Способ совместного получения изопрена и метилдигидропирана

(9) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) 1. СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА И МЕТИЛДИГИДРОПИРАНАпутем расщепления 4,4-диметил,3-диоксана на кальцийфосфатсодержащихкатализаторах при повышенной температуре в .присутствии водяного пара,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,целью увеличения выхода целевыхпродуктов, расщепление проводят придобавлении к 4,4-диметил,3-диоксану 0,2-3,0 мас.Х метилентетрагидропирана.2, Способ по п,щ и й с я тем, чтопри 240-400 фС. с 1, отличаю- процесс проводятФ е ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯЛИйИзобретение относится к нефтехимической технологии, а именно к способу совместного получения изо 1прена и метилдигидропирана путем расщепления циклических эфиров на кальцийфосфатсодержащих катализаторах, и может найти применение в промышленности сиНтетического каучука,Метилдигидропиран можно исполь зовать также в качестве растворителя.Известны способы получения изопрена расщеплением 4,4-диметил,3- -диоксана (ДМД) на твердых катали заторах в присутствии водяного пара при повышенных температурах, например при 225-350 С. В зависимости от эффективности катализатора и условий его эксплуатации, конверсия ДИД 20 колеблется в интервале 17, 1-90,2% а выход изопрена на разложенный ДИД11,0-99,0% 11. Процесс протекает с образованием 25в качестве побочных продуктов пиранов; метилдигидропирана (МДГП) и ме-тилентетрагидропирана (МТГП), В зависимости от эффективности катализатора и условий его эксплуатации, вы- ЗОход последних может достигать порядка 10 вес.%.Образующийся в процессе расщепления ДМД МДГП может быть превращенв изопрен путем пиролиза на инертной насадке 2 .Известен способ получения изопрена путем контактирования метилентетрагидропирана с морденитом в водородной форме в присутствии водяного пао0ра при 350"470 С Г 31.В процессе в незначительном количестве образуется МДПГ, так как изо"меризация МТГП в МДГП на указанномкатализаторе происходит в незначительной степени,Для реализации указанного способанеобходим монтаж дополнительной установки, что в целом усложняет технологию процесса .получения изопрена,Кроме того, применяемый катализатор не обладает удовлетворительнойстабильностью и достаточно быстро,приблизительно через 10 ч, дезактивируется. Поэтому в промьппленности 55МТГП квалифицировано не используется.До настоящего времени МТГП сжигаетсявместе с отходами и лишь частично используется в качестве ингибиторакоррозии,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности являетсяспособсовместного получения изопрена и метилдигидропирана путем расщепления4,4-диметил,3-диоксана на кальцийфосфатсодержащих катализаторах, например, на промышленном катализатореКДВ, при повышенной температуре,опредпочтительно при 370-390 С, в присутствии водяного. пара 4 .Процесс расщепления проводят приразбавлении ДИД водяным паром 1:2 повесу, объемной скорости подачи ДМДоколо 1,2 ч , Выход изопрена на пропущенный ДИД в этих условиях составляет 42,8-45,0 вес.%, а иа разложенный 47,0-51 вес,%. Продукты расщепления содержат до 1,6 вес,% метилдигидропирана.Цель изобретения - повышениевыхода целевых продуктов.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу совместного получения изопрена и метилдигидропирана, расщепление 4,4-диметил,3-диоксана на кальцийфосфатсодержащих катализаторах при повышенной температуре, предпочтительно 240-400 С,в присутствии водяного пара проводятпри добавлении к 4,4-диметил"1,3-диоксану 0,2-3,0 мас.% метилентетрагидропирана,П р и м е р 1, На 24 см кальцийЭборфосфатного катализатора КБФ,содержащего, вес.%: СаО 50,84; Р Оу.43, 11; С 1.0,16; В, 0 0,025; водаостальное, осуществляют разложениеДМД в атмосфере водяного пара при240 С с регенерациями (выжиг кокса)о,после каждого цикла контактирования,Объемная скорость подачи сырья1,0 ч , воды 2,0 ч , давление атмосферное, продолжительность циклаконтактирования 2 ч.На основе аналитических данныхрассчитывают содержание полученныхпродуктов в контактном газе. Результаты испытаний приведены в таблице.Конверсия ДМД составляет 45,20%, содержание изопрена 24,54 вес.%, кокса0,15 вес.%.П р и м е р 2. Процесс совместного расщепления ДМД и МХГП проводят на том же катализаторе и в техже условиях, что и в примере 1, эаисключением того, что в качестве сырья для получения изопрена используют смесь, состоящую из 99,8 вес.7ДМД и 0,2 вес.7 МТГЛ. Результатыиспытаний приведены в таблице. Конверсия ДМД при этом составляет 45,43,содержание, весЛ: МДГП 4,3 бф ИТГП0,66, изопрен 24,60, изобутилен 1,82;кокс 0,16.П р и м е р 3. Процесс совместного расщепления ДИД и МТГП проводят 10на том же катализаторе и в тех жеусловиях, что и в примере 1, эа исключением того, что температура процесса составляет 400 С, а объемнаяоскорость подачи сырья 4,0 ч 1.Результаты испытаний приведены втаблице. Конверсия ДЩ при этом составляет 96,9 Х, содержание,.вес.Х:изобутилен 3,94; изопрен 49,86;МДйГ 1;35 Ф 1 ТГП 0,32, кокс 0,76. 20П р и м е р 4, Процесс совместного расщепления МДМ и ИТГП проводятна том же катализаторе и в тех жеусловиях, что и в примере 3, за исключением того, что в качестве сырья 25используют смесь, состоящую из97,0 вес.Ж ДИД и 3,0 вес.Х МТГП.Результаты испытаний приведены втаблице, Конверсия ДМД при этом составляет 97,0, содержание, вес.7:иэобутилен 3,92,.изопрен 50,0;. ИДГП4,05; ИТГП 0,38, кокс 0,74.П ри м е р 5. Процесс совместного расщепления ДМД и МТГП проводятв тех же условиях, что и в примере 1,35за исключением того, что в качествекатализатора используют контакт, содержащий, вес.Х: СаО 49,58; Р О46,43; С 1 0,25, вода остальное,(Кф) и температура контактирова-.ния составляет 320 С. Результаты ис"пытаний приведены в таблице. Конверсия ДИД при этом составляет 93,6 Е,содержание, вес.Х: озопрен 48,03;изобутилен 3,75, МДГП 1,55; МТГП.0,36; кокс 0,42.П р и м е р 6. Процесс совместного расщепления ДИД и МДГП проводят на том же катализаторе и в тех же условиях, что и в примере 5, за исключением того, что в качестве сырья используют смесь, состоящую из 98,5 вес.7 ДМД и 1,5 вес.7 МТГП. Результаты испытаний приведены в таблице. Конверсия ДИД при этом составляет 93,557, содержание, вес.Х: изопрен 48, 10; изобутилен 3,71, МДГП 2,70; МТГП 0,46; кокс 0,43.эП р и м е р 7. На 24 см кальцийборфосфатного катализатора КБф, содержащего, вес.7: СаО 50,84, Р О 43, 11; С 1 О, 16, В О0,025, вода остальное, осуществляют расщепление МДГП в атмосфере водяного пара прио280 С. Объемная скорость подачи МДГП 1,0 ч , воды 2,0 ч , давление атмосферное, продолжительность цикла контактирования 2 ч.На основе аналитических данных рассчитывают содержание полученных продуктов в контактном газе. Конверсия МДГП составляет 11,5 Е, содержание изопрена 2,4 вес.Х, кокса 1,07 вес,Е.П р и м е р 8. Процесс проводят на том же катализаторе и в тех же условиях, как в примере 7, за исключением того, что в качестве сырья используют МТГП. Конверсия МТГП со . ставляет 15,3 вес.Х, содержание МДГП 0,76 вес.й, изопрена 0,70 вес.й, кокса 1,07 вес.Х.Приведенные примеры 7 и 8 показывают, что при расщеплении чистых ИДГП и МТГП в условиях проведения процесса конверсия последних. незначительна и процесс протекает с образованием значительного количества кокса.Таким образом, предлагаемый .способ позволяет квалифицированно использовать побочный продукт процесса ИТГП, увеличить выход МДГП, который в дальнейшем может быть превращен в иэопрен известным методом (2), и, следовательно, в конечном итоге повысить выход изопрена..О, 26 0,42 Кокс Редактор Т. Колб Заказ 6675/22Тираж 383 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Температураконтактирования, С . 240 Содержаниеосновных продуктов в контактном газе,вес.7 Пример осуществления способа Т 23 1 4 Т Составитель Г. ГуляеваТехред З.ПялийКорректор В. Гирняк