Способ выделения изобутилена Советский патент 1981 года по МПК C07C11/09 

Изобретение относится к процессам разделения олефинсодержащнх газообразных продуктов крекинга, пиролиза и других и может быть использовано в хими ческой, нефтехимической и нефгепёрераба тьшаюшей промышленности. Основными источниками получения изо бутилена являются газообразные продукты термического и каталитического крекинга бутан.-бутеновая фракция (ББФ) которых наряду с йзобутиленом содержит н-буген, t -бутан, бутан 1, транс-бутен-2, цисбутен-2, большое количество пропилена, пропана. Известен способ вьшеления изобугилена из бутан-бутеновой фракции путем.гид ратации в присутствии сульфокатионита типа смолы КУ-1 в жидкой фазе при 859О С и давлении 18-20 агм в присутствии полярного растворигеля - эгилцелло- золва и неионногенного деэмульгатсра синтанола С -ЗОднако этот способ обладает незначительной селективностью iipouecca, а также имеет низкий срок службы катализатора. Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения изобутилена из смеси углеводородов С, путем его гидратации в присутствии катализатора цеолита типа NaCJ с соотношением 1 0(j /Аб/о От, 3,6-4,7 с заменой ионов Na на ионы Са и/или хрома, и/или редкоземельных элементов со степенью обмена 3,6-90% экв. Процесс проводят при 15О-2ОО°С и давлении 6О-2ОО кгс/см при мольном соотношении олефин: вода 1:5. Образующийся трет-бутанол затем отделяют и дегидратируют известными способами ,2. Однако такой способ обладает ограннчейным сроксм службы катализатора, связанным с низкой термопаровой устойчивостью цеолита Л и его высокой активностью н конкурирующей реакции полимеризации, приводящей к самоотравлению катализатоа. S4 Цель йзобретения угфощение гехнологии процесса путем увеличения длительности пробега и срока службы катализатора. Поставленная цель достигается выделением изобутнлена из смеси углеводородов С путем его гидратации при повышенной температу эе. и давлении в присутствии в качестве катализатсра Н-морденита со степенью обмена катионов Н на катионы , равной 12-6О%.экв с последующим отделением образующегося трет-бутанола и его дегидратацией. Процесс проводят предпочтительно при 180-2ОО С и давлении 9О-110 кгс/см. Смесь водяного пара и углеводородов пропускают чере слой катализатора с мольным соотношение вода-изобутилен 3-5:1. При этом иеобугилен селективно превращается в трет-бутанол. Затем трет-бутанол отделяют, дегидратируют и вьшеляют изобутилен. На чертеже графически представлен про цесс выделения изобутилена. П р и м е. р 1. Способ осуществляют на лабораторной установке высокого давле ния проточного типа с частичной рециркуляцией непрореагировавшего потока. Реактар из нержавеющей стали диаметром 5О им, объем слоя катализатора - 200см Исходное сьфье - буган-бутеновая фрак ция состава (ББФ), масс.% : 20,5 изобуТилена, 21,0 ,н-бутенов, 32 изобутана, 16 н-бутана, пропан остальное. Пропилен и изопентан дозируют со скоростью 25Оч в циркулирующую ББФ и-направляют для охлаждения и конденсации в конденсатор. Жидкую ББФ из сборника смешивают с во дой в соотношении ББФ:вода - 1,4 и подают насосом через рекуператор в реактор, загруженный Н-мсфденитным катализатором. Степень обмена катионов водорода на катионы хрома в катализаторе равна 39%. Реакцию гидратации ББФ ведут при объемной скорости 145О ч, дав. лении 10О кг/см и температуре 190°С.

В этих условиях сьем спирта с 1 м° катализатора в час составляет 634 кг при степени превращения ББФ, равной 23,7% за один проход.

Конденсат после конденсирования до концентрации 8О% Подвергают дегидратаЦНИИТэнефтехим, 1971, с. 41-42.

2. Миначев X. М., Мортиков Е. С., Маслобоев А. А., Ксионов Н. Ф. и Толкачева Л. В. Гидратация олефинов на цеолитных катализа горах. Нефтехимия. Вып. 16, 1976, № 6, с. 846-831 (прототип), 44 ции на смоле КУ-1 и получают изобутилен с концентрацией 100%. Пример 2. Способ осуществляют, как описано в примере 1. В используемом катализаторе степень обмена катионов НТ на катионы С| )авна 12%. Степень превращения ББФ равна 15,2% за один ГфОХОД. Пример 3. В используемом ка- . тализатсре степень обмена катисжов Н на катионы C равна 6О%. Степень пре вращения ББФ 9,4% за один проход, П р и м,е р 4. Способ осуществляют, как описано в примере 1. Проводится испытание катализатора при мольном соотношении олефнн:вода 1:9 на стабильность каталитической активности. Чертеж иллюстрирует стабильность работы катализатора во времени. Формула изобретения 1. Способ выделения изобутилена из смеси углеводс одов С путем его гидратации при повышенной температуре и давлении в присутствии цеолитного катализатора, содержащего последующи: отделением образующегося трет-бут19нола д его дегидратацией, о т л и ч а и и с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве цеолитнаго катализатора используют Н-морденкг со степенью обмена катионов на катионы Civ , равной 12-6О% экв. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что процесс проводят при температуре 18О-2ООс и давлении 9О11О кгс/см . Источник информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Чаплиц Д. Н., Бубнова И. А., Пимененко И. Б, в Киселева Н. Н. Промышленные методы выделеввя взобутвлена. М.,

zo ko во

Продоли ите/и ностб 1 л6оты tfornQ/tu; o.tnOpa