RU2131863C1 - Способ получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия изобутена и формальдегида - Google Patents
Способ получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия изобутена и формальдегида Download PDFInfo
- Publication number
- RU2131863C1 RU2131863C1 RU98104176/04A RU98104176A RU2131863C1 RU 2131863 C1 RU2131863 C1 RU 2131863C1 RU 98104176/04 A RU98104176/04 A RU 98104176/04A RU 98104176 A RU98104176 A RU 98104176A RU 2131863 C1 RU2131863 C1 RU 2131863C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- isobutene
- reaction
- zone
- dioxane
- dimethyl
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Способ получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия изобутена, и/или изобутенсодержащей углеводородной смеси, и/или трет-бутанола с водным раствором формальдегида в присутствии кислых катализаторов последовательно, как минимум, в двух реакционных зонах, в одной из которых осуществляют синтез полупродуктов и в последней - их разложение при более высокой температуре с последующим выделением из реакционных продуктов, как минимум, изопрена и изобутена и рециркуляцией в зону синтеза, как минимум, большей части изобутена и, возможно, раствора кислотного катализатора, причем температуру, количество катализатора и время контакта в зоне разложения полупродуктов поддерживают такими, что обеспечивают конверсию не менее 90%, предпочтительно не менее 95% поступающего метилбутадиола и не более 80% поступающего 4,4-диметил-1,3-диоксана, и непрореагировавший 4,4-диметил-1,3-диоксан возвращают индивидуально, или/и в смеси с трет-бутанолом, или/и в смеси с побочными продуктами в первую реакционную зону. Технический результат - повышение чистоты целевого продукта. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.,1 табл.
Description
Изобретение относится к области получения изопрена - важнейшего мономера для синтетического каучука. Более конкретно способ относится к области получения изопрена из изобутена или/и трет-бутанола и формальдегида.
Известен способ [1] получения изопрена из изобутена или изобутенсодержащих смесей и формальдегида путем промежуточного получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД), его выделения из реакционной смеси и газофазного разложения на твердом катализаторе.
Недостатком способа является высокая энергоемкость, связанная с выделением ДМД и его газофазным разложением/ Огородников С.К., Идлис Г.С. Производство изопрена. Л.: Химия, 1973/.
Известен также способ [2] получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия формальдегида с изобутеном и/или трет-бутанолом в присутствии катализатора на основе серной кислоты, осуществляемом в двух последовательно соединенных реакторах, в первом из которых процесс ведут при 40-105oС, а во втором - при 155 - 170oС /патент СССР N 1624937, 14.02.89/
Недостатком способа является весьма высокая температура во втором реакторе и, как следствие, значительное образование высококипящих побочных продуктов. Высокая температура в условиях коррозионно-агрессивной среды требует использования дорогостоящих конструкционных материалов, например титана.
Недостатком способа является весьма высокая температура во втором реакторе и, как следствие, значительное образование высококипящих побочных продуктов. Высокая температура в условиях коррозионно-агрессивной среды требует использования дорогостоящих конструкционных материалов, например титана.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ /патент РФ N 2085552 C1, 27.07.97/ [3] получения изопрена путем жидкофазного взаимодействия формальдегида с изобутеном и/или трет-бутанолом в присутствии водного раствора кислотного катализатора в двух последовательных реакционных зонах (с отбором продуктов реакции с верха реактора второй зоны), в первой из которых поддерживают температуру 80-110oС и во второй - 125 - 170oС.
При этом время пребывания и концентрация подбираются таким образом, чтобы обеспечить практически полное превращение полупродуктов: ДМД, метилбутадиола и изоамиленовых спиртов.
Недостатком способа является то, что в условиях разложения ДМД при высокой температуре имеет место образование большого количества высококипящих побочных продуктов.
Нами предлагается способ получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия изобутена и/или изобутенсодержащей углеводородной смеси, и/или трет-бутанола с водным раствором формальдегида в присутствии кислых катализаторов последовательно, как минимум, в двух реакционных зонах, в одной из которых осуществляют синтез полупродуктов и в последней - их разложение при более высокой температуре с последующим выделением из реакционных продуктов, как минимум, изопрена и изобутена и рециркуляцией в зону синтеза, как минимум, большей части изобутена и, возможно, раствора кислотного катализатора, отличающийся тем, что температуру, количество катализатора и время контакта в зоне разложения полупродуктов поддерживают такими, что обеспечивают конверсию не менее 90%, предпочтительно не менее 95%, поступающего метилбутандиола и не более 80% поступающего 4,4-диметил-1,3-диоксана и непрореагировавший 4,4-диметил-1,3-диоксан возвращают индивидуально или/и в смеси с трет-бутанолом, или/и в смеси с побочными продуктами в первую реакционную зону.
Как вариант предлагается способ, согласно которому реакционный(е) поток(и) из зоны синтеза непосредственно или после отгонки, как минимум, части углеводорода(ов) C4 направляют в верхнюю и/или среднюю часть реактора разложения полупродуктов, снабженную массообменными устройствами и/или насадкой и кипятильником, и сверху реактора выводят поток, содержащий, как минимум, изопрен и неконвертированный 4,4-диметил-1,3-диоксан, а из нижней части, в которой поддерживают температуру, как минимум, на 20oС выше, чем в верхней, выводят поток, содержащий преимущественно воду и, возможно, кислотный катализатор.
Как вариант предлагается способ, согласно которому разложение полупродуктов осуществляют при температуре 110-140oC и конвертируют не более 70%, предпочтительно не более 50%, поступающего 4,4-диметил-1,3-диоксана.
Предлагается также вариант, согласно которому в зону синтеза полупродуктов 4,4-диметил-1,3-диоксан подают в количестве, составляющем не менее 2%, предпочтительно не менее 10%, от общего количества подаваемых веществ.
Предлагается также вариант, согласно которому перед подачей в реактор разложения из реакционной смеси отгоняют, как минимум, часть углеводорода(ов) C4.
Предлагается также вариант, согласно которому в первой реакционной зоне осуществляют в присутствии кислотного катализатора контактирование изобутенсодержащей углеводородной смеси с водой, подаваемой дополнительно и/или рециркулируемой после зоны разложения с потоком, содержащим преимущественно воду и, возможно, кислотный катализатор, и рециркулируемым 4,4-диметил-1,3-диоксаном, из реакционной смеси отгоняют углеводороды C4 и подают ее в зону синтеза полупродуктов, в который дополнительно вводят, как минимум, формальдегид и рециркулируемый изобутен и из которой реакционный(е) поток(и), возможно после отгонки изобутена, направляют в зону разложения полупродуктов.
Предлагаемый способ может быть реализован в реакторах различного типа: полых (с теплосъемом в зоне(ах) синтеза полупродуктов и теплоподводом в зону разложения полупродуктов, кожухотрубчатых, трубчато-рециркуляционных и т.п. В качестве катализаторов могут использоваться различные кислоты и их смеси, в т. ч. с ингибиторами коррозии: серная, фосфорная, борная, щавелевая, хромовая и другие; кислые гетерогенные катализаторы, в частности сульфокатиониты, а также комбинации катализаторов.
Варианты конкретной реализации заявляемого способа(ов) показаны на рис. 1 - 2 и в примерах 1 - 4. Указанные рисунки и примеры не исчерпывают всех возможных вариантов осуществления способа и могут использоваться любые иные варианты и усовершенствования при соблюдении сути изобретения, изложенной в формуле изобретения. В частности, возможны разделение и очистка, например ректификацией, потоков между зонами, в т.ч. рециркулируемых потоков.
Согласно фиг. 1, в реактор синтеза "РС" поступает как минимум изобутен (ИБ) и/или трет-бутанол (ТБ), водный раствор формальдегида (Ф), и поток, содержащий ДМД. Из реактора РС реакционная смесь одним общим или двумя раздельными (органическим и водным) потоками поступает в реактор разложения PP. Перед подачей в PP как минимум часть углеводорода(ов) C4 может быть отогнана в узле O. Сверху реактор PР выводятся органические продукты и часть воды, которые подвергаются сепарированию в узле C и далее разделению преимущественно ректификацией в колоннах 1, 2 и 3.
Потоки, содержащие преимущественно изобутен, 4,4-диметил-1,3-диоксан и трет-бутанол (ТБ), возвращаются в реактор PC, а потоки, содержащие преимущественно изопрен (ИП) и высококипящие побочные продукты (ВПП), выводятся из системы.
Поток, содержащий преимущественно воду и, возможно, кислотный катализатор, возвращается в реактор PС.
Согласно фиг. 2, изобутенсодержащую углеводородную смесь по линии 1 подают в реактор гидратации РГ. В него по линии 2 подают поток, содержащий преимущественно воду и, возможно, кислотный катализатор, и поток, содержащий ДМД и, возможно, побочные продукты производства изопрена.
Из реактора РГ выводят поток, содержащий преимущественно углеводороды, ТБ и другие продукты, который подвергают ректификации в колонне РК. Сверху РК выводят поток непрореагировавших углеводородов, а снизу - поток, содержащий преимущественно ТБ, воду, метилбутандиол (МБД) и другие продукты. Указанный поток направляют в реактор синтеза РС. Туда же подают раствор формельдегида и рецикловый поток, содержащий изобутилен и, возможно, трет-бутанол.
Из РС продукты направляют в реактор разложения PP, имеющий подвод теплоты через кипятильник. Из реактора PP сверху выводят поток, содержащий преимущественно органические продукты и, возможно, воду, поступающий в узел разделения, и снизу - поток, содержащий преимущественно воду и, возможно, кислотный катализатор. Указанный поток направляется в реактор РГ.
Из узла разделения выводят потоки, содержащие преимущественно изобутен и, возможно, трет-бутанол, направляемые в реактор синтеза PC, поток, содержащий преимущественно ДМД, направляемый в реактор РГ, поток, содержащий преимущественно изопрен, выводимый из системы и потоки, содержащие преимущественно ВПП, метил-дигидропиран, выводимые из системы и/или частично рециркулируемые в реактор РГ и/или реактор РС.
Пример 1.
Получение изопрена осуществляют согласно фиг. 1. В качестве катализатора в реакторах PC и PP используют водный раствор фосфорной кислоты, содержащий ингибиторы коррозии.
В реактор РС подают трет-бутанол, раствор формальдегида, поток, содержащий преимущественно воду и фосфорную кислоту, и рециркулируемый поток, содержащий изобутен, ДМД и трет-бутанол.
Из реактора PP выводят реакционный поток, содержащий преимущественно органические продукты, подвергаемые разделению в сепараторе C и колоннах 1, 2 и 3, и поток, содержащий преимущественно воду и фосфорную кислоту.
Основные показатели даны в таблице.
Пример 2.
Получение изопрена осуществляют согласно фиг. 1. В отличие от примера 1, в качестве катализатора в реакторах PC и PP используют растворы фосфорной и хромовой кислот, содержащие ингибиторы коррозии.
Основные показатели даны в таблице.
Пример 3.
Получение изопрена осуществляют согласно фиг. 2. В качестве углеводородного сырья используют смесь углеводородов C4, содержащую 45% изобутена. В качестве катализатора в реакторах РГ, РС и PP используют раствор фосфорной и борной кислот (1:1) в воде.
Сверху колонны РК выводят углеводородную смесь, содержащую 7% изобутена.
Остальные показатели - в таблице.
Пример 4.
Получение изопрена осуществляют согласно фиг. 2. В качестве углеводородного сырья используют C4-фракцию, содержащую 30% изобутена.
В качестве катализатора в реакторах РГ, РС и PP используют термостойкий сульфоионитный катализатор.
Сверху колонны РК выводят C4-фракцию, содержащую 2% изобутена.
Остальные показатели - в таблице (см. в конце описания).
Литература
1. Огородников С.К., Идлис Г.С. Производство изопрена. Л.: Химия, 1973.
1. Огородников С.К., Идлис Г.С. Производство изопрена. Л.: Химия, 1973.
2. Пат. SU N 1624937, 14.02.89.
3. Пат. RU N 2085552, 27.07.97, БИ N 21.
Claims (6)
1. Способ получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия изобутена, и/или изобутенсодержащей углеводородной смеси, и/или трет-бутанола с водным раствором формальдегида в присутствии кислых катализаторов последовательно, как минимум, в двух реакционных зонах, в одной из которых осуществляют синтез полупродуктов и в последней - их разложение при более высокой температуре с последующим выделением из реакционных продуктов, как минимум, изопрена и изобутена и рециркуляцией в зоне синтеза, как минимум, большей части изобутена и, возможно, раствора кислотного катализатора, отличающийся тем, что температуру, количество катализатора и время контакта в зоне разложения полупродуктов поддерживают такими, что обеспечивают конверсию не менее 90%, предпочтительно не менее 95%, поступающего метилбутандиола и не более 80% поступающего 4,4-диметил-1,3-диоксана и непрореагировавший 4,4-диметил-1,3-диоксан возвращают индивидуально, и/или в смеси с трет-бутанолом, или/и в смеси с побочными продуктами в первую реакционную зону.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакционный(е) поток(и) из зоны синтеза непосредственно или после отгонки, как минимум, части углеводорода(ов) С4 направляют в верхнюю и/или среднюю часть реактора разложения полупродуктов, снабженную массообменными устройствами и/или насадкой и кипятильником, и сверху реактора выводят поток, содержащий, как минимум, изопрен и неконвертированный 4,4-диметил-1,3-диоксан, а из нижней части, в которой поддерживают температуру как минимум на 20oС выше, чем в верхней, выводят поток, содержащий преимущественно воду и, возможно, кислотный катализатор.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что разложение полупродуктов осуществляют при 110 - 140oC и конвертируют не более 70%, предпочтительно не более 50%, поступающего 4,4-диметил-1,3-диоксана.
4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в зону синтеза полупродуктов 4,4-диметил-1,3-диоксан подают в количестве, составляющем не менее 2%, предпочтительно не менее 10%, от общего количества подаваемых веществ.
5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что перед подачей в реактор разложения из реакционной смеси отгоняют, как минимум, часть углеводорода(ов) С4.
6. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что в первой реакционной зоне осуществляют в присутствии кислого катализатора контактирование изобутенсодержащей углеводородной смеси с водой, подаваемой дополнительно и/или рециркулируемой после зоны разложения с потоком, содержащим преимущественно воду и, возможно, кислотный катализатор, и рециркулируемым 4,4-диметил-1,3-диоксаном, из реакционной смеси отгоняют углеводороды С4 и подают ее в зону синтеза полупродуктов, в которую дополнительно вводят, как минимум, формальдегид и рециркулируемый изобутен и из которой реакционный(е) поток(и), возможно после отгонки изобутена, направляют в зону разложения полупродуктов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104176/04A RU2131863C1 (ru) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | Способ получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия изобутена и формальдегида |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104176/04A RU2131863C1 (ru) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | Способ получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия изобутена и формальдегида |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2131863C1 true RU2131863C1 (ru) | 1999-06-20 |
Family
ID=20203064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98104176/04A RU2131863C1 (ru) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | Способ получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия изобутена и формальдегида |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2131863C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2765441C2 (ru) * | 2020-07-23 | 2022-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Оргнефтехим-Холдинг" (ООО "ОНХ-ХОЛДИНГ") | Способ производства изопрена |
-
1998
- 1998-02-19 RU RU98104176/04A patent/RU2131863C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2765441C2 (ru) * | 2020-07-23 | 2022-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Оргнефтехим-Холдинг" (ООО "ОНХ-ХОЛДИНГ") | Способ производства изопрена |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2996727B2 (ja) | 第三級ブチルアミンの製造法 | |
RU96123848A (ru) | Способ получения алкилакрилата | |
EP0068785A1 (en) | Process for the decomposition of methyl-tert-butyl ether | |
RU2131863C1 (ru) | Способ получения изопрена на основе жидкофазного взаимодействия изобутена и формальдегида | |
US5892129A (en) | Process for the preparation of 1,1,3-trialkoxypropane | |
RU2280022C1 (ru) | Способ получения изопрена из изобутена и формальдегида | |
RU2446138C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
EP0030109B1 (en) | Process for producing isoprene | |
RU2388740C1 (ru) | Способ получения изобутена, изопрена и, возможно, трет-бутанола | |
RU2099318C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
RU2458922C2 (ru) | Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана | |
RU2167138C2 (ru) | Способ получения изопрена из изобутена, содержащегося в углеводородных смесях, и формальдегида | |
RU2128637C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
RU2085552C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
RU2203878C2 (ru) | Способ получения изопрена | |
KR950000637B1 (ko) | 3-에틸벤조페논의 제조방법 | |
SU460614A3 (ru) | Способ получени изопрена | |
RU2202530C2 (ru) | Способ получения изопрена | |
RU2319686C2 (ru) | Способ переработки изобутенсодержащей углеводородной смеси | |
RU2164909C2 (ru) | Способ получения изопрена из формальдегида и изобутена | |
RU2106332C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
RU1811155C (ru) | Способ получения изопрена | |
RU2054425C1 (ru) | Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана | |
RU2099319C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
RU2128636C1 (ru) | Способ получения изопрена |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20050725 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080220 |