DE2560503C2 - Verfahren zur Abtrennung von Isobutylen aus einem C↓4↓-Kohlenwasserstoffstrom - Google Patents

Verfahren zur Abtrennung von Isobutylen aus einem C↓4↓-Kohlenwasserstoffstrom

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DE2560503C2 DE2560503A DE2560503A DE2560503C2 DE 2560503 C2 DE2560503 C2 DE 2560503C2 DE 2560503 A DE2560503 A DE 2560503A DE 2560503 A DE2560503 A DE 2560503A DE 2560503 C2 DE2560503 C2 DE 2560503C2
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Description

LHSV = V2 i-25.
in der t die Temperatur in °C ist, einstellt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abtrennung von Isobutylen aus einem Strom von C4-KOhlenwassersloffen durch selektive Veretherung des Isobutylens mit einem primären Alkohol in Gegenwart eines sauren lonenaustauscherharzes vom Amberlyst 15-Typ bei einer Temperatur von 60 bis 12O0C und Abtrennung des erhaltenen Ethers von den anderen Verbindungen mittels Destillation.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden am Beispiel der Abtrennung von Isobutylen mit Hilfe des Methylterbutylethers beschrieben, ist jedoch mit beliebigen primären Alkoholen durchführbar.
Die Abtrennung von Isobutylen mit Hilfe des Methylterbutylethers (MTBE) oder eines anderen Terbutylethers ist bekannt. Die selektive Addition von Methanol oder eines anderen primären Alkohols an Isobi-tylen wird katalytisch durch Mineralsäuren, wie Schwefelsäure, organische Säuren, wie Sulfonsäuren und durch Ionenaustauscherharze beschleunigt; besonders geeignet sind die sulfonierten Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisate.
Die Additionsreaktion von Methanol ist ebenso wie für Isobutylen auch für andere Olefine mit einem tertiären Kohlenstoffatom mit Doppelbindung selektiv, während unter gleichen Arbeitsbedingungen die linearen Olefine, wie Buten-1 und Buten-2 (eis und trans) nicht reagieren. Aufgrund dieser Selektivität kann reines Isobutylen mit Hilfe von z. B. MTBE aus einem handelsüblichen technischen Isobutylen gewonnen werden, beispielsweise aus der C^OIefinfraktion, die man beim katalytischen Cracken erhält.
Es ist bekannt, daß die gleichen sulfonierten Styrol-Divinylbenzolharze, die als Katalysatoren für die Synthese von MTBE dienen, auch die Dimerisierung und Polymerisierung von Dienen katalysieren. Will man dennoch Isobutylen mit Hilfe von MTBE aus butadienreichen Olefingemischen, z. B. aus der Gt-Fraktion aus der Dampfcrackung isolieren, so muß das Dien vorher extrahiert oder selektiv hydriert werden (GB-PS 9 57 000 und die entsprechende DE-AS 12 24 294). Die Notwendigkeit hierzu geht auch aus der übrigen Patentliteratur hervor, wobei in allen angeführten Beispielen Butadien entweder ganz abwesend oder zl nicht mehr als 2 bis 4% anwesend ist (siehe IT-PS 8 77 818, FR-PS 12 56 388 und DE-OS 20 11 826).
Hierdurch wird offensichtlich die Isolierung von Isobutylen aus Fraktionen aus der Dampfcrackung wesentlich eingeschränkt und keine der vorgeschlagenen Lösungen, weder die vorausgehende Extraktion von Butadien noch seine vorherige Hydrierung ist in der Praxis so recht geeignet, diesen Nachteil zu beheben, da im ersten Fall die Anlage für die MTBE-Synthese erst anschließend an diejenige für die Butadienextraktion angeordnet werden kann und im zw~iten Fall ein wertvoller Kohlenwasserstoff verloren geht.
Demgegenüber wurde nun gefunden, daß unter entsprechenden Arbeitsbedingungen die Abtrennung von Isobutylen durch selektive Veretherung des Isobutylens mit einem primären Alkohol auch in Abwesenheit von größeren Mengen an Butadien möglich ist, wobei die Verluste an Letzterem auf weniger als 2% beschränkt werden. Diese Verluste sind im wesentlichen auf die Bildung von Butylethern, Dimeren und Codimeren zurückzuführen.
Gegenstand der Erfindung ist das im Patentanspruch angegebene Verfahren zur Abtrennung von Isobutylen aus einem C^-Kohlenwasserstoffstrom.
Die Möglichkeit, Isobutylen mit Hilfe von z. B. MTBE aus einem butadienreichen Kohlenwasserstoffstrom abzutrennen, löst die oben erwähnten Probleme und bietet darüber hinaus die Möglichkeit, als Nebenprodukt ein an Butadien weiter angereichertes Olefingemisch zu erhalten, was besonders günstig ist, wenn dieses Dien ebenfalls gewonnen werden soll.
Erfindungsgemäß wird ein GrKohlenwasserstoffstrom, der Isobutylen und Butadien enthält, zusammen mit dem primären Alkohol in eine Synthesezone eingeleitet, die als Katalysator ein lonenaustauscherharz in saurer Form vom Amberlyst 15-Typ enthält. Die Temperatur wird dabei bei 60 bis 120° C, vorzugsweise bei 60 bis 800C gehalten
Der entstandene Ether wird dann von den anderen Verbindungen durch Destillation abgetrennt.
Die Durchsatzgeschwindigkeit ist mit der Temperatür durch die Beziehung
LHSV-1Z2 t-25
verknüpft, worin LHSV die Durchsatzgeschwindigkeit, ausgedrückt durch das Flüssigkeitsvolumen je Stunde und je Volumen Katalysator, und t die Temperatur in ° C bedeuteten.
Als primärer Alkohol wird vorzugsweise Methanol eingesetzt.
so Die Abtrennung von Isobutylen durch selektive Veretherung von Isobutylen in Anwesenheit größerer Mengen Butadien wird dadurch ermöglicht, daß erfindungsgemäß die Arbeitsbedingungen so eingestellt werden, daß die Sekundärreaktionen des Butadiens kinetisch gesteuert werden können; weichen die Bedingungen von den erfindungsgemäßen ab, so können die Butadienverluste bis 30% erreichen.
Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.
Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiel
Es wurde ein G<-Olefinstrom aus der Wasserdampfcrackung folgender Zusammensetzung
Propylen 6,03 Gew.-%
Propan - Gew.-%
Isobutan 0.86 Gew.-o/o
Beispiel Nr. Ver 2
1 gleich
80cC 80"C
Temperatur, ° C 60° C 5 15
LHSV, Vol./Vol. · h 5
Moiverhältnis 1 1
Isobutylen : Methanol 1 70,7 79,1
lsobutylenumsetzung, % 77,6 11,5 1,8
Butadienumsetzung, % U
lineare Butene, 0,1 0,1
Umsetzung in % 0,1
n-Butan 3,73 Gew.-%
Buten-1 16,44 Gew.-%
Isobutylen 29,19 Gew.-%
Buten-2 (trans) 5.89 Gew.-%
Buten-2(cis) 4,29 Gew.-% 5
1,3-Butadien 39.57 Gew.-°/o
in einem Durchflußreaktor kontinuierlich in Anwesenheit von Amberlyst 15 mit Methanol umgesetzt.
Aus der Tabelle gehen die Arbeitsbedingungen und in die umgesetzten Mengen hervor.
15
20
25
Butadienverluste beruhten auf der Bildung von Methylbutenylethern mit kleinen Anteilen an Dimeren (Vinylcyclohexen) und Codimeren.
30
35
40
45
50
55
60

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Abtrennung von Isobutylen aus einem Strom von ^-Kohlenwasserstoffen durch selektive Veretherung des Isobutylens mit einem primären Alkohol in Gegenwart eines sauren lonenaustauscherharzes vom Amberlyst 15-Typ bei einer Temperatur "on 60 bis 120:C und Abtrennen des erhaltenen Ethers von den anderen Verbindungen mittels Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung aus einem das Butadien enthaltenden Gs-Olefinstrom aus der Wasserdampfcrackung vornimmt und die Durchsatzgeschwindigkeit (LHSV) gemäß der Beziehung:
DE2560503A 1974-05-21 1975-05-15 Verfahren zur Abtrennung von Isobutylen aus einem C&darr;4&darr;-Kohlenwasserstoffstrom Expired DE2560503C2 (de)

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