RU2553824C1 - Катализатор для получения изопрена - Google Patents
Катализатор для получения изопрена Download PDFInfo
- Publication number
- RU2553824C1 RU2553824C1 RU2014115256/04A RU2014115256A RU2553824C1 RU 2553824 C1 RU2553824 C1 RU 2553824C1 RU 2014115256/04 A RU2014115256/04 A RU 2014115256/04A RU 2014115256 A RU2014115256 A RU 2014115256A RU 2553824 C1 RU2553824 C1 RU 2553824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cations
- mixture
- acids
- catalyst
- ortho
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии нефтехимического синтеза, а именно к способам получения изопрена из изобутилена и формальдегида или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметил-1,3-диоксана и триметилкарбинола. Катализатор для получения изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида и изобутилена и/или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметилдиоксана-1,3 и триметилкарбинола, включающий водный раствор неорганической кислоты и катионы металлов, при этом в качестве неорганической кислоты катализатор содержит либо смесь орто- и пирофосфорных кислот, либо смесь орто- и полифосфорных кислот, либо смесь орто- и метафосфорных кислот и катионы металлов VI и Х группы Периодической таблицы элементов Менделеева при массовом соотношении смесь неорганических кислот, в пересчете на ортофосфорную кислоту: катионы металлов VI группы: катионы металлов Х группы, равном 1:(0,01-0,5):(0,003-0,04) соответственно. Заявленный катализатор позволяет осуществлять процесс с более высокой производительностью. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 пр.
Description
Изобретение относится к технологии нефтехимического синтеза, а именно к способам получения изопрена из изобутилена и формальдегида или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДМД) и триметилкарбинола (ТМК).
Изопрен применяют в промышленности в качестве мономера для получения синтетического каучука (С.К. Огородников, Г.С. Идлис // "Производство изопрена", - Л.: Химия, 1973, с.47).
Известен способ получения изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида с изобутиленом и/или ТБС в присутствии воды, катализатора на основе фосфорной кислоты, оксиэтилидендифосфоновой кислоты и гексаметилентетраамина в двух последовательных реакционных зонах - сначала при температуре 90-130°C, затем при 130-170°C. Продукты реакции разделяют на масляный слой, содержащий изопрен, и водный слой - водный раствор фосфорной кислоты (RU 2085551, опубликовано 27.07.1997). При осуществлении способа отмечен недостаточный выход изопрена - до 82,7 мол.% на превращенный формальдегид, так же недостатком способа является использование дорогой и дефицитной оксиэтилидендифосфоновой кислоты.
Известен способ получения изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида с изобутиленом или источником изобутилена: третбутиловый спирт (ТБС) и/или алкил-трет-бутиловый эфир при температуре 60-230°C в присутствии воды, кислотного катализатора и ионов металлов групп Ia, Ib, IIa, IIb Периодической таблицы элементов Менделеева (патент JP 60-036426, 25.02.1985).
При осуществлении известного способа по улучшенной технологии, включающей рециркуляцию водного раствора катализатора - фосфорной кислоты после начала эксплуатации процесса в рециркулирующем растворе происходит образование и накопление твердых взвешенных частиц, которые вызывают смолообразование. Это приводит к забивке трубопроводов и запорной арматуры, к забивке и выходу из строя регулирующих устройств (клапаны, диафрагмы и т.д.) и контролирующих устройств (датчики, уровнемеры и т.д.). Кроме того, этот способ дает недостаточно высокий выход изопрена до 80,3 мол.% на превращенный формальдегид.
Наиболее близким к заявленному изобретению является катализатор для получения изопрена, описанный в патенте на изобретение РФ №2132321 (опубликовано 27.06.1999). По указанному изобретению изопрен получают жидкофазным взаимодействием формальдегида с изобутиленом (ИБ), или со смесями ИБ с ТБС, или с ТБС в водной среде, в присутствии фосфорной кислоты в качестве катализатора и соединений, образующих катионы двухвалентной меди и нитрат-анионы в количествах, обеспечивающих поддержание значений величины электродного потенциала внутренней поверхности аппаратуры в интервале до 0,5 В относительно хлорсеребряного электрода, условно выбранного в качестве электрода сравнения. Процесс проводят при повышенных температуре и давлении в двух последовательных реакционных зонах в аппаратуре из нержавеющих стали и сплавов с рециркуляцией водного раствора катализатора.
Такой способ дает недостаточно высокий выход изопрена (выход изопрена на превращенный формальдегид составляет до 83,2 мол.%).
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение выхода целевого продукта.
Технический результат достигается при использовании нового катализатора для получения изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида и изобутилена и/или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметилдиоксана-1,3 и триметилкарбинола, включающего водный раствор неорганической кислоты и катионы металлов, при этом в качестве неорганической кислоты катализатор содержит либо смесь орто- и пирофосфорных кислот, либо смесь орто- и полифосфорных кислот, либо смесь орто- и метафосфорных кислот и катионы металлов VI и Х группы Периодической таблицы элементов Менделеева при массовом соотношении смесь неорганических кислот, в пересчете на ортофосфорную кислоту: катионы металлов VI группы: катионы металлов Х группы, равном 1:(0,01-0,5):(0,003-0,04) соответственно.
Предпочтительно, в качестве катионов металлов VI и Х группы Периодической таблицы элементов Менделеева катализатор содержит катионы металлов хрома и никеля.
Для получения изопрена в качестве реакторов можно использовать любой аппарат для проведения жидкофазных реакций, например один или несколько колонного типа - пустотелые, заполненные насадкой, аппараты трубчатого типа, например пучок труб, объединенных в общий кожух. Количество реакторов может быть несколько. В реакторе могут быть одна или несколько реакционных зон. Реакторы изготавливают из нержавеющих сталей и сплавов, которые обычно применяют в качестве конструкционного материала для аппаратуры, эксплуатируемой в кислых средах, например Incoloy 825.
Повышение выхода целевого продукта при использовании предложенного катализатора основано на синергетическом эффекте.
Технический результат заявляемого изобретения достигается за счет совместного использования нового катализатора, в котором присутствуют смеси неорганических кислот и катионы металлов VI и Х группы Периодической таблицы элементов Менделеева при заявленных соотношениях. Присутствие в катализаторе только одного из указанных катионов или одной из указанных неорганической кислоты недостаточно для достижения технического результата.
Отличие предлагаемого катализатора от известного состоит в том, что кислотный катализатор содержит либо смесь орто- и пирофосфорных кислот, либо смесь орто- и полифосфорных кислот, либо смесь орто- и метафосфорных кислот и катионы металлов VI и Х группы Периодической таблицы элементов Менделеева при массовом соотношении смесь неорганических кислот, в пересчете на ортофосфорную кислоту: катионы металлов VI группы: катионы металлов Х группы, равном 1:(0,01-0,5):(0,003-0,04) соответственно.
Заявленный катализатор позволяет осуществлять процесс с более высокой селективностью и производительностью и, как следствие, улучшить технико-экономические показатели процесса. Выход изопрена увеличивается до 84,0% мол. в пересчете на превращенный ДМД.
Изобретение иллюстрируется примерами.
Пример 1
Процесс проводят на установке непрерывного действия, состоящей из пустотелого реактора, изготовленного из сплава Incoloy 825, объемом 100 мл и сепаратора для разделения продуктов реакции.
В реактор со скоростью 21 г/ч подают водный раствор катализатора, содержащий: смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот 6 мас.% с содержанием катионов металлов хрома и никеля, массовое соотношение смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот (в пересчете на ортофосфорную кислоту): катионы металла хрома: катионы металла никеля = 1:0,01:0,003, остальное вода. Так же в реактор со скоростью 35 г/ч подают смесь, содержащую 25 мас.% ДМД и 75 мас.% ТМК.
Процесс проводят при температуре в реакторе 165°C и давлении 12 атм.
Из реакционной зоны отгоняют продукты реакции и воду, которые конденсируются в сепараторе, с последующим выделением изопрена. Неконденсирующиеся газы выводятся через перепускной клапан на счетчик.
Результаты приведены в таблице.
Пример 2
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
В реактор со скоростью 21 г/ч подают водный раствор катализатора, содержащий: смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот 6 мас.% с содержанием катионов металлов хрома и никеля, массовое соотношение смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот (в пересчете на ортофосфорную кислоту): катионы металла хрома: катионы металла никеля = 1:0,5:0,04, остальное вода.
Результаты приведены в таблице.
Пример 3
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
В реактор со скоростью 21 г/ч подают водный раствор катализатора, содержащий: смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот 6 мас.% с содержанием катионов металлов хрома и никеля, массовое соотношение смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот (в пересчете на ортофосфорную кислоту): катионы металла хрома: катионы металла никеля = 1:0,01:0,04, остальное вода.
Результаты приведены в таблице.
Пример 4
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
В реактор со скоростью 21 г/ч подают водный раствор катализатора, содержащий: смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот 6 мас.% с содержанием катионов металлов хрома и никеля, массовое соотношение смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот (в пересчете на ортофосфорную кислоту): катионы металла хрома: катионы металла никеля = 1:0,5:0,003, остальное вода.
Результаты приведены в таблице.
Пример 5
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
В реактор со скоростью 21 г/ч подают водный раствор катализатора, содержащий: смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот 6 мас.% с содержанием катионов металла никеля, массовое соотношение смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот (в пересчете на ортофосфорную кислоту): катионы металла никеля = 1:0,04, остальное вода.
Результаты приведены в таблице.
Пример 6
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
В реактор со скоростью 21 г/ч подают водный раствор катализатора, содержащий: смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот 6 мас.% с содержанием катионов металла хрома, массовое соотношение смесь ортофосфорной и полифосфорной кислот (в пересчете на ортофосфорную кислоту): катионы металла хрома = 1:0,5, остальное вода.
Результаты приведены в таблице.
Пример 7
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
В реактор со скоростью 21 г/ч подают водный раствор катализатора, содержащий ортофосфорную кислоту 6 мас.%, остальное вода.
Результаты приведены в таблице.
Пример 8
Процесс проводят аналогично примеру 1, однако имеются следующие отличия.
В реактор со скоростью 21 г/ч подают водный раствор катализатора, содержащий полифосфорную кислоту 6 мас.%, остальное вода.
Результаты приведены в таблице.
Claims (2)
1. Катализатор для получения изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида и изобутилена и/или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметилдиоксана-1,3 и триметилкарбинола, включающий водный раствор неорганической кислоты и катионы металлов, отличающийся тем, что в качестве неорганической кислоты катализатор содержит либо смесь орто- и пирофосфорных кислот, либо смесь орто- и полифосфорных кислот, либо смесь орто- и метафосфорных кислот и катионы металлов VI и X группы Периодической таблицы элементов Менделеева при массовом соотношении смесь неорганических кислот, в пересчете на ортофосфорную кислоту: катионы металлов VI группы: катионы металлов X группы, равном 1:(0,01-0,5):(0,003-0,04) соответственно.
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве катионов металлов VI и X группы Периодической таблицы элементов Менделеева катализатор содержит катионы металлов хрома и никеля.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014115256/04A RU2553824C1 (ru) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | Катализатор для получения изопрена |
PCT/RU2015/000059 WO2015187050A1 (ru) | 2014-06-06 | 2015-02-02 | Катализатор и способ получения изопрена |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014115256/04A RU2553824C1 (ru) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | Катализатор для получения изопрена |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2553824C1 true RU2553824C1 (ru) | 2015-06-20 |
Family
ID=53433791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014115256/04A RU2553824C1 (ru) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | Катализатор для получения изопрена |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2553824C1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4000209A (en) * | 1975-11-05 | 1976-12-28 | Monsanto Company | Isoprene production and catalyst therefor |
RU2365574C1 (ru) * | 2008-03-17 | 2009-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Еврохим-СПб-Трейдинг" | Способ переработки побочных продуктов жидкофазного синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида |
-
2014
- 2014-06-06 RU RU2014115256/04A patent/RU2553824C1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4000209A (en) * | 1975-11-05 | 1976-12-28 | Monsanto Company | Isoprene production and catalyst therefor |
RU2365574C1 (ru) * | 2008-03-17 | 2009-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Еврохим-СПб-Трейдинг" | Способ переработки побочных продуктов жидкофазного синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3472138B1 (en) | Process for the epoxidation of a tetrasubstituted alkene | |
EP3763696B1 (en) | Production method for gamma, delta-unsaturated alcohols | |
CN111807929B (zh) | 一种2-甲基-3-丁炔-2-醇的分离方法 | |
KR20180084050A (ko) | 유동 지수를 사용한 선택적인 수소화 | |
RU2553824C1 (ru) | Катализатор для получения изопрена | |
RU2554354C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
KR102560200B1 (ko) | γ,δ-불포화 알코올의 제조 방법 | |
RU2554009C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
JP7132219B2 (ja) | 失活ヒドロホルミル化触媒溶液を再生する方法 | |
EA201791013A1 (ru) | Способ получения циклогексанона из фенола | |
WO2015187050A1 (ru) | Катализатор и способ получения изопрена | |
RU2446138C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
RU2132321C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
JP2009215244A (ja) | エチレンの製造法 | |
Mészáros et al. | Search for a Raney-Ni type catalyst efficient in the transformation of excess glycerol into more valuable products | |
JP7210262B2 (ja) | ブタジエンの製造方法 | |
US3420887A (en) | Dehydrogenation of alcohols to ketones | |
RU2621344C1 (ru) | Способ получения циклических ацеталей | |
RU2447049C1 (ru) | Способ переработки полупродуктов синтеза изопрена | |
JP2016069352A (ja) | 共役ジエンの製造方法 | |
US9975840B2 (en) | Aldehyde oxidation processes | |
Agustriyanto et al. | Model of steady state cyclohexane oxidation for ketone-alcohol (KA) oil production | |
EP3080068A1 (en) | Aldehyde oxidation processes | |
RU2608303C1 (ru) | Кальцийфосфатный катализатор для парофазной дегидратации фракции метилфенилкарбинола | |
US9255061B2 (en) | Dehydroxylation of nitroalcohols to nitroalkanes |