Способ получения 2-метилбутена-2 Советский патент 1979 года по МПК C07C11/10 C07C5/24 

1

Изобретение относится к области получения изоамиленов, которые являются ценными продуктами в органическом синтезе, в частности к способу получения 2-метилбутена-2.

Известен способ получения изоамиленовых углеводородов путем изомеризации изоамиленов иной структуры в присутствии сульфокатионита КУ-2, находящегося в состоянии предельного набухания в воде ,1.

Способ дает возможность проводить процесс изомеризации с высокой селективностью, которая обусловлена наличием воды в катализаторе. Вода является ингибитором побочной реакции полимеризации изоамиленов.

Недостатком этого процесса являются низкая производительность процесса вследствие малой активности катализатора, необходимость проведения процесса при повышенной температуре и невозможность осуществления процесса по непрерывной схеме вследствие того, что вода постепенно удаляется из катализатора в результате реакции с изоамиленами.

Известен также способ получения изоамиленов, например 2-метилбутена-2, путем изомеризации 2-метилбутена-1 с использованием в качестве катализатора сульфокатионита, сформованного с термопластичным материалом, с одновременным выделением целевого продукта ректификацией. Процесс изомеризации осуществляется при 50-80°С и давлении до 3 атм. Этот способ дает возможность проводить процесс непрерывно, в мягких условиях и с высокой производительностью 2.

Недостатком этого способа является недостаточно высокий выход целевого продукта, обусловленный тем, что процесс идет на сухом катализаторе, вследствие чего имеет место побочная реакция полимеризации изоамиленов.

Целью изобретения является повыщение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается описываемым способом цолучения 2-метилбутена-2, заключающимся в том, что 2-метилбутен-1 подвергают изомеризации при повыщенных температурах и давлении в присутствии сформованного с термопластичным материалом сульфокатионита и третамилового спирта, или этилового спирта, или трет-бутилового спирта, или метилГуоет-амилового эфира, или ацетона, или их смеси, взятых в количестве 5-10% от веса исходной смеси.

Отличием способа является проведение процесса в присутствии г/ ет-амилового спирта, или этилового спирта, или трет-бутилового спирта, или метил-грег-амилового эфира, или ацетоиа, или их смеси, взятых в количестве 5-10% от веса исходной смеси.

Предпочтительио процесс осуществлять при 70-80°С и давлении 3,5-4,5 атм.

Процесс может быть осуществлен при температуре от 60 до 80°С, предпочтительно 70-80°С, и давлении от 2,5 до 4,5 атм, предпочтительно 3,5-4,5 атм. В качестве сформованного сульфокатионитного катализатора используют катализатор, приготовленный на основе сульфокатионитов, например КУ-2 и КУ-23, и термопластичных материалов - полипропилена и полиэтилена.

Полярное соединение, в присутствии которого ведут процесс, не подвергается превращению в процессе изомеризации или подвергается частично, затем выделяется из смеси обычными методами, например ректификацией, и может быть возвращено на повторное использование. Наиболее удобным является добавление грег-амилового спирта, так как в случае его дегидратации продукты реакции - изоамилены - не являются посторонними примесями, а выделяющаяся вода является ингибитором побочных реакций полимеризации изоамиленов.

Целевой продукт может быть выделен из полученной смеси изоамиленов ректификацией.

Режим ректификации: температура куба 80°С, температура верха 70°С, давление 3 атм, число теоретических тарелок 70, флегмовое число 25.

Пример 1. Исходную смесь, содержащую 81% 2 - метилбутена - 1, 8% 2-метилбутена-2, 6% углеводородов €4 и других углеводородов Cs и 5% трет-амилового спирта, подают в реактор, представляющий собой стальную трубку с рубашкой для обогрева. В реактор загружают 22 г сформованного катализатора, полученного на основе сульфокатионита КУ-2 (70%) и полипропилена (30%). Катализатор имеет форму червяков диаметром 4 мм и длиной 4-6 мм, статическая обменная емкость составляет 3,2 мг-экв на 1 г сухого катализатора. Катализатор высушивают при 105°С в течение 4 ч. Процесс осуществляют при температуре 80°С и давлении 4,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 2. Исходную смесь, содержащую 79,3% 2 - метилбутена - 1, 7,8% 2-метилбутена-2, 5,9% углеводородов C и другихуглеводородов GS и 7% грет-амилового спирта, подают в реактор, описанный в примере 1, при 80°С и 4,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 3. Исходную смесь, содержащую 76,7% 2-метилбутена-1, 7,6% 2-метилбутена-2, 5,7% углеводородов €4 и других

углеводородов Cs и 10% грет-амилового спирта, подают в реактор, описанный в примере 1, при 80°С и 4,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 4. Исходную смесь, содержащую 81% 2-метилбутена-1, 8% 2-метилбутена-2, 6% углеводородов €4 и других углеводородов GS и 5% этилового спирта, подают в реактор, описанный в примере 1, при 70°G и 3,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 5. Исходную смесь, содержащую 81% 2-метилбутена-1, 8% 2-метилбутена-2, 6% углеводородов С4 и других углеводородов GS и 5% грет-бутилового спирта, подают в реактор, описанный в примере 1, при 80° и 4,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 6. Исходную смесь, содержащую 76,7% 2-метилбутена-1, 7,6% 2-метилбутена-2, 5,7% углеводородов G4 и других углеводородов GS и 10% трег-бутилового спирта, подают в реактор, описанный в примере 1, при 80°G и 4,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 7. Исходную смесь, содержащую 81% 2-метилбутена-1, 8% 2-метилбутена-2, 6% углеводородов G4 и других углеводородов GS и 5% метил-грег-амилового эфира, подают в реактор, описанный в примере 1, при 70°G и 3,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 8. Исходную смесь, содержащую 76,7% 2-метилбутена-1, 7,6% 2-метилбутена-2, 5,7% углеводородов G4 и других углеводородов GS и 10% метил-грег-амилового эфира, подают в реактор, описанный в примере 1, при 70°G и 3,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 9. Исходную смесь, содержащую 81% 2-метилбутена-1, 6% 2-метилбутена-2, 6% углеводородов G4 и других углеводородов GS и 5% ацетона, подают в реактор, описанный в примере 1, при 70°G и 3,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 10. Исходную смесь, содержащую 76,7% 2-метилбутена-1, 7,6% 2-метилбутена-2, 5,7% углеводородов G4 идругих углеводородов GS и 10% ацетона, подаютв реактор, описанный в примере 1, при 80°G и 4,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Пример 11. Исходную смесь, содержащую 75% 2-метилбутена-1, 7% 2-метилбутена-2, 10% углеводородов G4 и других углеводородов GS, 3% ацетона и 5% грегамилового спирта подают в реактор, представляющий собой стальную трубку диаметром 80 мм, снабженную рубашкой для обогрева. В реактор загружают 1,38 кг (объем 5,5 л) катализатора, описанного в примере 1. Процесс осушествляют при температуре 70°С и давлении 3,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

56

Изомеризация 2.метилбутена-1 в 2-метилбутен-2

644767

Пример 12. Исходную смесь того же состава, что и в примере 11, подают в реактор, описанный в примере 11. Процесс осуществляют при температуре 80°С и давлении 4,5 атм. Показатели процесса приведены в таблице.

Как видно из таблицы, введение указанных соединений практически подавляет реакцию полимеризации изоамиленов независимо от весовой скорости подачи сырья.

В случае проведения процесса по известному методу частичное подавление реакции полимеризации достигается увеличением весовой скорости подачи сырья от 2 до 10 г 2-метилбутеиа-1 иа 1 г катализатора в час. Выход целевого продукта увеличивается на 30-40%.

Формула изобретения

Способ получения 2-метилбутена-2 путем изомеризации 2-метилбутена-1 в присутствии сформованного с термопластичным материалом сульфокатионита при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс осуществляют в присутствии грет-амилового спирта, или этилового спирта, или трет-бутилового спирта, или метил-трег-амилового

эфира, или ацетона, или их смеси, взятых в количестве 5-10% от веса исходной смеси.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 455083, кл. С 07С 11/10, 1974.