Способ получения циклопентана Советский патент 1976 года по МПК C07C13/12 

1

Изобретение относится к области получения циклопентена из дициклопентадиена.

Циклопентен является ценным мономером для получения синтетического каучука и исходным продуктом для органического синтеза.

Известен способ получения циклопентена из циклопентадиенсо держащего углеводородного продукта, например из дабутанизированного ароматического концентрата, гидрированием при 25О-293°с и давлении О,О7-21 ати в присутствии сульфида никеля на окиси алюмйн ия. Полученный при rafb рировании продукт, содержащий циклопентен, отделяют дистилляцией и подвергают повторной гидро,г низационной обработке при температуре .

Однако известный способ является двухстадийным процессом, в котором применяют рложное технологическое оборудование.

С целью упрощения процесса предлагают в качестве катализатора использовать палладий на носителе, предварительно активированный парами алкилароматических углеводородов или смесью их с водородом.

Желательно процесс гидрирования циклoneктадиена проводить в присутствии алкиларо,- матических углеводородов.

Предлагаемый способ заключается в мо- номеризации дициклопентадиена с последующим каталитическим гидрированием циклопентадиена в смеси с алкилароматическими углеводородами (1О,1-5О%). Алкилароматические углеводороды используют в каче|стве теплоносителя для мономеризацин ди- |циклопентадиена.

Катализатор - О,5-2,0% Pd но AB O jперед гидрированием циклопентадиёна обрабатывают парами алкнлароматических углеводородов или смесью их с водородом при 25О-5ОО°С в течение 0,1-6 час. Такая рбработка катализатора позволяет значительно повысить селективность гидрирования циклопентадиёна в циклопентен.

На чертеже дана принципиальная схема технологического процесса для ос тцествления предлагаемого способа.

Дициклопентаднен насосом 1 подается в теплообменник 2. Теплоноситель - алкилароматический углеводород - насосом 3 подается в аппарат 4, где испаряется и перегревается до 600 с, затем смешивается с нагретым до 150°С в теплообменнике -2 дициклопентадиеном. При 40О°С в реакторе 5 мономеризация протекает на 100%. Основная част паров теплоносителя конденсируется в холодильнике 6, а пары циклопентадиена, содержащие алкилароматический углеводород, после подогрева в теплообменнике 7 направляются в реактор гидрирования 8, Со держание алкилароматического углеводорода в потоке циклопентадиена, поступающего на гидрирование, регулируется температурой конденсатора после реактора мономеризации. Для обработки катализатора парами алкилароматического углеводорода отключается холодильник 6 и подача циклопентадиена а теплоноситель - алкилароматический угле водород - nocTjTiaeT в реактор гидрирования. Таким образом, алкилароматический 5Т леводород одновременно является теплоно сителем при мономеризации циклопента диена и модифицирующим компонентом, повышающим селективные свойства катализатор гидрирования. Продукты гидрирования после довательно конденсируются в водяном 9 и рассольном 10 холодильниках и насосом 1 подаются в аппарат 12. Несконденсировавшиеся углеводороды абсорбируются теплоно сителем в абсорбере 13. Непрореагировавший циклопента диен диметизуется при12О и давлении 5-10 атм в аппарате 12 типа труба в трубе в течение 1,5-2 час. Отгонка циклопентена от дициклопентадиена осуществляется на ректификационной колонне 14. Кубовый продукт, состоящий в основном из дициклопентадиена, направляется в реактор 5. Отбирается циклопентен из дифлегматора 15. Пример 1. Дициклойентадиен подают со скоростью 59,5 мл/час; он испаряется в потоке перегретого до 600°С теп лоносителя - трет-бутилтолуола, и смесь паров поступает в реактор мономеризации. Весовое соотношение теплоносителя и дициклопентадиена равно 1,47:1. При 400°С и времени реакции 4,9 сек конверсия дициклопентадиена в мономер составляет 1ОО при селективности по циклопентадиену 92 вес. %. После мономеризатора смесь паров охлаждается до 95 % для конденсации теплоносителя, а пары циклопентадиена не содержащие трет-бутилтолуола, поступают в реактор гидрирования, в который загружают 15 см катализатора - 1,87% Р d на окиси алюминия - активированного при 4ОО С в течение 2 час водородом (подача Н, 10ОО час ). Гидрирование циклопентадиена в циклопентен на активированном таким образом катализаторе протекает неселективно. При 300 С, объемной скорости циклопентадиена 2,7 час (по жидкости) и молярном отношении С Ц 1,2:1 конверсия циклопентадиена составляет 91% при селективности 67 вес. %. П р и м е р 2. Дициклопента диен подают со скоростью 59,5 мл/час, он испаряется в потоке перегретого до 600°С теплоносителя - толуола, и смесь паров поступает в реактор мономеризации. При 400 С и времени реакции 4,9 сек конверсия дициклопентадиена в мономер составляет 100% при селективности по циклопен- тадиену 92 вес. %. Затем основную часть толуола конденсируют при 39 С, а пары циклопентадиена, содержащие 14,8 вес.% толуола, поступают в реактор гидаирования, в который загружают 15 см катализатора - l,87%Pd на окиси алюминия активированного в течение 2 час водородом (подача Hj 10ОО час При 350°С объемной скорости циклопентадиена 2,7 час (по жидкости) и молярном отношении Н g : С g 1,2:1,циклопентадиен гидрируется на 90% Щ)и селективности по циклопентену 79 вес,%. П р и м е р 3. Катализатор гидрирования после активации водородом обрабатывают при 38О С парами трет-бутилтолуола в смеси с водородом в течение 2 час. Подача трет-бутилтолуола на 15 см катализатора составляет 120 мл/час, молярное отношение if, IslfS. Для обработки катализатора трет-бутилтолуолом на установке получения циклопентена из дициклопентадиена отключают подачу димера и конденсатор перед реактором гидрирования, а теплоноситель, не конденсируясь в холодильнике, поступает в реактор гидрирования. После модификации катализатора алкилароматическим углеводородом мономеризацию дициклопентадиена и гидрирование циклопентадиена, не содержащего трет-бутилтолуола, проводят по примеру 1. При 350°С , объемной скорости 2,7 час( по жидкости) и молярном отношении Н, :С Н 1,2:1 конверсия циклопентадиена составляет 90% при селективности по циклопен- тену 91 вес. %. П р и м е р 4. Катализатор гидрирования - 1,87% Pd на окиси алюминия - после активации водородом обрабатывают в течение 0,5 час при 500°С толуолом в смеси с водородом. Подача; толуола на 15 см катализатора составляет 100 мл/час.

молярное отношение Hg 0,5:1. Для обработки катализатора толуолом на установке получения циклонентена из дициклопента диена отключают подачу димера и конденсатор. После вх включения и установления в конденсаторе температуры 50 С пары цкклопентадиена, поступающие в реактор гидрирования, не содержат толуола. При 200 С, объемной скорости циклопентаднена 1,3 час (по жидкости) и молярном отношении Н :С,Н, 1,1:1 циклопентадиен гидрируется на 78% при селективности 85 вес. % по циклопентену. На катализаторе, не обработанном толуолом, в тех же условиях конверсия циклопентадиена составляет 80% при селективности по циклопентадиену 63 вес. %.

П р и м е р 5, Катализатор гидрирования - 0,5% Pd на окиси агюминия - после активации водородом обрабатывают в течение 6 час при 250°С ксилолом. Подача

1 г-3

ксилола на 15 см катализатора составляет 94 мл/час, молярное отношение ,д О,3:1. Для обработки катализатора ксилолом отключают подачу циклопентадиена и конденсатор между реакторами

мономеризации и гидрирования. После .включения подачи дициклопентадиена и установления в конденсаторе температуры 70°(: пары циклопента диена, поступающие в реактор гидрирования, не содержат ксилола. При 450 С, объемной скорости циклопентациена 4,0 час (по жидкости) и молярном отношении H,,:CjHg 1,5:1 циклопента диен гидрируется на 74% при селективности по циклопентену 93 вес. %.

Формула изобретения

1.Способ получеш1яц11клопентена каталитическим гидрироваштем циклопентадиенас последующим выделет-ieM целевого продукта из- взст-нымиприемами, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве катализатора используют палладий на носителе, предварительно активированный парами алкилароматических углеводородов или смесью их с водородом.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что процесс гидрирования проводят в присутствии алкилароматических углеводородов.

ff. 7.

D9

15