Способ получения изобутилена

(и) 54 О 855 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный коааитет Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 30.12,76. БюллетеньДата опубликования описания 11,01.77 53) УДК 547.313.4(71) Заявитель Б ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕН 4) С чения биноп ов о процесс р о С.вать промышленропзводства пзо- ТМК, содержазобутплена.жег быть испольстве бутилкаучула.Известен способ получения изобутилена дегпдратацией триметилкарбинола (ТМК) на Н-мордените 1. Однако процесс дегидратации по такому способу тормозится даже малымп добавками воды, протекает с низким выходом целевого изобутилена.Известен также способ получения изобутилена дегидрацпей ТМК на цеолите типа А при 128 - 173 С в присутствии воды 2. К недостаткам известного способа относится недостаточно высокий выход пзобутилена (15%). Кроме того, получаемый пзобутилен содержит примеси бутенови -2 и не может использоваться в производстве бутилкаучука без очистки.Целью изобретения является увеличение выхода целевого продукта и его чистоты.Поставленная цель достигается описываемым способом получения изобутилена дегидратацией трпметилкарбпнола в присутствии воды при повышенной температуре с использованием в качестве катализатора цеолита КаХ, содержащего 20 вес. % бентонита.Предпочтительно, с целью увеличения ресурсов сырья разложению подвергать водные растворы триметплкарбпнола, содержащие от% к 65; А 1 и, пллю- рпведена станпособ механическим ого позволяет овать подачу 2, изготовленполненный биобмоткч обой регулируеторматором 4. руется потеневымкоторварьиртелькла, заимееткоторорансфтролп Изобретение относится к способуизобутилена дегидратацией тримет 15 до 80% воды. Желательндить при температуре 200 - 30Способ позволяет пспользоные отходы и полупродукты п5 бутплена - водные растворыщие до 80% воды и дпмеры 1Получаемый изобутплен мозован без очистки в пропзводка.о Мольный состав цеолпта810 г.Весовой состав цеолпта,: 47,78.Элементарный состав, вес5 17,19; 8122,33; О 45,83.Технологическая схемастрирующая предлагаемый сна чертеже. о Исходное сырье шприц дозатором 1, конструкция в широких пределах сырья, подается в испар ный из термостойкого сте5 тым кварцем. Испарптель грена 3, степень нагрева ся лабораторным автот Температура нагрева ко цпометром ЭПД5.540855 Таблица 1Условия дегидратации: температура 280 С,0.59 сек. Таблица 3Условия дегидратации; температура 200 С, -. 3 сек. Опыт 1 Опыт 2 Опыт 3 Опыт 6ТМК 100Н,О 0 Опыт 7 Опыт 8 ТМК 50 ТМК 20 Н,О 50 Н,О 80 ТМК 100 ТМК 80 ТМК 50 НиО 0 НаО 20 НаО 50 1 Показатели Показатели Состав продуктов реакции, вес. %; Состав продуктов реакции: этилен Следы47,5037,4015,09 этилен изобутиленТМК 23,6 18,9 57,5 12,6 3,9 83,531,4 58,8 9,8 изобутиленТМК вода вода 62,1 81,0 41,0 69,4 97,67 79,16 73,79 47,5 59,89 46,9 61,0 31,4 75,55 75,65 75,71 75,6 75,82 52,7 97,54 79,11 62,3 62,0 41,2 79,0 Состав газа, вес, % этилен изобутилен Состав газа, вес, %: этилен изобутилен Следы Следы Следы99,9 Следы 99,9 Следы 99,9 Следы 99,9 99,9 99,9 Таблица 2Условия дегидратации: температура 280 С, -. 1,66 сек. Таблица 4Условия дегидратации: температура 300 С, 3 сек. Опыт 11 ТМК 20 НО 80 Опыт 10 ТМК 50 НО 50 Опыт 9ТМК 100НО О Опыт 2 ТМК 50 НО 50 Опыт 1 ТМК 100 Н,О 0Показатели Показатели Состав продуктов реакции, вес, %: Следы 15,1Следы 84,9 0,01837,8Следы62,91 этилен этилен изооутиленТМК изобутилен ТМК Н,О вода 99,0100,0 99,9100,0 Конверсия ТМК, % 99,8 88,13 99,37 66,52 75,34 75,82 75,80 74,80 75,81 75,48 75,83 75,82 74,9 99,59 87,70 99,9 99,8 99,4 Состав газа, вес. %; этилен изобутилен Следы 99,9Следы99,9 Состав г аз а, вес. % этилен изобутилен Следы 99,9 0,0599,95 0,0999,91 Пары на выходе из испарителя через патрубок с обогревом, исключающим конденсацию сырья, поступают в проточный реактор 6, который помещен в изотермическую печь 7,Реактор изготовлен нз термостойкого стекла, диаметром 20 мм, длиной 180 мм, имеет катализаторную решетку с отверстиями диаметром 1 мм. Продукты реакции на выходе из реактора поступают в газосепаратор-ловушку 5 8, охлаждаемый водой. Возможно применение другого хладагента,Конверсия ТМК, % Выход изобутилена напропущенное сырье, % Выход изобутилена напрореаги ровавшее сырье, %Выход газа от теоретического, % Состав продуктов реакции, вес. %: Конверсия ТМК, %Выход изобутилена на пропущенное сырье, %Выход изобутилена на разложенное сырье, %Выход газа от теоретического, % Следы47,216,6635,42 Следы 66,33 11,8 21,61 Следы 36,921,16 61,92 Следы 37,67 Следы 62,08 Конверсия ТМК, %Выход изобутилена напропущенное сырье,о,Выход изобутилена напрореагированноесырье, %Выход от теоретическивозможного, % Выход изобутилена напропущенное сырье, % Выход изобутилена напрореагированное сырье, %Выход от теоретическивозможного, % 0,0575,39 0,0924,43Несконденсировавшпеся продукты реакции поступают в газометр Мариотта 9, служащий для сбора и измерения газообразных продуктов реакции,По окончании каждого опыта замеряется количество полученного газа и конденсата и методом газожидкостной хроматографии определяется их состав. На основании полученных данных составляется материальный баланс опыта, определяется конверсия исходного сырья и выход целевого продукта. Анализ исходного сырья, жидких и газообразных продуктов осуществляется хроматографически.Исходным сырьем является третичный бутиловый спирт, получаемый с Сумгаитского завода СК.Ниже приводятся примеры дегидратацип исходных смесей с различным содержанием трет-бутилового спирта на синтетическом цеолите марки ИаХ-ЗМ.Результаты опытов 1, 2 и 3 представлены в табл. 1; 4 и 5 - в табл. 2; 6, 7 и 8 - в табл. 3;9, 10 и 11 - в табл. 4.Исходное сырье представлено в вес. /о. 6 Формула изобретения1. Способ получения изобутилена дегидратацией триметилкарбинола при повышенной5 температуре на цеолитах в присутствии воды,отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и его чисюты, процесс дегидратации проводят в присутствии цеолита КаХ, содержащего 20 вес. /о10 бентонита.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что, с целью увеличения ресурсов сырья, дегидратацни подвергают водные растворы триметилкарбинола, содержащие от 15 до 807 в15 воды,3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что процесс проводят при 200 в 3 С.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:20 1. 1 дпасе Я. Г., Йа 1 ез В. С Транспорт и реакция трет.-бутанола в порах Н-морденита,Л. Са 1 аузЬ, 29, 292, 193,2. Грязнова 3. В. и др. Влияние ионного обмена на каталитические свойства цеолита А,25 Основы предвидения каталитического действия, М., Наука, 1970, т. 2, с. 161 (прототип).540855 Составитель В, СтыценкоТехред А. Камышникова Корректор Л. Денискина Редактор И. Астафьева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2896/19 Изд.1884 Тираж 575 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5