Способ димеризации ацетилена Советский патент 1975 года по МПК C07C3/10 C07C11/30 

Изобретение относится к способу димеризации ацетилена в моновинилацетилен (МВА), используемый в производстве хлоропренового каучука. Известен способ димеризации ацетилена в одном реакторе путем пропускания ацетилена через слабый солянокислый раствор полухлористой меди и хлористого аммония с последующим разделением реакционных газов и выделением целевого продукта. К недостаткам известного способа относятся низкий выход МВА и образование значительного количества побочных продуктов (до 15-20%). С целью повышения выхода продуктов предлагается процессы насыщения катализатора ацетиленом, димеризации и разделения осуществлять раздельно, используя обычно в качестве сырья как чистый ацетилен, так и разбавленный, например ацетилен, полученный пиролизом природного газа без разделения продуктов пиролиза. Процесс состоит из стадий образования медноацетиленовых комплексов в растворе, димеризации ацетилена (возможно она протекает в несколько последовательных стадий) и разложения комплексов с выделением продуктов реакции. При раздельном проведении перечисленных стадий можно для каждой из них подобрать оптимальные условия. В предлагаемом способе непрерывно циркулирующий раствор катализатора на нервой стадии насыщается ацетиленом, затем в виде медноацетиленового комплекса на второй стадии участвует в димеризации ацетилена и на третьей стадии разлагается с выделением продуктов реакции. Для полного разложения на медноацетиленовый комплекс механически воздействуют при относительно высоких температурах (90-100°С). Для циркуляции катализатора иснользуют насосы или газлнфт-нроцесс с применением в качестве рабочих агентов ацетилена, поляного пара и инертного газа. Второй вариант целесообразнее, так как ацетилен, пар и азот участвуют в процессе н качестве исходного сырья, агента для наг|)евания и ох.лаждения раствора катализатора соответственно. Пример 1. Чистый или разбавленный ацетилен (см. фиг .1) компрессором или под собственным давлением поступает в газлифтабсорбер 1, заполненный раствором катализатора до некоторого уровня, поддерживаемого постоянным за счет непрерывной подачи (возвратно) холодного (30-40°С) раствора катализатора. Диаметр и высота газлифт-абсорбера зависят от производительности установки и давления ацетилена. Выходящий из газлифт-абсорбера раствор катализатора через сенаратор 2 и продувочный скруббер 3 поступает в газлифт-реактор 4, представляющий собой трубу, в которую подают острый пар для пагревания раствора катализатора до . Время пребывания насыщенного ацетиленом раствора катализатора в реакторе регулируется не только размерами реактора, но и скоростью циркуляции катализатора. Из реактора раствор катализатора поступает в десорбер 5 с насадкой или без нее, где удаляют продукты реакции, отдувая непрореагировавщий ацетилен, выделяющийся при разложении медноацетиленовых комплексов. Для более полного удаления органических веществ раствор катализатора продувают острым паром, доводя его температуру до 100°С и разбавляя на 10%. Продукты реакции разделяют обычным способом, а горячий раствор катализатора охлаждают в оросительном скруббере 6, который продувают азотом или другим инертным газом. При противоточной продувке азотом из раствора катализатора частично испаряется вода и концентрация катализатора в растворе повышается до исходной. Влажный инертный газ сущат в конденсаторе 7, из которого компрессором 8 через оросительный холодильник 9 его подают в рецикл. Пример 2. Проводят опыт, как в примере 1 (см. фиг. 2), но циркуляцию раствора катализатора осуществляют с помощью центробежных насосов 10, а нагрев и охлаждение- с помощью теплообменников 11 и 12. На лабораторной установке, работающей по второму варианту при объеме циркулирующего раствора катализатора 300 мл, подаче 27 л/час ацетилена с возвратом 7 л/час непрореагировавшего ацетилена из холодной зоны в рецикл, выход МВА 4,6 г/час, или 16 г/л катализатора/час. Соотношение между МВА и дивинилацетиленом (ДВА) в среднем составляет 10-13. Результаты, полученные при иснользовании раствора катализатора, содержащего различные количества полухлористой меди (CuCl) и 20% хлористого аммония, приведены в таблице. Предмет изобретения 1.Способ димеризации ацетилена, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продуктов, процессы насыщения катализатора ацетиленом, димеризации и разделения осуществляют раздельно. 2.Способ но п. 1, отличающийся тем, что в качестве сырья используют как чистый ацетилен, так и разбавленный, например ацетилен, полученный пиролизом природного газа без разделения продуктов пиролиза.