Способ выделения изобутилена

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСК 86583 СПУБЛИК 04 СО 04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ДЕТЕПЬСТВУ КО руют при 10-100утствии сульфо н гли эт ма А.Г.Лиакумович.Тульчинский8. 8) эти- ово 80 с.7 от -трет-бутил ийся в резулэфир далее к этиленгли тат ьство СССР24, 1974,и У 954197 идет7 Срита о моно-тре зволяет до ч овышения прои(57) Изобретенти нефтехимииизобутилена изфракций. Углев ЛЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕ са за счет и ьности катал е относится к облаконкретно к выделеС -углеводородных теза моно-тр иленгликоля. роды С-углеводородСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Авторское сВ 512622, кл. СПатент Великокл. С 5 Е, 1964,нои фракции контакт в жидкой фазе в при катионита в Н-форме лем, содержащим 20- ленгликоля его моно го эфира, Образующ моно-трет-бутиловый лагают. Добавление указанного количест -бутилового эфира п поставленной цели - водительности проце вышения,производите затора на стадии син -бутилового эфира эИзобретение относится к нефтехимии, конкретно к способам выделения изобутилена из С -углеводородных4фракций путем контактирования с этиленгликолем и последующего разложения образовавшегося при этом трет-бутилового эфира.Целью изобретения является повышение производительности процесса,Поставленная цель достигается за счет использования этиленгликоля, дополнительно содержащего 20-80 мас.Е трет-бутилового эфира этиленгликоля,Изобретение иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р 1, В металлический . реактор объемом 0,5 л, имеющий термостатирующую рубашку, загружают 103,5 г этиленгликоля (ЭГ), 41,4 г моно-трет-бутилового эфира этиленгликоля (МЭ) (40 мас.7, к ЭГ), 10 г катализатора КУи передавливают из баллона 100 г С -фракции, имеющей следующий состав, мас.7:Углеводороды С , С 1,2 Изобутан 3,0 н-Бутан 11,8 Ы - Бутилен 23,6 Изобутилен 49,1 8-транс-бутилен 7,6 Р-цис-бутилен 3,4Дивинил 0,3Мольное отношение этиленгликоль: изобутилен равно 1,9. Синтез трет-бутиловых эфиров проводили в течение 4 ч при постоянном перемешивании реакционной массы, температурео60 С и давлении 0,9 МПа, По окончании опыта определяли содержание изобутилена в углеводородной фракции. Степень извлечения изобутилена 94,27, производительность 1,16 г изобутилена/г кат.ч. После отгонки углеводородов получили 191,2 г жидкой Фазы, содержащей 11,4 Е ди-трет-бутилового эфира этиленгликоля (ДЭ), 57,2 Е МЭ и 31,4 Е ЭГ. Димеры и тримеры изобутилена отсутствовали, Разложение смеси полученных эфиров проводили при атмосферном давлении в кругло- донной колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником. Количество взятого катализатора КУ57 от массы исходной смеси. Температуру реакционной смеси первые 30 мин поддерживали 80 С, затем повысили до 130 С и выдерживали при этой5 10 15 20 температуре еще 30 мин, Степень разложения эфиров более 987.П р и м е р 2 (по прототипу), Синтез трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили по приведенной в примере 1 методике. В реактор загружали 103,5 г этиленгликоля, 10 г катализатора КУи 100 г С -4 Фракции, имеющей тот же состав, что и в примере 1, Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 1,9,температура реакционной массы 60 С, давление 0,9 МПа. Опыт проводили в течение 4 ч. Степень извлечения изобутилена 17 Е, производительность 0,21 г /г кат.ч. После отгонки углеводородов получили 111,8 г жидкой фазы, содержащей 1,37 ДЭ, 13,97. МЭ70,5 Е ЭГ. П р и м е р 3. Опыт проводилипо приведенной в примере 1 методике, В реактор загружали 27,2 г этиленгликоля, 5,4 МЭ (20 мас.Е к ЭГ),10 г катализатора КУи 100 гС -фракции, имеющей тот же состав,что и в примере 1, Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 0,5,отемпература реакционнои массы 60 С,0 давление 0,9 МПа. Опыт проводили втечение 4 ч, Степень извлечения изобутилена 83,6 Е, производительность1,03 г/г кат.ч. После отгонки непрореагировавших углеводородов выгру зили 73,6 г жидкой фазы, содержащей26,77 МЭ, 72,37, ДЭ и 1,07 ЭГ. Разложение смеси полученных эфиров проводили в присутствии 5 Е (к исходнойсмеси эфиров) катализатора КУ,Дав ление поддерживали 0,5 МПа, температуру в первый час 80 С, затем повышали до 130 С и выдерживали еще30 мин. Степень разложения эфировболее 98 Е.45 П р и м е р 4. Опыт проводили поприведенной в примере 1 методике, Вреактор загружали 163,1 г этиленгликоля, 97,8 г МЭ (60 мас,Е к ЭГ),5 г катализатора КУи 50 г С4 50 -фракции, имеющей тот же состав,что и в примере 1, Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен6,0. Температуру реакционной массыпервые 30 мин поддерживали равной 55 100 С, затем охлаждали до 60 С ивыдерживали еще 2 ч, Давление вреакторе 2,0 МПа, Степень извлеченияизобутилена 95,4 Ж, производительность - 1,88 г изобутилена/г кат,ч.После отгонки непрореагировавшихуглеводородов выгрузили 284,4 гжидкой Фазь, содержащей 46,07 МЭ,4,37. ДЭ и 49,77. ЭГ, Разложение трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили при атмосферном давлении вприсутствии катализатора КУ, взятого в количестве 57 от массы исходной смеси. Температуру реакционнойсмеси поддерживали в первые 30 мин90 С, затем повьшали до 130 С и выдерживапи еще 30 мин. Степень разложения эфиров более 987,35 55 П р и м е р 5. Опыт проводили 15 по приведенной в примере 1 методике. В реактор загружали 68,0 г этиленгликоля, 54,4 г МЭ (80 мас.7 к ЭГ), 5 г катализатора КУи 50 г С фракции, имеющей тот же состав,что 20 и в примере 1. Мольное отношение этиленгликоль : изобутилен 2,5.Темапературу первый час поддерживали равной 80 С, затем охлаждали до 40 С и выдерживапи еще 2 ч. Давление в ре акторе 1,4 МПа. Степень извлечения изобутипена 95,27, производительность катализатора 1,56 г изобутилена(г кат.ч. После отгонки непрореагировавших углеводородов выгрузили 30 145,8 г жидкой фазы, содержащей 11,77 ДЭ, 55,37 МЭ и 33,07 ЭГ.Разло" жение трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводили при атмосферном давлении в присутствии катализатора КУ, взятого в количестве 57. от массы исходной смеси, Температуру реакционной смеси поддерживали первые 30 мин 80 С, затем повысили до 130 С и выдерживали еще 30 мин. 40 Степень разложения эфиров более 987.П р и м е р 6, Опыт проводили по приведенной в примере 1 методике. В реактор загружали 58,1 г этиленгликоля, 34,9 г МЭ (60 мас,7. к ЭГ), 10 г катализатора КУи 100 г С,-фракции, киеющей следующий состав, мас.7,:Углеводороды С , Сэ 0,9,2Изобутан ф 50н-Бутан 20,1Ы-Бутилен 36,9Изобутилен 17,5-Транс - б-тилен 12,8э-Цис-бутилен 5,7Дивинил 0,2Мольное отношение этиленгликоль 1 изобутилен 3,0. Температуру реакционной смеси поддерживали первый час80 С, затем охлаждали до 50"С ивыдерживали еще 2 ч, Давление в реакторе 1,4 МПа. Степень извлеченияиэобутилена 86,37, производительностькатализатора 0,50 г изобутилена/гкат.ч, После отгонки непрореагировавших углеводородов выгрузили108,1 г жидкой фазы, содержащей 7,4%ДЭ, 51,77 МЭ и 40,97 ЭГ. Разложениетрет-бутиловых эфиров этиленгликоляпроводили при атмосферном давлениив присутствии катализатора КУ,взятого в количестве 57 от массы исходной смеси. Температуру реакционной массы поддерживали в первые30 мин 80 С, затем повышали до130 С и выдерживали еще 30 мин. Степень разложения эфиров более 987.П р и м е р 7. Синтез трет-бутиловых эфиров этиленгликоля проводилина установке непрерывного действияв металлическом реакторе внутреннимдиаметром 25 мм и высотой 900 мм,снабженном термостатирующей рубашкой. В нижнюю часть реактора загружали слой инертной насадки высотой400 мм, а затем 200 см набухшего,в этиленгликоле сульфокатионита КУ 23. Производительность по бутиленизобутиленовой Фракции, содержащей46 - 48 мас.7 изобутилена,200 смПеред началом каждого опыта к этиленгликолю добавляли 10, 20, 30,40, 60 и РО и 100 мас.7 его моно-трет-бутилового эфира, Объемнуюскорость подачи смеси этиленгликоля с его моно-трет-бутиловым эфиромустанавливали такой, чтобы мольноеотношение этиленгликоль : изобутилен равнялось 1,5. Температуру реакционной массы во всех опытах поддерживали 60 С, давление 0,9 МПа.Результаты опытов приведены втаблице,Содержание МЭ7 к массе ЭГ Конверсия из обутилена,Е Объемная скорость, смэ ч При,мер С,фрак- ЭГ+МЭция 95 4,3 104 8,5 115 20,7 200 2 20 200 3 30 2001286583 Продолжение таблицы Содержание МЭЕ к массе ЭГ Пример Объемная скорость,см ч Конверсия изобутилена,7 Сфрак- ЭГ+МЭция 4 40 200 125 34,5 200 146 68,4 5 60 200 6 80 7 100 165 89,6 186 90,4 200 Составитель Н.Кириллова Редактор Ю,Петрушко Техред А,Кравчук КорректорЛ.ПилипенкоЗаказ 7681/24 Тираж 371 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 П р и м е р 8, Опыт проводили по приведенной в примерах 1-. 7 методике. В реактор загрузили 50 см набухшеТ го в этиленгликоле сульфокатионита КУ, Перед началом опыта к этиленгликолю добавили 60 мас,7. его моно- -трет-бутилового эфира. Объемную скорость подачи смеси этиленгликоля и .моно-трет-бутилового эфира усэтановили 146 см ч, а бутилен-изобутиленовой фракции, содержащей 47,4 мас.7. изобутилена, - 200 см9 Мольное отношение этиленгликоль изобутилен 1,5. Температуру реакционной массы поддерживали 60 С, давление 0,9 МПа. Степень превращения изобутилена 15,17. Сопоставл ение резултатов данного примера и примера 7 показывает,что при использовании этиленгликоля, к которому вместо 10 добавили 5 60 мас,7 его моно-трет-бутиловогоэфира, можно получить более высокуюстепень превращения изобутилена,используя вчетверо меньшее количествокатализатора.добавление к этилен гликолю вначале процесса 20-80 мас.7 его мо -но-трет-бутилового эфира значительно повышает производительность процесса на стадии синтеза трет-бутиловых эфиров, что ведет к снижениютребуемого количества дорогостоящего сульфокатионита и к уменьшениюединичного объема реактора и, соот -ветственно, капитальных вложений.20 Формула изобретения Способ выделения изобутилена из 25углеводородных фракций С путем контактирования в жидкой фазе с этиленгликолем в присутствии в качествекатализатора сульфокатионита в Нформе при температуре 40-100 С с последующим разложением полученногопри этом трет-бутилового эфира этиленгликоля, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности процесса, используют этиленгликоль, дополнительно 35 содержащий 20-80 мас.7 моно-трет-бутилового эфира этиленгликоля.