Способ получения изопрена, формальдегида и изобутилена

(23) ПриоритетОпублнковДата опуб м заявки Йо осуд рственныи комитетСССРлам изобретенийи открытий аио 30,01,83, Бюллетень М писания 30 01 8 ванн) Заявитель 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕИ ИЗОБУТИЛЕНА РМАЛЬДЕГИДА тализатора в 1 ч (лучше 1-2 кг на 1 кг окиси алюминия в 1 ч). После прохождения реактора с окисью алюминия пары (без промежуточной конденсации ) направляют во 2-й реактор, в который загружен кальцийфосфатный катализаторТемпература лобоного слоя катализатора 310-340 оС(лучше 330-340 С), подаюа 0,5-3,0 кг ВПП на 1 кг катализатора в 1 ч (лучше 0,7- 1,0 кг/кг.час), разбанление водяным паром до соотношения ВПП и воды 1:1- 1 4 (лучше 1 2)П р иружают 302-реакторфатного кщепления В л щ с 3 Давлен Балансучаствоватабл. 2. дно, чтотся лишьили Из приведенных данных в реакционной смеси содер 4,2 г непредельных спирто 0,78 вес. 4,2 100( 540Приведенные реэульта ют, что согласно предла покаэывамому споИзобретение относится к области получения изопрена, формальдегида и изобу тилена из побочных продуктов,образующихся при синтезе диметилдиоксана по реакции конденсации изобутилена.и формальдегида.Известен способ получения изопрена, формальдггида и изобутилена из высококипящих побочных продуктов (ВПП) синтеза диметилдиоксана (ДМД) путем каталитического расщепления их над окисью алюминия при 250-350 С.Селективность процесса недостаточ но высока, получают трудноразделимую смесь продуктов. Кроме того, невысок выход целевых продуктов.С целью увеличения выхода цеевых продуктов пары продуктов расепления дополнительно контактируюткальцийфосфатным катализатором при 00-400 оС.Расщепление ВПП над окисью алюминия предпочтительно осуществлять в присутствии водяного пара,Пары ВПП пропускают через 1-йреактор при 250-300 С (лучше 260- 270 оС), н который загружена-окись алюминия при весовом соотношении ВПП и воды 1;0,5 - 1:4 (лучше 1,:1 1:2) и подаче 1-4 кг ВПП на 1 кг ка-. м е р 1. В 1-й реактор эагг у-окиси алюминия. Во загружают 60 г кальцийфосатализатора. Условия рас- ПП представлены в табл,1, е в установке атмосферное. опыта по компонентам ВПП, шим в реакции, приведен вом ОсЧ сЧ" Л м с-1 31 Гс СО сЧ Л Чон н Ф 2 й И 1а31ХО О 1ф 6И ро д.о х о о) 5 с аю, з к оф р вхо 3 е о о Ц а д о о 1 Э а 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 11 11 фэх1 а 21 СЖНЭДОни1 ФСОма 1 11111 Тч 1 ь 1 Э фо ко ах Э 3.й нх 6 Э ода 16 ЭФЮЮ 16 ай ййооВесовое соотношение ВПП и воды Скоростьподачи, гВПП на 1 г катализатора,в 1 ч Сырьевой цикл Продолжительность, ч За цикл подается гВПП на 1 гкатализат.ора26 460720 25 ЮФ в омсс Яч ср ОО фФ м с с оо1 1 1 1 1 1 .1 1 1 о 9 о й то эс Ой11110Эоф1 3 Лфвс Ясв юм м с 3 ф 3 Ч Л Ф ,с сл ю 01 Чф с тв нЮсо н ОЗХ Х од охц йфО 3 б 33 а й ах 1 1 1 01 СЧ 01с с %-3 о Ю с фЧ1 1 ха ох х и цо йо ах ф 0 33 0 вон хоа х 5 д о И ьбойн х ф 0Ф ЭД Ц од о фф ф О Э а охЭн Эо оф 1О 114 б 0720 29 Предмет изобретения 1, Способ получения изопрена, формальдегнда и иэобутилена расщеплением высококипящнх побочных продуктов синтеза диметнлдноксана над окисью алюминия при повьааенной температуре, о т л и ч а ю щ и Я с я тем, что, с целью увеличения выхода 30целевых продуктов, пары продуктов расщепления дополнительно контактируют с кальцийфосфатным катализатором при 300-400 С,Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что стадию расщепления осуществляют преимущественно в присутствии водяного пара.ФСоставитель Редактор Е, Хейфиц Техред И.КощтуРа Корректор Л.Бокшан ю Заказ 10822/10 Тираж 416 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113025, Москва, Ж 35, Раушская наб.,д.4/5 Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,43,84 7,92 собу превращается около 90 ВПП свыходом целевых продуктов,от прев-ращенных ВПП:Изопрен. 22,46формальдегид 25,1. Изобутилен 7,5 Кроме того, получаются следующие количества, Ъпродуктов, которые на изопреновых заводах перерабатываются в целевые:МетилдигидропиранМДГП ) 7,15Диметилдиоксан1 ДМДМетанолТриметилкарбинол(,ТМК) 1,93 Остальные продукты могут быть направлены в рецикл для дальнейшей переработки н иэопрен, формальдегид и изобутилен.П р и м е р 2. В 1-й реактор загружают 30 г у-окиси алюмгчия.Во 2-й реактор загружают 60 г кальцийфосфатного катализатора.Условия переработки ВПП представлены в табл. 3.Давление в установке атмосферное,Баланс опыта по составляющим компонентам и выходы продуктов реакции представлены в табл. 4.Этот пример также показывает низкое содержание непредельных спиртов в конечной смеси 3,65- 100=0,52630Глубина превращения ВПП выше 80.Выход целевых продуктов, . Изопрен 22,0Формальдегид 23,7Изобутилен 7,5Кроме того, получают следующие количества, , продуктов, которые перерабатываются на иэопреновых . заводах в целевые:Метилдигидропиран 7,6Диметилдиоксан 3,2Метанол 4 ,.бТМК 2 , 0При условии периодической регенерации катализаторов после сырьевого цикла А 10 и фосфат кальция работали более 572 ч.Условия регенерации приведеныв табл, 5.П р и м е р 3.сравнительный).Расщепление ВПП только над окисьюалюминия беэ дополнительной переработки над кальцийфосфатным катализатором. Опыт выполнен в условияхприведенных в табл. б.Щ При разложении ВПП в таких условиях получается лишь небольшой выходизопрена, о чем свидетельствуют данные табл,7, Образуется много продуктов, которые можно переработать вцелевые, для чего согласно принятойна иэопреновых заводах технологииэти продукты надо выделить ректифика,цией. Однако совместное присутствиеформальдегида, воды и непредельныхспиртов приводит к заметным потерям 20 .последних, являющихся основным ценным продуктом реакции. Таким образом ценность способа переработки ВППтолько над окисью алюминия снижается. Ф,П р и ме р 4 (сравнительный ).Переработка ВПП над кальцийфосфатьымкатализатором, пригОтовленным попрописи ВНИИнефтехима, без предварительного расщепления над окисью алюзо ,Опыт был выполнен в условиях,приведенных в табл. 8. В результате такой переработки получается лишь около 17 изопрена, о чем свидетельствуют данные табл.9, существенно меньше, чем при последовательной переработке над окисью алюминия и кальцийфосфатным катализатором см. примеры 1 и 2). Также меньше выход других ценных продуктовдиметилдиоксана, метилдигидропирана и формальдегида. 4 ф При непосредственной переработке ВПП над фосфатнцм катализатором,., имеющим тонкопористую структуру,резко.возрастает коксообраэование: выходкокса вместе с потерями достигаетфф 16, поэтому разложение ВПП непосредственно над кальцийфосфатнымкатализатором не проводят,460720 Таблица 1 Сырьевой цикл Температура катализатора,ОСРеактор Дли- тельностьч Выход из реактора Лобовой.слой 262 3,06,0 3,0 3,0 12 2,0 1 з 2 1,0 258 245 324 324 317 фГВПП - головная Фракция высококипящих побочных продуктов синтеза изопрена. Середина высотыстолбакатализатора ВесовоесоотнощенкеВПП иводы ПодачаГВПП,кг на.1 кгкатализатора в 1.ч За циклпереработаноГВППф кгна 1 кгкатализатора460720 3 О О Ь Ч М М О Цф сл а м и чс 1 Чс сО ЧО Ч " О Мм а ь о мц цр с мсО Ч; О О Г Л "4 ф йЮ сч л мСЧ . й Ч Ч О, 1, Мь 4 ю О мс с с э о о о со с11 1 ХР 30 Ых о.Э 3 Х схххе 1 х 9 3 3 о фхфэо ЕОН х ха осх МфИ Э з о х Й о о й И хфф :оо эхн й 33 а ао х охи во;о,о э Бхс аэ зс ю с аха 1 11 1 1 11 1. 1 1 1460720 12 Температура каталиэатора,Реактор Длительность Лобовойслой тт 255-256 262 1:2 1 268 2 338 20 Зч 30 мин 20 1 О Зч 30 мин 10 334 3451 з 2 ереди"на высоты столба каталиэатора Выходиэреактора ВесовоесоотношениеВППИ РОДЫ ПодачаВПП, гна 1 гкаталиэаторав 1 ч Таблица 3 Сырьевой цикл За циклпереработано, гВПП на1 г катализатора133 1 ая 3 уф 3 %о со нЭ 1 3 КХа332а хд 1о ь ---1Х 11 ВЦ 1 28х фхоц333 ОО 1ЙЭ 1х кЦо цоос аец 1ООО 1 1 О 3 3 01 м СО Ю 3 Щ с м. о СО с т%-3 с 3 Ю О 3О 301 с1О СО Юм фФФЮй СЧ Ч Ч 1о о 1 ф хэ о о ЕИЦф о о Ш р 1Ц33 1н 11еххе 11о,Цо,а3-111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 3 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 х 1 Э С 1 1 И 1оеха 2 1 ЮИХ о 1 3 1 Э О 1 СО 1А 220фосфат кальция 1,0 1-2 600 0,3-0,4 500 Одновременно подают водяной пар с добавкой 0,007 НРО,г Таблица 6 Сырьевой цикл Температура катализатора, фС зтализатор Лобовойслой Выходиз реактора Про- дол- жительностьч Окись алюминия сорт ГД-О) 5,0 10,0 12 2,0 254 254 266 Середина высотыстолбакатализатора Весовое соотношение ВПП и воды Скоростьподачи г ВПП на 1 г ка- тализатора в 1 ч Эа циклподается г ВППна 1 г катализатора