RU2330008C1 - Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида - Google Patents

Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида Download PDF

Info

Publication number
RU2330008C1
RU2330008C1 RU2007114503/04A RU2007114503A RU2330008C1 RU 2330008 C1 RU2330008 C1 RU 2330008C1 RU 2007114503/04 A RU2007114503/04 A RU 2007114503/04A RU 2007114503 A RU2007114503 A RU 2007114503A RU 2330008 C1 RU2330008 C1 RU 2330008C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
isoprene
products
formaldehyde
isobutylene
synthesis
Prior art date
Application number
RU2007114503/04A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Еврохим-СПб-Трейдинг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Еврохим-СПб-Трейдинг" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Еврохим-СПб-Трейдинг"
Priority to RU2007114503/04A priority Critical patent/RU2330008C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2330008C1 publication Critical patent/RU2330008C1/ru

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида путем термокаталитического разложения их над алюмосиликатсодержащим катализатором с предварительным нагревом (или без него) исходного сырья в присутствии водяного пара с последующей конденсацией полученного контактного газа с образованием водного и масляного слоев и выделением из последних продуктов реакции: изопрена, изобутилена и формальдегида, характеризующемуся тем, что в контактный газ добавляют изопрен при температуре 35-90°С при массовом соотношении изопрен:контактный газ, равном (0,2÷5):1. Предлагаемый способ позволяет, не снижая селективности процесса и не повышая коксоотложения на катализаторе, значительно улучшить качество сточных вод процесса и уменьшить потери целевых продуктов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к области нефтехимической технологии, точнее к способу получения изопрена, изобутилена и формальдегида из побочных продуктов производства изопрена. Оно может найти применение в промышленности синтетического каучука и органическом синтезе.
Широко распространен двухстадийный процесс производства изопрена из изобутилена и формальдегида. На первой стадии при взаимодействии изобутилена с формальдегидом в присутствии кислотного катализатора образуются 4,4-диметил-1,3-диоксан (ДМД) и побочные продукты, представляющие собой, в основном, диоксановые спирты и их производные. Указанные побочные продукты кипят при более высоких температурах, чем ДМД и поэтому получили название высококипящих побочных продуктов синтеза изопрена (ВПП).
На второй стадии процесса ДМД разлагают в изопрен на кальцийборфосфатсодержащих катализаторах в присутствии водяного пара при 250-450°С. При этом в качестве побочных продуктов образуется формальдегид, изобутилен, изопропениловый спирт (ИПЭС), метилдигидропиран (МДГП), метилентетрагидропиран (МТГП), зеленое масло и др. Выход ВПП составляет 200-250 кг на 1 тонну ДМД. Часть ВПП находит квалифицированное применение (например, в качестве флотореагента), а основная масса их сжигается.
Побочные продукты (МДГП, МТГП, зеленое масло и др.) образуются и при жидкофазном одностадийном синтезе изопрена при взаимодействии ДМД с триметилкарбинолом и/или изобутиленом в кислотной среде при температуре выше 150°С и повышенном давлении. (Патент РФ №2266888, опубл. БИ №36, 2005 г.).
Известен способ переработки побочных продуктов синтеза изопрена путем каталитического расщепления при 400°С фракции ВПП (Т кип. 150-300°С). В качестве катализатора используют окись кремния и алюмосиликат (Патент Японии №49-38249, опубл. 16.10.1974). Выход изопрена достигает 14-17 мас.%, формальдегида 27-33 мас.%.
Недостатками способа являются значительное отложение кокса, усложнение технологии за счет длительной окислительной регенерации катализатора и низкий выход целевых продуктов.
Известен способ переработки ВПП путем совместного разложения ВПП и 5-70 мас.% фракции МДГП, из которой предварительно выделяют фракцию, кипящую до температуры 40-85°С, последовательно над двумя катализаторами - твердым контактом с удельной поверхностью 0,2-1,0 м2/г и оксидным алюмосиликатсодержащим катализатором следующего состава, мас.%: оксид алюминия 5,0-30,0, оксид железа (II) 0,1-5,0, оксид магния 0,1-5,0, оксид кальция 0,1-5,0, оксид калия 0,1-3,0, оксид натрия 0,1-3,0, оксид титана 0,1-3,0, оксид кремния - остальное, взятых в соотношении (0,05-0,3):1 соответственно. Процесс проводят при температуре 200-480°С в присутствии водяного пара (Патент РФ №1695631, опубл. 20.12.1996). В качестве сырья используют легкую фракцию ВПП. В указанном способе увеличивается глубина конверсии ВПП, производительность процесса, длительность цикла контактирования, однако отмечается повышенное коксоотложение на уровне 2,0 мас.%, а также небольшие конверсия тяжелого остатка и суммарный выход полезных продуктов (СВПП) ~81,0-81,5 мас.%.
Увеличить СВПП и снизить коксоотложение позволяет способ переработки ВПП, осуществляемый при температуре 350-550°С в присутствии водяного пара и 0,2-5,0 мас.% аммиака на каталитической композиции, состоящей из твердого контакта с удельной поверхностью 0,2-1,0 м2/г и алюмосиликатсодержащего катализатора, содержащего, мас.%:
оксид алюминия 5,0-30,0
оксид железа (II) 0,1-5,0
оксид магния 0,1-5,0
оксид кальция 0,1-5,0
оксид калия 0,1-3,0
оксид натрия 0,1-3,0
оксид титана 0,1-3,0
оксид кремния - остальное.
При этом каталитическая композиция состоит из четырех слоев перечисленных компонентов. В качестве исходных побочных продуктов используют ВПП, либо широкую техническую фракцию МДГП, либо их смесь (Патент РФ №2134679, опубл. 20.08.1999). Недостатками способа также являются повышенное коксоотложение 1,8 мас.%, низкая селективность процесса (СВПП - 93,2%) и небольшая конверсия тяжелого остатка (~78-80 мас.%).
Известен каталитический способ переработки ВПП и/или пирановой фракции синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида путем расщепления исходных продуктов при температуре 350-450°С в присутствии водяного пара. В качестве катализатора используют оксидный алюмосиликатсодержащий катализатор с увеличенным содержанием оксида кальция, а именно до 7,0 мас.% (К-97), либо совместно с твердым контактом - непористым материалом с удельной поверхностью 0,2-1,0 м2/г при соотношении твердый контакт: катализатор (0,05÷0,3):1. Для расщепления используют ВПП, полученные на первой стадии синтеза изопрена рециркуляцией водного слоя при использовании в качестве катализатора щавелевой кислоты, либо легкую фракцию ВПП, выделенную из ВПП первой стадии процесса и содержащую в основном диоксановые спирты, либо пирановую фракцию, из которой предварительно выделена фракция гексадиенов, либо смесь ВПП и пирановой фракции (Патент РФ №2167710, опубл. 27.05.2001).
Предлагаемый способ позволяет снизить коксоотложение с 1,4 мас.% до 0,8 мас.% и увеличить выход СВПП с 82,2 мас.% до 84,4 мас.%. Однако конверсия тяжелого остатка находится на уровне 75%, что приводит к повышенному коксоотложению в нижних слоях катализатора и забивкам системы конденсации.
Повысить селективность процесса (СВПП), снизить коксоотложение и увеличить конверсию тяжелого остатка позволяет способ переработки высококипящих продуктов синтеза изопрена и/или МДГП при повышенной температуре 400-480°С в присутствии водяного пара на алюмосиликатсодержащих катализаторах с предварительным разбавлением и нагревом исходного сырья до подачи его в зону контактирования до температуры 400-550°С. В качестве исходного продукта используют ВПП, либо пирановую фракцию синтеза изопрена, из которой предварительно отгоняют продукты с температурой кипения до 80°С, либо ВПП совместно с пирановой фракцией.
В качестве катализатора расщепления ВПП и/или МДГП используют катализатор К-84 по ТУ 38.50378-88, содержащий, мас.%:
оксид алюминия 5,0-30,0
оксид железа 0,1-5,0
оксид магния 0,1-5,0
оксид кальция 0,1-5,0
оксид калия 0,1-3,0
оксид натрия 0,1-3,0
оксид титана 0,1-3,0
оксид кремния - остальное.
Либо катализатор К-97 по ТУ 2173-158-04610600-2003, содержащий мас.%:
оксид алюминия 5,0-30,0
оксид железа 0,4-1,0
оксид магния 0,4-1,0
оксид кальция 5,2-7,0
оксид калия 0,1-3,0
оксид натрия 0,1-3,0
оксид титана 0,4-1,0
оксид кремния - остальное
(патент РФ №2278105, опубл. БИ №17, 2006 - прототип).
Образующийся контактный газ после конденсации расслаивается на органический и водный слои с последующим выделением изопрена и изобутилена из органического слоя и формальдегида из водного слоя. Предварительный нагрев разбавленного исходного продукта до подачи его в зону контактирования до температуры 400-550°С позволяет повысить СВПП, уменьшить коксоотложение на катализаторе до 0,36 мас.% и увеличить конверсию тяжелого остатка до 87,3%.
К числу недостатков способа-прототипа следует отнести попадание большого количества органических продуктов (изопрена, изоамиленовых спиртов) масляного слоя в водный слой, что приводит к высоким потерям целевых продуктов при переработке водного слоя и ухудшению качества сточных вод (большому значению ХПК). Одной из основных причин высоких потерь целевых продуктов при попадании изоамиленовых спиртов в водный слой конденсата контактного газа является образование из них ВПП за счет взаимодействия с формальдегидом в кубе ректификационной колонны отгонки легкой органики из водного слоя конденсата контактного газа.
С целью снижения количества органических продуктов в водном слое конденсата контактного газа, уменьшения потерь целевых продуктов и улучшения качества сточных вод предложено переработку побочных продуктов синтеза изопрена и/или метилдигидропирана осуществлять при температуре 350-480°С в присутствии водяного пара на алюмосиликатсодержащих катализаторах с предварительным разбавлением и нагреванием исходного сырья в присутствии водяного пара до температуры 350-550°С (или без нагревания) с последующим охлаждением контактного газа, разделением его на водный и масляный слои с добавлением в контактный газ до его расслоения при температуре 35-90°С изопрена при соотношении изопрен:контактный газ, равном (0,2÷5):1.
В качестве сырья используют ВПП, полученные при синтезе ДМД, либо легкую фракцию ВПП, полученную путем разделения ВПП методом ректификации, либо пирановую фракцию синтеза изопрена, либо ВПП совместно с пирановой фракцией. В качестве катализатора расщепления ВПП и/или МДГП используют катализатор К-84 по ТУ 38.50378-88 либо катализатор К-97 по ТУ 2173-158-04610600-2003. Целесообразно над катализатором загружать твердый контакт с удельной поверхностью 0.2-1.0 м2/г при соотношении твердый контакт:катализатор (0,05÷0,3):1.
Существенным отличительным признаком предлагаемого способа является:
- добавление в контактный газ при температуре 35-90°С изопрена при массовом соотношении изопрен:контактный газ (0,2÷5):1.
Указанный прием позволяет многократно снизить содержание органических продуктов в водном слое, образующемся после конденсации контактного газа, что в свою очередь приводит к уменьшению потерь целевых продуктов и улучшению качества сточных вод. Нами показано, что уменьшение значения ХПК сточных вод наблюдается при переработке как ВПП, так и пирановой фракции, а также их смесей.
При добавлении изопрена при соотношении изопрен:контактный газ ниже, чем 0,2:1 или при температуре ниже 35°С, а также при изменении места ввода изопрена положительный эффект не достигается.
Промышленная применимость предлагаемого способа подтверждается следующими примерами.
Пример 1.
Процесс переработки побочных продуктов синтеза изопрена осуществляется следующим образом. В качестве исходного сырья используют ВПП, полученные на первой стадии синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида следующего состава, мас.%: сумма легких продуктов - 0,2, эфир метилбутандиола и метанола - 2,1, пирановый спирт - 2,7, метилбутандиол - 1,0, эфиры даоксановых спиртов - 7,3, формали диоксановых спиртов - 1,8, пиранилспиродиоксан - 4,4, диоксановые спирты - 29,6, неидентифицированные продукты - 7,8, тяжелые продукты, кипящие выше диоксановых спиртов и формали диоксановых спиртов, - 42,1.
Указанные ВПП разбавляют водяным паром и предварительно нагревают до температуры 350°С, после чего направляют в реактор, в который предварительно загружают катализатор К-97 следующего состава, мас.%:
оксид алюминия - 22,0
оксид железа - 0,4
оксид магния - 1,0
оксид кальция - 5,7
оксид калия - 1,0
оксид натрия - 3,0
оксид титана - 1,0
диоксид кремния - остальное.
Поверх катализатора загружают твердый контакт с удельной поверхностью 0,9 м2/г при массовом соотношении твердый контакт:катализатор, равном 0,1:1,0.
Процесс расщепления ВПП проводят при температуре 400°С, при пропускании предварительно нагретых ВПП до температуры 350°С в смеси с водяным паром в течение 3 часов. Объемная скорость подачи сырья 1,0 ч-1, массовое соотношение ВПП:водяной пар равно 1,0:3,0.
После реактора контактный газ охлаждают и при 90°С в него подают изопрен в массовом соотношении изопрен:контактный газ 0,2:1.
ХПК водного слоя без учета содержания в нем формальдегида составило 9810 мг О2/дм3. Полученные результаты представлены в таблице.
Пример 2.
Процесс переработки побочных продуктов синтеза изопрена осуществляет так, как описано в примере 1, за исключением того, что в контактный газ при температуре 35°С подают изопрен при массовом соотношении изопрен:контактный газ, равном 3:1.
Процесс расщепления ВПП осуществляют в присутствии водяного пара при температуре 400°С без предварительного нагрева в присутствии катализатора К-84 следующего состава, мас.%:
оксид алюминия - 25,0
оксид железа - 3,0
оксид магния - 3,0
оксид кальция - 5,0
оксид калия - 1,0
оксид натрия - 1,0
оксид титана - 1,0
оксид кремния - остальное.
ХПК водного слоя без учета содержания в нем формальдегида составило 3180 мг О2/дм3. Полученные результаты представлены в таблице.
Пример 3.
На расщепление берут пирановую фракцию, полученную при синтезе изопрена из изобутилена и формальдегида и состоящую из следующих компонентов, мас.%: ацетон - 0,17, триметилкарбинол - 0,22, гексадиены - 0,85, метилтетрагидропиран - 15,75, метилдигидропиран - 59,0, 4,4-диметилдиоксан-1,3 - 5,74, сумма неидентифицированных продуктов - остальное.
Указанные продукты предварительно подогревают в присутствии водяного пара до температуры 500°С.
В контактный газ подают изопрен при температуре 50°С при массовом соотношении изопрен:контактный газ равном 5:1. В условиях контактирования, аналогичных примеру 1, при температуре 480°С конверсия пиранов составляет 98,7%, СВПП - 95,9%, коксоотложение - 0,36 мас.%. ХПК водного слоя без учета содержания в нем формальдегида составило 1540 мг О2/дм3. Полученные результаты представлены в таблице.
Пример 4.
ВПП в количестве 75 мас.% совместно с 25 мас.% пирановой фракции, по составу аналогичные приведенным в примере 1 и 3, подогревают в присутствии водяного пара до температуры 550°С, после чего направляют в реактор расщепления и процесс проводят в условиях примера 1. В контактный газ при температуре 90°С подают изопрен при массовом соотношении изопрен:контактный газ 3:1.
Конверсия сырья - 95,9%, СВПП - 91,8%, конверсия тяжелого остатка 87,3%, коксоотложение - 0,54%. ХПК водного слоя без учета содержания в нем формальдегида составило 2430 мг О2/дм3. Полученные результаты представлены в таблице.
Пример 5.
Процесс переработки побочных продуктов синтеза изопрена осуществляют так, как описано в примере 1, в качестве сырья используется ВПП, за исключением того, что в контактный газ не подают изопрен. ХПК водного слоя без учета содержания в нем формальдегида составило 25700 мг О2/дм3. Полученные результаты представлены в таблице (по прототипу).
Таблица.
Показатели Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5
Сырье ВПП ВПП МДГП ВПП + МДГП ВПП
Температура разложения, °С 400 400 480 400 400
Катализатор К-97 К-84 К-97 К-97 К-97
Соотношение изопрен:контактный газ 0,2 3,0 5,0 5,0 Отс.
Соотношение водяной пар:ВПП 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
Температура контактного газа, °С 90 35 50 90 90
Температура предварительного нагрева сырья, °С 350 - 500 550 550
Объемная скорость подачи сырья, ч-1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Конверсия сырья, % 93,4 95,1 98,7 95,9 96,3
СВПП, мас.% 85,7 87,1 95,9 91,8 87,3
Коксоотложение, мас.% 0,72 0,65 0,36 0,54 0,63
Конверсия тяжелого остатка, % 81,9 85,0 - 87,3 85,2
ХПК стоков после выделения формальдегида, мг О2/дм3 9810 3180 1540 2430 25700

Claims (2)

1. Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида путем термокаталитического разложения их над алюмосиликатсодержащим катализатором с предварительным нагревом (или без него) исходного сырья в присутствии водяного пара с последующей конденсацией полученного контактного газа с образованием водного и масляного слоев и выделением из последних продуктов реакции: изопрена, изобутилена и формальдегида, отличающийся тем, что в контактный газ добавляют изопрен при температуре 35-90°С при массовом соотношении изопрен: контактный газ, равном (0,2÷5):1.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительный нагрев исходного сырья в присутствии водяного пара осуществляют до температуры 350-550°С.
RU2007114503/04A 2007-04-17 2007-04-17 Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида RU2330008C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007114503/04A RU2330008C1 (ru) 2007-04-17 2007-04-17 Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007114503/04A RU2330008C1 (ru) 2007-04-17 2007-04-17 Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2330008C1 true RU2330008C1 (ru) 2008-07-27

Family

ID=39811033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007114503/04A RU2330008C1 (ru) 2007-04-17 2007-04-17 Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2330008C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461538C1 (ru) * 2011-08-17 2012-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида
RU2585789C1 (ru) * 2015-07-16 2016-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Алюмосиликатсодержащий катализатор
RU2712964C1 (ru) * 2019-07-24 2020-02-03 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ переработки побочных продуктов синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461538C1 (ru) * 2011-08-17 2012-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида
RU2585789C1 (ru) * 2015-07-16 2016-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Алюмосиликатсодержащий катализатор
RU2712964C1 (ru) * 2019-07-24 2020-02-03 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ переработки побочных продуктов синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101227221B1 (ko) 에탄올로부터의 올레핀의 제조 방법
DK2238094T3 (en) DEHYDRATION OF ALCOHOLS ON CRYSTALLINIC SILICATES
KR101217915B1 (ko) 에탄올로부터의 올레핀의 제조 방법
CN102892729B (zh) 异丁醇在酸性催化剂上的同时脱水和骨架异构化
RU2365574C1 (ru) Способ переработки побочных продуктов жидкофазного синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида
RU2278105C1 (ru) Способ переработки метилдигидропирана и/или высококипящих продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида
RU2631429C1 (ru) Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (варианты)
RU2330008C1 (ru) Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида
RU2624678C1 (ru) Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
KR100584829B1 (ko) 스티렌의 제조방법
RU2663292C1 (ru) Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана
US10336670B2 (en) Method for producing high-octane components from olefins from catalytic cracking
RU2716265C2 (ru) Способ получения стирола
RU2604881C1 (ru) Способ переработки фракции высококипящих продуктов и пирановой фракции
RU2663294C1 (ru) Применение пористого полифениленфталида для увеличения селективности при получении 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2712964C1 (ru) Способ переработки побочных продуктов синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2461538C1 (ru) Способ переработки метилдигидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида
JPH061743A (ja) メチル−tert−ブチルエーテル中の不純物の接触分解方法
RU2458034C1 (ru) Способ переработки побочных продуктов синтеза изопрена
RU2565765C1 (ru) Способ совместной переработки высококипящих продуктов и метилдигидропирана
FR2662438A1 (fr) Procede de production d'alkylbenzenes utilisant des catalyseurs a base de zeolithe y desaluminee.
RU2744610C1 (ru) Способ переработки побочных продуктов синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана
RU2459790C1 (ru) Способ получения изопрена
RU2764520C1 (ru) Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана (варианты)
KR101668892B1 (ko) 1-페닐 에탄올의 탈수

Legal Events

Date Code Title Description
QZ4A Changes in the licence of a patent

Effective date: 20011108

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20011108

Effective date: 20111017

PD4A Correction of name of patent owner
QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20011108

Effective date: 20130715

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140418