JPS60166631A - C↓5−炭化水素混合物からイソプレンを取得する方法 - Google Patents

C↓5−炭化水素混合物からイソプレンを取得する方法

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JPS60166631A
JPS60166631A JP59220632A JP22063284A JPS60166631A JP S60166631 A JPS60166631 A JP S60166631A JP 59220632 A JP59220632 A JP 59220632A JP 22063284 A JP22063284 A JP 22063284A JP S60166631 A JPS60166631 A JP S60166631A
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isoprene
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アルフレート・リンドナー
ウルリツヒ・ワーグナー
クラウス・フオルカーメル
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/04Purification; Separation; Use of additives by distillation
    • C07C7/05Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds
    • C07C7/08Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds by extractive distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/10Purification; Separation; Use of additives by extraction, i.e. purification or separation of liquid hydrocarbons with the aid of liquids
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、イソプレン及びペンタジェン−1,6及びシ
クロペンタジェンを含有するC3−炭化水素混合物から
、イソプレンを取得する方法に関する。
例えば西ドイツ特許出願公告1807675号明細書に
よれば、選択溶剤を使用して抽出蒸留を行うことにより
、イソプレン及びシクロペンタジェンを含有するC5−
炭化水素混合物からイソブ1/ンを取得することが知ら
れている。しかしこの方法は、重合させてポリイソプレ
ンにするのに適する高純度のイソプレンを得るためには
、二つの抽出蒸留と一つの分別蒸留を結合する必要があ
る。さらにその場合シクロペンタジェンの含量が充分に
低いイソプレンを得るためには、抽出蒸留に付属する溶
剤回収帯域(脱ガス装置)を減圧下に連転することが必
要である。1−たがってこの方法は装置的にきわめて多
−4− くの費用を要し2、かつエネルギー消費が大きく、それ
は高められた温度においても起こる。この既知方法の他
の欠点は、溶剤回収装置での脱ガスに際して多量に得ら
れる、ペンタジェン−1,6、シクロペンタジェン及び
ジシクロペンタジェンを含有するジエン混合物がほとん
ど価値を有しないことである。
本発明は、既知方法の操作様式及び経済性を改善するも
のである。
本発明者らは、前又は後に接続する蒸留においてペンタ
ジェン−C3及びシクロペンタジェンを含有する流れを
分取し、この流れを接触水素化し、水素化された流れを
排鼻半牟→醸−液抽出又は抽出蒸留の」二部に供給する
ことを特徴とする、液−液抽出又は抽出蒸留の前又は後
に接続された蒸留と組合わせた選択溶剤による液−液抽
出又は抽出蒸留により、C5−炭化水素混合物を分別す
ることによる、イソプレン、ペンタジェン−1,6及び
シクロペンクジエンヲ含有するC、−炭化水素混合物か
らイソプ1/ンを取得温度を低く保持することが可能で
ある。なぜならば高い操作温度を必要にする、ペンタジ
ェン−1,3及ヒシクロベンタジエン及ヒシクロペンタ
ジエンから生成するジシクロペンタジェンが負荷された
溶剤の脱ガスを全部又は一部省略できるからである。新
規方法によりペンタジェン−1,)及びシクロペンタジ
ェンの水素化により生成された水素化生成物、例えばペ
ンタン、ぺから価値の高い生成物として分離ずろことが
でキル。シクロペンタジェンからジシクロペンタジェン
への可能な二量体化によって、そ1〜て同様にシクロペ
ンタジェンを再生成するジシクロペンクジエンの可能な
分解によって、既知方法で゛ において生ずる困難性を、本発明方法。は回避すること
ができろ。
本発明によるイソプレンの取得に原料として用いられる
イソプレン、ペンタジェン−1,3及びシクロペンクジ
エンを含有するC1−炭化水素混合物は、例えばエチレ
ン及び/又はプロピレンの製造に際して、石油留分例え
ば液化石油ガス(LPG ) 、軽質ベンジン(ナフサ
)、ガス油等の、水蒸気の存在下における熱分解により
、炭化水素留分として得られる。さらにこの種のC1−
留分は、ペンタン類及び/又はペンテン類の接触脱水素
に際しても得られる。このC5−炭化水素混合物は、通
常は相異なる不飽和度を示す種々の05−炭化水素を包
含し、そして炭素原子数が5個より小さい及び/又は大
きい種々の炭化水素をなお少量含有することがある。普
通C6−炭化水素混合物中には、例えばn−ペンタン、
イソペンタン、ペンテン−1,2−メチルブテン−1,
6−メチルブテン−1,2−メチルブテンー2.1−ラ
ンス−ペンテン−2、シス−ヘンテン−2、イソプレン
、l・ランス−ペンタジェン−1,乙、シス−ペンタジ
ェン−1,6、ペンタジェン−C4、ペンチン−1、ペ
ンチン−2、インプロペニルアセチレン、イソプロピル
アセチレン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロ
ペンタジェン等が含有される。C1−炭化水素混合物中
のペンタジェン−1,乙の含有量は、普通は1〜25重
量%好ましくは2〜20重量%特に好ましくは5〜15
重量%である。
しかしそれはこの範囲より高(でも低くてもよい。シク
ロペンタジェンは、それ自体として又はそれと熱的平衡
の状態にあるジシクロペンタジェンと!〜ての二量体化
した形態でも存在していてよい。出発のC7−炭化水素
混合物中の/シクロペンタジェン及び/又はジシクロペ
ンクジエン≠−二≦の含有量は、普通は1〜65重量%
好ましくは2〜60重量%特に好ましくば5〜25重量
%である。しかしそれはより高くてもまたより低くても
よい。
選択溶剤としては、例えばカルボン酸アミド例えばジメ
チルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド、トT−ホルミルモルホリン、アセトニトリ
ル、フルフロール、N−メチルピロリドン、ブチロラク
トン、アセトン又はその水との混合物が用も・もれる。
選択溶剤トしてはN−メチルピロリドンが特に有利に用
いられる。
選択溶剤によるC1−炭化水素の分別は、液−液抽出又
は抽出蒸留によって行われ、その場合抽出蒸留が特に有
利である。
本発明により接触水素化を受ける、ペンタジェン−1,
]&ヒシクロペンタジエン(1,4合により全部又は一
部がジシクロペンタジェンと1〜で存在ずろ)を含有す
る流れでは、この流れ中のC6−炭化水素量に対し、一
般にペンタジェン−1,6が10〜95重量%好ましく
は20〜90重量%特に好ましくは60〜80重量%、
そしてシクロペンタジェンが1〜90重量%好ましくは
20〜80重量%特に好ましくは50〜70重量%の含
有量を有する。水素化には一般に、水素化反応のため普
通に用いられる水素例えば工業的純度の水素が用いられ
る。水素は希釈することなく、又は不活性ガス例えば窒
素により希釈したのち使用できる。好ましくは水素を不
活性ガスの添加な1〜に使用する。水素化用水素を不活
性ガスにより希釈する場合には不活性ガス対水素化用水
素の容量比は、一般にに10000〜4:1好ましくは
1:1000〜2.5:1である。
水素化は気相中又は液相中で実施でき、水素化を液相中
で実施することが好ましい。ペンクジエン−1,6及び
シクロペンタジェンを含有する水素化すべき流れを、そ
のまま水素化に供することができる。しかし不活性溶剤
を含有する水素化すべき流れを用いろことが有利な場合
もあり、その場合は有利には液−液抽出又は抽出蒸留に
使用する選択溶剤を、不活性溶剤と1〜てその出発部に
おいて全部又は一部が炭化水素からすでに遊離されてい
るものが用いられ、その場合わずか一部しか脱ガスされ
ていない選択溶する場合、その溶剤は一般に、水素化す
べき炭化水素流との混合物中、60〜99重量%、好ま
しくは80〜98重量%、特に好ましくは90〜97重
量%の濃度で用いられる。
水素化は断熱的に又は等温的に実施できる。
反応を20〜180℃好ましくは/)[1〜150℃で
実施することが好ましい。一般に1〜100パール好ま
しくは5〜50バールの圧力が適用される。ペンタジェ
ン−1,3及びシクロペンタジェンを含有する水素化さ
れる流れと水素化用水素は、並流で又は向流で導通され
る。本発明の有利な実施態様においては、水素化熱を例
えば液−液抽出又は抽出蒸留の煮沸器を経由して供給す
ることにより、水素化熱が液−液抽出及び/又は抽出蒸
留におけるC6−炭化水素混合物の分別のために利用さ
れる。
水素化触媒としては、好ましくは周期律表■族の金属及
び/又はその化合物を含有する触媒が用いられる。周期
律表■族の好適な金属は、例えばコバルト、ニッケルそ
して特に好ましくは貴金属例えばパラジウム、白金であ
り、特にパラジウムが好ましい。触媒を相持触媒として
用いることも有利である。担体材料としては例えば活性
炭、シリカゲル、酸化アルミニウム、珪藻土、炭酸カル
シウム又はそれらの混合物が用いられる。一般に周期律
表■族の金属の含有量は、担持触媒に対して0.01〜
5重量%特に0.1〜2重量%である。周期律表■族の
金属及び/又はその化合物を含有する担持触媒は、他の
添加物なしで使用できる。しかしこの種の担有利である
ペンタジェン−1,3及ヒシクロペンタジエンを含有す
る流れを水素化するに際しては、好ましくはペンタジェ
ン−1,3がペンテン類及び/又はペンタンに、そして
シクロペンタジェンがシクロペンテン及ヒ/又はシクロ
ペンタンに水素化される。水素化された流れは、液−液
抽出又は抽出蒸留の上部に供給される。水素化された流
れの供給は一般に、液−液抽出又は抽出蒸留へのC1−
炭化水素混合物の供給位置又はその上方で行われ、その
場合供給は、液−液抽出又は抽出蒸留のための塔の上部
1/6が優れている。優れた実施態様においては、水素
化された流れが選択溶剤と一緒に液−液抽出又は抽出熱
C1−炭化水素混合物を蒸留帯域で蒸留する。その際蒸
留帯域の頂部でイソプレンを含有する流れが、そして蒸
留帯域の底部でペンタジェン−1,6及びシクロペンタ
ジェンを含有する流れが取り出される。ペンタジェン−
1,3及びシクロペンタジェンを含有する流れは次いで
水素化帯域で接触水素化され、その水素化された流れが
液−液抽出又は抽出蒸留の上部に供給される。
前方に接続する蒸留帯域の頂部で取り出されるイソプレ
ンを含有する流れは、好ましくは液−液抽出又は抽出蒸
留の中部に供給され、その場合はその中部は一般に、液
−液抽出又は抽出蒸留の帯域に対して、下方の115か
ら上方の115まで、好ましくは下方の174から上方
の1/4まで、特に好ましくは下方の1/6から上方の
1/6にわたっている。液−液抽出又は抽出蒸留に中部
で添加されたC7−炭化水素は、(1)イソプレンによ
りわずかに選択溶剤に溶解する炭化水素、例えばn−ペ
ンタン、イソペンタン、ペンテン−1,ろメチルブテン
−1,2−1チルブテン−2、ペンテン−2、シクロペ
ンタン、シクロペンテン等を含有する留出物、(2)イ
エン、1,4−ペンタジェン、2−ブチン、C,−アセ
チレン、シクロペンタジェン、シクロペンテン等を含有
する流れに分別されろ。
本発明の他の一実施態様では、例えば出発のC9−炭化
水素混合物をまず液−液抽出又は抽出蒸留により、(1
)イソプレンよりわずかに選択溶剤に溶解する炭化水素
を含有する留出物、(2)イソプレン、ペンタジェン−
1,6及びシクロペンタジェンを含有する流れ、ならび
に(6)選択溶剤にイソプレンより多く溶解する炭化水
素を含有する流れに分別する。その場合は出発の05−
炭 □化水素混合物は、通常は濃化部、駆出部及び出 
15− 発部から成る、液−液抽出又は抽出蒸留の中央領域へ、
一般には液−液抽出又は抽出蒸留の帯域の下方115か
ら上方115まで、好ましくは下方1/4から上方1/
4まで、特に好ましくは下方1/6から」一方1/6ま
での領域に供給される。イソプレン、ペンタジェン−1
,6及びシクロペンタジェンを含有する流れは、好まし
くは〆底部の上方でかつ出発の05−炭化水素混合物の
供給部の下方の点で取り出され、毎龜に選択溶剤により
多(溶解する炭化水素を含有する流れは、好ましくは液
−液抽出又は抽出蒸留の底部から取り出される。水蒸気
圧力に従いなお随伴している選択溶剤を含有することの
ある。イソプレン、ペンタジェン−1,6及びシクロペ
ンタジェンを含有する流れは、蒸留帯域で分別され、そ
の場合蒸留帯域の頂部ではイソプレンからの流れが、そ
して蒸留帯域の底部ではペンタジェン−1,3及ヒシク
ロペンタジエンを含有する流れが取り出される。
蒸留帯域は好ましくは分別蒸留として操作さ 16− れる。しかし蒸留帯域を抽出蒸留として操作することも
可能である。蒸留帯域の底部で取り出すレるlペンタジ
ェン−1,3及びシクロペンタジェンを含有する流れは
、水素化帯域において 。
接触水素化され、その水素化された流れは、液−液抽出
又は抽出蒸留の」二部に、好ましくは出発のC1−炭化
水素混合物の供給部の上方の点で供給される。ペンタジ
ェン−1,6及びシクロペンタジェンを含有するl蒸留
帯域の底部排出部を、液−液抽出又は抽出蒸留の底部生
成物と一緒にし、合併された流れを接触水素化のため水
素化帯域に供給し、そしてその水素化された流れを、前
記のように液−液抽出又は抽出蒸留の上部に供給するこ
とも有利である。しかしペンタジェン−1,6及びシク
ロペンタジェンを含有する蒸留帯域の底部排出部を、全
部又は一部が脱ガスされ#;取り出された選択溶剤に供
給し、次いで接触水素化に供することも可能であり、そ
の場合はペンタジェン−1,6及びシクロペンタジェン
を含有する底部排出部を、一部だけ脱ガスされた選択溶
剤に供給すること##が優れている。
イソプレンは、例えばビタミン類又は香料の製造のため
の、ならびにゴムの製造のための価値の高い出発物質で
ある。
実施例(図面参照) 選択溶剤としての含水N−メチルピロIJトン(NMP
 、 n2o 8重量%)を用いて操作される濃化部、
駆出部及び出発部から成る抽出蒸留塔1に、下記組成の
出発の05−炭化水素混合物を導管2を経て供給する。
イソプレン 18重量% ペンタジェン−1,310重量% シクロペンタジェン 16’tt% ペンタン類 60重量% 抽出蒸留塔1における塔底温度は110〜160°Cで
ある。抽出蒸留塔の排出管3を経て、 19− ペンタジェン−1,3及ヒシクロペンタジエンを含有す
る流れが取り出され、それは蒸留塔4の頂部で、導管5
から取り出されるイソプレンの流れと、塔底において導
管6から取り出されるペンタジェン−1,6及ヒシクロ
ペンタジエンを含有する(これも蒸気圧力に従い同行さ
れる選択溶剤をも含有する)流れとに分別される。蒸留
塔4の塔底生成物を塔底で抽出蒸留塔1に添加すること
により、抽出蒸留塔1の塔底生成物と一緒にする。抽出
蒸留塔1の塔底部では、導管7 ヲHてペンタジェン−
1,3及びシクロペンの クジエンを含有する約95重量%4≠選択溶剤を含有す
る流れを取り出し、導管9を経て水素が導入される水素
化反応器8に供給し、パラジウム含有の酸化アルミニウ
ム相持触媒を用いて水素化し、その際ペンタジェン−1
,6がペンテン類トヘンタンに、そしてシクロペンタジ
ェンがシクロペンテンとシクロペンクンに水素化される
。水素化反応器8では160℃と30バールが保持され
る。水素化反応器から取り出され 90− た水素化された流れは、導管1oを経て抽出蒸留塔1の
頂部に供給される。抽出蒸留塔1の頂部テハ、導管11
を経てペンタン類、ペンテン類、シクロペンタン及びシ
クロペンクンヲ含有する留出物が取り出される。導管7
、水素化反応器8及び導管10を経て循環する選択溶剤
の量は、抽出蒸留塔1への流入物乙に含有されるペンタ
ジェン−1,6及びシクロペンタジェン力、7110〜
130℃の抽出蒸留塔における塔底温度で溶解している
ように調節される。
比較実験では前記の例と同様に操作し、ただし導管7及
び10を短絡させることにより水素化を行う。その際抽
出蒸留塔において、ペンタジェン−1,6及びシクロペ
ンタジェンが著しく富化される。したがってペンタジェ
ン−1,6及びシクロペンタジェンを導管12の開放に
より溢流させるためには、ペンタジェンを充分留出させ
る目的で抽出蒸留塔1での塔底温度をがなり上昇させね
ばならない。しかも抽出蒸留塔1における塔底温度を、
選択溶剤として無水NMPを用いる操作圧力1.5バー
ルの場合では200℃以上に、そして含水NMP(H2
08重量%)を用いる場合では約150 ’Cに」−昇
させねばならない。しかし高い温度はジエンの二量体化
と重合を助成する。操作圧力を真空の範囲に降下させる
ことにより、塔底温度を下げることばできる。しかしそ
れは、一方では圧縮機や冷却機の使用を必要とし、他方
ではこの装置の使用により酸素の消費が多(なる。しか
し酸素は、イソプレン装置においては極めて有害な重合
の有力な開始剤である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様を説明するための工程図であっ
て、1は抽出蒸留塔、2は出発のc5=炭化水素混合物
の導管、4は蒸留塔、5はイソプレン用導管、そして8
は水素化反応器である。 出願人ハスフ拳アクチェンゲゼルシャフ]・代理人 弁
理士 小 林 正 雄 手続補正書(方式 ) 昭和60年6月U日 特許庁長官志賀 学殿 1、事件の表示 特願昭59−220632号 2°発″0名称c、−炭化水素混合物からイソノッ・事
件との関係 特許出願人 住 所 氏名(908)バスフ・アクチェンゲゼルシャフト(名
 称) 4、代 理 人 5、補正命令の日付 昭和6Q年 2 月 6 日(発送日60.2.26)
6、補正により増加する発明の数 一〆

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 前又は後に接続する蒸留においてペンタジェン−
    1,6及びシクロペンタジェンを含有スる流れを分取し
    、この流れを接触水素化し、水素化された流れを液−液
    抽出又は抽出蒸留の上部に供給することを特徴とする、
    液−液抽出又は抽出蒸留の前又は後に接続された蒸留と
    組合わせた選択溶剤による液−液抽出又は抽出蒸留によ
    り、C6−炭化水素混合物を分別することによる、イソ
    プレン、ペンタジェン−C3及びシクロペンタジェンを
    含有するC5−炭化水素混合物からイソプレンを取得す
    る方法。 2、 まず出発の05−炭化水素混合物を蒸留帯域で蒸
    留し、その場合蒸留帯域の頂部でイソプレンを含有する
    流れを、そして蒸留帯域の底部でペンタジェン−1,3
    及びシクロペンタジェンヲ含有する流れを取り出し、こ
    のペンタジェン−1,6及びシクロペンタジェンを含有
    する流れを水素化帯域で接触水素化し、その水素化され
    た流れを液−液抽出又は抽出蒸留の上部に供給し、蒸留
    帯域の頂部から取り出されるイソプレンを含有する流れ
    を、液−液抽出又は抽出蒸留の中部に供給し、そして液
    −液抽出又は抽出蒸留に供給されたC5=炭化水素を、
    選択溶剤にイソプレンよりわずかに溶解する炭化水素を
    含有する留出物、イソプレンからの流れ、及び選択溶剤
    にイソプレンより多(溶解する炭化水素を含有する流れ
    に分別することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の方法っ 6、 まず出発の05−炭化水素混合物を、液−液抽出
    又は抽出蒸留により、選択溶剤にイソプレンよりわずか
    に溶解する炭化水素を含有する抽出物、イソプレン、ペ
    ンタジェン−1,6及びシクロペンタジェンを含有する
    流れ、及び選択溶剤により多く溶解する炭化水素を含有
    する流れに分別し、イソプレン、ペンタジェン−1,6
    及びシクロペンタジェンを含有する流れを蒸留帯域で分
    別1〜、その際蒸留帯域の頂部でイソプレンからの流れ
    を、そして蒸留帯域の底部からペンクジエン−1,3及
    びシクロペンタジェンを含有する流れを取り出し、この
    ペンタジェン−1,3及びシクロペンタジェンを含有す
    る流れを水素化帯域で接触水素化し、そしてこの水素化
    された流れを液−液抽出又は抽出蒸留の上部に供給する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 4、ペンタジェン−1,6及ヒシクロペンタジエンを含
    有する流れを選択溶剤で希釈したのち接触水素化l−1
    そして水素化された選択溶剤で希釈された流れを液−液
    抽出又は抽出蒸留の−1一部に供給するととを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記載
    の方法。 5、 蒸留帯域の底部から得られるペンタジェン−1,
    6及びシクロペンタジェンを含有する流れを、クジエン
    を含有する選択溶剤を取り出し、そl〜で得られたペン
    タジェン−1,6及びシクロペンクジエンを含有する溶
    剤の流れを続いて接触水素化することを特徴とする特許
    請求の範囲第6項に記載の方法。 6、 蒸留帯域の底部から得られろペンタジェン−1,
    6及びシクロペンタジェンを含有する流れを、液−液抽
    出又は抽出蒸留の脱ガス部から取り出される全部又は一
    部脱ガスされた選択溶剤に供給し、そして得られたペン
    タジェン−1,6及びシクロペンタジェンを含有する溶
    剤の流れを続いて接触水素化することを特徴とする特許
    請求の範囲第6項に記載の方法。 Z 蒸留帯域の底部から得られるペンタジェン−1,6
    及びシクロペンタジェンを含有する流れを、一部脱ガス
    された選択溶剤に供給することを特徴とする特許請求の
    範囲第6項に記載の方法。 8、 水素化熱を、液−液抽出又は抽出蒸留におけるC
    5−炭化水素混合物の分別のために使用することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ない■、2第7項のいずれ
    かに記載の方法。
JP59220632A 1983-10-21 1984-10-22 C↓5−炭化水素混合物からイソプレンを取得する方法 Pending JPS60166631A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833338269 DE3338269A1 (de) 1983-10-21 1983-10-21 Verfahren zur gewinnung von isopren aus einem c(pfeil abwaerts)5(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoffgemisch
DE3338269.7 1983-10-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60166631A true JPS60166631A (ja) 1985-08-29

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