DE1518919C - Verfahren zur Spaltung von Olefinen - Google Patents
Verfahren zur Spaltung von OlefinenInfo
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Description
Erfindungsgemäß verfährt man in kennzeichnender die bei den Spaltungstemperaturen, die bei der Spal-Weise
dergestalt, daß das Olefin etwa 0,001 bis etwa tung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwen-3
Sekunden Temperaturen von etwa 400 bis etwa det werden, nicht merklich gespalten werden. Das Ver-9000C
in Gegenwart eines Methylmercaptans in Men- hältnis von Verdünnungsmittel zu zu spaltendem
gen von etwa 0,4 bis etwa 50 Molprozent, bezogen auf 5 Olefin, das erfindungsgemäß verwendet werden kann,
das Gewicht des Olefins, ausgesetzt wird. kann, falls ein Verdünnungsmittel verwendet wird,
Das erfindungsgemäß in Anwendung kommende innerhalb weiter Grenzen von etwa 0,5:1 bis 15 oder
Methylmercaptan wirkt als Umsetzungsbeschleuniger mehr Mol Verdünnungsmittel je Mol Olefin verändert
nach einem anderen Mechanismus als der Schwefel- werden. Wenn jedoch ein Verhältnis von größer als
wasserstoff und die höheren Alkylmercaptane. Es io 15:1 verwendet wird, wiegt die erzielte Verbesserung
wurde in diesem Zusammenhang gefunden, daß die nicht mehr die entstehenden Kosten auf, und.das
Reaktion zwar nach dem Radikalmechanismus ver- Verfahren würde unwirtschaftlich werden. Es wird
läuft, das aktive Radikal jedoch nicht das SH-Radikal daher gewöhnlich bevorzugt, ein Volumenverhältsondern
das CH3S-Radikal ist. Das Feststellen dieses nisvon Verdünnungsmittel zu Olefin von etwa 1:1
Tatbestandes zusammen mit einer Verbesserung der 15 bis etwa 3:1 oder 4:1 erfindungsgemäß zu verwen-Ausbeute
usW. ist durchaus überraschend. den.
Die Spaltung der Olefine kann erfindungsgemäß in Der in der Spaltungszone angewendete Druck ist
jeder üblichen Weise erfolgen, wie sie gewöhnlich in nicht wesentlich und kann zwischen etwa 1 mm Hg
der Olefinspaltungstechnik angewendet wird. Die an- bis etwa 35 atü schwanken. Es wird jedoch bevorzugt,
gewendeten Bedingungen können allgemein innerhalb 20 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahweiter
Grenzen verändert' werden und sind nicht rens Drucke von etwa 1 atü bis etwa 7 atü zu verwenwesentlich.
Sie hängen gewöhnlich von dem besonderen den. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen
zu spaltenden Olefin und von den besonderen er- Verfahrens wird es im allgemeinen gewöhnlich bevor-«
wünschten Produkten ab. Die Spaltungstemperatur zugt, sauerstofffreie Bedingungen zu verwenden,
kann z. B. innerhalb weiter Grenzen von etwa 400 bis 35 Es wurde gefunden, daß die Menge an im erfindungs* etwa-900° C verändert werden. Bei der Durchführung gemäßen Verfahren als Olefinpyrolysebeschleuniger der Erfindung wird es jedoch bevorzugt, Temperaturen verwendetem Methylmercaptan innerhalb eines breiten von 500 bis 800° C anzuwenden, und es wird mehr be- Bereichs liegen kann. Natürlich sollte genügend Bevorzugt, Temperaturen von etwa 600 bis etwa 750° C schleuniger angewendet werden, um gegenüber der anzuwenden. Die Dauer, während der die Olefine sich 30 thermischen Pyrolyse eine Verbesserung zu erhalten, in der Spaltungszone befinden, kann erfindungsgemäß Schon 0,4 oder 0,5 Molprozent Methylmercaptan, beetwa 0,001 bis etwa 3 Sekunden betragen. In Abhängig- zogen auf die Gesamtmenge an Olefin, erwiesen sich keit von dem besonderen zu spaltenden Olefin und den als ausreichend. Ausgezeichnete Ergebnisse werden ererwünschten Produkten kann diese Dauer jedoch von halten, wenn etwa 3 bis etwa 10 Molprozent Methyletwa 0,05 bis etwa 1 Sekunde verändert werden, und 35 mercaptan angewendet werden. Obwohl es für die veres wird sehr bevorzugt, Verweilzeiten von etwa 0,1 bis wendbare Menge an Methylmercaptan keine obere etwa 0,5 Sekunden zu verwenden. Diese Zeitangaben Grenze gibt, wurde beobachtet, daß bei Verwendung werden gewöhnlich als Verweilzeiten bezeichnet, d. h. von mehr als 50 Molprozent, wenn überhaupt, nur eine Verweilzeiten in der Spaltungszone; sie sind als die geringe Verbesserung erzielt werden kann, die die Zeitdauer definiert, die 1 Molekül einströmendes Gas, 40 Extrakosten für die mehr als etwa 50 Molprozent Me-Umsetzungsteilnehmer, Verdünnungsmittel oder beides, thylmercaptan rechtfertigen würde,
benötigt, die Spaltungszone zu durchlaufen. Die Spal- Wie oben ausgeführt, ist die Erfindung auf Verfah-
kann z. B. innerhalb weiter Grenzen von etwa 400 bis 35 Es wurde gefunden, daß die Menge an im erfindungs* etwa-900° C verändert werden. Bei der Durchführung gemäßen Verfahren als Olefinpyrolysebeschleuniger der Erfindung wird es jedoch bevorzugt, Temperaturen verwendetem Methylmercaptan innerhalb eines breiten von 500 bis 800° C anzuwenden, und es wird mehr be- Bereichs liegen kann. Natürlich sollte genügend Bevorzugt, Temperaturen von etwa 600 bis etwa 750° C schleuniger angewendet werden, um gegenüber der anzuwenden. Die Dauer, während der die Olefine sich 30 thermischen Pyrolyse eine Verbesserung zu erhalten, in der Spaltungszone befinden, kann erfindungsgemäß Schon 0,4 oder 0,5 Molprozent Methylmercaptan, beetwa 0,001 bis etwa 3 Sekunden betragen. In Abhängig- zogen auf die Gesamtmenge an Olefin, erwiesen sich keit von dem besonderen zu spaltenden Olefin und den als ausreichend. Ausgezeichnete Ergebnisse werden ererwünschten Produkten kann diese Dauer jedoch von halten, wenn etwa 3 bis etwa 10 Molprozent Methyletwa 0,05 bis etwa 1 Sekunde verändert werden, und 35 mercaptan angewendet werden. Obwohl es für die veres wird sehr bevorzugt, Verweilzeiten von etwa 0,1 bis wendbare Menge an Methylmercaptan keine obere etwa 0,5 Sekunden zu verwenden. Diese Zeitangaben Grenze gibt, wurde beobachtet, daß bei Verwendung werden gewöhnlich als Verweilzeiten bezeichnet, d. h. von mehr als 50 Molprozent, wenn überhaupt, nur eine Verweilzeiten in der Spaltungszone; sie sind als die geringe Verbesserung erzielt werden kann, die die Zeitdauer definiert, die 1 Molekül einströmendes Gas, 40 Extrakosten für die mehr als etwa 50 Molprozent Me-Umsetzungsteilnehmer, Verdünnungsmittel oder beides, thylmercaptan rechtfertigen würde,
benötigt, die Spaltungszone zu durchlaufen. Die Spal- Wie oben ausgeführt, ist die Erfindung auf Verfah-
tungszone kann als die Zone bezeichnet werden, in der ren zur Beschleunigung bzw. Verbesserung der Wirkdie
Temperatur auf die obengenannten Spaltungs- samkeit bei der Spaltung von Olefinen gerichtet, die
temperaturen erhöht ist. 45 allgemein durch thermische Spaltverfahren spaltbar
Die Olefine, die erfindungsgemäß gespalten werden sind, d. h. Olefine, die, wenn sie dem erfindungsgemäsollen,
können allgemein in reiner Form oder im Ge- ßen Verfahren unterworfen werden, an der Kohlehmisch
mit anderen Kohlenwasserstoffen vorliegen: Die stoff-Kohlenstoff-Einfachbindung aufspalten, die zur
zu spaltenden Olefine können auch mit einem inerten Doppelbindung in /3-Stellung sich befindet. Es ist am
Verdünnungsmittel vermischt werden. Es ist gewöhn- 50 zweckmäßigsten, das Verfahren gemäß der Erfindung
lieh zweckmäßig, ein inertes Verdünnungsmittel zu mit solchen Olefinen durchzuführen, die eine zur
verwenden, wenn die Olefine nach dem erfindungs- Doppelbindung /3-ständige Kohlenstoff-Kohlenstoffgemäßen Verfahren gespalten werden. Der Ausdruck Einfachbindung aufweisen und die eine derartige Kon-
»inertes. Verdünnungsmittel« bezeichnet ein Material, figuration besitzen, daß sie bei der Zersetzung Produkte
das sich mit dem zu spaltenden Olefin nicht nennens- 55 bilden, die hauptsächlich aus Diolefinen bestehen,
wert umsetzt oder die Spaltung stört. In gleicher , Beispiele für Olefine mit einer zur Doppelbindung Weise darf das Verdünnungsmittel sich nicht mit den /7-ständigen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung, erwünschten Produkten,. die durch Spaltung unter die bei der Zersetzung als Hauptprodukt Butadien-1,3 Spaltungsbedingungen gebildet werden, oder mit dem ergeben, wenn sie erfindungsgemäß in Gegenwart von im Spaltungsverfahren verwendeten, Spaltungsbeschleu- 60 Methylmercaptan gespalten werden, sind Hexeri-2, niger umsetzen. Das Verdünnungsmittel sollte äußer- 3 - Methylpenten -1, Penten - 2, Cydohexen, 3 - Medem bei den angewendeten Spaltungsbedingungen thylbuten -1, 2 - Hepten, 3 - Methylhexen -1, 5 - Menicht selbst gespalten oder zersetzt werden. Beispiele thylhexen-2,2-Octen, 5-Methylhepten-2,3,5-Dimethylfür Verdünnungsmittel, die erfindungsgemäß verwend- hexen -.1, 3,4,4 - Trimethylpenten -1, 6 - Methylhepbar sind, sind Wasserdampf, Kohlendioxyd, Wasser- 65 ten-2, Nonen-2 und 3-Methylocten-l.
stoff, Stickstoff, inerte Gase, wie Helium, Neon und Beispiele für Olefine mit einer zur Doppelbindung
wert umsetzt oder die Spaltung stört. In gleicher , Beispiele für Olefine mit einer zur Doppelbindung Weise darf das Verdünnungsmittel sich nicht mit den /7-ständigen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung, erwünschten Produkten,. die durch Spaltung unter die bei der Zersetzung als Hauptprodukt Butadien-1,3 Spaltungsbedingungen gebildet werden, oder mit dem ergeben, wenn sie erfindungsgemäß in Gegenwart von im Spaltungsverfahren verwendeten, Spaltungsbeschleu- 60 Methylmercaptan gespalten werden, sind Hexeri-2, niger umsetzen. Das Verdünnungsmittel sollte äußer- 3 - Methylpenten -1, Penten - 2, Cydohexen, 3 - Medem bei den angewendeten Spaltungsbedingungen thylbuten -1, 2 - Hepten, 3 - Methylhexen -1, 5 - Menicht selbst gespalten oder zersetzt werden. Beispiele thylhexen-2,2-Octen, 5-Methylhepten-2,3,5-Dimethylfür Verdünnungsmittel, die erfindungsgemäß verwend- hexen -.1, 3,4,4 - Trimethylpenten -1, 6 - Methylhepbar sind, sind Wasserdampf, Kohlendioxyd, Wasser- 65 ten-2, Nonen-2 und 3-Methylocten-l.
stoff, Stickstoff, inerte Gase, wie Helium, Neon und Beispiele für Olefine mit einer zur Doppelbindung
Argon oder Paraffin-Kohlenwasserstoffe wie Methan, β - ständigen Kohlenstoff - Kohlenstoff - Einfachbin-Äthan
oder verschiedene andere Kohlenwasserstoffe, dung, die bei der Zersetzung als Hauptprodukt 2-Me-
thylbutadien-1,3 oder Isopren bilden, wenn sie erfindungsgemäß
in Gegenwart von Methylmercaptan gespalten werden, sind 2-Methylpenten-2, 3-Methylpenten
- 2, 2 - Äthylbuten - 1, 3,3 - Dimethylbuten - 1,
2.3 - Dimethylbuten -1, 2 - Methylhexen - 2, 3 - Methylhexen
- 2, 2 - Äthylpenten -1, 2,3 - Dimethylpenten -1, 3,3 - Dimethylpenten -1, 2 - Methylhepten - 2,
3 - Methylhepten - 2, 2 - Äthylhexen -1, 3,3 - Dimethylhexen-1,
2,5 - Dimethylhexen - 2, 3,5 - Dimethylhexen - 2, 4 - Methyl - 2 - äthylpenten -1,. 2,3,4 - Trimethylpenten
-1, 3,3,4 - Trimethylpenten - 2, 2 - Methylocten - 2, 3 - Methylocten - 2, 3,3 - Dimethylhepten
- 1, 2,5 - Dimethylhepten - 2, 2,6 - Dimethylhepten - 2, 5 - Methyl - 2 - äthylhexen -1, 3,3,5 - Trimethylhexen-1
und 2,5,5-Trimethylhexen-2.
Beispiele für Olefine mit einer zur Doppelbindung β - ständigen Kohlenstoff - Kohlenstoff - Einfachbindung,
die bei der Zersetzung als Hauptprodukt 2-Äthylbutadien-l,3 bilden, wenn sie erfindungsgemäß
in Gegenwart von Methylmercaptan der Spaltung unterworfen werden, sind 3-Äthylpenten-2, 2-Äthylpenten
- 2, 3 - Methylhexen - 3, 3 - Methyl - 2 - äthylbuten -1, 3 - Äthylhexen - 2, 3 - Methyl - 2 - äthylpenten-1.
Beispiele für Olefine mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung,
die in /9-Stellung zur Doppelbindung steht, die bei der Zersetzung als Hauptprodukt
2,3-Dimethylbutadien-l,3 bilden, wenn sie erfindungsgemäß in Gegenwart von Methylmercaptan gespalten
werden, sind 2,3-Dimethylpenten-2, 3-Methyl-2-äthylbuten -1, 2,3,3 - Trimethylbuten - 1, 2 - Isopropylpen-"-tett-l,
2,3,3 - Trimethylpenten - 1 und 2,3 - Dimethylhepten-2.
Beispiele für Olefine mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung,
die zur Doppelbindung ^-ständig ist, die bei der Zersetzung als Hauptprodukt 3-Methylpentadien-1,3
bilden, wenn sie erfindungsgemäß in Gegenwart von Methylmercaptan gespalten werden,
sind 3 - Methylhexen - 3, 3 - Äthylpenten - 2, 3 - Methyl - 2 - äthylbuten -1, 3 - Methylhepten - 3, 3,4 - Dimethylhexen
- 2, 3 - Methyl - 2 - äthylpenten - 1, 3,6-Dimethylhepten-3.
Beispiele für Olefine mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung,
die in /5-Stellung zur Doppelbindung
sich befindet, die bei der Zersetzung als Hauptprodukt 2-Methylpentadien-l,3 und 4-Methylpentadien-1,3
bilden, wenn sie erfindungsgemäß in Gegenwart von Methylmercaptan gespalten werden, sind
Hexen-3, 2-Äthylpenten-l, 2,3-Dimethylpenten-l,
2.4 - Dimethylpenten - 2, 2 - Methylhepten - 3, 4,4-Dimethylhexen
- 2, 2 - Propylpenten - 2, 2 - Methyl-3 - äthylpenten - 1, 2,6 - Dimethylhepten - 3 und
2-Propylhexen-l. ;
Beispiele für Olefine mit einer zur Doppelbindung ^-ständigen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung,
die bei der Zersetzung als Hauptprodukt Piperylene bilden, wenn sie erfindungsgemäß in Gegenwart von
Methylmercaptan gespalten werden, sind Hexen-3, ·' 4 - Methylpenten - 2, Hepten - 3, 4 - Methylhexen - 2,
Octen - 3, 4 - Methylhepten - 2, 6 - Methylhepten - 3, 3 - Äthylhexen - 1, 4 - Methyl - 3 - äthylpenten - 2,
4.5 - Dimethylhepten - 2 und 4,5,5 - Trimethylhexen-2.
Die praktische Durchführung der Erfindung wird
durch die folgenden Versuche erläutert, die ausschließlich beispielhaft sein sollen.
Alle Versuche wurden in einer Spaltungsanordnung durchgeführt, die aus einer »Haarnadel«-Schlange bestand,
die aus einer rostfreien Stahlröhre mit 0,6 cm Außendurchmesser hergestellt war. Diese Schlange
wurde in ein Bett aus fließfähigem Wärmeübertragungspulver
eingebettet. Das Wärmeübertragungspulver bestand aus mikrokugelförmigem Tonerde-Kieselsäure-Pulver,
das normalerweise als Spaltungskatalysator dient. Das Wärmeübertragungspulver wurde sowohl
durch elektrische Widerstandsheizung als auch durch Verbrennen einer Naturgasflamme direkt im Pulverfließbett
erhitzt. Der Temperaturgradient vom oberen
ίο Ende zum Boden des Bettes betrug nirgends mehr als
etwa 5 bis 6 0C, und der Temperaturgradient vom
Fließbett zur Spannungszone betrug gleichfalls nirgends mehr als etwa 5 bis 60C. Die Temperatur im
Fließbett wurde mittels üblicher Thermoelemente gemessen. Die Spaltungsschlange war mit üblichen Thermoelementen
ausgerüstet und Temperatur in der Spaltungszone wurde gleichfalls mittels üblicher Thermoelemente
gemessen. Das benutzte Verfahren bestand darin, das Wärmeübertragungspulver durch die elekirischen
Widerstandsheizvorrichtungen auf etwa 500° C zu bringen und gleichzeitig das Bett mittels Luft zu
durchwirbeln. Dann wurde eine direkte Naturgas- , Luft-Flamme verwendet, um das Wärmeübertragungs- '
bett auf die gewünschte Spaltungs- bzw. Arbeitstemperatur zu bringen. Die Naturgasflamme und die
Verbrennungsprodukte sowie .zusätzliche Luft wurden zur Durchwirbelung des Pulverbettes benutzt. Der Beschleuniger
oder das Methylmercaptan wurden mit dem zu spaltenden Olefin im gewünschten Molverhältnis
vermischt, bevor das Olefin durch die Spaltungszone geleitet wurde. Wasser und das gegebenenfalls Beschleuniger
enthaltende Olefin wurde in entsprechenden Geschwindigkeiten, die zur Einstellung der gewünschten
Verhältnisse von Wasserdampf zu Kohlenwasserstoff erforderlich waren, und mit einer solchen
Gesamtgeschwindigkeit umgepumpt, daß sich die gewünschte Verweilzeit der Materialien in der Spaltungszone
ergab. Der verwendete Druck war nahezu At-. mosphärendruck. Nachdem sich alle Variablen eingestellt
hatten und die gewünschten Arbeitsbedingungen erreicht waren, wurden die Spaltungsprodukte
aufgefangen, falls sie flüssig waren, mittels Kühlfallen, und falls gasförmig, wurden sie bei Atmosphärendruck -■
und Raumtemperatur gemessen. Die aufgefangenen Produkte wurden durch übliche analytische Methoden
auf Gehalt und Ausbeuten analysiert. Zwecks Ermittlung der Gesamtausbeuten, die als Gesamtreaktionswirksamkeiten
angegeben sind, wurden übliche Rückführungs-Verfahrensweisen - angewendet. Die Ausbeuten
je Durchgang sind als Ausbeuten je Durchgang angegeben. .
Die Ergebnisse dieser Versuche sowie die Arbeitsbedingungen
sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt, in der in Spalte 1 die Versuchsnummer,
in Spalte 2 die Verweilzeit in Sekunden, in Spalte 3 die angewendete Temperatur, in Spalte 4 der gegebenenfalls
verwendete Beschleuniger und dessen Menge, in Spalte 5 die Isoprenäusbeute, angegeben in Molpro-
- zent zugeführtes Mol 3-Methylpenten-2, wobei sich diese Angabe auf die Ausbeute je Durchgang bezieht,
und in Spalte 6 die Gesamtausbeute in Molprozent an erhaltenem Isopren je Mol gespaltenem 3-Methylpenten-2,
wobei übliche Rückführungstechniken angewendet wurden, angegeben ist.
In jedem dieser Beispiele bestehen die gebildeten Produkte aus Isopren und Methan. Alle Ausbeuten
und Wirksamkeiten beziehen sich auf das gebildete Isopren.
Versuch Nr. |
Verweilzeit | Temperatur | Beschleuniger und Menge | Isoprenausbeute je Durchgang |
Wirk samkeit |
Sekunden ' | 0C | Molprozent | |||
1 | 0,15 | 667 | 15,6 | 61,2 | |
2* | 0,15 | 661 | CH3SH 8 Molprozent | 20,9 | 72,1 |
3 | 0,15 | 672 | — | 16,9 | 61,7 |
4 | 0,15 | 681 | ' — | 19,1 | 60,4 |
5 | 0,15 | 678 | (NH4)2S 8 Molprozent | 25,7 | 63,4 |
6* | 0,15 | 684 | CH3SH 8 Molprozent | 26,5 | 77,0 |
7* | 0,15 | 702 | CH3SH 8 Molprozent | 37,0 | 64,1 |
8 | 0,15 | 700 | — | 26,2 | 58,0 |
9* | 0,14 | 663 | CH3SH 8 Molprozent | 20,3 | 57,3 |
10* | 0,13 | 703 | CH3SH 7,5 Molprozent | 33,7 | 51,9 |
11* | 0,14 | 643 | CH3SH 8,4 Molprozent | 14,9 | 59,5 |
12* | 0,24 | 663 | CH3SH 7,3 Molprozent | 34,0 | 56,9 |
* Bezeichnet Versuche, bei denen CH3SH-Beschleuniger verwendet wurde; die restlichen Versuche sind Kontrollversuche und geben
die thermische Pyrolyse des 3-MethyIpenten-2 wieder.
Pyrolyse des 3-Methylpenten-2 samkeiten erzielt als auch der Ausbeute je Durchgang.
Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich, werden bei Vergleichbare Ergebnisse können bei anderen Arbeits-
der Herstellung von Isopren durch Pyrolyse von 3-Me- bedingungen erhalten werden. Verbesserungen werden
thyl-penten-2 in Gegenwart von Methylmercaptan be- auch bei der Spaltung anderer Olefine nach dem er-
achlliche Verbesserungen sowohl hinsichtlich der Wirk- 25 findungsgemäßen Verfahren erhalten.
Claims (2)
1. Verfahren zur Spaltung von Olefinen, die in treffenden Olefins zu verstehen. Dies sei an einem Beiihrem
Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Ein- 5 spiel erläutert: Ein Olefin mit 6 Kohlenstoffatomen
fachbindung enthalten, die in /S-Stellung zur und einer Methylseitengruppe am zweiten Kohlenstoff-Doppelbindung
steht, in Gegenwart eines Mer- atom der Hauptkette und einer Doppelbindung in
captans als Spaltbeschleuniger, dadurch ge- 2-Stellung, d! h. 2-Methylenpenten-2, bildet, wenn es
kennzeichnet, daß das Olefin etwa 0,001 der Spaltung unterworfen wird, bei der Zersetzung als
bis etwa 3 Sekunden Temperaturen von etwa 400 io Hauptprodukte ein Diolefin, Isopren oder 2-Methylbis
etwa 9000C in Gegenwart eines Methylmer- butadien-1,3, und ein Paraffin niederen Molekularcaptans
in Mengen von etwa 0,4 bis etwa 50 Mol- gewichtes, d. h. Methan. . Andererseits bildet ein
prozent, bezogen auf das Gewicht des Olefins, aus- 6 Kohlenstoffatome enthaltendes Olefin mit einer Megesetzt
wird. thylgruppe am zweiten Kohlenstoffatom der Haupt-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 kette und der Doppelbindung in 1-Stellung, 2-Methylzeichnet,
daß zur Herstellung von Isopren 2-Me- penten-1, bei der Spaltung als Hauptprodukte zwei
thyipenten-2 etwa 0,05 bis etwa 1 Sekunde einer Olefine niederen Molekulargewichtes, Isobutylen und
Temperatur von etwa 600 bis etwa 750°C in Ge- Äthylen. Die Konfiguration des im einzelnen vergenwart
von etwa 3 bis etwa 10 Molprozent Me- wendeten Olefins bestimmt daher allgemein die Art
thylmercaptan ausgesetzt wird. ao der Haupt- bzw. vorherrschenden Produkte, die durch
• . die Spaltung des Olefins entstehen. Diese Unterschiede
bezüglich der durch Spaltung von Olefinisomeren er-
haltenen Produkte beruhen auf der Tatsache, daß Olefine an der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung
35 aufgespalten werden, die.v.zur Doppelbindung in
/7-Stellung vorliegen, d.h., die Spaltung des Olefins
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spaltung tritt an der Bindung ein, die sich in jö-Stellung zur
von Olefinen, die in ihrem Molekül eine Kohlenstoff- Doppelbindung befindet, oder die Spaltung erfolgt
Kohlenstoff-Einfachbindung enthalten, die in /3-Stel- zwischen dem Kohlenstoffatom des Olefins, das mit
lung zur Doppelbindung steht, in Gegenwart eines 30 einem doppelt gebundenen Kohlenstoffatom ver-Mercaptans
als Spaltbeschleuniger. bunden ist, und dem benachbarten Kohlenstoffatom.
Es ist bekannt, daß die meisten Olefine thermisch Es ist bekannt, daß bei der Anwendung der für die
zersetzt oder gespalten werden können, indem sie ver- Spaltung von Olefinen unter Bildung niedermolekularer
hältnismäßig hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Produkte günstigen Bedingungen bei alleiniger An-Unter
den Ausdrücken »Spaltung«, »Zersetzung«, 35 Wendung von hohen Temperaturen die Olefine mit ge-
»Pyrolyse« u. dgl. ist zu verstehen, daß das Olefin- ringer Geschwindigkeit je Durchgang durch die Spalmolekül
durch alleinige Anwenung von hohen Tempe- tungszone zersetzt werden. Die die Spaltung der Oleraturen
in zwei Bruchstücke gespalten wird (diese fine beeinflussenden Bedingungen sind die Tempeeigentliche
thermische Pyrolyse ist von der Dehydrie- ratur in der Spaltungszone, die Verweilzeit in der Zone
rung zu unterscheiden^ bei der die Wirkung eines Ober- 40 und das gegebenenfalls in Anwendung kommende
flächenkatalysators sowie von hohen Temperaturen Verhältnis von Olefin zu Verdünnungsmittel. zur
wirksamen Entfernung von Wasserstoff aus den Zwecks Steigern der Gesamtausbeute kann man, geMolekülen
unter Bildung ungesättigter Moleküle er- gebenenfalls nach entsprechender Abtrennung, das
forderlich sind). Diese Bruchstücke selbst stellen nicht umgesetzte Olefin wieder in das Verfahren zuwiederum
Moleküle mit anderem kleinerem Molekular- 45 rückführen. Auf Grund von Nebenreaktionen bzw.
gewicht dar, die sowohl Kohlenstoff- als auch Wasser- Zersetzungen gelingt es jedoch hierbei nicht, pro
stoffatome enthalten. Dieser Sachverhalt wird nach- Durchgang durch die Spaltungszone mehr als etwa
folgend noch näher erläutert. Die thermische Zer- 45 Molprozent der Ausgangsverbindung umzusetzen.
Setzung oder Spaltung der Olefine wird gewöhnlich Zum Spalten von Olefinen der angegebenen Art ist
in einer geschlossenen Zone oder einem Reaktor bei 50 es bereits bekanntgeworden, als Spaltbeschleuniger
Temperaturen von'etwa 300 bis etwa 10000C durch- ein Mercaptan anzuwenden (britische Patentschrift
geführt. Diese Pyrolyse wird gewöhnlich in Abwesen- 916133). Es werden hierbei die niedermolekularen
heit von Sauerstoff ausgeführt. Normalerweise werden Mercaptane von Äthylmercaptan bis zum Hexyldie
Olefine im gasförmigen Zustand gespalten; sie mercaptan und auch Schwefelwasserstoff genannt, die
können entweder als verhältnismäßig reine Verbin- 55 unter den in Anwendung kommenden Spaltbedindungen
oder im Gemisch mit anderen Kohlenwasser- gungen das SH-Radikal bilden, das als Beschleuniger
stoffen, gewöhnlich! im Gemisch mit einem gesättigten wirkt.
Kohlenwasserstoff, 'd. h., man kann z. B. von einem Die einschlägigen vorbekannten Verfahren konnten
Ausgangsgemisch aus Penten und Pentan ausgehen, jedoch noch nicht vollständig befriedigen, da entweder
oder im Gemisch mit Verdünnungsmitteln, wie Stick- 60 die Ausbeuten an gewünschtem Dien, insbesondere
stoff, Dampf u. dgl., gespalten werden. Isopren, relativ gering waren oder aber die Wirksam-
Wie oben ausgeführt, führt die Pyrolyse der Olefine keit der Isoprenbildung zu wünschen ließ. Der Erfinjjewöhnlich
zur Bildung zweier Stoffe mit kleinerem dung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
Molekulargewicht, die beide Kohlenstoff- und Wasser- der angegebenen Art zu schaffen, das es ermöglicht,
stoffatome enthalten. Welche Produkte niederen Mo- S3 die Ausbeute und die Wirksamkeit des Verfahrens zu
lekulargewichts bei der Pyrolyse von Olefinen gebildet verbessern unter Hintenanhalten der Bildung unerwerden,
hängt zum großen Teil von der Konfiguration wünschter Nebenprodukte bei möglichst kurzer Verdes
der Spaltung unterworfenen Olefins ab. Unter dem weilzeit in der Spaltzone.
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