Способ выделения изобутилена

(19 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИОАН Н АВТОРСК 72) А.Г.Лиак Н,Ф.Киян, В.М ренко53) 6 Мичуров,.И.Понома ович, Ю оболев 65.545,55(088.8) гс ф йЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) 1. СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА иэ углеводородных фракцийкаталитическим алкилированием фенола и его производных бутанбутиленовой фракцией с последующим деалкилированием алкилата при повышеннойтемпературе в присутствии катализатора алкилирования и выдепениемизобутилена иэ продуктов деалкилирования, о т л и ч а ю щ и й с я ЕЮ с 10 а 59 02 с 07 в 2 тем, что, с целью повышения чистоты. изобутилена, стадию деалкилирования осуществляют при температуре не выше 240 С до достижения остаточного насыщения не более 1 моль иэобутилена на 1 моль фенола с последующим возвратом продуктов деалкилирования и катализатора, отделенных от иэобутилена, на стадию алкилирования.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве ка" тализатора используют алюминий или алюминийорганическое соединение.3. Способ по пп.1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что алкилат предварительно продувают инертным газом, иэобутиленом или веществом, имеющим температуру кипения ниже, чем применяемые фенолы, и выше, чем изобутилен.С,Изобретение относится к областинофтехими;еского синтеза, в частности к выделению одного из ценныхолефинов - эысококонцентрированногоизобутилена.Известный способ выделения изобутилена иэ углеводородного сырьясостоит в алкилировании фенола иего производныхбутанбутиленовойфракцией в присутствии серной кислоты в качестве катализатора с последующим удалением иэ каталиэатарастворенных углеводородов и деалкилированием алкилата при температуре 100-ЗОООС на том же катализаторе.Чистота получаемого изобутилена94-96.С целью повышения чистоты изобутилена, предлагается стадию деалкилирования проводить при температуре не выше 240 оС до достижения остаточного насыщения не более 1 мольизобутилена на 1 моль фенола споследующим возвратом продуктов деалкилирования и катализатора, отделенных от иэобутилена, на стадиюалкилирования.Желательно в качестве .катализатора использовать алюминий или алюминийорганическое соединение и алкила" предварительно продувать инертным газом, изобутиленом или веществом, имеющим температуру кипения.ниже, чем,применяемые фенолы, ивыше, чем иэобутилен,П р и м е р 1, В 188 г фенолапри 160-170 С растворяют 1,5 г алюминия. Раствор разливают беэ доступа влаги в три барботера так, чтовысота слоя в каждом из них около100 мм, Барботеры последовательносоединяют, помещают в термостат стемпературой 90-140 С и пропускаюточерез них со скоростью 100-150 мг/мингазообразную бутанбутиленовую фракцию в количестве 230 г, На выходеиэ последнего барботера непрореагировавшие углеводороды конденсируютсмесью ацетон + твердая углекислота,Полученный алкилат из всех барботеров переносят в/колбу с обратнымхолодильником и удаляют физическирастворенные углеводороды отгонкойпод вакуумом, не поднимая температуру выше 110 С. Затем вакуум снижают азотом и поднимают температурудо 180-230 С. Выделяющийся изобутилен конденсируют за счет охлаждениясмесью ацетон + твердая углекислота.Получают 50,8 г изобутилена с концентрацией 99,6 вес Выход изобутилена от взятого в процессе 45,9,от вступившего в реакцию - 48,Часть иэобутилена при деалкилировании не выделяется и остается в алкилате, Частично насыщенный изобутиленом алкилат содержит в основномфенол и П -трет-бутилфенол и исполь 760 65 П р и м е р 6. Алкилирование проводят, как в примере 3, но перед ним через барботеры пропускают 30 г чистого изобутилена концентрация не ниже 99,5 в течение 1,5 ч. Получают80,4 г изобутилена состава, вес.: н-+изобутан 0,12, изобутилен 99,4 и н-бутилены 0,48. зуется в последующих опытах. Результаты опыта приведены в табл. 1.П р и м е р 2. Фенолы, оставшиеся после деалкилирования (см.пример 1),в количестве 242 г снова раз 5 ливают по барботерам и пропускаютчерез них 212 г бутанбутиленовойфракции при температуре 110 С. Даолее опыт про водят ан ало гичн о примеру 1. Получают 87,4 г изобутилена10 с концентрацией 99,3 вес Выходизобутилена от взятого в реакцию85,6, от вступившего в реакцию93,4. Результаты этого опыта такжеприведены в табл. 1,П р и м е р 3. К 215 г перегнанной под вакуумом креэольной фракции,содержащей 1,7 вес. фенола, 11,5о-крезола, 70,6 п- и м-креэола и16,2 ксиленолов и этилфенола, до 20бавляют при комнатной температуреи в атмосфере азота 20 мп триизобутилалюминия, Приготовленную смесьразливают в три барботера и пропускают через них 260 г бутанбутиленовой фракции при температуре 120 С,Опыт проводят так же, как описанов примере 1. Температуру в концедеалкилирования поднимают до 200220 С. Получают 75,6 г изобутиленас концентрацией 99,9 вес Выходиэобутилена от взятого в реакцию86,5, от вступившего в реакцию93,1. Результаты анализа бутанбутиленовой фракции и иэобутилена при, ведены в табл. 1,35. Во всех приведенных примерахфизически растворенные углеводороды, снижающие концентрацию выделяемого иэобутилена, удаляют отгонкойпод вакуумом, Однако их можно уда 40 лять также продувкой инертным газом или чистым изобутиленом.П р и м е р 4. Алкилированиепроводят аналогично примеру 3. Физически растворенные углеводороды неОтГОняют пОд вакуумом, а сразу деалкилируют, Получают 79,5 г иэобутилена следующего состава, вес.:н-+изобутан 4,6, иэобутилен 93,7 ин-бутилены 1,7.П р и м е р 5. Алкилированиепроводят по примеру 3, но преждечерез барботеры пропускают азот соскоростью 100-120 мл/мин 1 ч. Далееодеалкилирование ведут при 200-220 С.Получают 69,3 г иэобутилена соста 55 ва, вес.: н-+иэобутан 0,04, изобутилен 99,63 и н-бутилены 0,33,.0,05 0,5 91,8 92,9 98,0 86,5 85,6 45,9 93,1 93,4 48,0 Как видно из примеров продувка инертным газом или изобутиленом позволяет получать иэобутилен концентрации выше 99.Для удаления физически растворенных углеводородов можно йспользовать иэобутилен, выделяющийся в процессе деалкилирования, При этом удаляется также часть химически связанных н-бутиленов пример 7) . П р и м е р 7. Ллкилирование ведут аналогично примеру 3. Алкилат без удаления физически растворенных углеводородов деалкилируют. Выделяющийся гаэ через каждые 20 мин анализируют хроматографически. Результаты анализа выделяющегося иэобутилена приведены в табл. 2. Таким образом, предварительное деалкилирование позволяет получать практически 100 иэобутилена. Физически растворенные углеводороды можно удалить полностью, если внести в систему углеводородов инертное вещество, кипящее между изобутиленом и окислами,Состав сырья, вес.н- + иэобутаниэобутиленн - бутилены Состав фракции после очистки,вес.: Состав выделенного изобутилена,вес,Ъ:н- + изобутан Конверсия иэобутилена, Ъ Выход изобутилена, Ъ на взятый в реакцию на прореагировавший П р и м е р 8, Ллкилирование проводят по примеру 3. Б полу ленный охлажденный алкилат вводят 20 г иэопентана и выдерживают в колбе с обратным холодильником при 120-140 Си;2 ч. Затем смесь охлаждают до 60 С, заменяют обратный холодильник обычным и отгоняют часть изопентана, поднимая температуру до 140 С. После прекращения отгонки изопентана температуру поднимают до 200-220 С и собирают выделившийся газ в ловушке, охлаждаемой смесью ацетона и твердой углекислоты. Получают 78,7 г иэобутилена состава, вес.Ъ: н-+изобутан 0,02, изобутилен 88,8, н-бу.тилены 0,5 и иэопентан 10,5. После обычной ректификации выделенный иэобутилен будет иметь концентрацию около 99.Приведенные примеры показывают высокую эффективность предлагаемого способа. Использование его позволяет извлекать из бутанбутиленовых фракций до 98 иэобутилена и получать до 93 иэобутилена концентрации не менее 99 беэ дополнительной ,очисткиТаблица 1334861 Таблица 2 Компонент Корректор С.Шекмар Редактор Е.Зубиетова ТехредМ,Гергель Заказ 6733/5 Тираж 501 Подписное ВНИИПИ Государственного коМитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5