Способ совместного получения изопренаи изОАМилЕНА Советский патент 1981 года по МПК C07C11/10 C07C11/18 

Изобретение относится к области совместного получения изопрена и изоамилена-1, причем .последний может затем перерабатываться в изопре Известен способ совместного noJiy чения изопрена и изоамилена-1 путем взаимодействия нзобутилена с низ- шим парафиновым углеводородом, напри мер пропанолом, при температуре lOOO-llOO C, что называют процессом метилирования. К недостаткам этого способа отно сится низкая степень конверсии иэобутилена (4-15%) и невысокий выход продуктов (29-47%). Кроме того, процесс усложняется ввиду использования высоких температур. С целью повышения выхода целевых продуктов и снижения температуры, процесс проводят в присутствии кисло рода или кислородсодержащего газа. Оптимальными условиями осуществле ния предлагаемого способа являются: температура процесса бОО-вОО С, молярное соотношение изобутилена к низ шему парафиновому углеводороду, например метану, 1:1-1:15, содержание кислорода в исходной смеси до 20об« и объемная скорость подачи исходной смеси 6000-25000 ч Степень конверсии изобутилена возрастает до 20-60%, а выход целевых продуктов - до 54-90%. В качестве низших парафиновых углеводородов могут быть использованы метан, этан, пропан или их смеси, но лучше - метан. Реакционная смесь может быть разбавлена инертными газами, например азотом, углекислым газом, водяными парами. В результате реакции изобутилена с парафиновыми углеводородами образуются изоамилен-1 и изопрен с суммарными выходом 55-90% от теоретического (в расчете на прореагировавший нзобутилен) и пропилен в качестве побочного продукта. Соотношение изогилилена- и изопрена в продуктах реакции изменяется от 1:1 до 6:1 в зависимости от параметров процесса. Конверсия изобутилена изменяется в широкнх пределах в зависимости от условий. Однако оптимальный состав продуктов реакции получается при конверсии изобутилена 28-50%. Изоамилен-1 легко дегидрируется в изопрен, поэтому он может быть возвращен в процесс или подвергнут дегидрированию в отдельном аппарате по уже известному способу. Преимущество предлагаемого способ заключается в том, он позволяет перевести производство такого ценного мономера, каким является изопрен, на доступное и дешевое сырье (изобутилен и метан). Кроме того, предлагаемый способ позволяет значитель jHO упоостить производство изопрена. Побочный продукт синтеза - пропилен находит широкое применение в различных отраслях химической промышленности . Пример 1. Смесь изобутилена, метана и кислорода в молярном со ПС f tvic jLCAntt jri J jjwj л tiiwii wvy отношении 1:5,4:0,78. (содержание кис лОрода в смеси составляет 10,92 об.% пропускают через кварцевый реактор с внутренним диаметром 22 мм и длиной мл с объемной скоростью 7928 ч при 70О С. Конверсия изобутилена 45,3%, суммарный выход изоамилена-1 и изопрена на прореагировавший изобутилен 57,7% от теоретического, выход пропилена 42%, отношение изоамилен-1:изопрен 1,87. Пример 2. Смесь изобутилена метана и кислорода в молярном соотношении 1:6,5:0,65 (содержание кислорода в смеси составляет 8,0 об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 6334 ч при 700с. Конверсия изобутилена 26,9%, суммарный выход изоамилена-1 и изопрена на прореагировавший изобутилзн 73,5% от теоретического, выход пропилена 26,0%, отношение изоамилен-1:изопрен 6,1. Пример 3. Смесь изобутилена метана и кислорода в молярноМ соотношении 1:8:0,47 (содержание кислорода в смеси составляет 5,0 об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 7127 ч- при 675 С. Конверсия изобутилена 5,6%, суммарный выход изоамилена-1 и изопрена на прореагировавший изобутилен 99,0% от теоретического, выход пропилена 0,3%, отношение изоамилен-1:изопрен 2,9. р 4. Смесь изобутилеПримна, метана кислорода в молярном со отношении 1:8:1,58 (содержание кисло рода в смеси составляет 14,98 об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 7514 ч-при 725с. Конверсия изобутилена 46,7%, сум марный выход изоамилена-1 и изопрен на прореагировавший изобутилен 54,2 от теоретического, выход пропилена 46,0%, отношение изоамилен-1:изопрен 2,4. Пример 5. Смесь изобутилена, метана и кислорода в молярном соотношении 1:2,8:0,33 (содержание кислорода в смеси составляет 8,0об ропускают через реактор с объемной скоростью 6212 при 681°С. Конверсия изобутилена 16,45%, сум2«1арный выход изоамилена-1 и изопрена на прореагировавший изобутилен 56,8% от теоретического, выход пропилена 43,0%, отношение изоамилен-1:йзопрен-6,2. Пример 6. Смесь изобутилена, пропана и кислорода в молярном соотношении 1:6,5:0,65 (содержание кислорода в смеси составляет 8,0об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 6300 Ч при 700°С. Конверсия изобутилена 33,3%, суммарный выход изоамилена-1 и изопрена IVJdt nDim аэО1Л.Д nouclIviWJlc: net - J. n Jao WiitJCna на прореагировавший изобутилен 51,4% ОТ теоретического, выход пропилена 48,8%, отношение изоамилен-1:изопрен 1,4. Пример 7. Смесь изобутилена, метана и кислорода в молярном соотношении 1:6,4:0,75 (содержание кислорода в смеси составляет 10,5 об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 10700 ч- при 704°С. Конверсия изобутилена 19,0%, суммарный выход изоамилена-1 и изопрена на прореагировавший изобутилен 51,4% от теоретического, выход пропилена 47,0%, отношение изоамилена-1:изопрен 2,2. Пример 8. Смесь изобутилена, метана и кислорода в молярном соотношении 1:5,4:0,065 (содержание кислорода в смеси составляет 1 об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 7500 ч-при 700°С. Конверсия изобутилена 3,0%, суммарный выход изоамилена-1 и изопрена на прореагировавший изобутилен 77,7% от теоретического, выход пропилена 22,0%, отношение изоамилен-1:изопрен 7,7. Пример 9. Смесь изобутилена, метана и кислорода в молярном соотношении 1:5,4:1,6 (содержание кислорода составляет 20 об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 10850 ч- при . Конверсия изобутилена 60%, суммарный выход изоамилена-1 и изопрена н.а прореагировавший изобутилен 40,0% от теоретического, выход пропилена 53%, отношение изоамилен-1:изопрен 3,2. Пример 10. Смесь изобутилена, метана и кислорода в молярном соотношении 1:1:0,1 (содержание кислорода 5 об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 9300 ч при 680°С. Конверсия изобутилена 40,32%, суммарный выход изобутилена и изопрена на прореагировавший изобутилен 40,0% от теоретического, выход пропилена 40,0, отношение изоамилен-1:изопрен 2,2.

Пример 11. Смесь иэобутилена, метана и кислорода в молярном соотношении 1:15:1,18(содержание кислорода в смеси составляет 5 о6.% пропускают через реактор с объемной скоростью 21500 при 780°С.

Конверсия изобутилена 46,5%, суммарный выход изоамилена-1 и изопрена на прореагировавший иэобутилен 40,5% от теоретического, выход про|пилена 45,0%, отношение изоамилен-1:изопрен 0,84.

Пример 12. Смесь изобутилена, метана и воздуха в молярном соотношении 1:2:3,6 (содержание кислорода в смеси составляет 11,5 об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 7900 ч при .

Конверсия изобутилена 27,15%, суммарный выход изоамилена-1 и изопрена на прореагировавший изобутилен 44,0% от теоретического, выход пропилена 47,0%, отношение изоамилен-1:изопрен 2,7.

Пример 13. Смесь изобутилена, метана, кислорода и воды в молярном соотношении 1:2:0,45:1 (содержание кислорода в -смеси составляет 5 об.%) пропускают через реактор с объемной скоростью 6800 ч- при .

Конверсия изобутилена 42,0%, суммарный выход изог1Милена-1 и изопрена на прореагировавший изобутилен 38% от теоретического, выход пропилена 50%, отношение изоамилен-1:изопрен 3,1.

Формула изобретения

1.Способ совместного получения

0 изопрена и изоамилена-1 путем взаимодействия изобутилена с низшим парафиновым углеводородом при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повыиения выхода

5 целевых продуктов и снижения температуры процесса, последний осуществляют в присутствии кислорода или кислородсодержащего газа.

2.Способ ПОП.1, отличаю0щийся тем, что процесс осуществляют при 600-800®С при молярном соотношении изобутилена к низшему парафиновому углеводороду, например, метану, от 1: 1 до 1:15.

3 Способ по ПП.1 и 2, отли5чающий ся тем, что процесс проводят в присутствии до 20 об.%. кислорода в исходной смеси и объемной скорости подачи .ее 6000-25000 ч- .