RU2170225C2 - Method of combined preparation of isoprene and isobutene or alkenyl benzene - Google Patents
Method of combined preparation of isoprene and isobutene or alkenyl benzene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2170225C2 RU2170225C2 RU98115116/04A RU98115116A RU2170225C2 RU 2170225 C2 RU2170225 C2 RU 2170225C2 RU 98115116/04 A RU98115116/04 A RU 98115116/04A RU 98115116 A RU98115116 A RU 98115116A RU 2170225 C2 RU2170225 C2 RU 2170225C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methyl
- butene
- stream
- isopentane
- zone
- Prior art date
Links
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- -1 alkenyl benzene Chemical compound 0.000 title claims abstract description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 2
- BKOOMYPCSUNDGP-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-2-ene Chemical compound CC=C(C)C BKOOMYPCSUNDGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 122
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 51
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-1-ene Chemical compound CCC(C)=C MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 claims description 26
- QPBYBLZYMNWGMO-UHFFFAOYSA-N 2,2,3-trimethyloxirane Chemical compound CC1OC1(C)C QPBYBLZYMNWGMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 17
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 11
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 8
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- ACIAHEMYLLBZOI-ZZXKWVIFSA-N Unsaturated alcohol Chemical compound CC\C(CO)=C/C ACIAHEMYLLBZOI-ZZXKWVIFSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- OJRCJEANAOSQNN-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutane 3-methylbut-1-ene Chemical compound CCC(C)C.CC(C)C=C OJRCJEANAOSQNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 13
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- MSXVEPNJUHWQHW-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-2-ol Chemical compound CCC(C)(C)O MSXVEPNJUHWQHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BHCFVCRRNLIOGM-UHFFFAOYSA-J C(CO)(=O)[O-].[Mo+4].C(CO)(=O)[O-].C(CO)(=O)[O-].C(CO)(=O)[O-] Chemical class C(CO)(=O)[O-].[Mo+4].C(CO)(=O)[O-].C(CO)(=O)[O-].C(CO)(=O)[O-] BHCFVCRRNLIOGM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 4
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- XRXANEMIFVRKLN-UHFFFAOYSA-N 2-hydroperoxy-2-methylbutane Chemical compound CCC(C)(C)OO XRXANEMIFVRKLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000066 reactive distillation Methods 0.000 description 3
- WAPNOHKVXSQRPX-UHFFFAOYSA-N 1-phenylethanol Chemical compound CC(O)C1=CC=CC=C1 WAPNOHKVXSQRPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N alpha-methylbenzylalcohol Natural products CC1=CC=CC=C1CO XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K boron phosphate Chemical compound [B+3].[O-]P([O-])([O-])=O YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910000149 boron phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 2
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 2
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- GQNOPVSQPBUJKQ-UHFFFAOYSA-N 1-hydroperoxyethylbenzene Chemical compound OOC(C)C1=CC=CC=C1 GQNOPVSQPBUJKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTGPSKPJRKRPSX-UHFFFAOYSA-N 2-butoxy-2-methylbutane Chemical compound CCCCOC(C)(C)CC FTGPSKPJRKRPSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGSBKJZUDHIHAM-UHFFFAOYSA-N 2-methylbuta-1,3-diene 3-methylbut-1-ene Chemical compound C=CC(C)=C.CC(C=C)C WGSBKJZUDHIHAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical class [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N [N].[O] Chemical compound [N].[O] OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQHSIRTYSFLSRM-UHFFFAOYSA-N alumanylidynechromium Chemical compound [Al].[Cr] QQHSIRTYSFLSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound N#N.O=O DOTMOQHOJINYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 description 1
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003438 strontium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 150000003509 tertiary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения изопрена и моновинилсодержащих мономеров. The invention relates to the field of production of isoprene and monovinyl-containing monomers.
Известен способ получения изопрена путем каталитического газофазного дегидрирования изопентана и изопентенов при высоких температурах (530-650oC), включающий разделение изопентан-изопентеновых и изопентен-изопреновых смесей экстрактивной ректификацией с полярным разделяющим агентом (обычно N, N-диметилформамидом) [П.А.Кирпичников, М.В.Береснев, Л.М.Попова Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука, Л., Химия, 1986, с.53-70].A known method of producing isoprene by catalytic gas-phase dehydrogenation of isopentane and isopentenes at high temperatures (530-650 o C), including the separation of isopentane-isopentene and isopentene-isoprene mixtures by extractive distillation with a polar separating agent (usually N, N-dimethylformamide) [P. A . Kirpichnikov, MV Beresnev, L. M. Popova. The album of technological schemes of the main industries of the synthetic rubber industry, L., Chemistry, 1986, p. 53-70].
Недостатком этого способа является сложность технологической части и чрезвычайно высокая энергоемкость, в особенности в зонах разделения углеводородных смесей экстрактивной ректификацией и в зоне дегидрирования изопентенов. The disadvantage of this method is the complexity of the technological part and the extremely high energy intensity, especially in the separation zones of hydrocarbon mixtures by extractive distillation and in the isopentene dehydrogenation zone.
Известен способ получения изопрена из изопентана [US Patent N 3391214 от 02.07.1968], согласно которому изопентан подвергают жидкофазному окислению с получением раствора трет-пентилгидропероксида, раствор трет-пентилгидропероксида контактируют в зоне эпоксидирования с 2-метил-2-бутеном в присутствии катализатора с образованием оксида 2-метил-2-бутена и трет-пентанола, из реакционной смеси выделяют как минимум потоки с преимущественным содержанием изопентана, возвращаемого в зону жидкофазного окисления, 2-метил-2-бутена, возвращаемого в зону эпоксидирования, трет-пентанола, подвергаемого дегидратации с возвращением 2-метил-2-бутена в зону эпоксидирования и оксида 2-метил-2-бутена, подвергаемого катализируемому превращению в изопрен. A known method of producing isoprene from isopentane [US Patent No. 3391214 from 07/02/1968], according to which isopentane is subjected to liquid phase oxidation to obtain a solution of tert-pentyl hydroperoxide, the solution of tert-pentyl hydroperoxide is contacted in the epoxidation zone with 2-methyl-2-butene in the presence of a catalyst with the formation of 2-methyl-2-butene oxide and tert-pentanol, at least streams with a predominant content of isopentane returned to the liquid phase oxidation zone, 2-methyl-2-butene returned to the epoxy zone are isolated from the reaction mixture Hovhan, tert-pentanol subjected to dehydration with return 2-methyl-2-butene in the epoxidation zone oxide and 2-methyl-2-butene, undergoing catalyzed conversion to isoprene.
Недостатком способа является низкая конверсия (~ 7-10%) изопентана при его окислении в гидропероксид и значительное превращение изопентана (в особенности при попытке повысить его конверсию) в побочные продукты, поскольку в изопентане окислению подвергается не только "третичный" углеродный атом в положении "2", но и соседний с ним углеродный атом в положении "3". The disadvantage of this method is the low conversion (~ 7-10%) of isopentane when it is oxidized to hydroperoxide and a significant conversion of isopentane (especially when trying to increase its conversion) to by-products, since not only the "tertiary carbon atom in position" undergoes oxidation in
Как предыдущие цитированные способы, способ по US Pat 3391214 не позволяет одновременно получать изопрен и моновинилсодержащие мономеры. As the previous methods cited, the method according to US Pat 3391214 does not allow the simultaneous production of isoprene and monovinyl monomers.
Известен также способ [Пат. Франции N 2045074, 26.02.1971] одновременного получения алкадиена(ов), в частности изопрена, и моновинилсодержащих мономеров, в частности изобутена или алкенилбензола(ов), включающий раздельное жидкофазное окисление исходных углеводородов с образованием гидропероксидов и частично спиртов (например, окисление изопентана в одной реакционной зоне и окисление изобутана или алкилбензола в другой реакционной зоне) с последующей совместной переработкой продуктов окисления и рециркулируемого 2-метил-2-бутена в зоне эпоксидирования, дегидратацию образующихся спиртов с получением моновинилсодержащего мономера и 2-метил-2-бутена, рециркулируемого в зону эпоксидирования, превращение образующегося в зоне эпоксидирования оксида 2-метил-2-бутена в изопрен и разделение реакционных смесей. There is also known a method [Pat. France N 2045074, 02.26.1971] simultaneous production of alkadiene (s), in particular isoprene, and monovinyl monomers, in particular isobutene or alkenylbenzene (s), including separate liquid-phase oxidation of the starting hydrocarbons with the formation of hydroperoxides and partially alcohols (for example, the oxidation of isopentane to one reaction zone and the oxidation of isobutane or alkylbenzene in another reaction zone), followed by the joint processing of the oxidation products and recycled 2-methyl-2-butene in the epoxidation zone, dehydration image alcohols with obtaining monovinyl-containing monomer and 2-methyl-2-butene, recycled to the epoxidation zone, the conversion of the oxide of 2-methyl-2-butene formed in the epoxidation zone into isoprene and separation of the reaction mixtures.
Указанный способ наиболее близок к предлагаемому нами. The specified method is the closest to what we offer.
Недостатком способа, помимо его сложности, является то, что на стадии жидкофазного окисления изопентана (2-метилбутана) не удается достичь достаточно селективного образования трет-пентилгидропероксида и трет-пентанола, т. к. одновременно с окислением углеродного атома в положении "2" происходит окисление углеродного атома в положении "3". Скорость окисления изопентана и его конверсия являются низкими, что требует большего объема нержавеющего оборудования и значительных энергозатрат. The disadvantage of the method, in addition to its complexity, is that at the stage of the liquid-phase oxidation of isopentane (2-methylbutane), it is not possible to achieve a sufficiently selective formation of tert-pentyl hydroperoxide and tert-pentanol, since simultaneously with the oxidation of the carbon atom in position "2" occurs oxidation of a carbon atom in position "3". The oxidation rate of isopentane and its conversion are low, which requires more stainless equipment and significant energy consumption.
Нами предлагается способ совместного получения изопрена и изобутена или алкенилбензола из изопентана и изобутана или алкилбензола с числом углеродных атомов в алкильной группе от 2 до 4, включающий зоны, и в которых осуществляют жидкофазное окисление изобутана или алкилбензола с образованием гидропероксида, каталитическое эпоксидирование 2-метил-2-бутена указанным гидропероксидом, превращение образующегося в зоне эпоксидирования оксида 2-метил-2-бутена в изопрен, дегидратацию образующегося в зоне эпоксидирования спирта в изобутен или алкенилбензол и разделение реакционных смесей, образующихся в указанных реакционных зонах, заключающийся в том, что 2-метил-2-бутен получают путем сочетания как минимум процессов дегидрирования изопентана, каталитической изомеризации образующегося при дегидрировании 2-метил-1-бутена в 2-метил-2-бутен, и ректификации смесей, образующихся при дегидрировании и изомеризации, причем изомеризацию 2-метил-1-бутена осуществляют непосредственно в узле дегидрирования, куда возвращают смесь после отгонки от 2-метил-2-бутена, содержащую преимущественно изопентан и 2-метил-1-бутен, и/или путем контактирования потока, содержащего 2-метил-1-бутен и возможно изопентан и 2-метил-2-бутен, с кислым катализатором при 50-100oC предпочтительно в присутствии спирта и/или воды с последующей или одновременной ректификацией от 2-метил-2-бутена, возможно последующим разложением образующегося в зоне контактирования с кислым катализатором алкил-трет-пентилового эфира при 60-130oC, возвращением изопентансодержащего потока в зону дегидрирования и указанного спирта в зону контактирования с кислым катализатором, выделенный поток 2-метил-2-бутена подвергают взаимодействию с раствором гидропероксида, получаемого при окислении изобутана или алкилбензола, в присутствии катализатора эпоксидирования с образованием окиси 2-метил-2-бутена и трет-бутанола или алкилароматического спирта, которые далее превращают в целевые мономеры.We propose a method for the joint production of isoprene and isobutene or alkenylbenzene from isopentane and isobutane or alkylbenzene with the number of carbon atoms in the alkyl group from 2 to 4, including zones, in which the liquid-phase oxidation of isobutane or alkylbenzene with the formation of hydroperoxide, catalytic epoxidation of 2-methyl- 2-butene by said hydroperoxide, the conversion of 2-methyl-2-butene oxide formed in the epoxidation zone to isoprene, the dehydration of the alcohol formed in the epoxidation zone to isobutene or lkenylbenzene and the separation of the reaction mixtures formed in these reaction zones, namely, that 2-methyl-2-butene is obtained by combining at least isopentane dehydrogenation processes, catalytic isomerization of 2-methyl-1-butene formed in the dehydrogenation to 2-methyl- 2-butene, and rectification of mixtures resulting from dehydrogenation and isomerization, moreover, isomerization of 2-methyl-1-butene is carried out directly in the dehydrogenation unit, where the mixture is returned after stripping from 2-methyl-2-butene, containing predominantly o isopentane and 2-methyl-1-butene, and / or by contacting a stream containing 2-methyl-1-butene and possibly isopentane and 2-methyl-2-butene, with an acidic catalyst at 50-100 o C, preferably in the presence of alcohol and / or water with subsequent or simultaneous rectification from 2-methyl-2-butene, possibly subsequent decomposition of the alkyl tert-pentyl ether formed in the contact zone with the acidic catalyst at 60-130 ° C, returning the isopentane-containing stream to the dehydrogenation zone and the specified alcohol in the contact zone with the acid catalyst, the isolated 2-methyl-2-butene stream is reacted with a hydroperoxide solution obtained from the oxidation of isobutane or alkylbenzene in the presence of an epoxidation catalyst to form 2-methyl-2-butene oxide and tert-butanol or alkyl aromatic alcohol, which are then converted to the desired monomers .
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что полученную после дегидрирования изопентана изопентан-изопентеновую смесь подвергают в присутствии кислого катализатора противоточному контактированию с нетретичным спиртом C3-C6, подаваемым в количестве выше стехиометрического по отношению к сумме изопентенов, в системе реакционно-ректификационного типа и сверху выводят изопентансодержащий поток, возвращаемый в зону дегидрирования, а снизу выводят поток, содержащий C3-C6-нетретичный алкил-трет-пентиловый эфир, который далее разлагают в присутствии кислого катализатора с получением потока изопентенов, имеющего повышенное содержание 2-метил-2-бутена, от которого затем отгоняют 2-метил-1-бутен, а 2-метил-2-бутен направляют в зону эпоксидирования.Alternatively, a method is proposed that consists in the fact that the isopentane-isopentene mixture obtained after isopentane dehydrogenation is subjected to countercurrent contacting with a non-tertiary C 3 -C 6 alcohol in the presence of an acid catalyst, which is supplied in an amount stoichiometric to the sum of the isopentenes in a reaction-distillation system of the type and from above, an isopentane-containing stream is returned that is returned to the dehydrogenation zone, and from the bottom, a stream containing a C 3 -C 6 -territic alkyl tert-pentyl ether, which decompose in the presence of an acidic catalyst to obtain a stream of isopentenes having a high content of 2-methyl-2-butene, from which 2-methyl-1-butene is then distilled off, and 2-methyl-2-butene is sent to the epoxidation zone.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что из реакционной смеси, получаемой при окислении изобутана или алкилбензола до подачи ее в зону эпоксидирования, отгоняют как минимум часть неокисленного углеводорода или смеси неокисленных углеводородов, которую возвращают в зону окисления. Alternatively, a method is proposed that consists in the fact that at least part of the unoxidized hydrocarbon or mixture of unoxidized hydrocarbons that is returned to the oxidation zone is distilled off from the reaction mixture obtained by oxidizing isobutane or alkylbenzene before it is fed to the epoxidation zone.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что смесь, полученную при окислении изобутансодержащего сырья, возможно после удаления кислот, смешивают с 2-метил-2-бутеном, после чего отгоняют как минимум часть изобутана, которую возвращают в зону окисления, а оставшуюся смесь подают в зону эпоксидирования. Alternatively, a method is proposed that consists in the fact that the mixture obtained by oxidizing isobutane-containing raw materials, possibly after acid removal, is mixed with 2-methyl-2-butene, after which at least part of isobutane is distilled off, which is returned to the oxidation zone, and the remaining mixture served in the epoxidation zone.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что выделенный из эпоксидата поток, содержащий преимущественно оксид 2-метил-2-бутена, подвергают каталитическому разложению при повышенной температуре, предпочтительно в присутствии водяного пара, с последующим выделением изопрена из реакционной смеси. Alternatively, a method is proposed in which a stream separated from an epoxide and predominantly containing 2-methyl-2-butene oxide is subjected to catalytic decomposition at an elevated temperature, preferably in the presence of water vapor, followed by isolation of isoprene from the reaction mixture.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что оксид 2-метил-2-бутена первоначально превращают в ненасыщенный спирт изомеризацией в присутствии катализатора с преобладающими основными свойствами или в гликоль путем гидратации в присутствии щелочного или кислого катализатора с последующей дегидратацией полученного ненасыщенного спирта или гликоля в изопрен в присутствии кислого катализатора. Alternatively, a method is proposed in which 2-methyl-2-butene oxide is initially converted to an unsaturated alcohol by isomerization in the presence of a catalyst with predominant basic properties or to glycol by hydration in the presence of an alkaline or acidic catalyst, followed by dehydration of the resulting unsaturated alcohol or glycol in isoprene in the presence of an acidic catalyst.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что в качестве кислого катализатора используют сульфокатионит в H+-форме.Alternatively, a method is proposed, which consists in the fact that sulfonic cation exchange resin in the H + form is used as the acid catalyst.
Изложенные выше варианты, соответствующие пп.2-7 формулы изобретения, являются зависимыми только от основного способа, изложенного в п. 1 формулы изобретения. Они могут использоваться в различных комбинациях при соблюдении сути, изложенной в п.1 формулы изобретения. The above options corresponding to
В качестве катализаторов в зоне дегидрирования потока, содержащего преимущественно изопентан, могут использоваться различные катализаторы дегидрирования, предпочтительно содержащие оксид алюминия и металлы переменной валентности, например хром, платину, палладий, никель. Дегидрирование может осуществляться в различных реакторах непрерывного или периодического (периодической окислительной регенерацией или разогревом) действия, в которых катализатор находится в стационарном или взвешенном ("псевдокипящем") состоянии. As the catalysts in the dehydrogenation zone of the stream containing predominantly isopentane, various dehydrogenation catalysts can be used, preferably containing alumina and metals of variable valence, for example chromium, platinum, palladium, nickel. Dehydrogenation can be carried out in various reactors of continuous or periodic (periodic oxidative regeneration or heating) action, in which the catalyst is in a stationary or suspended ("pseudo-boiling") state.
В качестве кислого(ых) катализатора(ов) при изомеризации 2-метил-1-бутена в 2-метил-2-бутен, при разложении образующего(их)ся эфира(ов) и при дегидратации спирта(ов), в том числе спирта, образующегося в зоне эпоксидирования 2-метил-2-бутена гидропероксидом, а также ненасыщенного спирта или гликоля, образующихся в вариантах превращения оксида 2-метил-2-бутена в изопрен, могут использоваться различные кислые катализаторы, например жидкие минеральные кислоты, твердые кислоты, кислые катиониты, высококремнистые цеолиты, палладий или платина на носителе, причем наиболее предпочтительно использование высококислотных катионитов, в частности сульфокатионитов. As the acidic catalyst (s) in the isomerization of 2-methyl-1-butene to 2-methyl-2-butene, in the decomposition of the ester (s) forming them and in the dehydration of alcohol (s), including alcohol formed in the epoxidation zone of 2-methyl-2-butene with hydroperoxide, as well as unsaturated alcohol or glycol formed in the conversion of 2-methyl-2-butene oxide to isoprene, various acid catalysts can be used, for example, liquid mineral acids, solid acids , acidic cation exchangers, high-silica zeolites, palladium or platinum on the nose barely, and most preferred to use highly acidic cation exchangers, in particular sulfonated.
Окисление изобутана и алкилбензола(ов) может осуществляться кислородом, в том числе кислородом, содержащимся в воздухе или в различных азотокислородных смесях, в отсутствие катализатора или в присутствии различных катализаторов окисления, например фталоцианинов, ферроценов и т.п. The oxidation of isobutane and alkylbenzene (s) can be carried out with oxygen, including oxygen contained in air or in various nitrogen-oxygen mixtures, in the absence of a catalyst or in the presence of various oxidation catalysts, for example phthalocyanines, ferrocenes, etc.
В зоне эпоксидирования 2-метил-2-бутена гидропероксидом(ами) могут использоваться различные известные катализаторы эпоксидирования, предпочтительно содержащие соединения молибдена, в частности катализаторы, содержащие гликоляты молибдена. In the epoxidation zone of 2-methyl-2-butene with hydroperoxide (s), various known epoxidation catalysts can be used, preferably containing molybdenum compounds, in particular catalysts containing molybdenum glycolates.
Для каталитического разложения оксида 2-метил-2-бутена при повышенной температуре могут использоваться различные подходящие для этой цели катализаторы, например катализаторы, содержащие соединения бора и/или стронция, и/или фосфорную кислоту на твердом носителе. For the catalytic decomposition of 2-methyl-2-butene oxide at elevated temperatures, various suitable catalysts can be used, for example, catalysts containing boron and / or strontium compounds and / or phosphoric acid on a solid support.
При превращении оксида 2-метил-2-бутена в изопрен на промежуточной стадии изомеризации оксида в ненасыщенный спирт могут использоваться различные катализаторы, содержащие соединения лития, хрома, молибдена, железа, олова, кобальта. Наиболее предпочтительно использование катализаторов, содержащих соли лития, например фосфат(ы) лития, возможно в апротонных полярных органических растворителях, например N-метилпирролидоне. In the conversion of 2-methyl-2-butene oxide to isoprene at the intermediate stage of oxide isomerization to an unsaturated alcohol, various catalysts containing lithium, chromium, molybdenum, iron, tin, and cobalt compounds can be used. Most preferably, the use of catalysts containing lithium salts, for example lithium phosphate (s), is possible in aprotic polar organic solvents, for example N-methylpyrrolidone.
На промежуточной стадии гидратации оксида 2-метил-2-бутена в гликоль могут использоваться различные кислые катализаторы, например сульфокатиониты в H+-форме, или щелочные катализаторы, например гидроокиси натрия, калия, лития.In the intermediate stage of hydration of 2-methyl-2-butene oxide into glycol, various acidic catalysts, for example sulfocationionites in the H + form, or alkaline catalysts, for example sodium, potassium, lithium hydroxides, can be used.
Использование изобретения иллюстрируется чертежом и примерами. Чертеж и примеры не исчерпывают всех возможных вариантов осуществления изобретения и возможны иные технические решения при соблюдении сути изобретения, изложенной в формуле изобретения. The use of the invention is illustrated in the drawing and examples. The drawing and examples do not exhaust all possible embodiments of the invention and other technical solutions are possible while observing the essence of the invention set forth in the claims.
Согласно чертежу исходный поток F1, содержащий преимущественно изопентан (ИП), совместно с рецикловым потоком, в котором преобладает ИП (совместный поток 1) подвергают дегидрированию в узле Д-1 и из образующегося контактного газа (поток 2) выделяют поток 3, содержащий преимущественно смесь изопентана и изопентенов, главным образом 2-метил-2-бутена (2М2Б) и 2-метил-1-бутена (2М1Б).According to the drawing, the feed stream F 1 , containing predominantly isopentane (PI), together with the recycle stream, in which PI predominates (joint stream 1), is subjected to dehydrogenation in unit D-1, and
Указанный поток 3 подвергают переработке по одному из четырех вариантов. The
В варианте I в колонне Р сверху выводят поток 4, содержащий преимущественно ИП и 2М1Б, который возвращают по линии 4 в узел Д-1, а снизу - поток 5, содержащий преимущественно 2М2Б, направляемый далее по линии 7' в систему получения изопрена через промежуточное эпоксидирование 2М2Б и получение окиси 2-метил-2-бутена (в узел эпоксидирования Э и/или ректификационную колонну Р3). In option I, in column P,
В варианте II поток 3 направляют в узел изомеризации И, где происходит каталитическое превращение части 2М1Б в 2М2Б, предпочтительно в присутствии спирта и/или воды. Поток изомеризата (поток 5) подвергают ректификации в колонне Р1 и сверху ее выводят поток, содержащий преимущественно ИП и частично 2М1Б, который направляют в узел по линии 4 Д-1. Кубовый продукт колонны Р1 (поток 6) направляют в ректификационную колонну Р2, сверху которой выводят поток 7, содержащий преимущественно 2М2Б, направляемый в узел Э и/или колонну Р3. Снизу Р2 выводят поток 8, содержащий спирт(ы), и/или эфиры, и/или воду, который как минимум частично по линии 8 направляют в узел "И" (часть указанного кубового потока может быть выведена из системы по линии 8'). In option II,
В варианте III поток 3 направляют в ректификационную колонну РР1, из которой выше подачи выводят поток 6, с повышенным содержанием 2М1Б, который направляют в узел изомеризации "И", из которого поток 6' с повышенным содержанием 2М2Б возвращают в РР1 в точку(и), расположенную(ые) не выше питания. In option III,
Как вариант, зона изомеризации с кислым крупнозернистым катализатором может быть размещена внутри колонны РР1. Alternatively, an isomerization zone with an acidic coarse-grained catalyst may be located inside the PP1 column.
Выше отбора потока 6 (или выше слоя катализатора при внутреннем размещении реакционной зоны) в РР1 подают поток 8, содержащий спирт(ы), и/или эфиры, и/или воду. Сверху РР1 выводят поток, содержащий преимущественно ИП, возвращаемый по линии 4 в узел Д-1. Снизу РР1 выводят поток 5, содержащий преимущественно 2М2Б и указанные спирт(ы), эфиры и/или воду, который направляют в ректификационную колонну Р2. Сверху Р2 выводят поток 7, содержащий преимущественно 2М2Б, направляемый в узел Э и/или колонну Р3, а снизу выводят поток 8, возвращаемый в РР1. Above the withdrawal of stream 6 (or above the catalyst bed with internal placement of the reaction zone), a stream 8 containing alcohol (s) and / or ethers and / or water is supplied to PP1. At the top of PP1, a stream is output, containing predominantly IP, returned via
В варианте IV поток 3 направляют в реакционно-ректификационный аппарат РР1, содержащий как минимум выше точки питания кислый твердый катализатор, предпочтительно формованный сульфокатионит. Выше слоя катализатора вводят поток 6, содержащий преимущественно нетретичный спирт. Сверху РР1 выводят поток, содержащий преимущественно ИП, который по линии 4 возвращают в узел Д-1. Снизу РР1 выводят поток 5, содержащий эфиры, образуемые изопентенами со спиртом, и частично непрореагировавший спирт. Поток 5 подают в реакционно-ректификационный аппарат РР2, содержащий кислый твердый катализатор. Снизу РР2 выводят поток 6, содержащий преимущественно спирт, а сверху - поток 6', содержащий преимущественно 2М2Б, и частично 2М1Б, который подают в ректификационную колонну Р. Сверху колонны Р выводят поток 8, содержащий преимущественно 2М1Б, возвращаемый в РР1, а снизу - поток 7, содержащий преимущественно 2М2Б, который направляют в узел Э и/или колонну Р3. In Embodiment IV,
Исходный поток F2 (поток 9), содержащий изобутан и/или алкилбензол, подвергают окислению кислородом или кислородсодержащей газовой смесью (поток 10) в узле окисления "О". Оксидат, содержащий раствор гидропероксида трет-бутила и/или алкилбензола(ов), по линии 11 направляют в узел эпоксидирования Э и/или ректификационную колонну Р3 (предпочтительный вариант в случае использования изобутана в качестве окисляемого углеводорода). В последнем случае поток 11 (или его часть) возможно смешивают с потоком 2М2Б и сверху Р3 отгоняют поток 11а, содержащий преимущественно изобутан, который возвращают в узел окисления О, а снизу выводят поток 11б, направляемый в узел Э.The feed stream F 2 (stream 9) containing isobutane and / or alkylbenzene is oxidized with oxygen or an oxygen-containing gas mixture (stream 10) in the oxidation unit “O”. An oxidate containing a solution of tert-butyl hydroperoxide and / or alkylbenzene (s) is sent via line 11 to the epoxidation unit E and / or the P3 distillation column (the preferred option when isobutane is used as an oxidizable hydrocarbon). In the latter case, stream 11 (or part of it) is possibly mixed with stream 2M2B and stream 11a, which is predominantly isobutane, is distilled off from above P3, which is returned to oxidation unit O, and stream 11b directed to unit E is brought out from below.
Поток эпоксидата из узла Э по линии 12 направляют в узел разделения УР1, из которого выводят поток 13, содержащий преимущественно 2М2Б, возвращаемый в узел "Э", поток 14, содержащий преимущественно изобутан или алкилбензол, возвращаемый в узел "О", поток 15, содержащий преимущественно оксид 2М2-бутена, и возможно трет-бутанол, направляемый в узел превращения оксида 2М2-бутена в изопрен (узел ПО), и поток 16, содержащий преимущественно спирт(ы), образующий(е)ся из гидропероксида(ов) в процессе эпоксидирования 2М2Б. The epoxidate stream from unit E through
При использовании изобутана в качестве окисляемого углеводорода как вариант образовавшийся трет-бутанол полностью подают вместе с оксидом 2-метил-2-бутена по линии 15 в узел ПО, где наряду с превращением оксида 2-метил-2-бутена в изопрен, трет-бутанол дегидратируют в изобутен. В этом случае узлы Д-2 и УР3 не используют. When using isobutane as an oxidizable hydrocarbon, as an option, the resulting tert-butanol is completely supplied together with 2-methyl-2-butene oxide via
После превращения в узле ПО поток 17 направляют в узел разделения УР2, из которого выводят как минимум поток 18, содержащий преимущественно изопрен (ИПР), возможно поток 19, содержащий изобутен и поток(и), содержащий(е) побочные продукты (ПП) (поток 20) и воду (поток 20а). After transformation in the software unit, stream 17 is sent to separation unit UR2, from which at least
Поток 16, содержащий спирт(ы), подают (если не реализуется вариант подачи трет-бутанола совместно с оксидом в узел ПО) в узел дегидратации Д-2. Часть потока может быть выведена по линии 16а.
Из узла дегидратации Д-2 реакционную смесь или отделенную от воды ее органическую часть (поток 21) подают в узел разделения УР-3, из которого выводят поток олефина(ов) (изобутена или алкилбензола) по линии 22 и поток(и) побочных продуктов ПП и возможно воды (линия 23). From the dehydration unit D-2, the reaction mixture or its organic part separated from water (stream 21) is fed to the separation unit UR-3, from which the stream of olefin (s) (isobutene or alkylbenzene) is withdrawn via
Пример 1. В качестве сырья используют изопентан и изобутан. Переработку осуществляют в соответствии с чертежом, вариант 1. Example 1. As raw materials use isopentane and isobutane. Processing is carried out in accordance with the drawing, option 1.
Дегидрирование изопентана и одновременную изомеризацию 2М1Б в 2М2Б в узле Д-1 осуществляют в присутствии "кипящего слоя" промышленного алюмохромового катализатора ИМ-2201 при 560oC.The dehydrogenation of isopentane and simultaneous isomerization of 2M1B in 2M2B in the site D-1 is carried out in the presence of a "fluidized bed" of industrial aluminum-chromium catalyst IM-2201 at 560 o C.
В качестве ректификационной колонны Р используют колонну эффективностью 50 теор.тарелок, работающую с флегмовым числом 5,0. As a distillation column P, a column with an efficiency of 50 theoretical plates operating with a reflux ratio of 5.0 is used.
Окисление изобутана в узле "О" осуществляют кислородом воздуха в отсутствие катализатора при 135oC.The oxidation of isobutane in the node "O" is carried out with atmospheric oxygen in the absence of a catalyst at 135 o C.
Эпоксидирование 2М2Б трет-бутилгидропероксидом осуществляют в узле "Э" в присутствии катализатора, содержащего гликолят молибдена, при 90-100oC.Epoxidation of 2M2B with tert-butyl hydroperoxide is carried out in the site "E" in the presence of a catalyst containing molybdenum glycolate, at 90-100 o C.
В узел ПО направляют смесь, содержащую преимущественно окись 2-метил-2-бутена и трет-бутанол (поток 15), и осуществляют термокаталитическое превращение оксида 2М2Б в изопрен и трет-бутанола в изобутен в присутствии катализатора, содержащего фосфат бора, при 340oC.A mixture containing predominantly 2-methyl-2-butene oxide and tert-butanol (stream 15) is sent to the PO assembly and the catalytic conversion of 2M2B oxide to isoprene and tert-butanol to isobutene is carried out in the presence of a catalyst containing boron phosphate at 340 o C.
Составы и количество основных потоков даны в табл. 1. The compositions and the number of main flows are given in table. 1.
Пример 2. В качестве сырья используют изопентан и изобутан. Переработку осуществляют в соответствии с чертежом, вариант II. Example 2. As raw materials use isopentane and isobutane. Processing is carried out in accordance with the drawing, option II.
Изомеризацию в узле "И" проводят в присутствии сульфокатионитного катализатора Амберлист-35 (статическая обменная емкость СОЕ = 5,2 мг.экв/H+). В составе потока, подаваемого в узел "И", поддерживают концентрацию 90% трет-пентенов и 0,2% воды. Температура изомеризации 70oC.Isomerization in the And site is carried out in the presence of Amberlist-35 sulfation cation catalyst (static exchange capacity of СОЕ = 5.2 mg.eq / H + ). The concentration of 90% tert-pentenes and 0.2% water is maintained in the stream supplied to the And site. The temperature of isomerization of 70 o C.
Поток 7, содержащий преимущественно 2М2Б, перед подачей в узел эпоксидирования смешивают с потоком оксидата из узла "О" (поток 11), в колонне Р3 отгоняют поток изобутана (поток 11а), возвращаемый в узел окисления "О", и кубовую смесь, включающую 27,7% трет-бутилгидропероксида, 29,6% трет-бутанола и 20,5% 2М2Б, подают в узел эпоксидирования "Э" (катализатор на основе гликолята молибдена). Эпоксидат (поток 12) подвергают разделению в узле УР1. Поток 15, содержащий преимущественно окись 2М2Б и трет-бутанол, направляют в узел ПО, где подвергают термокаталитическому превращению на кислом гетерогенном катализаторе, содержащем фосфат бора. Реакционную смесь подвергают разделению в узле УР2, где, в частности, выделяют изопрен (поток 18) и изобутен (поток 19).
Подача сырья F1 и F2 составляет соответственно 1,0 т/ч и 1,44 т/ч.The feed rate of F 1 and F 2 is 1.0 t / h and 1.44 t / h, respectively.
В результате получают 0,53 т/ч изопрена и 1,27 т/ч изобутена. The result is 0.53 t / h of isoprene and 1.27 t / h of isobutene.
Пример 3. В качестве сырья используют изопентан и изобутан. Переработку осуществляют в соответствии с чертежом, вариант III. Example 3. As raw materials use isopentane and isobutane. Processing is carried out in accordance with the drawing, option III.
Дегидрирование в узле Д-1 осуществляют в двух реакторах в присутствии стационарного алюмохромового катализатора ДВ-3М при 550oC циклическим переключением на максимальную регенерацию и разогрев катализатора.Dehydrogenation in the site D-1 is carried out in two reactors in the presence of a stationary alumochromic catalyst DV-3M at 550 o C by cyclic switching to the maximum regeneration and heating of the catalyst.
Смесь углеводородов С5 (поток 3) подвергают разделению в ректификационной колонне РР1, в верхнюю часть которой подают (в основном из куба последующей колонны Р2) поток, содержащий преимущественно трет-пентанол в количестве, обеспечивающем его концентрацию в точке вывода бокового отбора 30-40 мас.%. Из РР1 выводят боковой поток 6, направляемый в узел изомеризации "И", содержащий сульфоионитный катализатор Амберлист-15 (СОЕ = 4,7). Изомеризацию проводят при 60-65oC. Из узла "И" изомеризат возвращают в среднюю или нижнюю часть колонны РР1.A mixture of C 5 hydrocarbons (stream 3) is subjected to separation in a distillation column PP1, to the upper part of which a stream containing mainly tert-pentanol in an amount ensuring its concentration at the lateral withdrawal point 30-40 is supplied (mainly from the cube of the subsequent column P2) wt.%. A side stream 6 is withdrawn from PP1, which is directed to the "I" isomerization unit containing the Amberlist-15 sulfonic ion catalyst (СОЕ = 4.7). Isomerization is carried out at 60-65 o C. From the node "And" the isomerizate is returned to the middle or lower part of the PP1 column.
Отгоняемый в Р-2 поток 7 до подачи в узел "Э" смешивают с потоком 11 с последующей отгонкой потока изобутана (11а) в колонне Р3. В узле "Э" используют катализатор, содержащий алкоголяты молибдена. The
В узле УР1 из реакционной смеси (поток 12) выделяют поток 15, содержащий преимущественно окись 2-метил-2-бутена и поток 16, содержащий преимущественно трет-бутанол. Отделение оксида 2-метил-2-бутена от трет-бутанола осуществляют с помощью ректификации в присутствии воды в качестве селективного агента. In unit UR1,
В потоке 15 окись 2-метил-2-бутена первоначально подвергают изомеризации в ненасыщенный спирт в присутствии катализатора на основе фосфата лития при 250oC, а затем осуществляют дегидратацию образующегося спирта в присутствии сульфоионитного катализатора в H+-форме при 90oC.In
В потоке 16 осуществляют дегидратацию трет-бутанола в реакционно-ректификационном аппарате, содержащем формованный с полипропиленом сульфоионитный катализатор КУ-2ФПП (СОЕ = 3,3) при 70-80oC. Подача сырья F1 и F2 составляет соответственно 1,0 т/ч и 1,9 т/ч.In
В результате получают 0,50 т/ч изопрена и 1,73 т/ч изобутена. The result is 0.50 t / h of isoprene and 1.73 t / h of isobutene.
Пример 4. В качестве сырья используют изопентан и изобутан. Переработку осуществляют в соответствии с чертежом, вариант IV. Example 4. As raw materials use isopentane and isobutane. Processing is carried out in accordance with the drawing, option IV.
Дегидрирование изопентана в узле Д-1 осуществляется на платинусодержащем катализаторе при 540oC. Поток 3 подвергают противоточному контактированию с н-бутанолом (поток 6) в реакционно-ректификационном аппарате РР1, содержащем формованный сульфоионитный катализатор КИФ (СОЕ = 3,6). Н-бутанол подают в мольном отношении к сумме изопентенов 1,5:1. В реакционной зоне поддерживают температуру 60-70oC. Сверху выводят поток 4, содержащий практически концентрированный изопентан, возвращаемый в Д-1. Из куба выводят поток, содержащий н-бутил-трет-пентиловый эфир и частично н-бутанол, который направляют в реакционно-ректификационный аппарат РР2, также содержащий катализатор КИФ.The isopentane dehydrogenation in the D-1 unit is carried out on a platinum-containing catalyst at 540 °
Сверху РР2 выводят смесь изопентенов, содержащую ~ 85% 2М2Б и ~ 15% 2М1Б, которую далее разделяют в колонне Р, и поток 8, содержащий преимущественно 2М1Б, возвращают в РР1. On top of PP2, a mixture of isopentenes containing ~ 85% 2M2B and ~ 15% 2M1B, which is further separated in column P, is withdrawn, and stream 8, containing predominantly 2M1B, is returned to PP1.
Из эпоксидата (поток 12) в узле УР1 выделяют, в частности, поток 15, содержащий окись 2М2Б и трет-бутанол, направляемый в узел ПО. Превращение окиси 2М2Б осуществляют путем гидратации ее в гликоль C5 в присутствии 1% гидроокиси калия при 90oC, а затем дегидратируют образовавшийся гликоль и трет-бутанол при 110oC в реакционно-ректификационном аппарате в присутствии сульфоионитного катализатора КУ-2ФПП. В узле УР2 из полученной при дегидратации смеси выделяют изопрен и изобутен.Of the epoxidate (stream 12) in unit UR1, in particular, stream 15 containing 2M2B oxide and tert-butanol is sent to the PO unit. The conversion of 2M2B oxide is carried out by hydrating it into C 5 glycol in the presence of 1% potassium hydroxide at 90 ° C, and then the resulting glycol and tert-butanol are dehydrated at 110 ° C in a reaction-distillation apparatus in the presence of a KU-2FPP sulfonic ion catalyst. In unit UR2, isoprene and isobutene are isolated from the mixture obtained by dehydration.
Подача сырья F1 и F2 составляет соответственно 1,0 т/ч и 1,52 т/ч.The feed rate of F 1 and F 2 is 1.0 t / h and 1.52 t / h, respectively.
В результате получают 0,50 т/ч изопрена и 1,27 т/ч изобутена. The result is 0.50 t / h of isoprene and 1.27 t / h of isobutene.
Пример 5. В качестве сырья используют изопентан (F1) и этилбензол (P2). Переработку осуществляют в соответствии с чертежом, вариант III.Example 5. As raw materials use isopentane (F 1 ) and ethylbenzene (P 2 ). Processing is carried out in accordance with the drawing, option III.
Этилбензол подвергают окислению кислородоазотной смесью (50% кислорода) в узле "О" при 55oC. Проводят эпоксидирование 2-метил-2-бутена полученной гидроперекисью этилбензола в присутствии катализатора, содержащего гликолят молибдена, при 90-100oC. В результате эпоксидирования образуется окись 2-метил-2-бутена и метилфенилкарбинол.Ethylbenzene is subjected to oxidation with an oxygen-nitrogen mixture (50% oxygen) in the O unit at 55 ° C. The 2-methyl-2-butene obtained is epoxidized with ethylbenzene hydroperoxide in the presence of a catalyst containing molybdenum glycolate, at 90-100 ° C. As a result of epoxidation 2-methyl-2-butene oxide and methylphenylcarbinol are formed.
Реакционную смесь разделяют в узле разделения УР1 и поток 15, содержащий преимущественно окись 2-метил-2-бутена, подвергают термокаталитическому превращению в изопрен при 350oC в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего стронций, с последующим выделением изопрена.The reaction mixture is separated in the separation unit UR1 and
Поток 16, содержащий преимущественно метилфенилкарбинол, подвергают дегидратации в узле Д-2 в присутствии кислого гетерогенного катализатора - активного оксида алюминия при 280oC, после чего в узле Р3 из реакционной смеси выделяют стирол.
Подача сырья F1 и F2 составляет соответственно 1,0 т/ч и 1,51 т/ч.The feed rate of F 1 and F 2 is 1.0 t / h and 1.51 t / h, respectively.
Составы и количество основных потоков даны в табл. 2
В результате получают 0,54 т/ч изопрена и 1,36 т/ч стирола.The compositions and the number of main flows are given in table. 2
The result is 0.54 t / h of isoprene and 1.36 t / h of styrene.
Пример 6. В качестве сырья используют изопентан (F1) и изопропилбензол (F2). Переработку осуществляют в соответствии с чертежом, вариант III с использованием катализаторов и температур в реакционных зонах, аналогичных используемым в примере 5.Example 6. As raw materials use isopentane (F 1 ) and isopropylbenzene (F 2 ). Processing is carried out in accordance with the drawing, option III using catalysts and temperatures in the reaction zones similar to those used in example 5.
Подача F1 и F2 составляет соответственно 1,0 т/ч и 1,54 т/ч.The feed rate of F 1 and F 2 is 1.0 t / h and 1.54 t / h, respectively.
В результате получают 0,54 т/ч изопрена и 1,38 т/ч α- метилстирола. The result is 0.54 t / h of isoprene and 1.38 t / h of α-methylstyrene.
Составы и количество основных потоков даны в табл. 3. The compositions and the number of main flows are given in table. 3.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98115116/04A RU2170225C2 (en) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | Method of combined preparation of isoprene and isobutene or alkenyl benzene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98115116/04A RU2170225C2 (en) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | Method of combined preparation of isoprene and isobutene or alkenyl benzene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98115116A RU98115116A (en) | 2000-05-20 |
| RU2170225C2 true RU2170225C2 (en) | 2001-07-10 |
Family
ID=20209372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98115116/04A RU2170225C2 (en) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | Method of combined preparation of isoprene and isobutene or alkenyl benzene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2170225C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2329246C1 (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-20 | Олег Станиславович Павлов | Method of obtaining 2-methyl-2-butene from isopentane and method of obtaining isoprene from isopentane |
| EP4007755A1 (en) * | 2019-08-01 | 2022-06-08 | ExxonMobil Research and Engineering Company | Process and system to make substituted lactones |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1128094A (en) * | 1965-05-25 | 1968-09-25 | Halcon International Inc | Improvements in or relating to the production of isoprene |
| GB1173409A (en) * | 1967-06-12 | 1969-12-10 | Shell Int Research | Process for the Production of Isoprene |
| GB1188741A (en) * | 1967-10-16 | 1970-04-22 | Atlantic Richfield Co | Method for the Oxidation of Internal Olefins. |
| US3758610A (en) * | 1971-03-22 | 1973-09-11 | Sun Oil Co | Preparation of isoprene from isobutylene and methylal |
| RU2102370C1 (en) * | 1996-02-20 | 1998-01-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр по нефтехимическим технологиям" | Method of preparation of isoprene |
-
1998
- 1998-08-04 RU RU98115116/04A patent/RU2170225C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1128094A (en) * | 1965-05-25 | 1968-09-25 | Halcon International Inc | Improvements in or relating to the production of isoprene |
| GB1173409A (en) * | 1967-06-12 | 1969-12-10 | Shell Int Research | Process for the Production of Isoprene |
| GB1188741A (en) * | 1967-10-16 | 1970-04-22 | Atlantic Richfield Co | Method for the Oxidation of Internal Olefins. |
| US3758610A (en) * | 1971-03-22 | 1973-09-11 | Sun Oil Co | Preparation of isoprene from isobutylene and methylal |
| RU2102370C1 (en) * | 1996-02-20 | 1998-01-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр по нефтехимическим технологиям" | Method of preparation of isoprene |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2329246C1 (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-20 | Олег Станиславович Павлов | Method of obtaining 2-methyl-2-butene from isopentane and method of obtaining isoprene from isopentane |
| EP4007755A1 (en) * | 2019-08-01 | 2022-06-08 | ExxonMobil Research and Engineering Company | Process and system to make substituted lactones |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4469905A (en) | Process for producing and extracting C2 to C6 alcohols | |
| KR101157813B1 (en) | Process for preparing tert-butanol from isobutene-containing hydrocarbon mixtures | |
| KR20090031633A (en) | Process for the preparation of isopropanol and 2-butanol from the corresponding alkanes | |
| CN109456190A (en) | A kind of method of the continuous synthesizing propylene glycol monomethyl ether acetate of the highly selective catalytic distillation of low temperature | |
| US3391213A (en) | Isoprene production from isopentane via hydroperoxide and borate ester | |
| JPS61280443A (en) | Production of methyl tertiary butyl ether | |
| RU2008103613A (en) | REACTIVE RECTIFICATION WITH RETURN TO THE OLEFIN PROCESS | |
| JP5890849B2 (en) | Method for producing high-purity isobutene using glycol ether | |
| CN108558590A (en) | Integrated approach for the method for the cracking production high-purity isobutylene by MTBE or ETBE and for producing related ether | |
| US5324866A (en) | Integrated process for producing diisopropyl ether from isopropyl alcohol | |
| RU2170225C2 (en) | Method of combined preparation of isoprene and isobutene or alkenyl benzene | |
| CN101069858A (en) | Method for recovering aluminium alcoholate catalyst in preparation of non-saturated alcohol by transfer reduction of non-saturated aldehydo-hydrogen | |
| KR970001489B1 (en) | Process for producing trioxan | |
| CN102452935A (en) | Preparation method of p-acetophenone acetate and hydrogenation and dehydration products thereof | |
| CN112174914A (en) | Method for gas-phase epoxidation reaction of olefin and hydroperoxide | |
| JPS6351343A (en) | Manufacture of isopropyl alcohol and tertiary alcohol of 4-5 carbon atoms | |
| US3665047A (en) | Method for the simultaneous preparation of a diolefin and an olefin | |
| KR101421755B1 (en) | Process for producing alkyl ether by etherification of isobutene | |
| JPS6327332B2 (en) | ||
| CN109280001A (en) | A kind of environment-friendly preparation method of 2,5- xylenol | |
| US5157161A (en) | One-step synthesis of methyl t-butyl ether from t-butanol using hydrogen fluoride-modified montmorillonite clays | |
| CN115583906B (en) | Treatment method and recycling method of m-diisopropylbenzene oxidation liquid and production method of resorcinol | |
| CN106588597A (en) | Method for purifying polyoxyethene dimethyl ether | |
| RU2102370C1 (en) | Method of preparation of isoprene | |
| RU2329246C1 (en) | Method of obtaining 2-methyl-2-butene from isopentane and method of obtaining isoprene from isopentane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090805 |