RU2554009C1 - Способ получения изопрена - Google Patents
Способ получения изопрена Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554009C1 RU2554009C1 RU2014115255/04A RU2014115255A RU2554009C1 RU 2554009 C1 RU2554009 C1 RU 2554009C1 RU 2014115255/04 A RU2014115255/04 A RU 2014115255/04A RU 2014115255 A RU2014115255 A RU 2014115255A RU 2554009 C1 RU2554009 C1 RU 2554009C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acids
- isoprene
- mixture
- metal cations
- ortho
- Prior art date
Links
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 5
- GDKSTFXHMBGCPG-UHFFFAOYSA-N 4,4-dimethyl-1,3-dioxane Chemical compound CC1(C)CCOCO1 GDKSTFXHMBGCPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 claims description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 abstract 1
- -1 alkyl tert-butyl ether Chemical compound 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001293 incoloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- QPXWUAQRJLSJRT-UHFFFAOYSA-N diethoxyphosphinothioyl diethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OP(=S)(OCC)OCC QPXWUAQRJLSJRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N parathion Chemical compound CCOP(=S)(OCC)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical group [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (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. Получение изопрена осуществляют жидкофазным взаимодействием формальдегида и изобутилена и/или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметилдиоксана-1,3 и триметилкарбинола, при повышенной температуре и давлении в присутствии водного раствора неорганической кислоты и катионов металлов, с отгонкой продуктов реакции и воды из реакционной зоны и последующим выделением изопрена, при этом синтез изопрена ведут в присутствии катализатора, включающего 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. Заявленный способ позволяет осуществлять процесс с более высокой производительностью. 2 з.п. ф-лы, 8 пр., 1 табл.
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 и триметилкарбинола.
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 или источником изобутилена: третбутиловый спирт (ТБС) и/или алкилтретбутиловый эфир (АТБЭ) 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 - осадков, которые вредны сами по себе и вызывают смолообразование. Это приводит к засорению 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.), что осложняет технологию процесса в связи с необходимостью частых остановок, прочистки трубопроводов, запорной арматуры и замены указанных устройств. Кроме того, этот способ дает недостаточно высокий выход изопрена (80,3 мол.% на превращенный формальдегид).
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения изопрена, описанный в патенте РФ №2132321 (опубликовано 27.06.1999). По указанному способу получают изопрен 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 способом получения изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида и изобутилена и/или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметилдиоксана-1,3 и триметилкарбинола, при повышенной температуре и давлении в присутствии в качестве катализатора водного раствора неорганической кислоты и катионов металлов, с отгонкой продуктов реакции и воды из реакционной зоны и последующим выделением изопрена, при этом синтез изопрена ведут в присутствии катализатора, включающего 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.
Предпочтительно, процесс проводят при температуре 150-200°C и давлении 6-17 атм.
Предпочтительно, в качестве катионов металлов VI и X группы Периодической таблицы элементов Менделеева катализатор содержит катионы металлов хрома и никеля.
В качестве реакторов для осуществления предлагаемого способа получения изопрена 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 более одного. 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.
Отличие предлагаемого способа от известного состоит в том, что процесс проводят в присутствии катализатора, включающего 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.
Повышение выхода целевого продукта в предлагаемом способе основано на синергетическом эффекте.
Присутствие в катализаторе только одного из указанных катионов металлов либо только одной из указанных неорганических кислот недостаточно для достижения технического результата.
Заявленный способ позволяет осуществлять процесс с более высокой селективностью и производительностью и, как следствие, улучшить технико-экономические показатели процесса.
Промышленная применимость изобретения 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 контактирования веществ проводят в реакторе при температуре 165°С 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 (3)
1. Способ получения изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида и изобутилена и/или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметилдиоксана-1,3 и триметилкарбинола, при повышенной температуре и давлении в присутствии в качестве катализатора водного раствора неорганической кислоты и катионов металлов, с отгонкой продуктов реакции и воды из реакционной зоны и последующим выделением изопрена, отличающийся тем, что синтез изопрена ведут в присутствии катализатора, включающего 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. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят при температуре 150-200°C и давлении 6-17 атм.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор содержит катионы металлов хрома и никеля.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014115255/04A RU2554009C1 (ru) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | Способ 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 |
|---|---|---|---|
| RU2014115255/04A RU2554009C1 (ru) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | Способ получения изопрена |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2554009C1 true RU2554009C1 (ru) | 2015-06-20 |
Family
ID=53433874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014115255/04A RU2554009C1 (ru) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | Способ получения изопрена |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2554009C1 (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 RU2014115255/04A patent/RU2554009C1/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 |
|---|---|---|
| CN107108398B (zh) | 用于含氧化合物的脱水的方法 | |
| JP6485456B2 (ja) | γ，δ−不飽和アルコールの製造方法 | |
| CN111807929B (zh) | 一种2-甲基-3-丁炔-2-醇的分离方法 | |
| JP7132219B2 (ja) | 失活ヒドロホルミル化触媒溶液を再生する方法 | |
| RU2554354C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
| KR20180084050A (ko) | 유동 지수를 사용한 선택적인 수소화 | |
| JP6687281B2 (ja) | 共役ジエンの製造方法 | |
| RU2554009C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
| CN107107049A (zh) | 选择性氢化催化剂及其制备和使用方法 | |
| RU2553824C1 (ru) | Катализатор для получения изопрена | |
| KR102560200B1 (ko) | γ,δ-불포화 알코올의 제조 방법 | |
| EA201791013A1 (ru) | Способ получения циклогексанона из фенола | |
| WO2015187050A1 (ru) | Катализатор и способ получения изопрена | |
| RU2132321C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
| US20160355449A1 (en) | Hydrogenation Using Highly Selective Catalyst | |
| ZA202309590B (en) | Process and system for producing a target compound | |
| CN105793227B (zh) | 醛氧化方法 | |
| RU2621344C1 (ru) | Способ получения циклических ацеталей | |
| Agustriyanto et al. | Model of steady state cyclohexane oxidation for ketone-alcohol (KA) oil production | |
| RU2608303C1 (ru) | Кальцийфосфатный катализатор для парофазной дегидратации фракции метилфенилкарбинола | |
| RU134823U1 (ru) | Установка синтеза изопрена | |
| US9255061B2 (en) | Dehydroxylation of nitroalcohols to nitroalkanes | |
| RU2459790C1 (ru) | Способ получения изопрена | |
| RU2616450C1 (ru) | Способ получения бромциклогексана | |
| RU2458923C1 (ru) | Способ получения 4,4-диметил-1,3-диоксана |