CS219725B1 - Způsob přípravy butenu-1 z butan-butenové frakce - Google Patents

Způsob přípravy butenu-1 z butan-butenové frakce Download PDF

Info

Publication number
CS219725B1
CS219725B1 CS3281A CS3281A CS219725B1 CS 219725 B1 CS219725 B1 CS 219725B1 CS 3281 A CS3281 A CS 3281A CS 3281 A CS3281 A CS 3281A CS 219725 B1 CS219725 B1 CS 219725B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
butene
residual
distillation
fraction
fractions
Prior art date
Application number
CS3281A
Other languages
English (en)
Inventor
Jaromir Vybihal
Original Assignee
Jaromir Vybihal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jaromir Vybihal filed Critical Jaromir Vybihal
Priority to CS3281A priority Critical patent/CS219725B1/cs
Publication of CS219725B1 publication Critical patent/CS219725B1/cs

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Vynález pojednává o destilační izolaci 1-butenu ze zbytkové C4-frakce odpadající z výroby metyl-terc.butyléteru (MTBE) a její dorafinaci spočívající ve snížení obsahu
1,3-butadienu a acetylénů případně isobutylenu tak, že destilačně získaný buten-1 lze využít pro kopolymerační účely.
Butan-butenová frakce z pyrolýzy uhlovodíků po extrakci butadienu se převážně zpracovává na vysokooktanové složky autobenzinu nebo se využívá v rafineriích k topným účelům apod.
V současné době existuje několik variant zpracování butan-butenové frakce, které převážně spočívají v tom, že se z původní uhlovodík bod varu °C
C4-frákce odpadající z pyrolýzy uhlovodíků nejdříve vyextrahuje butadien a zbylá, tzv. „ochuzená C4-frakce“, která jako hlavní produkt obsahuje isobutylen, se podrobí éterifikaci s metanolem, čímž se získá adukt isobutylenu s metanolem MTBE, který slouží převážně jako vysokooktanové složka do autobenzinu a zbytková C4-frakce prakticky prostá isobutylenu slouží k dalšímu zpracování.
Tato zbytková C4-frakce obsahuje směs C4-uhlovodíků, které mají poměrně blízké body varu a jejich destilační izolace je poměrně náročná, jak je patrno z hodnot uvedených v následjící tabulce:
relativní těkavost isobutan isobutylen buten-11,3-butadien n-butan
2-trans-buten
2-cis-buten
-11,7 1,20
— 6,9 1,07
— 6,3 1,04
- 4,4 1,00
— 0,5 0,87
+: 0,9 0,85
+' 3,7 0,79
Pro přípravu butenu-1 byla navržena celá řada postupů, z nich jako hlavní lze uvést přípravu velmi čistého butenu-1 dimerací etylénu nebo· dehydrataci n-butanolu. Tyto postupy však používají jako výchozí suroviny produkty z ekonomického hlediska poměrně nákladné i když vlastní způsob výroby z těchto surovin není příliš náročný a nevyžaduje velmi účinné destilační zařízení. Bylo však nyní zjištěno, že lze pro výrobu butenu-1 výhodně použít jako výchozí surovinu zbytkovou C4-frakci odpadající z výroby MTBE, která obsahuje 30 až 50 °/o! butenu-1, který lze z této zbytkové C4-frakce získat destilační izolací v požadované čistotě, provede-li se její dorafinace, takže připravený buten-1 obsahuje jako vedlejší složky převážně butany, které pro polymerační účely nejsou závadné.
Způsob přípravy butenu-1- z butan-butenové frakce po extrakci butadienu odpadající z výroby metyl-terciámího butyléteru spočívá podle vynálezu v tom, že zbytková C4-frakce obsahující minimálně 35 % hmot. butenu-1, případně 0,1 až 2 % hmot. butadienu a acetylénů a 0,5 až 5 % hmot. isobutylenu a případně 0,1 až 2 % hmot. metanolu, se hydrogenačně rafinuje v proudu vodíku za použití katalyzátoru na bázi aluminy nebo alumínosilikátu nebo zeolitu aktivovaného kovy VIII. nebo VIII. a VI. skupiny periodické soustavy, načež se z ní vydestiluje buten-1 čistoty minimálně 90%.
Obsahuje-li zbytková C4-frakce metanol, který se do destilátu dostal při oddělování MTBE, lze tento odstranit buď vypráním vodou, např. v pulsační plněné koloně při, 25 °C a 0,3 MPa, nebo vydestilováním, neboť metanol tvoří s C4-uhlovodíky azeotropickou směs. Pro destilační odstranění 1 g metanolu je třeba podle druhu C4-uhlovodíku a podle tlaku použitého při destilaci 10 až 120 gramů uhlovodíku. Hlavní roli však má použitý tlak při destilaci, jak je patrné z hodnot uvedených v následující tabulce: tlak 10* 5 Pa metanol % hm.
0,8
1,7
2,6
4,4
6,1
7,6
9,1
Se zvyšujícím se tlakem v destilační koloně stoupá podíl metanolu v azeotropické směsi C4 uhlovodík—metanol.
Při nižším tlaku je množství metanolu ve zbytkové C4-frakci jdoucí přes hlavu kolony po oddělení MTBE poměrně nižší a naopak. Tímto postupem azeotropické destilace C4-uhlovodíků lze oddělit ze zbytkové C4-frakce i nezreagovaný isobutylen vedle jiných C4-uhlovodíků.
Tak např. -ze zbytkové C4-frakce po· oddělení MTBE získané přes hlavu destilační kolony a obsahující kolem 2,8 % metanolu a kolem 1 %' strženého MTBE se získá za použití tlakové destilace na destilační koloně účinnosti asi 20 teoretických pater za tlaku 0,45 MPa a teploty na hlavě kolony 38 stupňů Celsia a na spodu kolony 110 °C při refluxním poměru kolem 0,5 přes hlavu kolony C4-frakce obsahující asi 2,5 % metanolu a kolem 1 % isobutylenu.
Po vyprání metanolu vodou, případně vysušení přes molekulové síto se takto upravená zbytková C4-frakce dá použít po předchozí hydrogenační rafinaci vodíkem nebo přímo, (neobsahuje 1,3-butadienj pro destilační izolaci butenu-1.
Nezreagovaný zbytkový isobutylen v rozmezí 0,5 až 5 °/o hmot. je však možno oddělit také jako adukt s metanolem za tvorby MTBE a za použití vhodného katalyzátoru, jako např. katexu ze sulfonovaného kopolymeru styren-divinylbenzenu nebo kyseliny H2SO4 . H3PO4 nebo aluminosilikátu, zeolitu apod.
Odstranění zbytkového 1,3-butadienu a acetylénů jako zejména vinylacetylénu a etylacetylénu je možno provést hydrogenační dorafinaci, kterou lze zařadit buď před zpracováním C4-frakce s metanolem, nebo hydrogenačně rafinovat zbytkovou C4-frakci odpadající z procesu MTBE, nebo je možno podrobit hydrogenační dorafinaci buten-1 koncentrát nebo destilačně izolovaný buten-1. Zbytková C4-frakce odpadající z výroby MTBE obsahuje jako hlavní složku buten-1 a proměnlivé množství nezreagovaného isobutylenu, jehož obsah se pohybuje v rozmezí 0,5 až 5 % hmot. podle pracovních podmínek a aktivity katalyzátoru použitých v procesu éterifikace butan-butenové frakce, výhodně však v rozmezí 1 až 2 % hmot.
Pokud výchozí butan-butenová frakce nebyla před éterifikací podrobena hydrogenační rafinaci, pak zbytková C4-frakce obsahuje 0,5—2 % hmot. 1,3-butadienu a 0,1 až 1,5 % acetylénů. Tyto nečistoty se odstraní ze zbytkové C4-frakce hydrogenační rafinací v proudu H2 za nízké teploty a tlaku, výhodně v kapalné fázi, přičemž se selektivně hydrogenuje 1,3-butadien a acetylény, zatímco ostatní C4-uhlovodíky se mění jen nepatrně. Při této hydrogenační rafinaci dochází sice k částečnému nahydrogenovázbytková
C4-frakce ní, případně isomerizaci butenu-1 podle charakteru použitého katalyzátoru a použitých pracovních podmínek, čímž obsah butenu-1 v hydrogenačně rafinované butan-butenové frakci se poněkud sníží, ale je třeba dbát na to, aby tyto ztráty byly co nejnižší.
Isomeraci buten-1 lze omezit tím, že hydrogenační rafinace se provádí při nízké teplotě a bez přebytku vodíku. Kinetické zkoušky ukázaly, že rychlostní konstanta isomerace může být až 30krát nižší než hydrogenační u diolefinů, přičemž hydrogenace olefinů je zanedbatelná.
Bylo zjištěno, že konverze 1,3-butadienu probíhá podle následujícího schématu:
buten-l
1,3-butadien ——> buten-2 a ukazuje na použití nízké teploty při hydrogenační rafinaci. Neméně důležitou roli při hydrogenační rafinaci hraje použitý katalyzátor. Pro tento účel je vhodný katalyzátor obsahující kovy VIII. nebo VI. a VIII. skupiny periodické soustavy nanesené na alumině nebo aluminosilikátu nebo zeolitu, zejména pak 0,1 až 0,5 % Pd na A12O3 nebo aluminosilikátu. Lze však použít i Ni na A12O3 nebo Ni—W—A12O3 apod. Katalyzátor může být použit v oxidické nebo sulfidické formě.
Pro hydrogenační rafinaci lze použít buď zbytkové C4-frakce odpadající z výroby MTBE nebo buten-1 koncentrátu, jak je vidět z hodnot uvedených v tabulce:
po hydrog. buten-1 po hydrog.
rafinaci konc. rafinaci
Katalyzátor Pd-Al2O3 Pd—A12O3
prac. podmínky:
teplota °C 70 50
tlak MPa 0,9 0,9
mol. poměr H2/C4H6 0,5 1,0
Složení produktu:
isobutan % hm. 8,5 8,9 9,6 10,0
n-butan % hm. 16,9 17,8 15,1 18,4
buten-1 % hm. 39,7 36,1 70,5 66,4
trans-buten-2 % hm. 19,5 22,1 1,1 2,1
cis-buten-2 % hm 11,4 12,7 0,1 0,8
isobutylen % hm. 2,5 2,4 2,7 2,3
1,3-butadien % hm. 1,0 50 ppm 0,7 40 ppm
acetylény % hm. 0,5 50 ppm 0,2 40 ppm
Zbytkový 1,3-butadien lze odstranit selektivně hydrogenační rafinaci za teploty 25 až 70 °C výhodně 25 až 40 °C a při takovém molárním poměru vodíku ku C4H6 a acetylénům, aby hydrogenace probíhala selektivně, tj. aby se hydrogenoval jen butadien a acetylény, zatímco, ostatní C4-olefiny zůstaly nedotčený a nedocházelo k jejich nahydrogenování ani isomeraci, nebo jen v nepatrné míře.
Z uvedených hodnot je patrné, že dodrží-li se nízký molární poměr H2 : C4H6, pak lze dosáhnout uspokojivých výsledků.
Vlastní destilační izolace buten-1 ze zbytkové C4-řrakce odpadající z výroby MTBE lze provést za opužití dvou destilačních kolon tak, že nejdříve se připraví buten-1 koncentrát přes hlavu prvé destilační kolony, zatímco ve žbytku jsou zakoncentrovány 2-buteny a n-butan. Tento buten-1 koncentrát obsahuje 65 až 85 % hmot. butenu-1 podle toho· jaká výtěžnost se zvolí při destilaci a podle obsahu butenu-1 ve výchozí surovině. Buten-1 koncentrát se vede na druhou destilační kolonu, kde se přes hlavu kolony oddělí převážně isobutan a spodem kolony se získá 90- až 99% buten-1, který lze ještě případně dočistit před použitím pro polymerační účely, přes molekulová síta nebo destilačně apod.
Buten-1, který obsahuje menší množství n-butanu a isobutylenu, je vhodný pro koprodukt
C4-frakce po extrakci butadienu zbytková C4-frakce odpadající z MTBE zbytková C4-frakce po hydrogen. rafinaci buten-1 koncentrát
2-buten koncentrát isobutan koncentrát buten-1 cca 98%
Isobutanový koncentrát lze využít např. k zpětnému získávání butenu-1 nebo isobutanu pro přípravu katalyzátoru pro polymeraci etylénu apod.
Je však možno· volit při destilační izolaci butenu-1 ze zbytkové C4-frakce takový postup, že se přes hlavu kolony získá buten-1 koncentrát s isobutanem obsahující nižší obsah než 90 % hmot. butenu-1 a tento použít přímo jako produkt pro kopolymeraci s etylénem.
polymeracl, neboť butany pro tento účel nevadí.
Lze však při destilační izolaci butenu-1 postupovat také tak, že nejdříve se přes hlavu kolony oddestiluje isobutan a destilační zbytek se vede na druhou destilační kolonu, kde se přes hlavu kolony získá buten-1 90- až 95%, zatímco spodem kolony odchází směs 2-butenů a n-butan.
Volba jednotlivých variant destilační izolace butenu-1 spočívá“ mimo jiné také na požadované výtěžnosti butenu-1 z výchozí zbytkové C4-frakce a na jeho čistotě.
V následující tabulce jsou shrnuty výtěžky produktů při zpracování butan-butenové frakce z pyrolýzy uhlovodíků:
výtěžnost na C4-frakci % hmot.
100
30,8
24,2
8,3
22,5
Příklad 1
Zbytková C4-frakce odpadající z výroby MTBE byla hydrogenačně rafinována za použití katalyzátoru obsahujícího 0,4 % Pd na A12O3 v proudu vodíku za teploty 45 °C a získaný produkt byl nastříknut na destilační kolonu, kde byl před hlavu získán 'buten-1 koncentrát s obsahem cca 75 % butenu-1, který pak byl zpracován na druhé destilační koloně na 95% buten-1.
Složení výchozí suroviny, meziproduktů a získaného butenu-1 je shrnuto v následující tabulce:
zbytková j C4-frakce jo hydrog. rafinaci destilace I. destilace II.
destilát zbytek destilát zbytek
výtěžnost % hm. 100 100 46 •54 30 70
isobutan % hm. 7,1 8,2 18,9 63,3
n-butan % hm. 16,7 16,4 2,8 35,0 6,9 1,0
buten-1 % hm. 43,5 38,5 74,8 5,1 28,7 95,1
isobutylen % hm. 1,5 •1,4 2,8 0,4 1,1 3,0
trans-buten-2 %' hm. 18,8 21,8 0,5 40,2 0,7
cis-buten-2 % hm. 11,6 13,7 0,2 19,3 0,2
butadien-1,3 % hm. 0,8 50 ppm
Zbytková C4-frakce odpadající z procesu MTBE byla hydrogenačně rafinována v proudu vodíku, jehož množství bylo· voleno tak, aby odpovídalo stechiometrickému poměru potřebnému pro hydrogenaci 1,3-butadienu, načež byl tento produkt s obsahem asi 3,5 proč. hmot. isobutylenu veden přes kolonu naplněnou katexem Ostion KS při teplotě 70 °C za přídavku metanolu. Takto dorafinovaný produkt byl pak veden na destilační kolonu I., kde byly oddestilovány lehké podíly obsahující převážně isobutan a současně oddestllována převážná část metanolu. Destilační zbytek se vedl na druhou destilační kolonu, kde přes hlavu 'byl získán 95% buten-1. Složení výchozí suroviny, meziproduktů a připraveného butenu-1 je uvedeno· v tabulce:
zbytkové po hydrog. C4-frakce rafinaci úprava katexem destilace I. destilace II.
deštil. zbytek deštil. zbytek
výtěžnost % hm. 100 100 97 15 85 35 65
isobutan % hm. 8,5 8,6 8,7 58,7 1,1 2,9 0,1
n-butan % hm. 17,4 18,7 18,9 1,3 22,5 0,9 34,0
buten-1 % hm. 42,7 39,0 39,9 35,5 39,1 95,0 9,1
isobutylen % hm. 3,5 3,4 1,0 4,5 0,4 1,0 0,2
trans-buten-2 % hm. 15,9 17,9 18,1 21,4 0,2 32,9
cis-buten-2 % hm. 11,4 12,4 13,4 15,5 23,7
butadien-1,3 % hm. 0,7 50 ppm
Je tedy možno destilační izolací za pou- ním kolony naplněné katexem nebo i extrak-
žití dvou kolon připravit ze zbytkové C4-frakce odpadající z procesu MTBE buten-1 čistoty min. 95 % i vyšší, přičemž důležitým faktorem ovlivňujícím čistotu destilačně připraveného butenu-1 je složení výchozí suroviny. Výhodné je, aby výchozí zbytková C4-frakce neobsahovala isobutylen, a nebo jen v nepatrném množství, jinak je třeba zařadit ještě dodatečné snížení obsahu isobutylenu na hodnotu výhodně 1 až 2 % hmot., čehož je možno dosáhnout zařazecí kyselinou sírovou nebo dorafinací na katalyzátoru na bázi aluminosilikátů, zeolitů nebo kyseliny fosforečné apod. Druhým důležitým faktorem je snížení obsahu 1,3-butadienu a acetylénu pod 50 ppm, čehož se dosáhne hydrogenační rafinací za použití vysoce aktivních katalyzátorů na bázi aluminy případně zeolitů obsahujících kovy VIII., anebo VIII. a VI. periodické soustavy.

Claims (1)

  1. Způsob přípravy buten-1 z butan-butenové frakce po extrakci butadienu odpadající z výroby metylterciárního butyléteru, vyznačený tím, že zbytková C4-frakce obsahující minimálně 35 % hmot. butenu-1, případně 0,1 až 2 % hmot. butadienu a acetylénů a 0,5 až 5 % hmot. isobutylenu, se hydrogenačné vynalezu rafinuje v proudu vodíku za použití katalyzátoru na bázi aluminy nebo aluminosilikátu nebo- zeolitů aktivovaného kovy VIII. nebo VIII. a VI. periodické soustavy, načež se z ní vydestiluje buten-1 čistoty minimálně 90% a vyšší.
CS3281A 1981-01-04 1981-01-04 Způsob přípravy butenu-1 z butan-butenové frakce CS219725B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS3281A CS219725B1 (cs) 1981-01-04 1981-01-04 Způsob přípravy butenu-1 z butan-butenové frakce

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS3281A CS219725B1 (cs) 1981-01-04 1981-01-04 Způsob přípravy butenu-1 z butan-butenové frakce

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS219725B1 true CS219725B1 (cs) 1983-03-25

Family

ID=5331796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS3281A CS219725B1 (cs) 1981-01-04 1981-01-04 Způsob přípravy butenu-1 z butan-butenové frakce

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS219725B1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ297855B6 (cs) * 1993-12-08 2007-04-18 Chemical Research & Licensing Company Zpusob selektivní hydrogenace vysoce nenasycenýchsloucenin

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ297855B6 (cs) * 1993-12-08 2007-04-18 Chemical Research & Licensing Company Zpusob selektivní hydrogenace vysoce nenasycenýchsloucenin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101577487B1 (ko) 옥텐의 형성을 이용한 복분해 유닛 전처리 방법
US5321163A (en) Multi-purpose catalytic distillation column and eterification process using same
CA2477789C (en) Process for producing propylene and hexene from c4 olefin streams
EP0931042B1 (en) Process for concurrent selective hydrogenation of acetylenes and 1,2 butadiene in hydrocarbon streams
KR100630153B1 (ko) 노말 부텐으로부터 이소부텐의 분리방법
US10815167B2 (en) Olefin double bond isomerization catalyst with high poison resistance
US5628880A (en) Etherification--hydrogenation process
US20050121361A1 (en) Method for jointly producing propylene and petrol from a relatively heavy charge
CZ297855B6 (cs) Zpusob selektivní hydrogenace vysoce nenasycenýchsloucenin
CA1140163A (en) Recovery of l,3-butadiene
KR960041140A (ko) 올레핀계 c₄ 유분을 폴리이소부텐과 프로필렌으로 전환시키는 방법 및 장치
JPH05194280A (ja) ブタジエンの選択的水素化法
KR960041141A (ko) 올레핀계 c₄ 및 c_5 유분의 에테르 및 프로필렌으로의 전환 방법 및 그 플랜트
MXPA06014435A (es) Proceso de oligomerizacion.
JP2024028950A (ja) アルコール脱水によるオレフィンの調製、およびポリマー、燃料または燃料添加剤を製造するためのその使用
US4268701A (en) Process for producing high octane gasoline and particularly lead-free gasoline
GB2144146A (en) Process for the recovery of butene-1
US6005150A (en) Process for the production of butene-1 from a mixture of C4 olefins
EP0605822A1 (en) Integrated process for the production of methyl tert-butyl ether (mtbe)
US6156947A (en) Process for the production of butene-1 from a mixture of C4 olefins
EA017147B1 (ru) Способ получения трет-амилэтилового эфира
US5210327A (en) Etherification with skeletal olefin isomerization
US4423264A (en) Process for the joint production of highly pure 1-butene and premium gasoline from a C4 olefinic cut
US3947506A (en) Recovery of isoprene
EP1184361A1 (en) Process for the selective preparation of di-isobutylene from an i-butene-containing C4 stream