Способ получения изопентана Советский патент 1979 года по МПК C07C9/18 

Изобретение относится к области получения изопентана - промежуточного продукта при производстве изопрена.

Известен способ получения изопентана изомеризацией н-пентана на палладийцеолитном катализаторе при 350-400°С.

С целью использования пиперилена, побочного продукта в ряде промышленных процессов, предлагается пиперилен или смесь, состоящую из пиперилена и н-пентана, пропускать над катализатором в смеси с водородом при температуре 300-350°С и давлении 35 атм при отношении углеводородов и водорода 1 : 5.

В качестве катализатора используют двух- и трехвалентные катионные формы цеолитов типа фожазита (X и Y), например Mg-, La- и РЗЭ-формы, содержаш,ие активные металлы VIII группы в количестве 0,1-5 и 20% в качестве связуюшего.

Указанные модификации цеолитов получают методом катионного обмена.

Для приготовления катализатора используют, например, цеолит с соотношением, SiOz и AlgOs 4,7-5,0.

Na-форму указанного цеолита формуют в таблетки размером 4X4 мм с гидроокисью алюминия в количестве 20% для придания катализатору механической прочности. Далее проводят катионный обмен в гранулах ионов Na+ на ионы и . Обмен на эти катионы проводят как последовательно, так и одновременно. В последнем случае достигается равномерное распределение катионов Pd по таблетке катализатора.

Разработанный процесс гидроизомеризации пиперилена осуществляется в тех же

условиях, что и изомеризация н-пентана в изопентан на указанном выше катализаторе. Поэтому процессы изомеризации н-пентана и гидроизомеризации пиперилена можно совмещать, используя в качестве исходного сырья смесь указанных углеводородов. Получаемые при этом выходы изопентана (50-55%) практически являются максимально возможными, так как соответствуют более чем 90%-ному приближению к

равновесию.

Пример 1. Получают изопентан гидроизомеризацией смеси 90% н-пентана и 10% пиперилена.

Процесс ведут под давлением водорода

(30 атм) в проточных условиях. В реактор загруноют 10 мл катализатора (6,6 г). Скорость пропускания водорода 6 л/ч, скорость подачи смеси пентана с пипериленом 10 мл/ч.

Выход изопентана составляет 50-55% при гидрокрекинге (углеводороды Ci-04), не превышающем 3%.

Пример 2. В реактор загружают 10 мл катализатора 5% Ni/MgJ. После активации и восстановления катализатора проводят гидроизомеризацию смеси н-пентаиа с пипериленом с весовым отношением 4 : 1 при объемной скорости 1 ч-, давлении 30 атм и темиературе 340°С.

В этих условиях выход изопентана составляет 43% при гидрокрекинге 6%.

Пример 3. В реактор загружают 10 мл катализатора 0,5% Pt/РЗЭУ (РЗЭ - смесь редкоземельных элементов Nd 45%, Рг 34%, Gd 21%).

В условиях примера 1 при выход изопентана составляет 52% при гидрокрекинге 4,5%.

Пример 4. Гидроизомеризацию пиперилена проводят в проточной установке на катализаторе 1% Pd/CaJ + 20% при температуре 350°С, давлении 30 атм, объемной скорости по углеводороду 1 ч- и отношении водорода и углеводорода 5:1.

Выход изопентана составляет 45- 50 вес. % при гидрокрекинге, не превышающем 3%.

Пример 5. Получают изопентан из смеси 50 вес. % н-пентана с 50 вес. % пиперилена.

Совместную изомеризацию н-пентана и гидроизомеризацию пиперилена проводят в условиях примера 1. Выход изопентана составляет 50-55 вес. % при гидрокрекинге, не превышающем 3%.

Формула изобретения

1.Способ получения изопентана, отличающийся тем, что пиперилен или смесь ниперилена и н-пентана пропускают над катализатором в смеси с водородом при температуре 300-350°С и давлении не выше 35 атм при отношении углеводородов и водорода 1 : 5.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют двух- и трехвалентные катионные формы цеолитов типа фожазита, например, Mg-, La- и РЗЭ-формы, содержащие 0,1 - 5% активных металлов VOI группы и 20% А12Оз в качестве связующего.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь пиперилена и н-пентана содержит 10-50% пиперилена.