Способ выделения изобутилена из углеводородных смесей Советский патент 1974 года по МПК C07C7/02 C07C3/10 C07C11/08 

1

Изобретение относится к области выделения изобутилена из углеводородных смесей, содержащих я-бутилены.

Известен способ выделения примесей изобутилена из бутан-бутиленовых смесей путем пропускания их под давлением через катализатор - цеолит типа X. Образующиеся при этом олигомеры изобутилена могут быть использованы как целевые продукты или могут быть деполимеризованы в изобутилен.

Этот способ требует применения повыщенного давления и, кроме того, может быть использован для выделения лищь незначительных (3%) количеств изобутилена.

С целью упрощения процесса и возможности выделения изобутилена из смесей, содержащих до 70 об. % изобутилена, по предлагаемому способу в качестве катализатора используют цеолит типа Y в одно-, двух- или трехвалентной форме или промыщленный алюмосиликатный наполненный цеолитом шариковый катализатор, преимущественно используется цеолит типа Y с соотношением SiO2/A.2Oz, равным 3,0-5,5.

Для выделения изобутилена из смесей углеводородов, содержащих, например, 20-50% бутена-1 и 40-70% изобутилена, их пропускают при атмосферном давлении над цеолитами тина Y с мольным отношением SiO2/Al2O3 3,0-5,5, деалюминированными цеолитами Y с отношением 5102/А12Оз 5,5-

8,0, содержащими одно-, двух- или трехвалентные катионы, в том числе катионы нескольких металлов, при температурах от 20 до 100°С и времени контакта 1-30 сек.

Изобутилен превращается на 70-97% за один проход в ди- и триизобутилены. Выход изобутана не нревышает 2%, а кокса-1,5- 3%. Таким образом, побочные реакции перераспределения водорода и коксообразования

протекают в незначительной степени. Реакция неремещения двойной связи в н-бутанах также практически не идет.

Полученный димер изобутилена, состоящий

главным образом из 2,2,4 - триметилпентанов - 1 и 2, может быть гидрированием превращен в изооктан - важный компонент моторных топлив. Для получения изобутилена димеры и тримеры изобутилена подвергают

каталитической деполимеризации при повышенных температурах.

Наиболее активными и селективными катализаторами являются кальциевые и нике.71евые формы со степенью обмена Na+ от 30 по

70%, а также производимые промыщленностью цеолитсодержащие катализаторы крекинга типа АШНЦ (алюмосиликатные шариковые наполненные цеолитом). Полное удаление изобутилена может быть

достигнуто двух-, трехкратным пропусканием смесей над катализатором.

3

Пример 1. Газовую смесь, содержащую 44% бутана (1,6% бутенов-2 и 50% изобутилена), пропускают над цеолитом CaNaY со степенью обмена Na+ на 46,5% и отношением 51О2/А12Оз 4,2 при 50°С и времени контакта 12 сек.

Конверсия изобутилена за проход составляет 79%. Продукты превращений изобутилена на 97% состоят из димеров и тримеров. Выход изобутана составляет 1,2%, выход кокса 1,8%.

Пример 2. Газовую смесь, содержащую 24% бутена (1,3% бутенов-2 и 73% изобутилена), пропускают над катализатором CaNaY (пример I) при 50°С и времени контакта 8 сек. Конверсия изобутилена составляет 70%. Продукты реакции на 97,3% состоят из димера и тримера изобутилена. Выходы кокса и изобутана составляют 1,7% и 1,0% соответственно.

Пример 3. В присутствии цеолита NiNaY, полученного ионпым обменом из цеолита NaY с соотношением 51О2/А12Оз 4,2 (степень обмена Na+ на 60%), смесь н-бутенов и изобутилена (пример 2) пропускают при 50°С и времени контакта 9 сек. Конверсия изобутилена за проход составляет 97%, выходы ди- и триизобутиленов 97,0%, а кокса и изобутана 0,1 и 2,9% соответственно.

Пример 4. В присутствии промышленного цеолитсодержащего катализатора крекинга Салаватского нефтехимического комбината

4

АШЫЦ-3 при температуре 100°С и времени контакта 27 сек смесь, содержащую 26,5% бутена-1,2% бутенов-2 и 71,5% изобутплена, превращают на 82%. Выход димеров и тримеров составил 98,0%, изобутана 3%, кокса 1,9% на прореагировавший изобутилен.

Пример 5. При разложении димеров изобутилена на цеолите CaNaY при температуре 250°С и времени контакта сек степень их превращения составляет 70-80% за проход. Продукты реакции содержат только изобутилен.

Па цеолите NiNaY в этих условиях получают аналогичные результаты.

Предмет изобретения

1.Способ выделения изобутилена из углеводородных смесей, содержащих н-бутилепы, путем пропускания исходной смеси через катализатор на основе синтетического цеолита с последующей переработкой образовавшихся при этом олигомеров изобутилепа известными приемами, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве катализатора используют цеолит типа Y в одно-, двух- или трехвалентной катионной форме или промышленный алюмосиликатный наполненный цеолитом шариковый катализатор.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что преимущественно используют цеолит типа Y с соотношением SiOi/AbOa, равным 3,0-5,5.