 мас.% к ЭГ), 10 г катализатора КУ-23 и передавливают из баллона 100 г С.-фракции, имеющей следующий состав, мас.%: Углеводороды С , С 1,2 Изобутан3,0

н Бутан11,8

rf-Бутилен23,6

Изобутилен49,1

/3-транс бутилен 7,6 /3-цис-бутилен 3,4 Дивинил0,3

Мольное отношение этиленгликоль: изобутилен равно 1,9. Синтез трет- -бутиловых эфиров проводили в течение 4 ч при постоянном перемешивании реакционной массы, температуре 60 С и давлении 0,9 МПа. По окончании опыта определяли содержание изо бутилена в углеводородной фракции. Степень извлечения изобутилена 94,2% производительность 1,16 г изобутиле на/г кат.ч. После отгонки углеводородов получили 191,2 г жидкой фазы, содержащей 11,4% ди-трет-бутилово- го эфира этиленгликоля (ДЭ), 57,2% МЭ и 31,4% ЭГ. Димеры и тримеры изо бутилена отсутствовали. Разложение смеси полученных эфиров проводили при атмосферном давпении в кругло- донной колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником. Количество взятого катализатора КУ-23 5% от массы исходной смеси. Температуру реакционной смеси первые 30 мин поддерживали 80 С, затем повысили до и выдерживали при этой

5

0

температуре еще 30 мин. Степень разложения эфиров более 98%,

П р и м е р 2 (по прототипу). Синтез трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили по приведенной в примере 1 методике. В реактор загружали 103,5 г этиленгликоля, 10 г катализатора КУ-23 и 100 г С, 4

фракции, имеющей тот же состав, что и в примере . 1. Мольное отношение этилен гликоль : изобутилен 1,9, температурЪ. реакционной массы 60°С, давление 0,9 МПа. Опыт проводили в течение 4 ч. Степень извлечения из рбутилена 17%, производительность 0,21 г /г кат.ч. После отгонки углеводородов получили 111,8 г жидкой фазы, содержащей 1.,3% ДЭ, 13,9% МЭ и 70,5% ЭГ.

П р и м е р 3. Опыт проводили по приведенной в примере 1 методике. В реактор загружали 27,2 г этиленгликоля, 5,4 МЭ (20 мас.% к ЭГ),

10 г катализатора КУ-23 и 100 г С.-фракции, имеющей тот же состав, что и в примере 1. Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 0,5, температура реакционной массы 60 Cs

давление 0,9 МПа. Опыт проводили в течение 4 ч. Степень извлечения изо- бутилена 83,6%, производительность 1,03 г/г кат.ч. После отгонки непрореагировавших углеводородов выгрузили 73,6 г жидкой фазы, содержащей :26,7% МЭ, 72,3% ДЭ и 1,0% ЭГ. Раз- :ложение смеси полученных эфиров про- :водили в присутствии 5% (к исходной смеси эфиров) катализатора КУ-23.Давление поддерживали 0,5 МПа, температуру в первый час , затем повы- шали до 13С с и выдерживали еще 30 мин. Степень разложения эфиров более 98%.

П р и м е р 4. Опыт проводили по приведенной в примере 1 методике. В реактор загружали 163,1 г этиленгликоля, 97,8 г МЭ (60 мас.% к ЭГ), 5 г катализатора КУ--23 и 50 г С

-фракции, имеющей тот же состав, что и в примере 1. Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 6,0. Температуру реакционной массы первые 30 мин, поддерживали равной

, затем охлаждали до 60 С и выдерживали еще 2 ч. Давление в реакторе 2,0 МПа. Степень извлечения Изобутилена 95,4), производительность - 1,88 г изобутилена/г кат.ч.

После отгонки непрореагировавших углеводородов выгрузи.т и 284,4 г жидкой фазы,- содержащей 46,0% МЭ, 4,3% ДЭ и 49,7% ЭГ. Разложение трет- -бутиловых эфиров этиленгликоля про- водили при атмосферном давлении в присутствии катализатора КУ-23, взятого в количестве 5% от массы исходной смеси. Температуру реакционной смеси поддерживали в первые 30 мип 90°С, затем повьгашли до и выдерживали еще 30 мин. Степень разложения эфиров более 98%.

П р и м е р 5. Опыт проводили по приведе 1ной в примере 1 методике В реактор загружали 68,0 г этилен- гликоля, 54-,4 г МЭ (80 мас.% к ЭГ), 5 г катализатора КУ-23 и 50 г С - фракции, имеющей тот же состав,что и в примере 1. Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 2,5.Температуру первый час- поддерживали раной 80 С, затем охлаждали до 40 С и выдерживали еще 2 ч. Давление в ре- акторе 1,4 МПа. Степень извлечения изобутилена 95,2%, производительность катализатора 1,56 г изобутиле на/г кат.ч. Досле отгонки непрореагировавших углеводородов выгрузили 145,8 г жидкой фазы, содержащей 11,7% ДЭ, 55,3% МЭ и 33,0% ЭГ.Разложение трет-бутиловых эфиров этилен- гликоля проводили при атмосферном давлении в присутствии катализатора КУ-23, взятого в количестве 5% от массы исходной смеси. Температуру реакционной смеси поддерживали первые 30 мин 80 С, затем повысили до 130°С и выдерживали еще 30 мин. Степень разложения эфиров более 98%.

П р и м е р 6. Опыт проводили по приведенной в примере 1 методике В реактор загружали 58,1 г этилен- тликоля, 34,9 г МЭ (60 мас.% к ЭГ), 10 г катализатора КУ-23 и 100 г C,j,-Фракции, имеющей следующий соста мае.%:

Углеводороды С , Сд 0,9 Изобутан 5,9 н-Бутан20,1

Ы-Бутилен36,9

Изобутилен17 5

р-Транс-б -тилен 12,8 | -Цис-бутилен5,7

Дивинил0,2

Мольное отношение этияенгликоль изобутилен 3,0. Температуру реакционной смеси поддерживали первый час

f 0 5

0

5

0

, затем охлаждали до и выдерживали еще 2 ч. Давление в реакторе 1,4 МПа. Степень извлечения изобутилена 86,3%, производительность катализатора 0,50 г изобутилена/г кат.ч. После отгонки непрореагировавших углеводородов вырузили 108,1 г жидкой фазы, содержащей 7,4% ДЭ, 51,7% МЭ и 40,9% ЭГ. Разложение трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили при атмосферном давлении в присутствии катализатора КУ-23, взятого в количестве 5% от массы исходной смеси. Температуру реакционной массы поддерживали в первые 30 мин 80°С, затем повьплали до и выдерживали еще 30 мин. Степень разложения эфиров более 98%.

П р и м е р 7. Синтез трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили на установке непрерывного действия в металлическом реакторе внутренним диаметром 25 мм и высотой 900 мм, снабженном термостатйрующей рубашкой. В нижнюю часть реактора загружали слой инертной насадки высотой 400 мм, а затем 200 см набухшего (В этиленгликоле сульфокатионита КУ- 23. Производительность по бутилен- изобутиленовой фракции, содержащей 46 - 48 мас.% изобутилена,200 см.- Перед началом каждого опыта к этилен гликолю добавляли 10, 20, 30, 40, 60 и 80,и 100 мас.% его мОно- -трет-бутилового эфира. Объемную скорость подачи смеси этилен глико-. ля с его моно-трет-бутиловым эфиром устанавливали такой, чтобы мольное отношение этиленгликоль : изобутилен равнялось 1,5. Температуру реакционной массы во всех опытах поддерживали , давление 0,9 МПа.

Результаты опытов приведены в таблице.

45

50

5

10

20

30

200

200

200

95 104 115

,3

8,5

20,7

Продолжение таблицы.

П р и м е р 8, Опыт проводили по приведенной р примерах 1-7 методике, В реактор загрузили 50 см набухшего в этиленгликоле сульфокатиоинта КУ-23. Перед началом опыта к этилен- гликолю добавили 60 мас,% его моно- -трет-бутилового эфира. Объемную скорость подачи смеси этиленглико- ля и .моно-трет-бутилового эфира установили 146 см Ч, а бутилен-изо- бутиленовой фракции, содержащей 47,4 мас.% изобутилена, - 200 см . Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 1,5. Температуру реакционной массы поддерживали 60°С, давление 0,9 МПа. Степень превращения изобутилена 15,1%.

Составитель Н.Кириллова. .

Редактор Ю.Петрушко Техред А.Кравчутс Корректор л.Пилипенко

Заказ 7681/24 Тираж 371Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий ; 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

5

0

5

Сопоставпение резулт татов данного примера и примера 7 показывает, что при использовании этиленглико- ля, к которому вместо 10 добавили 60 мас.% его моно-трет-бутилового эфира, можно получить более высокую степень превращения изобутилена,используя, вчетверо меньшее количество катализатора.

Добавление к этилен гликолю в начале процесса 20-80 мас.% его моно-трет-бутилового эфира значительно повьшает производительность процесса на стадии синтеза трет-бутило- вых эфиров, что ведет к снижению требуемого количества дорогостоящего сульфокатионита и к уменьшению единичного объема реактора и, соответственно, капитальных вложений.

Формула изобретения

Способ выделения изобутилена из углеводородных фракций С путем кон0

тактирования в жидкой фазе с этилен- гликолем в присутствии в качестве катализатора сульфокатионита в Н- форме при температуре 40-100°С с последующим разложением полученного при этом трет-бутилового эфира этилен гликоля, отличающий- с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, используют этиленгликоль, дополнительно 5 содержащий 20-80 мас.% моно-трет- -бутилового эфира этиленгликоля.

Изобретение относится к области нефтехимии, конкретно к выделению изобутилена из С -углеводородных о, . фракций. УглеводородыС -углеводородной фракции контактируют приЮ-ЮО в жидкой фазе в присутствии сульфо- катионита в Н-форме с этиленгликолем, содержащим 20-80 мас.% от эти- ленгликоля его моно-трет-бутилового эфира. Образующийся в результате моно-трет-бутиловый эфир далее разлагают. Добавление к этиленгликолю указанного количества его моно-трет- -бутилового эфира позволяет достичь поставленной цели - повышения произ водительности процесса за счет повышения, производительности катализатора на стадии синтеза моно-трет- -бутилового эфира этиленгликоля. 1 табл. 9 ел ю 00 с:) СП 00 оэ