CS236186B1

CS236186B1 - Způsob současné výroby ethylenu a 1,3-butadienu rozkladen cyklohexánu

Info

Publication number: CS236186B1
Application number: CS471883A
Authority: CS
Inventors: Josef Pola; Vaclav Chvalovsky
Original assignee: Josef Pola; Vaclav Chvalovsky
Priority date: 1983-06-27
Filing date: 1983-06-27
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Způsob současné výroby ethylénu a 1,3-butadienu rozkladem cyklohexánu, při němž se rozklad cyklohexánu indukuje fokusovaným infračerveným zářením kontinuálního CO2 laseru o vlnové délce 10,5 až 10,8 jum v přítomnosti fluoridu sírového jako senzibilátoru infračerveného záření. Popsaný způsob je významný především tím, že může byt alternativou středně teplotní pyrolýzy této sloučeniny, a může se uplatnit v petrochemickém průmyslu.

Description

Vynález se týká způsobu současné výroby ethylénu a 1,3-butadiénu rozkladem cyklohexanu.

Je známo, že ethylén a 1,3-butadien lze současně vyrábět pyrolýzou cyklohexanu (Coll. Czech. Chem. Commun. 26, 442 (1961), Neftekhimia 9, 716 (1969), Acta Chim. (Budapest) 79, 259 (1973)). Distribuce produktů při pyrolýzách uhlovodíků je ovlivňována charakterem horkých stěn reaktorů (Ind. Eng. Chem. Proč. Des. Dev.

17, 377 (1978)). Při pyrolýze cyklohexanu se výtěžek ethylénu při teplotách’900 až 1100°C pohybuje v rozmezí 0,4 až 1,2 mol na mol rozloženého cyklohexanu a výtěžek 1,3-butadienu při těchto teplotách lze v závislosti na stupni konverze zvýšit až na 0,.4 mol na mol rozloženého cyklohexanu. Nevýhodou konvenční pyrolýzy je současná produkce nežádoucího koksu a methanu, jehož výtěžek je zhruba 4krát menší než výtěžek ethylenu.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob výroby ethylénu C0₂ laserem fotosenzibilovaným rozkladem cyklohexanu, který eliminuje stádia pyrolýzy probíhající na horkých stěnách reaktorů.

Způsob výroby ethylénu a 1,3-butadienu podle vynálezu umožňuje provedení rozkladu cyklohexanu převážně na ethylén a butadien a dosažení vyšších výtěžků ethylenu (1,2 až 1,4 mol na mol rozloženého cyklohexanu) a 1,3-butadiénu (0,5 až 0,7 mol na mol rozloženého cyklohexanu) než při konvenční pyrolýze. Způsob výroby též minimalizuje úbytek materiálu karbonizací, který u středně teplotních pyrolýz alkanů činí několik procent. Jeho podstata spočívá v tom, že pyrolýza cyklohexanu se indukuje fokusovaným zářením kon tinuálního C0₂ laseru pracujícího na vlnové délce 10,5 až 10,8 pm s výkonem vyšším než 5 W v přítomnosti fluoridu sírového, jako sen zibilátoru infračerveného laserového záření.

Podle vynálezu lze současnou výrobu ethylénu a 1,3-butadiénu fotosenzibilovaným rozkladem cyklohexanu uskutečnit ozařováním

236 186 plynné směsi cyklohexanu se senZibilátorem ve statickém nebo průtokovém zařízení, přičemž velikost horké zóny i maximální teplota tohoto objemu jsou regulovatelné volbou poměru cyklohexan/fluorid sírový. Typický laser poskytující uspokojivé výsledky je kontinuální CC^-Nj-Hs laser o výkonu vyšším než 5 W pracujícím na vlnové délce 10,5 až 10,8 pm, jehož záření je fokusováno. Plynná směs cyklohexanu a fluoridu sírového o celkovém tlaku menším než 103 kPa, ev. při vhodných průtokových rychlostech je ve vhodné kovové nebo skleněné nádobě opatřené vstupním okénkem z materiálu propouštějícího laserové záření (NaCl, KBr, Ge, ZnSe) exponována záření laseru, přičemž probíhá laserem fotosenzibilovaný rozklad, vedoucí v krátkém reakčním čase k vysokým konverzím a vysokým výtěžkům ethylenu a 1,3-butadinu a k nízkému výtěžku methanu. Tento způsob výroby dlouhodobě zaručuje konstantní reakční podmínky a minimalizuje tvorbu aromatických sloučenin a koksu.

Uvedený způsob současné výroby ethylénu a 1,3-butadiénu fotosenzibilovaným rozkladem cyklohexanu je významný především tím, že může být alternativou středně teplotní pyrolýzy této sloučeniny a může se uplatnit v petrochemickém průmyslu.

Příklad

Skleněná nádoba válcového tvaru o délce 10 cm a vnitřním průměru 4 cm vybavená NaCl okénky byla napuštěna směsí fluoridu sírového (8 kPa) a cyklohexanu (10 kPa) a ozařována fokusovaným zářením (ohnisková vzdálenost germaniové čočky 25 cm) kontinuálního CO2 laseru pracujícího na vlnočtu 931 cm~^ s výkonem 7,5 W. Analýza reakční směsi po 40 s ozařování prokázala dosažení 90 Sní konverze a výtěžky následujících produktů (mol na mol rozloženého cyklohexanu): ethylén (1,44), 1,3-butadién (0,56), propen (0,19), methan (0,08) a ethan (0,02).

Claims

Způsob současné výroby ethylénu a 1,3-butadiénU rozkladem cyklohexánu,vyznačený tím, že rozklad cyklohexánu se indukuje fokusovaným infračerveným zářením kontinuálního CO^ laseru o vlnové délce 10,5 až 10,8 pm v přítomnosti fluoridu sírového jako senzibilátoru infračerveného záření.