DE2340456C3 - Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Isopren und Isoamylen-1 - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Isopren und Isoamylen-1. Die genannten Produkte finden eine weitgehende Verwendung in der organischen Synthese. Isopren wird vorwiegend für die Herstellung von Synthesekautschuk angewandt. Besondere Bedeutung gewann dieses Monomer im Zusammenhang mit der Entwicklung der Produktion von Isoprenkautschuk mit regulärer Struktur (eis-1.4-Polyisopren), der in seinem Aufbau und in seinen Eigenschaften dem Naturkautschuk besonders nahesteht. Isoamylen-1 stellt ein Halbprodukt der organischen Synthese dar und wird insbesondere bei der Isoprensynthese verwendet.

Bekannt ist ein technisches Verfahren zur Herstellung von Isopren durch Dehydrierung von Cs-Kohlenwasserstoffen der Isopentan-Isopenlenfraktion. die in einer bzw. in zwei Stufen vorgenommen wird (siehe US-PS 31 11 547).

Ein Hauptnachteil des genannten Verfahrens besteht darin, daß Isopentan-Isoperiten-Fraktionen nur in begrenztem Umfang zur Verfugung stehen. Die Dehydrierung verläuft außerdem mit niedriger Selektivität und unter Bildung von großen Mengen an den Nebenprodukten Piperylen und Acetylen (wie bekannt, fand Piperylen vorläufig noch keine industriemäßige Verwendung). In dem erwähnten Verfahren ist es auch relptiv schwierig, das Endprodukt abzuscheiden und /u reinigen.

Bekannt ist ebenfalls ein technisches zweistufiges Verfahren /ur Herstellung von Isopren, das in der Umsetzung von Isobutylen mit Formaldehyd unter Bildung von 4.4' Dimcthyldioxan IJ und nachfolgender Aufspaltung des erhaltenen Produktes in Anwesenheit eines Calciumphosphai-Katalysators besteht (siehe FR-PS 1221 390 und 12 30958; US-PS 32 53 051).

Das beschriebene Verfahren geht unter Bildung einer großen Menge von Nebenprodukten — bis 0.4 t pro I t Isopren — vor sich. Das in dem genannten Verfahren zur Verwendung kommende Formaldehyd, das durch die katalytische Oxydation von Methylalkohol gewonnen wird, ist relativ kostspielig.

Aus der US-PS 33 96 208 ist ein Verfahren zur Hochtemperaturmethylierung von Olefinen unter Bildung von Buten-! und 2-Methylbuten-1 bekannt.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden jedoch durch Umsetzung von Isobutylen mit Alkanen gleichzeitig Isopren und lsoamylen-1 erhalten. Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von dem bekannten dadurch, daß man das Verfahren in Gegenwart eines Initiators durchführt

Der Initiator ändert grundsätzlich das Verfahren, und zwar kann dieses bereits bei 600 bis 800⁰C anstelle von 1000 bis 1200"C durchgeführt werden. Ferner wird dadurch die Umsetzung von Isobutylen von 4 bis 15% auf 28 bis 50% gesteigert, und die Ausbeute beträgt 70 bis 100%.

Die diesseits durchgeführte thermodynamische Berechnung der isobaren Potentiale (DZ) und der Gleichgewichtskonstanten hat ergeben, daß in Abwesenheit von Sauerstoff die Methylierung von Isobutylen wenig wahrscheinlich, d. h. thermodynamisch unmöglich ist, zumindest bis zu einer Temperatur von 1200⁰C Die entsprechenden Versuchsergebnisse und die Resultate aus der US-PS bestätigen diese Schlußfolgerung.

Die initiierende Wirkung des Sauerstoffs hängt damit zusammen, daß dieser die für die Aktivierung der Hauptreaktionen für die Entstehung von Ketten, die zu Isobutyl-, Methyl- und Methylenresten führen, erforderliche Aktivierungsenergie verringert und die Bildung aktiver Radikale begünstigt:

H HO und H(V

(CH₁I₂CH - CH, + O₂

^r> CII,

► CH₂ CH CM₁ + HOO

4.1 |CH.»)₂CH - CH₂ + O₂

' 0OCH₂ CH - CH₂ +■ H
CII,

CH₄ f O₂ · CHV f OOH
CH₄ + O₂ ► CH₂" f OH

"" Außerdem wird das in Keltenreak!·.men verlaufende Verfahren auch noch durch Bildung neuer Kellen in/'iicrt:

H ♦ O₂

HO,

H t O₂ > IK) + O ()' f C H₄ > HO + CM,

Die Produkte der Kettenreaktionen dieser Radikale sind isopren. Isoamylcn-I und Propylen. Der Sauerstoff beschleunigt somit die Methylierung des Isobutylens.

Unter den Verfahrensbedingungen kommt es jedoch auch zu einer Dehydrierung von Isoamylen-1 zu Isopren. Dies ist jedoch nicht die Hauptreaktion. Hätte der Sauerstoff nämlich nur dehydrierendc Wirkung, wurden die Gesamtausbeuten an lsoamylcn-1 und Isopren in

Gegenwart von Sauerstoff nicht über denen der US-PS liegen.

Die erfindungsgemäße Umsetzung von Isobutylen mit Alkanen in Gegenwart von Sauerstoff hat somit eine grundsätzlich andere Wirkung und führt dazu, daß das Verfahren bei niedrigerer Temperatur abläuft und die Reaktionsgeschwindigkeit sowie die Selektivität des Verfahrens um das Zwei- bis Dreifache ansteigen.

In der GB-PS 4 32 430 wird ein Verfahren zur Pyrolyse von Olefinen der allgemeinen Formel C_nH^ bei Temperaturen von 400 bis 700° C, vorzugsweise 550 bis 650⁰C, in Gegenwart geringer Sauerstoffmengen (z. B. 0,5 bis 1 %) unter Bildung von höheren Olefinen beschrieben.

Olefine dissoziieren bekanntlich bei höheren Temperaturen unter Bildung ziemlich stabiler Allylradikale, durch deren Dimerisierung höhere Olefine entstehen.

In der GB-PS wird darauf hingewiesen, daß unter den Verfahrensbedingungen das Methan nicht mit den Olefinen reagiert, sondern ein inertes Verdünnungsmittel darstellt.

Endprodukte wnd höhere Olefine.

Wie bereits darauf hingewiesen worden war, besteht die Hauptreaktion bei der erfindungsgemäßen gleichzeitigen Synthese von Isopren und Isoamylen-1 in einer Methylierung. Aus der vorliegenden Beschreibung geht hervor, daß die Bildung von Isopren und Isoamylen-1 in Gegenwart einer erheblichen Menge (3 bis 8 Mol) eines Alkans wie Methan. Äthan oder Propan vor sich geht, da diese Methyl- und Methylenreste liefern, deren Um-Setzung mit dem Isobutylen zur Bildung von Isopren und Isoamylen-1 führt Der Sauerstoff spielt dabei nicht die Rolle eines Dehydrierungsmittels, sondern er ist ein Reagens. Er wird eingesetzt in einei Menge von I bis 20 Mol-%. vorzugsweise 5 bis 15 Mol-%, bezogen auf r> i-Butylen kommt dies fast einem äqu. nolekularen Verhältnis gleich. Der Sauerstoff senkt erheblich die Aktivierungsenergie bei der Bildung der Methyl- bzw. Methylenreste bei seiner Umsetzung mit den Alkanen.

Bei der GB-PS dissoziieren im Gegensatz dazu die -»n Olefine bei höheren Temperaturen in Gegenwart von Sauerstoff-Spuren zu stabilen Allylrestcn. Durch Dimerisierung der letzteren entstehen dann die höheren Olefine.

Entsprechende Bedingungen für die Methylierung v-> sind hier nicht gegeben. Im Beschreibungstext zur GB-PS wird angegeben, daß das Verfahren in Gegenwart von Sauerstoffspuren, d.h. von 03 bis 1% und höchstens VIn abläuft. Der Sauerstoff kann somit hier nicht die entstehenden Olefine dehydrieren. ίο

Aufgrund des Gesagten kann somit behauptet wer den, daß in der GB-PS 4 32 430 eine andere technische Aufgabe gelöst wird, nämlich die Herstellung höherer Olefine durch Pyrolyse bei hohen Temperaturen, weshalb dieses Verfahren mit dem erfindungsgemäßen v> nichts gemeinsam hai.

Aufgabe dieser Erfindung ist die Beseitigung der ge nannten Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zur gleichzeitigen Herstellung von Isopren und M) Isoamylen-1 /u entwickeln, das verfahrenstechnisch einfach ist, auf leicht zugänglichen und billigen Rohstoffen basiert und es ermöglicht, die Endprodukte in hoher Ausbeute herzustellen.

Der Gegenstand der Erfindung ist aus den obigen ^ Patentansprüchen ersichtlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist verfahrenstechnisch einfach (die Synthese der Endprodukte verläuft einstufig). Die Endprodukte werden in hohen Ausbeuten hergestellt: Bei einem Umwandlungsgrad des Isobtilylens von 28 bis 50% erreicht die Gesamtausbeute an Endprodukten (Isopren und Isoamylen-1) 70 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Der Hauptvorteil des Verfahrens besteht in seiner Wirtschaftlichkeit, da es auf billigen und leicht zugänglichen Rohstoffen basiert (auf Isobutylen und Alkanen mit 1 bis 3 C-Atomen). So kann das in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verwendung gelangende Isobutylen in großen Mengen aus der CrFraktion, die durch Kracken bzw. Pyrolyse des Erdöls gewonnen wird, abgeschieden oder durch Dehydrierung von Isobutan gewonnen werden.

Von den Alkanen verwendet man vorzugsweise Methan (Erdgas).

Empfehlenswert ist es. Sauerstoff in einer Menge von 5 bis 15 Vol.-% des Ausgangsgemisches zu verwenden.

Zur Erzielung einer höheren Selektivität und zu;· Verbesserung der Wärmeabführungsbedingungen ist es zweckmäßig, die Umsetzung von Isobutylen mit dem Alkan in Anwesenheit eines inerten Verdünnungsmittels, wie Stickstoff oder Wasserdampf, durchzuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Isopren und Isoamylen-1 wird wie folgt durchgeführt.

Das Gemisch von isobutylen, Alkan und Luft bzw. Sauerstoff schickt man durch einen Reaktor bei einer Temperatur von 600 bis 800° C. vorzugsweise bei 675 bis 725" C. mit Volumengeschwindigkeiten zwischen 6000 bis 10 000 h 'durch. Als Alkane können Methan, Äthan. Propan oder Gemische davon verwendet werden, vorzuziehen ist jedoch Methan. Das Molverhältnis von Isobutylen /u Alkan im Ausgangsgemisch kann zwischen 1 : 3 bis 1 :8 variieren. Die Konzentration von Luft bzw. Sauerstoff im Ausgangsgemisch beträgt 1 bis 20 Vol.-%, bezogen auf Sauerstoff, vorzugsweise 5 bis 15 Vol.%. Wie bereits obenerwähnt, ist es empfehlenswert, die Umsetzung von Isobutylen .->it dem Alkan in Anwesenheit eines inerten Verdünnungsmittels, zum Beispiel Stickstoff. Argon. Kohlendioxid. Wasserdämpfe, vorzunehmen.

Die erhaltenen Endprodukte trennt man vom Reaktionsgemisch in bekannter Weise, zum Beispiel mittels Rektifikation, ab. Da sich Isoamylen-1 leicht zu Isopren dehydrieren läßt, kann es zu diesem Zweck in den Prozeß zurückgeführt bzw. in einem eigenen Apparat de hydriert werden.

Das als Nebenprodukt anfallende Propylen finde! weitgehende Verwendung in der chemischen Industrie.

Demzufolge besteht der Haupt vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß es ermöglicht, die Her stellung eines wertvollen Monomeren (Isopren) auf eine leicht zugängliche und billige Rohstoffbasis, nämlich Isobutylen, das ein Produkt der Erdölverarbeitung ist, und Methan, das entweder Erdgas oder ein Produkt der Erdölverarbeitung darstellt, umzustellen. Das erfin dungsgemäße Verfahren ist verfahrenstechnisch einfach und gewährleistet die Herstellung von Endprodukten in hohen Ausbeuten.

Zur besseren Erläuterung dieser Erfindung werden nachstehend folgende Beispiele für die gleichzeitige Herstellung von Isopren und Isoamylen-1 angeführt.

Beispiel 1

Ein Gemisch von Isobutylen, Methan und Sauerstoff in einem Molverhältnis von I : 5,4 :0,78 (Sauersloffge-

halt des Gemisches beirug 10,92 Vol.-%) schickte man durch einen Quarzreaktor mit einem Innendurchmesser von 22 mm und einer Reaktionszone von 100 mm Länge mit einer Volumengeschwindigkeit von 7928 h ' bei einer Temperatur von 700⁰C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad des Isobutylens 453%. Die Gesamtausbeute an Isopren und lsoamy!in-l betrug 71 Gew.-°/o, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug 1 :1,87. Die Ausbeute an Propylen betrug 31,7 Gew.-°/o, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel 2

Ein Gemisch von Isobutylen, Methan und Sauerstoff in einem Molverhältnis von 1 :6,5 :0,65 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 8 VoL-%) schickte man durch den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor mit einer Volumengeschwindigkeit von 6334 h ' bei einer Temperatur von 70XTC.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwartdlungsgrad von Isobutylen 263%. Die Gesamtausbeute an Isopren und lsoamylen-1 betrug 90,5 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug 1 :6. Die Ausbeute an Propylen betrug 19.7 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel 3

Ein Gemisch von Isobutylen, Methan und Sauerstoff in einem Molverhältnis von 1:8:0,47 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 5 Vol.-%) schickte man durch den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor mit einer Volumengeschwindigkeit von 7127 h ' bei einer Temperatur von 675° C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 5,6%. Die Gesamtausbeute an Isopren und Isoamylen-l betrug 122 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsv;rhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrag 1 :2,9. Die Ausbeute an Propylen betrug 022 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel 4

Ein Gemisch von Isobutylen, Methan und Sauerstoff in einem Mol verhältnis von 1 :8 :1,58 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 14,98 Vol.-%) schickte man durch den Reaktor mit einer Volumengeschwindigkeit von 7514 h ' bei einer Temperatur von 725°C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 46,7%. Die Gesamtausbeute an Isopren und Isoamylen-l betrug 66,6 Gew.-%, bezogen auf das umgeset7U isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug 1 :2,4. Die Ausbeute an Propylen betrug 34,6 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel 5

Ein Gemisch von Isobutylen, Methan und Sauerstoff in einem Molverhältnis von 1 :2,8 :033 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 8 Vol.-%) schickte man durch den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor mit einer Volumengeschwindiü'-eit von 6212 h-' bei einer Temocratur von 68I°C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 16,45%. Die Gesamtausbeuie an Isopren und lsoamylen-1 betrug 70 Gew.-%, bezogen auf das ί umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu Isoamylen-1 betrug 1 :bX Die Ausbeute an Propylen betrug 32,4 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

B e i s ρ i e I 6

Ein Gemisch von Isobutylen, Propan und Sauerstoff in einem Molverhältnis von. 1 :6.5 :0.65 (Sauerstoffgehall des Gemisches betrug 8 Vol.-%) schickte man durch den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor mit einer Volumengeschwindigkeit von 6300 h ' bei einer Temperatur von 700° C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 333%. Die Gesamtausbeute an Isopren und lsoamylen-1 betrug 63_r5 Gew Ό. bezogen auf das umgesetzte isobutylen. Das Gcwich^verhäitnis von Isopren zu Isoamylen-1 betrug 1 :1.4. Die Ausbeute an Propylen betrug 36,8 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

" B e i s ρ i e I 7

Ein Gemisch von Isobutylen. Methan und Sauerstoff in einem Molverhältnis von 1 :5.4 :0,75 (Sauerstoffge halt des Gemisches betrug 10.5 Vol. %) schickte man durch den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor mit einer Volumengeschwindigkeit von 10 700 h ' bei einer Temperatur von 704^cC.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug die Umwandlung von Isobutylen 19%. Die Gesamtausbeute an Isopren und Isoamylen-1 betrug 633 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichisverhältnis von Isopren zu Isoamylen-1 betrug 1 -.22- Die Austcute an Propylen betrug 35.5 Gew.%. bezogen auf das umge setzte Isobutylen.

Beispiel 8

Ein Gemisch von Isobutylen. Methan ufld Sauerstoff in einem Molverhältnis von 1 :5.4 :0,065 (Sauerstoff gehalt des Gemisches betrug 1 VoL-¹Ib) schickte man durch den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor mit einer Volumengeschwindigkeit von 750Oh ' bei einer Temperatur von 700° C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den ge-

nannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 3%. Die Gesamtausbeute an Isopren und lsoaniylen-1 betrug 95.7 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug ! :7.7. Die Ausbeute an Propylen betrug 16,6 Gew.-%, bezogen suf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel 9

Ein Gemisch /on Isobutylen. Methan und Sauerstoff in einem Molverhältnis von 1 : 5,4 :1.6 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 20 Vol.-%) schickte man durch den im Beispiel 1 beschriebenen Recktor mit eimer Volumengeschwindigkeit von 10 850 h-' bei einer Temperatur von 700° C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 60%. Die Gesamtausbeute an Isopren und lsoamvlen-1 betrue 49 Gew.-%, bezogen auf das

umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug I -3,2. Die Ausbeute an Propylen betrug 37,6 Gcw.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Be ispi el 10 '

Ein Gemisch von Isobutylen, Methan und Sauerstoff in einem Molverhältnis von I : 1 :0.1 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 5 Vol.-°/o) schickte man durch den im Beispiel I beschriebenen Reaktor mit einer VoIu- ι» mengeschwindigkeit von 9300 h ' bei einer Temperatur von 680"C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 40,32%. Die Gcsamtausbeutc an Isopren η und lsoamylen-1 betrug 49 Gew.-°/o, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug 1 :2.2. Die Ausbeute an Propylen betrug 30 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel Il

Ein Gemisch von Isobutylen, Methan und Sauerstoff in einem Molverhiiltnis von I : 15 : 1.18 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 5 Vol.-%) schickte man durch r> den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor mit einer V'jlumengesch windigkeit von 21 500 h ' bei einer Temperatur von 780 C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad tu von Isobutylen 46.5%. Die Gesamtausbeute an Isopren mit Isoamylcn-I betrug 50 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug I : 0.84. Die Ausbeute an Propylen betrug 35 Gcw.-%. bezogen auf das umge- r> setzte Isobutylen.

Beispiel 12

Ein Gemisch von Isobutylen. Methan und Luft in einem Molverhältnis von I : 2,4 :3.6 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 11.5 Vol.-%) schickte man durch den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor mit einer Volumengeschwindigkeit von 7900 h ' bei einer Temperatur von 700^rC.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 27.1 5%. Die Gesamtausbeute an Isopren mit Isoamylen-1 betrug 54 Gew. %. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu Isoamylen-l betrug 1 :2.7. Die Ausbeute an Propylen betrug 35.5 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel 13

Ein Gemisch von Isobutylen. Methan, Sauerstoff und Wasserdämpfen in einem Molverhältnis von 1 :2:0.45:l (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 5 Vol.-"/o) schickte man durch den im Beispiel i beschriebenen Reaktor mit einer Voiumengsschwindigkeit von 6800 h-' bei einer Temperatur von 712⁼C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 42%. Die Gesamtausbeute an Isopren mit Isoamylen-1 betrug 42 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhäitnis von Isopren zu Isoamylen-1 betrug 1 .3.1. Die Ausbeute an Propylen betrug 38 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel 14

Ein Gemisch von Isobutylen, Methan und Sauerstoff in einem Molvcrhällnis von 1 : 3 : 0.5 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 5 Vol.-%) schickte man durch den im Beispie! I beschriebenen Reaktor mit einer Volumengeschwindigkeit von 1840 h ' bei einer Temperatur von 725°C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 12%. Die Gesamtausbeute an Isopren mit Isoamylcn-I betrug 64,3 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug 1 :4,25. Die Ausbeute an Propylen betrug 36,5 Gew.%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Ein Gemisch von Isobutylen. Methan und Saugstoff in einem Mjlverhältnis von 1.3: 0,44 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 10 Vol.-%) schickte man durch den im Beispiel I beschriebenen Reaktor mit einer Voluniengeschwindigkeit von 10 300 h ' bei einer Temperatur von 635°C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannte·-: Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 22.4%. Die Gesamtausbeute an Isopren mit lsoamylen-1 betrug 65,5 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug I : 7.2. Die Ausbeute an Propylen betrug 35.2 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel 16

Ein Gemisch von Isobutylen. Methan, Sauerstoff und Stickstoff in einem Molverhältnis von I : 2,4 : 0,77 :2,9 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 11,5 Vol.-%) schickte man durch den Reaktor mit einer Volumengeschwindigkeit von 7900h"¹ bei einer Temperatur von 700⁰C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 27,15%. Die Gesamtausbeute an Isopren mit lsoamylen-1 betrug 66 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isopren zu lsoamylen-1 betrug 1 :1,75. Die Ausbeute an Propylen betrug 32,5 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Beispiel 17

Ein Gemisch von Isobutylen. Äthan und Sauerstoff in einem Molverhältnis von 1 : 6.5 : 0,65 (Sauerstoffgehalt des Gemisches betrug 3 VoL-⁰Zo) schickte man durch den im Beispiel 1 beschriebenen Reaktor mit einer Voiumengeschwindigkeit von 6000 h-' bei einer Temperatur von 690⁼C.

Bei der Durchführung des Verfahrens unter den genannten Bedingungen betrug der Umwandlungsgrad von Isobutylen 33%. Die Gesamtausbeute an Isopren mit Isoamylen-1 betrug 63 Gew.-%. bezogen auf das umgesetzte Isobutylen. Das Gewichtsverhältnis von Isob5 pren zu Isoamylen-i betrug 1 :1,4. Die Ausbeute an Propylen betrug 37 Gew.-%, bezogen auf das umgesetzte Isobutylen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ; 1. Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Isopren und isoamylen-1, dadurch gekennzeichnet, daß man Isobutylen mit Alkanen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bei einer Temperatur von 600 bis 800° C in Anwesenheit von Sauerstoff oder Luft bei einer Sauerstoffmenge von 1 bis 20 VoL-% des Ausgangsgemisches und einem Molverhältnis von Isobutylen zu dem Alkan von ! : 1 bis 1:15 umsetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man es bei einer Volumengeschwindigkeit von 1840 bis 21 500 h ' durchführt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Sauerstoffmenge von 5 bis 15 Vol.-% des Ausgangsgemisches einsetzt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung von Isobutylen mit dem Alkan in Anwesenheit von Stickstoff oder Wasserdampf durchführt