Способ получения бутена-2

Сефз Севетсинк Сецмаектенкпнк Реснубпюк(22) Заявлено 170778 (21) 2673714/23-04с присоединением заявки Ио(51)М, Кл.з" С 07 С 11/08С 07 С 1/24 Государственный воимтфт СССР но амаи нзобретсннй н открытнй(53) УДК 547. 313. . 4 (088. 8) Дата опубликования описаиия 301280(71 Заявитель Мордовский государственный университет им. НП. Огарева(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТЕНАИзобретение относится к способам получения олефиновых углеводородов, а именно к способу получения бутена, применяемого в технологии основного тонкого органического синтеза.Широко известно получение олефинов путем каталитической дегидратацин спиртов Щ. В качестве катализаторов применяют главным образом неорганические соединения кислого характера - серную кислоту и ее кислые соли СЯ.При дегидратации бутанолаи бутанолав присутствии кислых катализаторов не получается соответствующих концентрированных бутенаи бутена. Как в первом случае, так и во втором получаются смеси бутиленов.Известен способ получения бутенапутем дегидратации бутанолав паровой фазе при 270-590 С в присутствии в качестве катализатора Окиси алюминия 3.Недостатком способа является применение труднодоступного для прожшленного использования бутанола.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является способ получения бутена путем дегидратации н-бутанола в паровой фазе при 340-360 С в присутстовии катализатора-окиси алюминия 143Недостатком способа является получение наряду с бутеномв значительном количестве бутена, что снижает выход цельного продукта.Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта эасчет снижения образования бутенаПоставленная цель достигаетсяспособом получения бутенапутем дегидратации н-бутанола в паровой фазе 15 при повышенной температуре в присутствии катализатора-окиси алюминия,дополнительно содержащей сульфат алюминия при весовом соотношении окисьалюминия: сульфат алюминия 1 ф 0,26-4,2.20 Процесс желательно проводить при450-500 С. Предпочтительным являетсяиспользование катализатора при весовом соотношении окись алюминияг сульфат алюминия, равном 1:0,50"1,0.25 процесс осуществляют путем кон-тактирования паров н-бутанола с, катализатором при 450 - 5004 С при скоростиподачи спирта 1,3-1,6 кг/л катализа"тора в час. При этом образуется реак ционная смесь, содержащая в основном791714 Газообразные продукты реакции проходят через эакалочный холодильник н поступают в поглотительную колонку со стеклянной насадкой, через которую непрерывно дозировочным насосом прокачивают на орошение раствор брома в СС 14 (смесь 600 мл брома и 3000 мл СС 1 ) со скоростью подачи около 3,5 л/ч при температуре колонки 10-15 С.По истечении часа отбирают пробу раствора и определяют содержание 2,3- и 1,2-дибромбутанов методом ВЕХ. Из полученных данных определяют содержание бутенов в реакционной смеси (в газовой фазе, поступающей на бромирование). Получают: бутена - 2 - 96,8 вес., бутена - 2- 3,2 вес Выход бутена - 2 на исходный спирт - 89,6 весП р и м е р 2. В условиях идентичных примеру 1, проводят получение бутиленов на катализаторе, состоящем только из окиси алюминия. При том же расходе спирта, что и по примеру 1, получают степень конверсии н-бутинола в бутилены 94,1, выход бутена(на исходный н-бутинол 45,5, состав бутиленов, вес.: бутен- 51,7 бутен- 48,3.П р и м е р 3. В условиях примера 1 проводят получение бутиленов при скорости подачи н-бутанола 1,3 кг/л.ч . При этом получают: конверсия н-бутанола в бутилены - 95,7, выход дибутилового эфира - 7,1, выход бутена90,1, состав бутенов, вес.: бутен- 94,2; бутен- 5,8.П р и м е р 4. В условиях примера 1 проводят получение бутиленов при температуре реактора 450 С, При этом получают: конверсия н-бутанола в бутилены 86,2, выход дибутилового эфира - 10,2, выход бутена- 79,4, состав бутенов, вес,: бутен- 92,4, бутен- 7,6.П р и м е р 5. Проводят получение бутнленов в условиях примера 1 при соотнсиаении А 10/А 1 (50,) после дрокаливания в составе катализатора, равном 1:0,26 (вес.). При этом получают, конверсия н-бутанола в бутилены - 93,5, выход дибутилового эфира - 7,6, выход бутена - 2 - 67,3, состав бутенов, вес.: бутен- 71,8, бутен- 28,2.В таблице представлены результаты по проведению процесса в присутствии катализатора в зависимости отсоотношения А 1 0 / А 1 ( 5 О +) . Весовые соотношенияА 10/А 1(504)в катализаторе 1: 4,2 Выход бутенов, от теоретического 63,1 72,3 89,6 67,3 Абутен. Получаемая смесь бутенов пригодна, например, для синтеза 2,3-ди 5 ромбутана, который можЬт, в своюочередь, служит исходным сырьем дляполучения бромопрена-мономера дляогнестойких каучуков.Анализ реакцибнной смеси на содержание бутенов проводят путем бромирования непредельных углеводородовв избытке раствора брома в СС 14 споследующей газожидкостной хроматографией продуктов бромирования.36На чертеже дана установка, на которой осуществляют предложенный способ.П р и м е р 1. Проводят дегидратацию н-бутилового спирта на лабораторной установке, состоящей из капельной воронки 1, испарительной колбы 2,реакционной кварцевой трубки 3 длиной 70 см и диаметром 3 см, помеценной в трубчатую электрическую печь;р4, закалочного холодильника 5, охлаждаемого водой, приемника жидкойФракции б, сосуда 7 с раствором бромав СС 14, колонки 8 со стеклянной насадкой, охлаждаемой водой, лабораторного дозировочного насоса 9, сосу"да Дьюара с поглотительной бюреткой10. Испарительная колба и закалочный холодильник снабжены ртутными термометрами 11.Кварцевый реактор заполняют рав- З 0номерно гранулированной окисью алюми"ння (-Форма, ИРТУ 6-09-3200-662)и порошкообразным сульфатом алюминия (А 1(504 )18 Н О, ГОСТ 3758-65)в весово: соотчошении 1:1. ЯТрубку с катализатором прокаливаютв течение 10 ч при 500 "С,После прокалнвания катализатор содержит, вес.з А 10- 65,7 и А 1 (504)34,3 (весовое соотношение А 1 0/А 1(50)щ1:0,26).В испаритель, нагретый до 250 вС,прикапывают н-бутиловый спирт и пропускают пары спирта в реактор, нагретый до 500 фС. Расход спирта устанавливают 1,6 кг на 1 л катализаторав час (16,3 мл/мин)В течение 1 часа пропусканияпаров н-бутанола через реактор в приемнике жидкой фракции собирается80,4 г органической фазы (верхний э 0слой), содержащей, вес.: 60,6 -дибутилового эфира и 39,4 непрореагнровавшего н-бутанола. Конверсия н-бутанола в бутилены составляет 92,5.Выход дибутилового эфира (на исходный н-бутанол) - 6,8,1 : 1 01 1 : 0 52 1 : 0 26791714 Формула изобретения ТО ВНИИПИ Заказ 9392/22 Тираж 495 Подписное Филиал ППП фПатент, г, ужгород, ул, Проектная, 4 Зависимость выхода бутена(считаяна исходный н-бутанол) от соотношенияА 10/А 1(0,) в катализаторе (после прокаливания) приусловиях процесса - скорости подачи н-бутанола1,6 кг/л катализатора в час и температуре 500 фСИэ таблицы следует, что интервалсоотношений компонентов А 10/А 1 ( ф(после прокаливания) от 1:0,5 до1:1,00 является наиболее предпочтительным,Технико-экономическое преимущество способа состоит в том, что удается значительно повысить выход бутенав процессе дегидратации н-бутанола, снижается выход побочного бутена. Так как, бутанол, обычноприменяющийся для синтеза бутена,дороже н-бутанола, то данный способпозволяет повысить экономичность процесса. 20 1. Способ получения бутенапутем дегидратации. н-бутанола в паровой фазе при повышенной температуре в присутствии катализатора - окиси алюминия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, используют катализатор, дополнительно содержащийсульфат алюминия при весовом соотношении окись алюминия: сульфат алюминия, равном 1:0,26 - 4,2.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс проводятпри 450-500 С.3. Способ по пп. 1, 2 , о т л ич а ю щ и й с я тем, что используют.катализатор при весовом соотношенииокись алюминия: сульфат алюминия,равном 1:0,50 - 1,0.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чичибабин А. Е. Основные начала органической химии. М., Госхимиздат, 1963, т. 1, с. 208.2. Адкинс Г. и др. Синтезы органических препаратов. М., ИЛ, 1949,сб. 2, с, 567.3. Ниналов И. И. и др. Влияниекислотности на состав бутенов, об. разующихся при дегидратации бутанола. "Сб. асп. работ Дагестанскогоуниверситета, естеств и фиэ-мат, науки", Махачкала, 1964, с. 203-207. 4. Нагод 5. Ьач 1 Оь,ТЬе йе"аСче Найва о 1 8 говпайоп оТ СЬво е Г и, 3. Ае. Сбоев. Ьос., 50,1928, с. 2778 (прототип).