RU2007378C1 - Method of cyclopentadiene synthesis - Google Patents
Method of cyclopentadiene synthesis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2007378C1 RU2007378C1 SU4926092A RU2007378C1 RU 2007378 C1 RU2007378 C1 RU 2007378C1 SU 4926092 A SU4926092 A SU 4926092A RU 2007378 C1 RU2007378 C1 RU 2007378C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- cyclopentadiene
- hydrogen
- dicyclopentadiene
- volume ratio
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к способу получения циклопентадиена (ЦПД), являющегося сомономером при производстве ракетных и реактивных топлив, для получения отвердителей и т. д. The invention relates to the field of petrochemistry, and in particular to a method for producing cyclopentadiene (CPP), which is a comonomer in the production of rocket and jet fuels, for the production of hardeners, etc.
Известен способ получения циклопентадиена газофазным термическим расщеплением дициклопентадиена (ДЦПД). Дициклопентадиен предварительно испаряют при 170-175оС в кубе реактора термического расщепления, и затем в трубчатой части реактора осуществляется разложение дициклопентадиена при 280-380оС с последующим резким охлаждением полученного циклопентадиена. Недостатком данного способа является высокая температура в трубчатой части реактора (280-380оС), кроме того, время пребывания дициклопентадиена в кубе реактора может достигать 2 ч, что при температуре куба приводит к образованию побочных продуктов.A known method of producing cyclopentadiene by gas-phase thermal decomposition of dicyclopentadiene (DCPD). Dicyclopentadiene previously vaporized at 170-175 ° C in the thermal splitting cube reactor, and then in the tubular part of the reactor is carried decomposition of dicyclopentadiene at 280-380 ° C followed by quenching the resulting cyclopentadiene. The disadvantage of this method is the high temperature in the tubular part of the reactor (280-380 about C), in addition, the residence time of dicyclopentadiene in the cube of the reactor can reach 2 hours, which at the temperature of the cube leads to the formation of by-products.
Известен также способ получения циклопентадиенов, в котором выделенная С5-фракция жидких продуктов пиролиза подвергается каталитической мономеризации при 300-400оС, объемной скорости 1-5 ч-1, атмосферном давлении на катализаторе, содержащем диоксид кремния, окись алюминия, окись кальция, окись калия, окись магния. Недостатком данного способа является использование высокой температуры.Another known method for producing cyclopentadienes, wherein Dedicated C5-fraction of liquid pyrolysis product is subjected to catalytic monomerization at 300-400 C, space velocity 1.5 h -1, the atmospheric pressure on a catalyst containing silicon dioxide, aluminum oxide, calcium oxide, potassium oxide, magnesium oxide. The disadvantage of this method is the use of high temperature.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения циклопентадиена мономеризацией дициклопентадиена над активной γ-окисью алюминия. Димер циклопентадиена пропускают через стационарный слой катализатора при температуре 200-450оС и объемной скорости сырья 1,0-7,5 ч-1 при атмосферном давлении. Данный способ имеет два существенных недостатка:
Максимальный выход ЦПД (91,5% ) и наибольшая конверсия (97,7% ) получены при температуре процесса 300-400оС и дополнительной атмосферной перегонке полученного катализата;
образование побочных продуктов реакции в катализате, что требует выделения чистого ЦПД атмосферной перегонкой.Closest to the claimed technical solution is a method for producing cyclopentadiene by monomerization of dicyclopentadiene over active γ-alumina. Cyclopentadiene dimer is passed through a fixed catalyst bed at a temperature of about 200-450 C. and the
Maximum yield CPD (91.5%) and the highest conversion (97.7%) were obtained at the process temperature of 300-400 C and more atmospheric distillation catalyzate obtained;
the formation of reaction by-products in the catalysis, which requires the separation of pure CPD by atmospheric distillation.
Целью заявляемого технологического решения является повышение выхода и чистота циклопентадиена. The purpose of the proposed technological solution is to increase the yield and purity of cyclopentadiene.
Поставленная цель достигается применением в процессе мономеризации дициклопентадиена предварительно активированного промышленного никельхромового катализатора. Активацию катализатора проводят путем пропускания водорода через его слой при объемном соотношении катализатор: водород = 1: 2000-3000, при температуре 150-250оС. Затем катализатор обрабатывают воздухом в объемном соотношении катализатор : воздух = = 1: 0,11-0,21.This goal is achieved by the use of a pre-activated industrial nickel-chromium catalyst in the process of dicyclopentadiene monomerization. Catalyst activation is carried out by passing hydrogen through its layer at a volume ratio of catalyst: hydrogen = 1: 2000-3000, at a temperature of 150-250 C. The catalyst was then treated with air in a volume ratio of catalyst: air = 1: 0,11-0, 21.
Применение данного катализатора позволяет снизить температуру процесса мономеризации дициклопентадиена до 150-250оС и значительно снизить энергозатраты при одновременном увеличении выхода циклопентадиена по сравнению с прототипом.The use of this catalyst allows to reduce the temperature monomerization dicyclopentadiene process to 150-250 ° C and significantly reduce power consumption while increasing output of cyclopentadiene in comparison with the prototype.
Никельхромовый катализатор является промышленным катализатором гидрирования и имеет следующий состав, мас. % :
Ni (в пересчете на сухое вещество) 48-51
Содержание окиси Cr
в пересчете на сухое вещество 26-29 Содержание железа <0,5
Содержание сульфидной серы <0,5 (I сорт), 0,1 (II сорт) Содержание влаги <3 (I сорт),
5 (II сорт) Содержание графита 5
Содержание окиси алюминия Остальное
Испытания катализатора проводят на установке, состоящей из последовательно соединенных микрореактора и газового хроматографа. Катализатор помещают в микрореактор с рабочим объемом 0,07 мл, где проводят его активацию по описанной выше методике. После чего через микрореактор пропускают дициклопентадиен в токе газа-носителя (гелия). Анализ продуктов реакции проводят после стабилизации катализатора путем длительной подачи ДЦПД до достижения постоянной степени его разложения.Nickel-chromium catalyst is an industrial hydrogenation catalyst and has the following composition, wt. %:
Ni (in terms of dry matter) 48-51
Cr oxide content
in terms of dry matter 26-29 Iron content <0.5
Sulfide sulfur content <0.5 (I grade), 0.1 (II grade) Moisture content <3 (I grade),
5 (II grade)
Alumina Content Else
Testing of the catalyst is carried out on the installation, consisting of a series-connected microreactor and a gas chromatograph. The catalyst is placed in a microreactor with a working volume of 0.07 ml, where it is activated according to the method described above. Then dicyclopentadiene is passed through a microreactor in a carrier gas (helium) stream. The analysis of the reaction products is carried out after stabilization of the catalyst by prolonged supply of DCPD until a constant degree of decomposition is achieved.
Анализ продуктов реакции проводят на серийном хроматографе типа ЛХМ-8 МД с пламенно-ионизационным детектором. Разделительную колонку длиной 2,0 м заполняют сорбентом из 10% карбовакса ПЭГ-20М на цветохроме 1К фракции 0,16-0,25 мм. Температуру термостата колонок выдерживают при 120оС с последующим повышением до 160оС с целью проверки образования высококипящих продуктов. В качестве газа-носителя используют гелий.Analysis of the reaction products is carried out on a serial chromatograph type LHM-8 MD with a flame ionization detector. A separation column 2.0 m long is filled with a sorbent from 10% PEG-20M carbovax on a 1K color chromate of 0.16-0.25 mm fraction. The temperature of the thermostat columns kept at 120 ° C followed by increasing to 160 ° C in order to verify the formation of high boilers. Helium is used as the carrier gas.
Катализатор фракции 0,1-0,2 мм загружают в микрореактор в количестве 0,1 г, ДЦПД пропускают через микрореактор с объемной скоростью 14154-42463 ч-1.The catalyst fraction 0.1-0.2 mm is loaded into the microreactor in an amount of 0.1 g, DCPD is passed through the microreactor with a space velocity of 14154-42463 h -1 .
Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами. The inventive method is illustrated by the following examples.
П р и м е р 1 (по прототипу). Испытания катализатора проводят на установке, описанной выше. В качестве катализатора используют активную γ-окись алюминия марки А-1. При температуре 200оС пропускают ДЦПД через катализатор с объемной скоростью 28308 ч-1. Состав продуктов реакции, мас. % : ЦПД 9,8, ДЦПД 73,9, побочные продукты 16,3.PRI me R 1 (prototype). Testing of the catalyst is carried out on the installation described above. As the catalyst using active γ-alumina brand A-1. At a temperature of 200 ° C DCPD passed through the catalyst at a space velocity 28308 h -1. The composition of the reaction products, wt. %: CPD 9.8, DCPD 73.9, by-products 16.3.
П р и м е р 2 (по прототипу). Испытания катализатора проводят на установке, описанной выше. В качестве катализатора используют активную γ-окись алюминия марки А-1. При температуре 250оС пропускают ДЦПД через катализатор с объемной скоростью 28308 ч-1. Состав продуктов реакции, мас. % : ЦПД 20,6; ДЦПД 56,7, побочные продукты 22,7.PRI me R 2 (prototype). Testing of the catalyst is carried out on the installation described above. As the catalyst using active γ-alumina brand A-1. At a temperature of 250 ° C DCPD passed through the catalyst at a space velocity 28308 h -1. The composition of the reaction products, wt. %: CPD 20.6; DCPD 56.7, by-products 22.7.
П р и м е р 3. Испытания катализатора проводят на установке, описанной выше. При температуре 200оС пропускают ДЦПД через катализатор с объемной скоростью 28308 ч-1. Активацию катализатора проводят при следующих условиях: температура активации 200оС, объемное соотношение катализатор: водород = 1: 3000, объемное соотношение катализатор: воздух, равное 1: 0,14. Состав продуктов реакции, мас. % : ЦПД 99,2, ДЦПД 0,8, побочные продукты отсутствует.PRI me
Примеры 4-20 проводят в условиях, аналогичных примеру 3, но изменяя в каждом случае один из параметров. Условия проведения и результаты приведены в табл. 1 и 2. Examples 4-20 are carried out under conditions similar to example 3, but changing in each case one of the parameters. The conditions and results are shown in table. 1 and 2.
Результаты, приведенные в табл. 1 и 2 показывают, что увеличение соотношения катализатор: водород более 1: 2000 не влияет на активность катализатора. The results are shown in table. 1 and 2 show that an increase in the ratio of catalyst: hydrogen of more than 1: 2000 does not affect the activity of the catalyst.
Как видно из представленных выше примеров, применение указанного катализатора позволяет:
снизить температуру процесса мономеризации до 150-250оС, что приводит к резкому уменьшению энергозатрат на ее проведение;
повысить концентрацию циклопентадиена в продуктах реакции до 99,2% , практически полностью превращая дициклопентадиен в целевой продукт;
уменьшить образование отходов производства за счет исключения побочных реакций синтеза нецелевых продуктов. (56) Авторское свидетельство СССР N 1328343, кл. С 07 С 13/15, 1987.As can be seen from the above examples, the use of this catalyst allows you to:
monomerization lower process temperature to 150-250 ° C, which leads to a sharp decrease of energy consumption for its implementation;
increase the concentration of cyclopentadiene in the reaction products to 99.2%, almost completely converting dicyclopentadiene into the target product;
reduce production waste by eliminating adverse reactions in the synthesis of inappropriate products. (56) Copyright certificate of the USSR N 1328343, cl. C 07
Авторское свидетельство СССР N 1226798, кл. С 07 С 13/15, 1984. USSR author's certificate N 1226798, cl. C 07
Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1985, N 4, с. 36-39. Azerbaijan Oil Industry, 1985,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4926092 RU2007378C1 (en) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Method of cyclopentadiene synthesis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4926092 RU2007378C1 (en) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Method of cyclopentadiene synthesis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007378C1 true RU2007378C1 (en) | 1994-02-15 |
Family
ID=21568972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4926092 RU2007378C1 (en) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Method of cyclopentadiene synthesis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2007378C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111517907A (en) * | 2020-05-27 | 2020-08-11 | 江西省驰邦药业有限公司 | Cyclopentadiene microchannel cracking reactor and method thereof |
-
1991
- 1991-04-05 RU SU4926092 patent/RU2007378C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111517907A (en) * | 2020-05-27 | 2020-08-11 | 江西省驰邦药业有限公司 | Cyclopentadiene microchannel cracking reactor and method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4621164A (en) | Hydrocarbon production | |
US4507517A (en) | Conversions of low molecular weight hydrocarbons to higher molecular weight hydrocarbons using a boron compound containing catalyst | |
US4814538A (en) | Enhancing the reaction rate in high temperature, high space velocity catalytic conversion of methane to higher molecular weight hydrocarbons | |
US4814533A (en) | Enhancing the production of aromatics in high temperature, high space velocity catalytic conversion of lower molecular weight hydrocarbons to higher molecular weight hydrocarbons | |
NO972121L (en) | Conversion of methanol to gasoline | |
WO2008062709A1 (en) | Method for producing ethylene | |
RU2007378C1 (en) | Method of cyclopentadiene synthesis | |
KR101871641B1 (en) | Catalyst for isobutylene production and method for producing isobutylene | |
US3994986A (en) | Method of producing cyclopentene | |
US1926691A (en) | Process for the production of dimethyl amine | |
Cywinski | Synthesis of 1, 4-Diolefins1 | |
Overberger et al. | Decomposition of 3, 5-Diphenyl-1-pyrazoline. A Correction | |
US3925249A (en) | Catalyst for preparation of 6-methyl-1,5-heptadiene | |
SU472497A3 (en) | The method of obtaining anthracene or its derivatives | |
Aliev et al. | Oxidative dehydrogenation of cyclohexane over modified zeolite catalysts | |
US2599089A (en) | Catalytic hydrogenolysis of cycloaliphatic alcohols, ketones, and aldehydes | |
Bagrii et al. | Acenaphthene and fluorene hydrogenation on industrial aluminum oxide catalysts in a flow system | |
Andoni et al. | Catalytic testing of a solid base nanomaterial catalyst from fly ash | |
SU895974A1 (en) | Method of producing c4-c5 hydrocarbon isomer mixture | |
US2451712A (en) | Acrolein and ethylene by pyrolysis of dihydropyran | |
US3917712A (en) | Process for producing methacrolein | |
EP0605735A4 (en) | Process for producing alkadienol. | |
US20240351969A1 (en) | Method for preparing methyl isobutyl ketone | |
US5157173A (en) | Process for 4-chlorobenzotrichloride | |
CN102574763A (en) | Method for producing 4-pentenoic acid |