Способ выделения продуктов окислительной дегидродимеризации пропилена из газовой фазы Советский патент 1981 года по МПК C07C7/13 C07C11/12 

Изобретение относится к извлечен органических веществ из газовых сме сей, преимущественно гексадиена-1,5 из продуктов реакции окислительной дегидродимеризации пропилена, и может быть использовано для выделения диенов, цикленов и ароматики из газовых смесей при небольших концентрациях вышеуказанных продуктов Известен способ вьщеления диолефиновых углеводородов, например бутадиена- 1,3 из смеси с Столефинами путем селективной адсорбции на цеолите X или У, содержащем катио ли ти4, натрия, калия, рубидия, цезия и/или бария с последующей десорбцией р . Процесс адсорбции и десорбции осуществляют в жидкой фазе под давлением. В качестве десорбента испол -уют жидкости с температурой кипения , более высокой, чем у бутадиена 1,3, например бензол. В процессе окислительной дегидродимеризации пр пилена в газовой фазе основными продуктами реакции являются гексадиен- 1,5, бензол, циклогексаднен-1,3, углекислый газ и вода. При зтом содержание целевого продукта - гексадиена 1,5 в отходящем газе невелико и составляет 1-3,0 об. продуктов циклизации - бензола ициклогексадиена 1,3 - всего 0,1-0,6 об.%. Поэтому процесс выделения продуктов из газовой фазы представляет определённую трудность. Известен также способ вьщеления продуктов окислительной дегидродимеризации пропилена, заключающийся в том, что образукяциеся продукта подвергают полной конденсации при Ю-ЗЗ, -40 и -45с, сковденсировавшийся пропилен ОТГОНЯЮТ , а полученный конденсат путем ректи кации разделяют на узкие фракции 2}. Однако указанный способ применим только в препаративных целях,например, для идентификации состава продуктов реакции, и не может быть осуществлен в промышленных условиях, так как он очень трудоемок. Цель изобретения - упрощение технологии процесса. Поставленная цель достигается тем что в способе выделения продуктов окислительной дегидродимеризации про . пилена из газовой среды газовую фазу подвергают адсорбции при атмосферном давлении и температуре 20-80 с на це олите типа X или А в -натриевой или кальциевой форме с последующей десорбцией при 80-200 С газом-вытеснителем - азотом или углекислым газом, поступающим со скоростью 0,210 л/ч, и конденсацией продуктов оки лительной дегидродимеризации пропиле на из газа-вытеснителя при -20,-50с Кроме того, в качестве адсорбента используют цеолит NaX и процесс сорбции осуществляют при 120-140с. Способ осуществляют следующим образом. Реакционную смесь, состоящую из пропилена и воздуха с содержанием 1-3 об.% гексадиена-1,5, бензола и циклогексадиена-1,3, охлаждают до для конденсации основного количества воды реакции и направляют в а сорбер для улавливания вьшеуказанffljix продуктов. Адсорбцию проводят в газовой фазе при 20-80 с. В табл. 1 указано влияние температуры адсорбции на адсорбционную емкость различных молекулярных сит. Из табл. 1 видно, что самая высокая рабочая емкость (72,4%) и 1% ад I сорбции по гексадиену-i,5 получейы на, молекулярных ситах NaX при . Десорбцию гексадиена-1,5 проводят в газовой фазе при атмосферном давле нии и температуре 80-200 с с использованием в качестве вытеснителя азота или СО скорость которого изменяют от 0,2 до 10 л/ч. В табл. 2 представлено влияние те пературы и скорости газа-вытеснителя (азота) на десорбцию гексадиена-1,5 NaX емкость NaX - 0,05 г/г). Из табл. 2 видно, что оптимальные результаты по составу конденсата и количеству десорбированного гексадиена- 1,5 получены при 120-125 С и скорости г&за-вытеснителя 1-2 л/ч. Увеличение температуры десорбции до 200с приводит к дальнейшему превращению целевого продукта - гексадиена 4 1,5 в изомеры. Повышение скорости, аза-вытеснителя нецелесообразно, посольку увеличивается унос целевых родуктов из сборника конденсата. Гексадиен-1,5 и другие жидкие продукты из газа-вытеснителя выделяют низкотемпературной конденсацией при -20,. В табл. 3 представлено влияние температуры конденсации и скорости газавытеснителя азота 1 на десорбц. гек- садиена-1,5 с NaX (температура десорбции , вес NaX 71,85 г). С повьшением температуры конденсации увеличивается унос гексадиена- . 1,5 из сборника конденсата. Позтому выбор температуры конденсации зависит от технико-экономических показателей и выбранной технологической схемы улавливания продуктов реакции. Пример 1, Вес молекулярных сит МаХ 74,6 г. Время адсорбции 185 мин, время десорбции 70 мин. Скорость вытеснителя - азота 5 л/ч . Количество адсорбироваиного вещества 1,96 г, десорбированного 1,75 десорбции 89,3. Конденсацию продуктов из вытеснителя проводят при . Состав конденсата, вес.%; гек- садиен-1,5 84; циклогексадиен-1,3 2.4; бензол 6,2 и димеры пексадиена 3,6.-П ри м е р 2. Вес молекулярных сит NaX 71,85 г. Время адсорбции 185 мин время десорбции 70 мин. Скорость вытеснителя - углекислого газа 5 л/ч. Количество адсорбированного вещества 1,39 г, десорбировдвиого 1,31 г, % десорбции 94,2. Конденсацию продуктов из вытеснителя проводят при --50 С. Состав конденсата, вес.%: гексадиен-1,5 83,44; циклогексадиен ,3 1,05; бензол 14,1 и изомеры гексадиена.10,2, С целью установления времени работы молекуляршлй сит без..регенерации проводят 31 цикл адсорбции - десорбции. Установлено, что после 15 циклов емкость молекулярных сит значительно.уменьшается, однако, после регенерации свойства сит восстанавливаются. Сравнение работы молекулярных сит НаХ свежих и регенерированных представлены в примерах 3 и 4.. . П р и м е р 3. Свежие молекулярные сита NaX (вес 74,67 г). ПроведеHb 8 циклов адсорбции-десорбции. За это время пропускают с реакционной смесью 26,94 г гексадиена-1,5, 1,895 г циклогексадиена-1,3 н 3,799 г бензола. Количество гекоадиена-,5. адсорбированного на цеолитах( в одном адсорбере), составляет 19,82 г десорбированного - 15,37 г. Процент адсорбции по гаксадиену-1,5 состав ляет 77,53 циклогексадиену-1,3-10,0 и бензолу - 49,2. Содержание в конденсате, вес.%:гексадиен-1,5 81,33 цихлогексамщен-1,3 1,13; бензол 11,1 и другие продукты 6,46. Средняя емкость молекулярных сит за цикл по гексадиену составляет 0,033 г/г.

П р и м е р 4. Молекулярные сита NaX после регенерации (вес 73,51 г). Проведено 8 циклов адсорбции-десорбции. Количество гексадиена -1,5, прог. пущенного с реакционной смесью, составляет 32,46 г, циклогексадиена-1,3

2.04г и бензола - 2,95 р. Адсорбировано гексадиена- 1,S, 23,88.г. Процент адсорбции по гексадиену-1,5 составляет 68,5 циклогексадиену-1,3 - 0,33

и бензолу - 22,85. Состав коццвисата, Бес.%: гексадиен- ,5 9l ,iB9 j циклогвк|садиен-1,3 0,042; бензол 5,39 и другие продукты 2,68. Средняя емкость моцекулярных сит за цикл по гексадиену1.5составляет 0,044 г/г.

0,5860.24642.0 0.015 0.002 0,5960.033S.540.002 0.00

Таблица I 90.40.105 0.076 50.90.062 :0.036 1.26574.0 0.098 0.020 0.97670.20.073 0,035 0.98954.60.069 0.010 72.4 58.1 20.V 47.9 13.3 14.5

1,0

.80-85 120-125 1,0 200-205 1,0 120-125 0.2 120-125 2,0 120-125 10,0

Количество десбрбированногопродукта, г

Таблица 2

гЗ

4,3- 10

-3 9,0 10

-ь 12,8-10

-Ь

5,63 10

-ъ 10,

-э

20,0610

ТаблйцаЗ

X конденКооичес Т0О

Унос гекчествосадиена-1,S сата от енсагвксадиема1,5 а кондесорбирогпосле конденсате, ван|юго денсации вес.Х г щюдукта