RU2147019C1 - Method of isolation of tert-c4-c5. alkenes - Google Patents
Method of isolation of tert-c4-c5. alkenes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2147019C1 RU2147019C1 RU99100867A RU99100867A RU2147019C1 RU 2147019 C1 RU2147019 C1 RU 2147019C1 RU 99100867 A RU99100867 A RU 99100867A RU 99100867 A RU99100867 A RU 99100867A RU 2147019 C1 RU2147019 C1 RU 2147019C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zone
- tert
- catalytic
- alcohol
- catalyst
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области выделения трет-алкенов из углеводородных смесей. The invention relates to the field of separation of tert-alkenes from hydrocarbon mixtures.
Более конкретно изобретение относится к области извлечения трет-алкенов C4-C5 из углеводородных смесей путем соединения их с гидроксилсодержащими веществами, отделения образовавшихся веществ от непрореагировавших углеводородов и их последующего разделения с отгонкой трет-алкенов.More specifically, the invention relates to the field of extraction of C 4 -C 5 tert-alkenes from hydrocarbon mixtures by combining them with hydroxyl-containing substances, separating the resulting substances from unreacted hydrocarbons and their subsequent separation with distillation of tert-alkenes.
Известны способы выделения трет-алкенов из углеводородных смесей путем взаимодействия с водой или нетретичными спиртами в присутствии кислых катализаторов с последующей или одновременной непрерывной отгонкой непрореагировавших углеводородов и дальнейшим разложением образующегося третичного спирта или эфира в присутствии кислых катализаторов и отгонкой трет-алкена(ов). Контактирование с водой осуществляется в жидкофазных (контактирование двух жидких фаз) аппаратах с прямотоком или противотоком реагирующих веществ /С.Ю.Павлов. Выделение и очистка мономеров для синтетического каучука, Л.: Химия, 1987, с. 128 - 142/. Known methods for the separation of tert-alkenes from hydrocarbon mixtures by reacting with water or non-tertiary alcohols in the presence of acidic catalysts, followed by continuous or simultaneous distillation of unreacted hydrocarbons and further decomposition of the resulting tertiary alcohol or ether in the presence of acidic catalysts and distillation of tert-alkene (s). Contacting with water is carried out in liquid-phase (contacting two liquid phases) devices with direct-flow or counter-flow of reacting substances / S.Yu. Pavlov. Isolation and purification of monomers for synthetic rubber, L .: Chemistry, 1987, p. 128 - 142 /.
Недостатком способа, основанного на взаимодействии с водой, является низкая скорость реакции(й) из-за весьма незначительной взаимной растворимости углеводородов и воды. The disadvantage of the method based on interaction with water is the low reaction rate (s) due to the very slight mutual solubility of hydrocarbons and water.
Для преодоления указанного недостатка было предложено поддерживать в воде 2 - 20 мас.% образующегося третичного спирта. Это, однако, ведет к существенному ограничению конверсии трет-алкенов из-за введения продукта в условиях равновесной реакции /RU 2076091, 27.03.97/. To overcome this drawback, it was proposed to maintain 2 to 20 wt.% Of the resulting tertiary alcohol in water. This, however, leads to a significant limitation of the conversion of tert-alkenes due to the introduction of the product under conditions of equilibrium reaction / RU 2076091, 03/27/97 /.
Известен способ извлечения трет-алкенов из углеводородных смесей путем контактирования с алифатическими спиртами C1-C4 в присутствии ионитного формованного катализатора в аппарате реакционно-ректификационного типа с последующим разложением образующего(их)ся алкил-трет-алкилового(ых) эфира(ов) во втором реакционно-ректификационном аппарате, также содержащем формованный сульфоионитный катализатор /RU 20057710, 15.01.94/.A known method for the extraction of tert-alkenes from hydrocarbon mixtures by contacting with aliphatic alcohols C 1 -C 4 in the presence of an ion-exchange molded catalyst in a reaction-distillation apparatus followed by decomposition of the alkyl-tert-alkyl ether (s) forming them (s) in the second reactive distillation apparatus, also containing a molded sulfoionite catalyst / RU 20057710, 01/15/94 /.
Указанный способ наиболее близок к предлагаемому нами. The specified method is the closest to what we offer.
Недостатком способа является значительное образование димеров и олигомеров из трет-алкенов, что ведет к потере трет-алкенов, снижению срока службы катализатора, а также к накоплению димеров и олигомеров в алифатическом спирте при его повторном использовании (рециркуляции) для контактирования с разделяемой углеводородной смесью. The disadvantage of this method is the significant formation of dimers and oligomers from tert-alkenes, which leads to the loss of tert-alkenes, a decrease in the life of the catalyst, as well as to the accumulation of dimers and oligomers in aliphatic alcohol during its repeated use (recycling) for contact with a shared hydrocarbon mixture.
Нами предлагается способ выделения трет-алкенов C4-C5 из углеводородных смесей, включающий как минимум их каталитическое контактирование с гидроксилсодержащими соединениями в присутствии высококислотного катионитного катализатора, отгонку непрореагировавших углеводородов, каталитическое разложение образовавшихся соединений в присутствии высококислотного катионитного катализатора и отгонку потока, содержащего преимущественно трет-алкен(ы), заключающийся в том, что углеводородную смесь контактируют со смесью, содержащей преимущественно нетретичный(е) спирт(ы) с числом углеродных атомов не менее 2 и воду в концентрации от 0,5 до 90 мас.%.We propose a method for the isolation of C 4 -C 5 tert-alkenes from hydrocarbon mixtures, including at least their catalytic contacting with hydroxyl-containing compounds in the presence of a highly acidic cation exchange catalyst, distillation of unreacted hydrocarbons, catalytic decomposition of the compounds formed in the presence of a high-acid cation exchange catalyst, and distillation of a stream containing mainly tert-alkene (s), wherein the hydrocarbon mixture is contacted with a mixture containing essentially non-tertiary (e) alcohol (s) with a number of carbon atoms of at least 2 and water in a concentration of from 0.5 to 90 wt.%.
Как один из вариантов предлагается способ, заключающийся в том, что каталитическое контактирование и отгонку непрореагировавших углеводородов осуществляют в системе реакционно-ректификационного типа, включающей соединенные последовательно встречными потоками жидкости и пара исчерпывающую реакционную зону, реакционную зону с катализатором и, возможно, укрепляющую ректификационную зону, причем разделяемую углеводородную смесь подают в нижнюю часть реакционной зоны и/или верхнюю часть исчерпывающей зоны, а в верхнюю часть реакционной зоны и/или нижнюю часть укрепляющей зоны подают спиртосодержащую смесь, в которой поддерживают концентрацию воды 0,5 - 5,0 мас.%. As one of the options, a method is proposed that the catalytic contacting and distillation of unreacted hydrocarbons is carried out in a reaction-distillation type system including an exhaustive reaction zone, a reaction zone with a catalyst connected in series with counter flows of liquids and steam, and possibly strengthening the distillation zone, moreover, the shared hydrocarbon mixture is served in the lower part of the reaction zone and / or the upper part of the exhaustive zone, and in the upper part of the reaction th zone and / or the lower part of the reinforcing zone serves alcohol-containing mixture in which a water concentration of 0.5 to 5.0 wt.% is maintained.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что контактирование проводят в жидкофазном(ых) прямоточном(ых) или/и противоточном(ых) аппарате(ах) или/и прямоточном аппарате с частичным испарением реакционной массы и в подаваемой смеси поддерживают концентрацию 5 - 92% воды относительно ее суммарной массы со спиртом(ами). Alternatively, a method is proposed that consists in contacting in a liquid-phase (s) once-through (s) and / or counter-current (s) apparatus (s) and / or once-through apparatus with partial evaporation of the reaction mass and maintain a concentration of 5 in the feed mixture 92% of water relative to its total weight with alcohol (s).
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что после расслаивания реакционной массы как минимум часть водного слоя возвращают, предпочтительно после охлаждения, на вход в зону каталитического контактирования, а из органического слоя отгоняют углеводороды C3-C4 и остаток подают в зону разложения образовавшего(их)ся эфира(ов) и третичного спирта.Alternatively, a method is proposed that after separation of the reaction mass, at least a portion of the aqueous layer is returned, preferably after cooling, to the entrance to the catalytic contact zone, and C 3 -C 4 hydrocarbons are distilled off from the organic layer and the residue is fed to the decomposition zone of the resulting (s) ester (s) and tertiary alcohol.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что каталитическое разложение образовавшихся эфира(ов) и третичного спирта проводят с непрерывной отгонкой трет-алкена(ов) и кубовый остаток предпочтительно возвращают в зону(ы) каталитического контактирования с трет-алкенсодержащей смесью. Alternatively, a method is proposed in which the catalytic decomposition of the resulting ester (s) and tertiary alcohol is carried out with continuous distillation of the tert-alkene (s) and the bottom residue is preferably returned to the catalytic contact zone (s) with the tert-alkene-containing mixture.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что в зонах каталитического контактирования и каталитического разложения используют сульфокатионитный(е) катализатор(ы) с размером частиц 2 - 40 мм и/или мелкозернистый сульфоионит с размером частиц 0,3 - 2 мм, загружаемый в аппарат(ы) в виде микроконтейнеров с сетчатой или проницаемой оболочкой так, что доля свободного сечения в аппарате(ах) составляет не менее 30%. Alternatively, a method is proposed that consists in the fact that in the zones of catalytic contact and catalytic decomposition, a sulfocationite (e) catalyst (s) with a particle size of 2 to 40 mm and / or fine-grained sulfonic ionite with a particle size of 0.3 to 2 mm are used, loaded into apparatus (s) in the form of microcontainers with a mesh or permeable shell so that the proportion of free cross-section in the apparatus (s) is at least 30%.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что в жидкофазный(е) аппарат(ы) контактирования засыпают, возможно позонно, мелкозернистый катализатор с размером части 0,3 - 2 мм, а в остальных реакторах используют катализатор согласно п. 6. Alternatively, a method is proposed, namely, that finely grained catalyst with a particle size of 0.3 - 2 mm is poured into the liquid-phase (e) contacting apparatus (s), and the catalyst according to
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что при отгонке трет-алкена(ов) из зоны каталитического разложения проводят парциальную конденсацию отогнанного потока и сконденсированную часть возвращают в качестве флегмы, а остальную часть подвергают ректификации и кубовый продукт, содержащий преимущественно спирт(ы) и/или эфир(ы), возвращают в зону каталитического разложения и/или зону каталитического контактирования с трет-алкенсодержащей смесью. Alternatively, a method is proposed that consists in the fact that during the distillation of tert-alkene (s) from the catalytic decomposition zone, partial condensation of the distilled stream is carried out and the condensed part is returned as reflux, and the rest is subjected to distillation and bottoms containing mainly alcohol (s) and / or ether (s) are returned to the catalytic decomposition zone and / or the catalytic contact zone with the tert-alkene-containing mixture.
Термин жидкофазный(е) аппарат(ы) в формуле и описании изобретения понимается как аппарат(ы), в котором вещества практически полностью находятся в конденсированном состоянии. The term liquid-phase (e) apparatus (s) in the claims and description of the invention is understood as apparatus (s) in which substances are almost completely in a condensed state.
Могут использоваться различные конструктивные варианты реакторов и способы теплосъема в аппарате контактирования и теплоподвода в реакторе разложения. Various design options for reactors and heat removal methods in a contacting and heat supply apparatus in a decomposition reactor can be used.
При проведении контактирования в прямоточном(ых) реакторе(ах) подача реагентов может осуществляться как сверху вниз, так и снизу вверх. When contacting in the once-through (s) reactor (s), the supply of reagents can be carried out both from top to bottom and from bottom to top.
При наличии двух жидких фаз, сплошной фазой может служить углеводородная фаза, а распределяемой - водно-спиртовая, либо сплошной фазой водно-спиртовая, а распределяемой - углеводородная. Отстойная зона может находиться как внутри контактного аппарата, так и вне его - в отдельном отстойнике. In the presence of two liquid phases, the hydrocarbon phase can serve as the continuous phase, and the water-alcohol phase as the distributed phase, or the water-alcohol continuous phase, and the hydrocarbon phase as the distributed phase. The settling zone can be located both inside the contact apparatus and outside it in a separate settler.
Осуществление изобретения иллюстрируется фиг. 1 - 2 и примерами 1 - 4. The implementation of the invention is illustrated in FIG. 1 to 2 and examples 1 to 4.
Указанные чертежи и примеры не исключают возможных вариантов реализации изобретения и возможны иные технические решения при соблюдении сути изобретения, изложенной в формуле изобретения. These drawings and examples do not exclude possible embodiments of the invention and other technical solutions are possible while observing the essence of the invention set forth in the claims.
Согласно фиг. 1, разделяемая углеводородная смесь F (поток 1) поступает под слой или между слоями катионитного катализатора в реакционно-ректификационный аппарат РР-1. Над слоем катализатора подается поток 2, содержащий спирт(ы) и воду (совместно обозначаемые как "R" - реагенты). According to FIG. 1, a shared hydrocarbon mixture F (stream 1) enters under the layer or between the layers of the cation exchange catalyst into the PP-1 reactive distillation apparatus. Above the catalyst bed is
Сверху РР-1 в качестве дистиллята D1 выводится поток 3, содержащий преимущественно непрореагировавшие углеводороды.At the top of PP-1,
Снизу РР-1 выводится поток 4, содержащий преимущественно образовавшиеся эфир(ы) и третичный спирт, а также возможно неполностью прореагировавшие нетретичный(е) спирт и воду. Bottom PP-1
Поток 4 подают в аппарат РР-2 над слоем и/или между слоями и/или под слоем катионитного катализатора.
Сверху РР-2 выводят поток 5, содержащий преимущественно трет-алкен(ы), а снизу - поток 6, содержащий преимущественно нетретичный(е) спирт(ы) и воду. On top of PP-2,
Поток 6 предпочтительно возвращают в аппарат РР-1, возможно после очистки от накапливающихся примесей (зона очистки "0" показана пунктиром).
Согласно фиг. 2, разделяемую углеводородную смесь F и смесь R, содержащую преимущественно нетретичный(е) спирт(ы) и воду, подают в реактор Р-1 соответственно потоками 1 и 2. По выходе из зоны контактирования смесь (при наличии гетерогенности) подвергают расслаиванию. According to FIG. 2, the hydrocarbon mixture F to be separated and mixture R, containing predominantly non-tertiary alcohol (s) and water, are fed into the reactor P-1 by
Смесь, содержащую преимущественно непрореагировавшие углеводороды, образовавшиеся эфир(ы) и трет-спирт и, возможно, непрореагировавший(е) нетретичный спирт и воду, направляют потоком 3 в ректификационную колонну К-1. Водно-спиртовый слой может быть рециркулирован (предпочтительно через холодильник) на вход в реактор Р-1 (поток 4) или/и выведен из системы потоком 4а. A mixture containing predominantly unreacted hydrocarbons, ester (s) and tert-alcohol formed, and possibly unreacted (e) non-tertiary alcohol and water, is sent by
Сверху колонны К-1 выводят поток 5, содержащий преимущественно непрореагировавшие углеводороды, а снизу - поток 6, содержащий преимущественно образовавшиеся эфир(ы) и трет-спирт, а также возможно нетретичный спирт и воду. A
Поток 6 направляют в аппарат разложения (аппарат Р-2). Сверху аппарата Р-2 выводят поток 7, содержащий преимущественно трет-алкен(ы), а снизу - поток 8, содержащий преимущественно нетретичный спирт(ы) и воду, который возвращают в реактор Р-1 и/или выводят из системы.
Поток 7 может быть направлен в дополнительный узел для отделения унесенных спиртов и/или эфиров, например путем ректификации (на фиг. 2 - в колонне К-2) или водной отмывки.
В качестве примеров приведены варианты извлечения изобутена из изобутенсодержащих C4-углеводородных смесей и извлечения трет-пентенов (2-метил-2-бутена и 2-метил-1-бутена) из изопентенсодержащих C5-углеводородных смесей.Examples of recovering isobutene from isobutene-containing C 4 hydrocarbon mixtures and extracting tert-pentenes (2-methyl-2-butene and 2-methyl-1-butene) from isopentene-containing C 5 hydrocarbon mixtures are given as examples.
Основные показатели приведены в табл. 1 и 2. Указанные в примерах катализаторы суть: "сульфокатионит с полиэтиленом" и "сульфокатионит с полипропиленом" - формованные с полиэтиленом и полипропиленом сульфоионитные катализаторы, содержащие в качестве сульфированной матрицы сополимер стирола с дивинилбензолом (размер частиц катализаторов 4 - 10 мм). The main indicators are given in table. 1 and 2. The catalysts indicated in the examples are: “sulfocationite with polyethylene” and “sulfocationite with polypropylene” - sulfonated catalysts molded with polyethylene and polypropylene containing styrene divinylbenzene copolymer as a sulfonated matrix (particle size of the catalysts is 4-10 mm).
Катализаторы КУ-23 и Амберлист-15 - мелкозернистые крупнопористые промышленные сульфокатионитные катализаторы с размером частиц 0,3 - 1 мм. Все катализаторы использовались в H+-форме.Catalysts KU-23 and Amberlist-15 are fine-grained coarse-grained industrial sulfocationic catalysts with a particle size of 0.3 - 1 mm. All catalysts were used in the H + form.
Во всех опытах практически полностью отсутствовало образование димеров и олигомеров трет-алкенов и не наблюдалось снижения активности катализаторов в ходе многочасового эксперимента. In all experiments, the formation of dimers and oligomers of tert-alkenes was almost completely absent and there was no decrease in the activity of catalysts during the many-hour experiment.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100867A RU2147019C1 (en) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | Method of isolation of tert-c4-c5. alkenes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100867A RU2147019C1 (en) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | Method of isolation of tert-c4-c5. alkenes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2147019C1 true RU2147019C1 (en) | 2000-03-27 |
Family
ID=20214739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99100867A RU2147019C1 (en) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | Method of isolation of tert-c4-c5. alkenes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2147019C1 (en) |
-
1999
- 1999-01-13 RU RU99100867A patent/RU2147019C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4540831A (en) | Mixed-phase hydrocarbon conversion process employing total overhead condenser | |
US4469905A (en) | Process for producing and extracting C2 to C6 alcohols | |
FI64135B (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV ALKYLAROMATISKA KOLVAETEN | |
US6417408B2 (en) | Production process for (poly)alkylene glycol monoalkyl ether | |
KR101688254B1 (en) | Producing isobutene by cracking mtbe | |
US4695665A (en) | Process for alkylation of hydrocarbons | |
JP3437575B2 (en) | Multi-stage suspension reaction stripping method and apparatus | |
JPH027297B2 (en) | ||
CA2274751A1 (en) | Production of organic carboxylic acid esters | |
RU2055829C1 (en) | Process for preparing methyl-tret-butyl ether, ethyl- tret-butyl ether of ethyl tret-amyl-ether, and device for carrying out reactive distillation | |
JPH0639408B2 (en) | Alkyl tert. -Methods for cleaving alkyl ethers | |
US4956493A (en) | Process for producing methacrylic ester | |
RU2065856C1 (en) | Method for production of trioxane | |
RU2147019C1 (en) | Method of isolation of tert-c4-c5. alkenes | |
US10550052B2 (en) | Method for separating and purifying isobutylene and method for producing isobutylene | |
US5087784A (en) | Aromatic alkylation process and apparatus | |
JPH08245433A (en) | Method of decomposing t-butyl alcohol | |
JPS6351343A (en) | Manufacture of isopropyl alcohol and tertiary alcohol of 4-5 carbon atoms | |
RU2368593C1 (en) | Method of extracting isobutylene | |
RU2341508C1 (en) | Method of obtaining isoprene | |
US6906229B1 (en) | Process for hydrolyzing di-isopropyl ether to isopropyl alcohol by catalytic distillation using a solid acid catalyst | |
RU2319686C2 (en) | Method of processing isobutene-containing hydrocarbon mixture | |
RU2083541C1 (en) | Process for preparing isobutylene from methyl- or ethyl- tert-butyl ether | |
RU2089536C1 (en) | Method of preparing tert-butanol | |
RU2137807C1 (en) | Method of preparing high-octane component s and mixtures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090114 |