Способ получения концентрата полиизобутилена

щ 979373 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз СоветскихСоциалистическихРеслублик(23) Приоритет -Опубликовано 07.12 Я 2. Бюллетень М 45Дата опубликования описания 0 7. 12, 82 РМ Кп з С 08 Г 110/00 С 08 Е 6/10 ГосударетвенныЯ комитет СССР ио делам нэобретеннЯ и открцтиЯ(УЗ УДК 678. 742. .4.02(088.8 ) 54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА ПОЛИИЗОБУТИЛЕНА Св том,тан-бв реакгеннолимериле ний Изобретение относится к технологии получения концентрата полииэобутилена и может быть использовано в нефтехимической промышленности, а концентрат - в качестве основного загущающего компонента смазочных масел.Известен способ получения полиизобутилена полимериэацией содержащих изобутилен бутан-бутиленовых фракций в присутствии катализатора на основе хлористого алюминия 11 3.Однако получаеяяй полимер с молекулярной массой 8000-12000 обладает очень высокой вязкостью и липкостью, в связи с чем он может применяться в качестве загустителя только в виде смеси (концентрата ) с минеральным смазочным маслом.Наиболее близким к изобретению является способ получения концентрата полиизобутилена, заключающийся в полимеризации углеводородного сырья, содержащего изобутилен, в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора с последующим выщелачиванием полученного полимеризата, отстоем его от катализатора, смешением с минеральным маслом-разбавителем и отгоном из него непрореагировавшей части сырья 23. ущность этого способа состоитчто углеводородное сырье ( бу-утиленовуюФракцию ) направляют5тор,где в присутствии гомого катализатора иэобутилен по- зуется в полиизобутилен. Посд в смеси с непрореагировавшейчастью бутан-бутиленовой Фракции нейтрализуют и очищают от остатков катализатора, отстаивают и смешиваютс маслом-разбавителем для того, чтобы после удаления непрореагировавшейчасти бутан-бутиленовой Фракции концентрат полиизобутилена с масломбыл транспортабеленКоличество масла-разбавителя в потоке составляет40-50 мас.Ъ.После смешения с маслом-разбавителем общую смесь нагревают и направляют на отгон непрореагировавшей бутан-бутиленовой фракции дополного отсутствия последней в готовом концентрате полииэобутилена,что контролируется температурой еговспышки (не ниже 165 С ).Недостатком этого способа является то, что в процессе отгона с парами непрореагировавшей бутан-бутиленовой Фракции уносятся частички 30 концентрата полииэобутилена, в реэультате чего создаются потери последнего и загрязняется отгоняемая бу"тан-бутиленовая Фракция и аппаратура для ее конденсации и транспорта.Загрязнение же бутан-бутиленовой Фрав,ции делает ее непригодной в дальнейшем, например в качестве компонента сырья алкилирования изобутана,Целью изобретения является предотвращение потерь полиизобутилена, повышение чистоты отгоняемой непрореагировавшей части сырья и увеличе.ние межремонтного пробега полимериэационной установки.Эта цель достигается тем, что согласно способу получения концентрата полииэобутилена, заключающемуся в полимериэации углеводородного сырья, содержащего изобутилен, в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора с последующим выщелачиванием полученного полимериэата, от стоем его от катализатора, смешением с минеральным маслом-разбавителем и отгоном иэ него непрореагировавшей части сырья, 90-100 масла-разбавителя перед стадией смешения приводят в контакт с парами непрореагировавшей части сырья со стадии отгона.Благодаря этому уносимые частицы полиизобутилена абсорбируются маслом 30 На чертеже показана схема реализацни предлагаемого способа.На схеме обозначены исходное углеводородное сырье 1 полимеризации,катализатор 2, реактор полимеризации 3 , полимеризат (смесь продуктов реакции с непрореагировавшейчастью сырья 4, раствор щелочи 5,отстойник б, остатки щелочи и катализатора 7, полимеризат после выщелачивания и отстоя 8, емкость смешения 9, емкость .масла-разбавителя 10,поток масла-раэбавителя на смешение11, смесь полимеризата с маслом-разбавителем 12, нагреватель 13, отгонная колонка 14, готовый концентрат полиизобутилена в масле-разбавителе 15, поток отгоняемой непрореагировавшей части исходного углеводородного сырья 16, например, бутанбутиленовой Фракции, загрязненнойуносимыми частичками концентрата полиизобутилена, контактное устройство 17, поток масла-раэбавителя наабсорцию 18, очищенный поток бутанбутиленовой фракции 19, насыщенныйпосле абсорбции поток масла-разбавителя 20,Способ осуществляется следующимобразом.Исходное углеводородное сырье 1 60 и катализатор 2 подают в реактор полимериэации 3. Смесь продуктов реак. ции и непрореагировавшей части сырьябутан-бутиленовой Фракции ), так на разбавителем и возвращаются и процесс. 35 40 45 50 55 эываемый полимеризат 4, состоящий из образовавшегося в результате реакции полиизобутилена в среде непрореагировавшей бутан-бутиленовой Фракции, направляют на стадию выщелачивания и отстоя для нейтрализации продуктов реакции .и удаления из них катализатора. Для этого к ним сначала добавляют щелочь 5, а затем отстаивают в емкости б от остатков щелочи и катализатора 7, После этого палимериэат 8 направляют на стадию смешения 9, куда из емкости 10 подают часть масла-раэбавителя 11 в количестве 1-10 от его общего объема. Это количество определяется абсорбирующей способностью масла-разбавителя относительно бутан-бутиленовойФракции и подбирается опытным путем,ОбразовавшуюСя смесь 12 нагревают до 85-90 ОС в нагревателе 13 и подают в отгонную колонку 14, где изсмеси 12 полнсстью отделяют непрореагировавшую бутан-бутиленовую Фракцию и снизу выводят готовый продукт15 - концентрат полиизобутилена в масле-разбавителе.Паровой поток отгоняемой бутан-бутиленовой Фракции 16, содержащий частицы уносимого с ним концентрата полиизобутилена в масле, пропускают через контактное устройство 17 с развитой поверхностью контакта, на которое в качестве абсорбента подают из емкости 10 оставшуюся часть (90 100 мас.масла-раэбавителя 18. Врезультате контакта масло абсорбируеттяжелые частицы концентрата полиизобутилена и очищенный от них поток бутан-бутиленовой Фракции направляют на дальнейшее использование, например как компонент сырья алкилирования иэобутана олефинами.Насыщенный частицами концентрата полиизобутилена поток масла 20 направляют в исходный поток смеси 12, где после этого концентрация масла, раэбавителя достигает требуемой величины.Количество масла в потоке 12 составляет 0-10, а оставшееся основное количество масла 18 циркулирует через абсорбционное устройство 17 и, возвращаясь в поток 12, доводит содержание в нем масла цо тех же 40-50, как и по известному способу.Предлагаемый способ прошел проверку на промышленной установке получения концентрата полиизобутилеча и показал высокую эффективность очистки отгоняемой бутан-бутиленовой Фракции, потери полииэобутилена сокра, тились на 80-90, межремонтный пробег установки увеличился до 1 года,Промышленная установка получения концентрата полиизобутилена включает четыре основные стадии:979373полимериэация углеводородного витель (индустриальное масло ИА)сырья в присутствий гомогенного ка- в количестве 0,85 т/ч и осуществляютталиэатора, получение концентрата полиизобутилевыщелачивание и отстой продуктов на согласно предлагаемому способуреакции - полимеризата, в следующей последовательности.смешение полимериэата с маслом Стадия полимеризации.раэбавителем, Сырье подвергают полимеризациидвухколонный отгон непрореагиро- в присутствии катализатора - хлорисвавшей части сырья ( бутан-бутнле- того алюминия, растворенного в уайтновой Фракции ). спирите, Соотношение хлористого алюПрименительно к названной промка миния к уайт-спириту поддерживаютленной установке ниже приводится два равным 1.1,2. Расход сырья в реактор .примера по реализации известного и 1,9 т/ч. Расход каталиэаторного компредлагаемого способов получения плекса 1,6 л/ч. Температура в реакконцентрата полииэобутилена, торе -34 ОС, давление 0,1 атм. МолеП р и м е р 1 (контрольный ), В (5 кулярный вес полимеризата 9000-12000.качестве сырья берут 1,9 т/ч иэобу- Стадия выщелачивания и отстоя.тан-изобутиленовый фракции следую- Полученный полимеризат подвергаютщего состава, мас.: СзНь 0,1, С Н выщелачиванию. Расход раствора щелочи0,6, изо-СлНя 42,6, н-С 4,Н э 0,7. составляет 1,5 т/ч, Крепость щелочииэо-Сл,Нл) 54,3, н-СлН о 1,5,СлН 6 0,2, 8,6. Температура выщелачивания 28 С.В качестве масла-разбавителя бе- Время отстоя 1 ч.рут 0,85 т/ч индустриального масла Стадия смешения.ИА. Очищенный полимеризат после выщеСтадия полимериэации, лачивания в количестве 1,9 т/ч смеСырье подвергают полимеризации шивают с двумя потоками индустриальв присутствии катализатора - хлорис- ного масла ИА, Первый поток - это25того алюминия, растворенного в уайт- чистое масло ИА в количестве 80 -спирите, соотношение хлористого алю кг/ч (10 мас.), а второй потокминия к уайт-спириту составляет 1:1,2. с блока отгонки, где остальное коРасход сырья в реактор равен личество масла 770-780 кг/ч (90 мас,)1,9 т/ч, Расход катализатора 1,6 л/ч.ЗО было предварительно использовано дляТемпература в реакторе -34 ОС. Давле- абсорбции выносимыхчастиц полиизобуние в реакторе 0,1 атм. Молекулярный тилена, т.е. Уже прошло первую стадиювес полимера 9000-12000. смешения. Температура смешения в этомСтадия выщелачивания и остоя. случае равна 70 ОС.Концентрация щелочи 8,6. РасСтадия отгона.ход раствора щелочи 1,5 т/ч. Темпе- Смесь полимеризата с маслом ИАь,ратура выщелачивания 28 С, Время от напРавлЯют на блок двУхколонной отгонстоя 1 че ки в количестве 2,75 т/ч при 85 ОС.Стадия смешения. Температура в первой колонне наверхуПолученный полимериэат (полиизобу р 82 С, внизу 91 С. Давление наверху.тилена ) с примесями бутан-бутилено,4 атм, внизу 2,6 атм. Температуравой Фракции в количестве 1,9 т/ч во второй колонне наверху 78 С,смешивают с индустриальным маслом внизу 76 С. Давление наверху 4 РммИА в количестве 0,85 т/ч при 28 С. Рт,ст., внизу 60 мм рт.ст, ТемпеСтадия отгона. Ратура сырья второй колонны 152 С.Смесь полимериэата с маслом ИА Вверху каждой колонны установленнаправляют на блок двухколонной от- отбойник на глухой по жидкости тагонки в количестве 2,75 т/ч при 85 С, релке, на который в качестве орошеТемпература в первой колонке вверху ния подают индустриальное масло ИА82 С, внизу - 91 С. Давление вверху которое улавливает выносимые с пара 2,4 атм, внизу 2,6 атм. Температура ми частицы полиизобутилена, После наво второй колонке вверху 78 С, внизу сыщения этими частицами масло ИА176 С. давление вверху 40 мм рт.ст выводят с глухой тарелки и направлявнизу 65 мм рт.ст, Температура сырья ют на стадию смешения. Количествовторой колонны составляет 152 С. Обе масла ИА, подаваемого на орошеколонны работают беэ орошения. Вы ние, равно 770-780 кг/ч (90 мас.)нос полиизобутилена сверху колонны При этом вынос частиц полииэобутисоставляет 70-80 кг/ч, что приводитлена сверху отгонных колонн практик потерям полиизобутилена, забивачески отсутствует,нию трубопроводов, загрязнении водя- Исключаются потери иэобутилена йоной системы установки и частой ос этому пути увеличивается врейя нортановки последней на ремонт-чистку. мальной работы установки й ее водяП р и м е р 2, Берут то же самое ной системы.сырье, что и в примере 1, иэобутан- Показатели работы установки поизобутилеиовую фракцию в количестве известному и предложенному способам1,9 т/ч и то же самое масло-раэба приведены в таблице.979373 Способ получения концентрата полиизобутилена Показателидлагаеьый вестный Количество изобутан-изо бутиленовой фракции, т/ Количество масла И,т/ч-34 Хлористый алюминий растворенныйв уайт-спирите в соотношении 1:1,Катализатор Расход раствора щелочит/ч ость щелочи,емпература выщелачиваия,оС 8 Температура смешения поли меризата с маслом И,О 70 есто смешен Перед стадией отгона Температура отгонки,фС 85 первой стадисырь верх ни 152 78 176во второй иесыр ерх н Давление отгонки 4 2,4 в первой стад а и, мм.рт. ст. 40 во второй стади верх коПодача орошениялонны, т/ч Не подается,7 Потери полиизоб через верх коло кленаы,кг/ч 70 истота бвой фракци ан-изобутилено- ф 100 мальмезду т, ч 18 оличество часов ной работы установстановкамн на ремо 8 8 1,5 8,б колоннах отгонкиперед стадиейотгона979373 10 Продолжение таблицы с ) Показатели Известный Предлагаежй Частота остановок установкииз-за попадания полиизобутилена в газовую и водяную систему установки в год Температура вспышки концентрата полииэобутилена,С 165 168 части сырья, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью предотвращения потерь полиизобутилена, повышения чистоты отгоняемой непрореагировавшей части сырья и увеличениямежремонтного пробега полимериэаци 25онной установки 90-100 масла-раэ")бавителя перед стадией смешения приводят в контакт с парами непрореаги,ровавшей части сырья со стадии отгона. Формула изобретения 30 Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Гютербок Г. Полиизобутилен.Л., Госхимиздат. 1962, с. 102-178.2. Мартынова А,В. и др. Раэработ ка промышленного способа полученияполиизобутилена.-"Нефтехимия". Выпуск 1 Х, М 1963, с, 68-80 1 прототип). ВНИИПИ Заказ 9 Тираж 514 Подп1 Как видно иэ примеров и таблицы, предложенный способ позволяет за счет сокращения потерь полиизобутилена и повышения чистоты бутан-изобутиленовой фракции резко сократить частоту остановки полимеризационной установки. Способ получения концентрата полиизобутилена, заключающийся в полимеризации углеводородного сырья, содержащего изобутилен, в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора с последующим выщелачиванием полученного полимеризата, отстоем его от катализатора, смешением с минеральным маслом-разбавителем и отгоном из него непрореагировавшей илиал ППП "Патент", Ужгород, ул. Проектная Способ получения концентрата полииэобутилена