DE2035335A1 - Verfahren zur Abtrennung konjugierter Diolefine von sie enthaltenden Kohlenwasser Stoffgemischen - Google Patents
Verfahren zur Abtrennung konjugierter Diolefine von sie enthaltenden Kohlenwasser StoffgemischenInfo
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Description
SHAM PROSETO?! SopeA,
Mailand. Italien
Mailand. Italien
Verfahren zur Abtrennung konjugierter Diolefine von, si» enthaltenden
Kohlenwasserstoffgemischen»
Die Erfindung betrifft ein Yerf ahren'-zur Abtrennung-konjugierter
Diolefine von sie enthaltenden Kohlenwasserstoffgemischen·
Sie betrifft insbesondere die Escferaktion ¥on Butadien., ua€ leo-
-pren aus sie enthaltenden-Kohlenwasserstoff gemischen.." ;..
Es ist bekanntV daß konjugierte Diolefine in. der Industrie'
ständig an .Bedeutung, gewinnen, da es nach den heutiges Stand
der Technik möglich ist,.stereospezifische Polymerisate als
Ersatz'für'Naturkautschuk herzustellen·-
Es iet auch bekannt $ daß die Biolef inmonomepen*'hohe .leiiiheite-
- bedingungen:.erfüllen.-, müssen,-'wenn ei.· zur Herstellung -von ; '■ ' ■
stereospezifischen'Polymerisaten verwendet werden»' da ei· 'frei-.
won allen -Komponenten sein, müssen, 'welche die Katalysatoren*
tivitat nachteilig''beeinflussen· ■
Es ist ferner bekannt, daß die oben genannten Diolefine nach
verschiedenen Verfahren hergestellt werden können und daß je
nach ihrer Herstellung die Zusammensetzung des Gemisches, von
dem sie abgetrennt werden, verschieden ist„ Bei diesen Herstellungsverfahren
handelt es sich im wesentlichen um die Dehydrierung von Olefinen zu Dienen und um chemische Syntheseverfahren
unter Verwendung von Garbonylverbindungen.
In dem ersten Falle entstehen zusammen mit dem Dien auch Olefinkohlenwasserstoffe,
die praktisch die gleiche Anzahl von Kohlenstoffatomen aufweisen, während in dem zweiten Falle Carbonsäur
everb indungen, ζ o B9 Aldehyde und Ketone, gebildet werdeno
Es wurde nun ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren gefunden,
das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung darstellt und das zur Abtrennung von Diolefinea Fon sie enthaltenden
Gemischen geeignet ist« Bei diese» ¥erfa!nröii werden als Extraktions- und Extraktionsdestillationsmittei sauerstoffhaltige
Morpholinderivate verwendet. Biese sauerstoffhaltigen
(oxydierten) Morpholinderivate werden vorzugsweise in wäßriger
Mischung angewendet.
Die bevorzugt verwendeten, sauerstoffhaltigen Horpholinderivate
sind solche mit einem sauerstoffhaltig©» Substituent@n aa dem
Morpholinring· Beispiele für besonders geeignete--sauerstoff- ■
haltige Moxpholinderivate. sind M^Woms^MoTpholln^ 2»3?©mylmorpholin,
3-FOrmylmorpholinj Morpholin-Aceton' und dgl»
Das Lösungsmittel,. <äas die besten Ergebnisse liefert® ist.H-Formylmorpholin,
das nachfolgend der Einfachheit halber als Pormylmorpholiii bezeichnet wird«,
Tatsächlich wurde gefunden, öaB untes? gaas
gangen Foxnylnorpholin
stoffe selektives
mylmorpbolin in
mylmorpbolin in
; 2Q3'5335
von.-Dienkohlenwasserstoff en aus sie enthaltenden* Xohlenwaa-»
serstoffgemtBcfaen werden gegenüber üblichen Itfsungsaittein
sowohl vom technischen als auch voe wirtschaftlichen Stand*
punkt aus gesehen viele Vorteil© erasielt« '.**■:.■■'
-Formylmorpholin tarn in einfacher* Weise*-aus leicht sugäng» .'* * *
liehen und billigen Materialien hergestellt werden·. Daneben-.
besitzt Formyliiorpiiolin einegröfiere Selektivität-'-^ür Dl-:' .
olefine als für polarere -Verbindungen, "beiepielsweiae Cyclo- .
diolefine j Carbonyl·- und Acetylenverbindungen. .Auf diese
Weise können diese Verbindungen auf einfache- Art und leise von.
dem gewünschten Biolefin abgetrennt werden. Foraylnor-..*-**. *.-* i
pholin wird vprsugswelse*. in Pore einer'.wäßrigen Mischung. ver-'..
wendet» 'Mischungen, die O bis 20 eew.-5l Wasser und BOMi 100 . ■
. Qew.~$ Morpholin enthalten,.'haben sich ale- besonders- iripkeaii ■
erwiesen.. . . .... ' -
Im Falle der Abtrennung, eines niedrigsiedenden''Diolefine ist
es sweckm&ßig: t unter-'einem bestiamten Druck s.ü-arbeiten, * so
daß in den gesamten Cyclus Temperaturen unterhalb Hauiateiiperatur
nicht erforderlich sind»
Das erfindungsgemfiße Verfahren-kann*ziir.Gewinnung.'yon Dienen,-:
z« Bc Butadien, Isopren, Piperyleaf Cyclopentadien, 1,3-Hexa-.
dien, 2,4-Hexadien., 2-Methyl-i53>pentadlen„ 3-lethyl-1,3-
■pentadien, I^^Dimethyl-i,3-butadien,' 2l3-Dimethyl-1,3-1bmtadient i
■2-Äthyl-19 3-butadien,''Methylcyclopentadien^ 2j3~-Biiietliylcyclo-■pentadien,-_1,3-Cyclohexadien
und dglo verwendet werden» ' '
Die Erfindung wird durch die folgenden.-speaiellen'Aixsführungs-beispiele
und durch die figuren 1 Ms 5 der beiliegenden
''.Zeichnungen,-in' denen einige Anordnungen dargestellt--sind, in
denen- das -erfindungsgenäee ferfakren praktiscli durchgeflilirt : "
werden kann,, .näher erläutert-..' .- :
.Die*Figo 1.-zeigt*-.*ein.-Verfahrensschema .zur'.Abtrennung von. konju-·-
009886/22 41
gierten Diolefinen» welche sie zusammen mit anderen Kohlenwasserstoffen
und gegebenenfalls sauerstoffhaltigen Verbindungen
enthalten„
Die Pig» 2 zeigt ein Verfahrensschema zur Abtrennung spezieller
Diolefine, wenn in dem Kohlenwasserstoffgemiach auch konjugierte isomere Diolefine vorhanden sind«
Die Fig, 3 zeigt ©in -Verfahrensschema, das ssur Abtrennung von
Isopren aua Gemischen angewendet wird? die große Mengen .polarer
Verbindungen-, wie zo B0 cyclische Diolefine, aeetylenische
und Sauerstoff enthaltende Verbindungen-enthaltene
In der,Figo 1 wird die die Diolefine enthaltende Ausgange--.
W mischung durch die Leitung 1 in die Kolonne 2 eingeführt» In
die gleiche Kolonne 2 wird durch di© Leitung 5 das Lösungsmittel,
ein Gemisch aus Wasser und Formylmorpholin, eingeführte
Monoolefine und gesättigte Varbindungen, die zum Teil durch
die Leitung 7 in die Kolonne recyclis-iert werden, verlassen
den Kopf der ersten Kolonne durch die Leitung; 4 ο "Ein aus dem
Lösungsmittel, Diolefinen und polareren Verbindungen, Z0 B0
acetyleEisefaea «ad gegebenenfalls eauerstoffhaltigen Verbindungenfbestehendes
Gemisch verläßt durch die Leitung 5 den Boden der Kolomae 2„ Dieses Gemisch wird in dia Kolonne 6
eingeführt9 in deren Kopfteil durch die Leitung 9 das Lösungemittel
eingeführt wird«
Die konjugierten acyclischen Diolefine verlassen- den Kopfteil
der Kolonne 6 durch die Leitung 10 und sie werden teilweise
- durch die Leitung 11 in die Kolonne «ieder recyclieiertβ Die
polareren Verbindungen^ wie z, B0 cyclische konjugierte Bi- .
olefine und aeetylenisefae und Carboiaylvepbindujagen» verlas sen
die Kolonne durch die Leitung 12, während das magere Lösungsmittel, das den Boden der Kolonne durch die Leitung 8 verläßt,
durch die Leitungen 5 und 9 in die Kolonnen 2 und 6 recyclisiert
wird«,
009886/224
Eine Ausgangsmischling der folgenden Zusammensetzung!
Isopren _ 96599 Gewo-%
2-Methyl-buten-1 (2MB 1) 1 »
2-Methyl-buten-2 (2MB 2) 1 "
Aceton Λ »
Isopropenylacetylen O5OI "
wurde- in dem in Pig» 1 dargestellten Cyclus, der aus" zwei
Glaskolonnen mit Jeweils 44 Böden bestand„ behandelte
Glaskolonnen mit Jeweils 44 Böden bestand„ behandelte
Die Ausgangsmischung wurde in der Dampfphase im den 22· Boden:
der ersten Kolonne eingeführt, das wäßrige Lösungsmittel (6
Gewo-% Wasser) wurde in den obersten Böden in einem:Gewichtsverhältnis
von 20--:.1'r bezogen auf die Ausgangsmischungt eingeführt ,"' wobei das Rückflußyerhältnis an 'dem Kopf der Kolonne
40 : 1 betrug«, .
Die zweite Kolonne war die gleiche wie die erste Kolonne$ das
den Bodenteil der ersten Kolonne verlassende angereicherte
Lösungsmittel wurde in den 22o Boden der zweiten KoIpnne eingeführt s .in den Kolonnenkopf wurde ein'wäßriges"Lösungsmittel (6 % ILjQ) in einem "'Verhältnis von 4 s I1 bezogen auf die Ausgangsmischung der Anlage,- eingeführt, das.HückflufiTerhältnis in der zweiten Kolonne betrug 098 : 1,
Lösungsmittel wurde in den 22o Boden der zweiten KoIpnne eingeführt s .in den Kolonnenkopf wurde ein'wäßriges"Lösungsmittel (6 % ILjQ) in einem "'Verhältnis von 4 s I1 bezogen auf die Ausgangsmischung der Anlage,- eingeführt, das.HückflufiTerhältnis in der zweiten Kolonne betrug 098 : 1,
Das Übertopf produkt der ersten Kolonne hatte die folgende
Zusammensetzung:-...'
Zusammensetzung:-...'
Isopren 51 Gewe~%
2MB 1 :; . ■ 25 n- .;"■■ '.' ■". ..'■ .' - 2
MB 2 24: " ; ; ^ - -
Wasaer. ' . ; -nicht ermittelt» . :
Die" aweite Kolonne lieferte ein.Üb.erkopfproclukt. der. folgernden"
Zusammensetzung s - " -."■'.- .
■: 009886/224Ί ■ - : " " " "
Isopren | 99,95 | 15 | GeWo—% |
2 MB 2 | 0,05 | nicht | Il |
Aceton | - | ||
Isopropenylacetylen | ppm | ||
Wasser | ermittelt |
Der die Kolonne an einem Punkt in der Iahe des Bodens verlassende Seitenstrom hatte die folgende Zusammensetzung:
Isopren 29,4· Gew.-#
Aceton 70 "
Isopropenylacetylen 0,6 w
Wasser nicht ermittelt
Insgesamt wurden erhalten?
97 s 7 # des Ausgangsisoprens mit 99 ? 9 Äger Beinlieito Das dabei
erhaltene Produkt kann nach der Βι^φρίβρΜβ· unbeschränkt
polymerisiert werden. ^^^X
Es wurde ein ähnlicher Cyclue wie. in Figo 1 dargestellt
wendet, die Kolonnen wurden Jedoch -unter eiaea Druck iron etwa
3 kg/cm betriebene Bie Ausgangsraischung bestand aus einem
Kohlenwasserstoff gemisch, das durch Waseerdaiapfkrackung gebildet
worden war und folgende Zusanmemsetziing aufwiest
gesättigte Kohlenwasserstoffe (G^) 20 Gew»
olefinische Kohlenwasserstoffe (G^) AC m
Butadien
Acetylenverbindungen
Acetylenverbindungen
Dieses Geaiach wurde mit eimer ©esefewiadi
durcli die Leitung 1' in die 'loiossae 2 eiag©filgt·© lro©l di©
Leitimg 3 inaffde waBriges FosagrlsQiplolim ait;
mit einer QfeectediKäigkeit w@® 1
Arbeiten mit einem-'BüokfluBrerhältnie von-1M erhielt aaa
durch "Leitung 4 pro Stunde 0,65 kg einer Fraktion r die t» ,
wesentlichen gesättigte Kohlenwasserstoffe und Olefine enthielt und die von Butadien" praktiech frei war«,
Eine 'Mischung, aus dem Lösungsmittel,, den Diolefine» und :
Aöetylenverbindungen--verließ den Kolonnenboden durch-die
Leitung 5, fliese- Mischung wurde in die Kolonne 6 eingeführt,.
aus der bei-einem-Rückflußverhältnie von ebenfalle 1VIaIi
übertopf produkt pro Stunde 0,34-5 kg Butadien mit * 99fS Sigm
Reinheit und weniger als 30 ppm Acetylenverbinduneen erhalten
.wurden« Der'Seitenstrom 12 bestand'aus-'Butadien,-das-ia-wesentlichen',
alle Acetylenverb'indungen der - Ausgsngsuiachluig
enthielt, er wurde* mit "einer Geschwindigkeit-'von .5 C^Std.
eroalten. Das Lösungsmittel wurde aus dem -Kolonnenboden
zurückgewonnen und dann -'reejclisiert· .-*
Beispiel ^ ..... . .
'Zur Abtrennung.von isopren, aus einer aus einer Amy!endehydriertiiigsanlage
stammenden Kohlenwasserstoffmischung wurde
der. gleiche - Cyclus'' wie er in Fig. .2'dargestellt. 1st, verwendet o Sie Ausgangsmischung"hatte die-folgende'Zusammensetzung:
Isopren - I5 Gew„-%: -.'.'..
Olefine (CO .': 30 "
fesättigte Kohlenwasserstoffe "'"■ :
C5) 53 ,«■ .
Piperylen 2 "
Acetylenverbindimgen und
Cyclopentadiea. 100O ppm
Cyclopentadiea. 100O ppm
Die. Ausgangsmischling wurde durch die Leitung Ί. »it einer Geschwindigkeit
von: 1 kg/Stda in die Kolonne 2 eingeführt«, las
!•ösungamittel (wäßriges Fonaylmorpholin mit .5 % MpO) wurde
durch die Leitisag 3 nit einer Geschwindigkeit von'25 kg/Stde
009886/2241
in den Kolonnenkopf eingeführt0
Beim Arbeiten mit einem Bückflußverhältnis von 1,2 s 1 er-^
hielt man durch die Leitung 4 pro Stunde 0,83 kg eines Gemisches,
das im wesentlichen alle gesättigten Kohlenwasserstoffe und Olefine enthielt und praktisch frei yon Diolefin
war.· Dieses Gemisch wurde teilweise durch die Leitung ? in
die Kolonne recyclisiertfe Am Boden der Kolonne wurde durch
die Leitung J? ©i*1 Gemisch aus dem Lösungsmittel, konjugierten
Dioiefinen und polareren Verbindungen (Acetylenverbindungen
und Cyclopentadien) erhalten« Dieses Gemisch wurde in die Kolonne 6 eingeführt, aus der bei einem Kückflußver»
hältnis von 1 ι i mit einer Geschwindigkeit von 0*16.kg pro
Stunde als überkopfprodukt ein Gemisch erhalten wurde, das
etwa 6 Gewe-$ Piperylen enthielt, der lest der-lischung bestand im wesentlichen aus Isopren, das weniger als 50 ppm
an acetylenischen ¥erbindungen und weniger als 3 ppm Cyclopentadien
enthielte
Der Seitenstrom 11 stellte eine Mischung dar, die Piperylen
und polarere !erbindungen enthielt,, in der Cyclopentadien
vorherrschte« Die Mischung wurde mit einer Geschwindigkeit
von 0,01 kg/Std» erhalten„ - ■ ■
Am Boden der Kolonne wurde durch die Leitung 8 das magere
Lösungsmittel erhalten. Dieses Lösungsmittel wurde durch die Leitungen 3 und 9 in die Kolonnen 2 und 6 recyclisiert„ Das
Diolefingemiech, das teilweise durch die Leitung 10 in die
Kolonne 6 recyclisiert wurde, wurde durch die Leitung 12 in die Hektifiaierkolonne 13 eingespeist„ Bei einem Hückflußverhältnis
von 8 ! 1 erhielt man durch die Leitung 14 pro Stunde 0,15 kg Isopren mit einer 99,99 %igen Heinheits das weniger
als.3 ppm Cyclopentadien enthielte Am Boden der Kolonne 13 erhielt
man durch die Leitung 16 praktisch reines Piperylen,,
0098Θ6/2241
-_. 9 —
Es wurde der gleiche Arbeitscyclus wie in Fig«, 3 dargestellt
angewendet« Es wurden Isopren und Piperylen aus lohlenwasserstoffmischungen
abgetrennt, die aus einer Dampfkrackanlage stammtenο DieAusgangsmischung hatte die folgende Zueanmea-Setzung:
Isopren 10 Gew.,-%
Piperylen 5 "
Cyclopentadien 10 "
esättigte Kohlenwasserstoffe
5
Olefine (C5) 30 "
Olefine (C5) 30 "
durch
Die Ausgangsmischung wurde/die Leitung 1 mit einer Geschwindigkeit von 1 kg/Std0 in die Kolonne 2 eingeführt,, während
das Lösungsmittel (Formylmorpholin mit 3>
% Wasser) dtirofr die
Leitung 3 mit einer Geschwindigkeit von 20 kg/Std. in die
gleiche Kolonne eingeführt wurde0 Beim Arbeiten mit einem
Rückflußverhältnis von 1 r 1 erhielt man aus der Amslaßleitiiiag
4 pro Stunde 0,75 kg eines Gemisches aus gesättigten*'Kohlenwasserstoffen
und Olefinen, das praktisch frei von !!olefinen
war ο - .-.''.■■
Am Boden der Kolonne erhielt man durch die Leitung 5 eine *
Mischung aus dem Lösungsmittel, einem acyclischen konjugierten Diolefin und Cyclopentadien-β Diese Mischung wurde in die-'
Kolonne 6 eingeführt, aus der bei einem '-Bückflußverhältnis
von 1 : 1 als Überkopfprodukt pro Stunde 0^12 kg eines Gemisches aus Isopren und Piperylen (8393 ■% Isopren und 16,7'■ %'.
Piperylen) erhalten wurde» Dieses durch die Leitung 12-her.—".. ■
ausfließende Gemisch wurde wie in dem obigen Beispiel behandelte
Als Überkopfprodukt" erhielt man pro Stunde O110 kg.-Isopren
mit 99,99 %iger Eeinheit und pro Stunde O802 kg Piperylen mit
99*9 %iger Reinheit.'
009886/22 41
Das Bodenprodukt; der Kolonne 6 wurde durch die Leitung 16
in die Kolonne 17 überführt, in der als Überkopfprodukt
durch die Auslaßleitung 18 bei einem SückfluBverhältnie von
0,1 : 1 pro Stunde 0,13 leg eines Gemisches aus Cyclopentadien
und Piperylen (77 % Cyclopentadien und 23 % Piperylen) erhalten
wurden·Aus dem Boden der Kolonne 17 wurde das magere Lösungsmittel, das wie beschrieben reeyciisiert wurde, erhaltene
009886/2241
Claims (6)
- P at e η t a η s ρ τ ü ch βVerfahren aur Abtrennung''konjugierter'.Biolefia» ¥Oä eie enthaltenden Kohienwas'serstoffgesäschen, - dadurch gekennzeich-* 'net, daß als Extraktions- und/oder'.BxtraktionedejEttilXatioiie-.'* mittel ein sauerstoffhaltiges llorpholinderivat
- 2. Verfahren nach Anspruch -1, dadurch..gekennzeichnet« daß ale Extraktions-. und/oder Extraktibnsdeeti-llationsmittel- A-Foniylmorpholin verwendet wird.
- 3„, Verfahren nach Anspruch '1, dadurch .gekennzeichnet« da&- als Lösungsmittel ein".Gemisch. aus H-Fornylncnrpholln «ni ·1·β-.- . ser, das bis au 20 % Wasser enthält, verwendet wird· ~
- '4,'-'.-Verfahren-'nach Anspruch 1:und 2, dadurch gekennzeichnet;, \ daß eine ein# oder mehrere Arten'von. konjugierten'-Diolef inenenthaltende-Ausgang8mischung tür Entfernung-der. weniger, p'o« laren Komponenten als gesättigte Kohlenwasserstoffe und -Olefine-..einer ersten Sbctrakt-ion -oder'-einer-Sbctraktibnedeötil'-- .-;' .!ation,, anschließend zur Entfernung de'r-polarerea-'Soaponenten,.'-wie CyclodiolefInen, Acetylenkohlenwasserstoff en land Carbonyl-" Terb'indungen.|Und. zur Abtrennung der Terschiedenea" Arten der 'von Verunreinigungen freien Diolefine -einer zweiten Ebctraktion.: oder Extraktionsdestillation unterworfen wird» . ■-.'.-■
- 5β Verfahren nach Anspruch 4r dadurch -'gekennzeichiiet«' dafl die einzelnen; aus der zweiten.'Sbctraktions- oder Äctralcfciojae- " destillationss-tufe .etaamenden'Diolefine--durch 'anschlieSende.-Hektifizierung abgetrennt werden«
- 6.ο Verfahren, nach einem der" vorhergehendem Ansprüche, lladurch.. gekennae-ichnetj. daß als abzutrennendes Diolef in Butadien irer« . wendet wirdβ■7» Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis % 'dadurch <gäkenhzeich«0Ö988 6/2241net, daß als abzutrennendes konjugiertes diolefin Isopren, verwendet wird»8β Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß als abzutrennendes konjugiertes Diolefin Cyclopentadien verwendet wird»009886/22 41Leerseite
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |