Способ получения изоамиленов

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(и 455083 б) Зависимо 22) Заявлено т авт, свидетельства9,06.72 (21) 1800296 23 07 с 11/1 07 с 5/30 51) М.1 присоединением заявки1800727/2332) Приоритет -4 щдарствекиый комитетсавета Микистрав СИРаа делам изабретеааоткрытий Опх блнковацо 3 Дата опт бликов 53) УД К 547,313,5) СПОСОБ ПОЛУЧ ИЗОАМИЛЕНО Способ может использоваться для получения высококонцсцтрированного 2-метцлоутспа.Прп этом в качестве сырья используетсясмесь 2-метилбутенаи 2-метнлбутеца-, получающаяся, например, дегидратацней третичного амилового спирта. В этом случае способсостоит в сочетании процессов пзомернзацпц2-метнлбутецаи ректификации, осуществляе 1 О мых в одном реакционцо-ректификаццоцномаппарате,На фиг. 1 дана схема осуществления спосооа получения 2-метнлбутена; на фиг. 2 лредставлена схема совмещения процессов нзоме 15 ризации 2-метилбутенас ректцфпкацией,проводимых в одном аппарате. ыделеция иленов с о процесса относятся продукта и производиледствие малой актив- также сложность техния из-за невозможнооцесса по непрерывной статкход ам этотцелевого цесса вс атора, а оформл ения пр К недо низкие вь тельцость пр ности катали нологическог сти осуществ схеме. Исходная смесь бутенанаправля 0 кациоцный аппара лой цилццдрическ пятцльнпком 2, де лоццы имеется сл цци 2-метнлбутеца 52-метилоутенаи 2 ется в реакционно-р т 1, выполненный в в й колонны, снабжен флегматором 3. Вц ой катализатора изо 2 в 2-метилбутец.-метилекпфпцде поной кизу ко- меризах недостатков предлоизоамиленов, согласно атализатора используермопластичным матеипропиленом, сульфокаеризации осуществляют лением целевого проустранения эти особ получения му в качестве ормовънный с т , например пол , и процесс изом временным выд ректнфнкацией. жец сп которо ют сф риалах тпоццт с одно дхкта пользуются отовлецные мер, КУ, ериалов - Этн каталиВ качестве катализаторов псформованные катализаторы, приг ца основе сульфокатионитов, напр КУи термопластцческих мат о полипропилена, полиэтилена и др. Изобретение относится к области получения нзоамиленовых углеводородов, в особенности метилбутенов, которые являются ценными полупродуктами в органическом синтезе,Известен способ получения изоамиленовых углеводоров, например 2-метилбутена, изомеризацией других изоамиленов в присутствии катионообменного катализатора - сульфокатионита КУв состоянии его предельного цабухания.Способ можно использовать для вцелевого продукта из смесей изоазблизкими температурами кипения.заторы более активны, чем стандартные катиониты и имеют большие размеры частиц. Катализаторы формуются, например, в виде червячков диаметром 3 - 5 мм, длиной 5 - 10 мм,или в виде колец Рашига наружным диаметром 8 - 10 мм и внутренним 6 - 8 мм, высотой8 - 10 мм. Это обеспечивает малые гидравлические сопротивления и позволяет работать сбольшими линейными скоростями потоков реакционных продуктов. В целом эти катализаторы более эффективны, чем стандартные иониты.Исходная смесь 1 поступает на ректификационную колонну 1, где подвергается разделению. Я(идкость, содержащая 83 - 90% 2-метилбутенаи 10 - 12% 2-метилбутена, поступает на катализатор 11, загрухкеппыпнижнюю часть колонны, где 2-метилбугеи частично изомеризуется в 2-метилбутеп.Жидкость сливается в кипятильник, откудапары поступают вниз ректификационноЙсти.Из верхней части колонны пары, содержащие 97,5 - 99,5% 2-метилбутена, поступаютв дефлегматор, откуда часть жидкости возвращается на колонну в виде флегмы, а остальная часть выводится в виде готового продукта.Таким образом, практически весь 2-мстнлбутенбудет превращаться в 2-метилбутен и выводиться из верхней части колонны с2-метилбутепом, содержащимся в исходнойсмеси.Процесс осуществляется при 70 - 80 С идавлении до 3 атм.Ниже приведены примеры, иллюстрирующиеспособ получения 2-метилбутепасогласноизобретению.П р и м ер 1. В качестве исходной смеси используют смесь двух изомеров: 2-метилбутсн(15%) и 2-метилбутен(85%).В качестве катализатора используют формовапный катализатор, полученный на основе оульфокатиопита КУи полипропилена.Катализатор имеет форму червячков диаметром 4 мм и длиной 4 - 5 мм, статическая обменная емкость составляет 3,2 мг-экю/г сухогокатализатора (по 0,1 н. раствору ИаОН), Катализатор предварительно высушивают. Опыты проводят в металлической лабораторной,колонне диаметром 42 мм, высотой 1,5 м,снабженный дефлегматором и кипятильником.В нижнюю часть колонны загружают катализатор в количестве 75 г, остальную часть колонны заполняют насадкой из нихромовойпроволоки,Исходную смесь в количестве 10 г/час непрерывно подают в среднюю часть колонны, вкоторой поддерживают температуру 70 С идавление 3 атм.2-Метилбутенкак более легкокипящийпродукт, поступает вверх, 2-метилбутен вниз, где осуществляют изомеризацию его в2-мстилбутен. 2-Метилбутеннз верхней части колонки поступает на дефлегматор, откуда частично выводят в виде готового продуктаконцентрации 97,5 - 99,5%, частично возвращают на колонку в виде флегмы. Флегмовоечисло равно 20.Производительность катализатора по превращенному 2-метилбутенусоставляет 110г/кг час.П ри м ер 2. Опыт проводят, как указано впримере 1, но изомеризатор выполняют выносным. Произ 1 водительность катализатора составляет 110 г/кг час.Способ согласно изобретению может такжеиспользоваться для получения высококонцент.рированного 2-метилбутена. Способ в этом15 случае предусматривает использование равновесной смеси 2-метилбутенаи 2-мегилбутена, получающейся, например, дегидратациейтретичного амилового спирта, и основан насовмещении процессов изомеризации 2-метил 20 бутенас ректификацией, осуществляемых водном реакционно-ректификационном аппара 1 с (см. фиг. 2).Способ заключается в следующем.Исходная смесь 2-метилбутенаи 2-метпл 25 бугенанаправляется в реакционно-ректификациониый аппарат 1, выполненный в виде полой цилиндрической колонны, имеющей тарел.ки или насадку, снабженной кипятильником 2и дефлегматором Л, В верху колонны имеетсяслой катализатора изомеризации 2-метплбутенав 2-метилбутен.В качестве катализаторов используотсяформоваш 1 ые катализаторы, приготовленныеиа основе сульфокатионитов, например КУ,"5 КУ, и термопластичных материалов - полипропилена, полиэтилена и др.Исходная смесь 1, попадая в середину колошы, подвергается разделению: вниз посту.пает 2-метплбутенс концентрацией 97,5 -40 99%, вверх поднимается смесь, содержащая70 - 80% 2-метилбутенаи 20 - 30% 2-метилбутепа,В верхней части в слое кагализатора 11 происходит изомеризация 2-метилбутенав 2-ме.45 тилбутен, в результате чего происходит обогащение смеси 2-метилбутеном, Пары, имеющие повышенное содержание 2-метилбутена,выходят из колонны, поступают в дефлегматор и в виде флсгмы 111 возвращаются в ко 50 лонку. 2-Метилбутенотректификовывается внижнюю часть колонны, а непрореагировавший 2-метилбутенснова поступает на катализатор.Таким образом, практически весь 2-метил бутенбудет превращаться в 2-метилбутен и выводится из куба колонны с 2-метилбутеном, содержащимся в исходной равновеснойсмеси изомеров.Процесс изомеризации осуществляется при50 - 80 С и давлении до 3 атм.Кроме того, катализатор может быть расположен в отдельном выносном аппарате.Ниже приведены примеры, иллюстрирующиеспособ получения 2-метилбутепасогласноизобретению.5П р и м е р 3. В качестве исходной смеси используют смесь двух изомеров: 2-метилбутен(15,5 о/о ) и 2-метилбутен(84,5 о/о ) .В качестве катализатора используют формова;ный катализатор, полученнып на основе сульфокатионита КУи полипропилена. Катализатор имеет, форму червячков диаметром 4 мм и длиной 4 - 5 мм, статическая обменная емкость составляла 3,2 мг экв/г сухого катализатора (по 0,1 и, раствору ХаОН). Катализатор предварительно высушивают,Опыты проводят в хеталлическо лабораторной колонке (см. фиг. 2) диаметром 28 мм и высотой 1,5 м, снабженной дефлегматором и кипятильникох. В верхнюю часть колонны загружают катализатор в количестве 24 г, остальную часть колонны заполняют насадкой з нихромо)вой проволоки.Исходную смесь в количестве 100 г/час подают в среднюю часть колонны, в которой поддерживают температуру 70 С и давление 3 атм.Пары, содержащие 70% 2-метилбутенас верха насадки поступают вверх, проходят через катализатор, где происходит изомеризапия 2-метилбутепав 2-метилбутен. Образующуюся смесь 2-метилбутенаи 2-метилбутенаконденспруют в дефлегматоре и возвращают в колонну в виде флегмы, орошая катализатор. Флегчовое число 25. 2-метилбутен)зыводят через куб колонны в виде готового продукта концентрации 97,5 - 99,5%.Производительность каталогизатора по превращенному 2-метилбутенусоставляет 560 г/кг час,П р и м е р 4. Опыты проводят, как указано в примере 3 (см. фиг. 2), но флегму подают под катализатор, Производительность катализатора составляет 70 г/кг час,П р и м е р 5. В качестве исходной смеси используют смесь двух изомеров: 2-метилбутен(15,5/о) и 2-метилбутен(84,5/о). 6В качестве катализатора используют формованный катализатор, полученный на основе сульфокатиошп а КУи полипропилена. Катализатор имеет форму колец Рашига диаметром 6 - 8 мм и высотой 8 - 10 мм. Статическая обменная емкость составляет 3,0 мг-экв/г сухого катализатора по 0,1 и. раствору ХаОН), Катализатор предварительно высушивают.Опыты проводят в металлической лабораторной колонке диаметром 28 мм и высотой 1)5 м) сна оженной дефлеглато 1)ом) кппятильником, выносным реактором, в который загрукаОт Зо г ката,изторс) насосоо и подогрсваИсходную смесь 1 в количестве 100 г/час непрерывно подают в среднюю часть колонки, в которой поддерживают температуру 70 С и кондепспруют в дефлегматоре, откуда часть его в количестве 37 г/час через подогреватель подают в реактор, заполненный каталпзаторо.Другую часть возвращают на колошд в виде флегмы, флегмовое число равно 20. Смесь 2-метилбутена. 2-метилоутенас зомерп затора возвращаот в ректпфшацпопную колонку, 2-Метилбуте:-2,выводят чсрез куб колонки в виде готового продукта концентрации 97 5 - 99 5%Производительность катализатора составлязо ег 370 г/кг кат. час.Прсдмст изобретенияСпособ получения пзоампленов путем пзомеризацип пзоамиленовых углеводородов иной 35 структры В присутствии катпоноооменногокатализатора, от,шчпюгц 1 сл, тем, что, с целью упрощения процесса,и повышения выхода продукта, в качестве катализатора используот сформованный с термопластичным мате риалом сульфокатпопит, и процесс осуществляют с одновременным выделением целевого прод кта ректифкацие.Корректор Л, Кото Подписи аказ 23 ИИ СССР бл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли Изд.960 И Государствепо дела Москва,Тираж 506ного комитета Совета Министризобретений и огкрытийЖ, Раушская паб., д. 4/5