Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА - Патент РФ 2193570
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способу получения полиизопренового каучука из изопентана, включающему как минимум зоны преимущественного дегидрирования изопентана и преимущественного дегидрирования образующихся изоамиленов, в которых дегидрирование осуществляют на разных катализаторах и/или при разных температурах и давлениях, зоны выделения и ректификационного разделения образующихся смесей углеводородов С5, зону очистки от микропримесей, вредных для полимеризации, и зону полимеризации изопрена. В соответствии с изобретением предложено смесь углеводородов С5, выделяемую при переработке контактного газа преимущественного дегидрирования изоамиленов и содержающую преимущественно пентадиены, изомилены и возможно изопентан, отделять как минимум от пипериленов, подвергать очистке как минимум от циклопентадиена, α-ацетиленов и кислородсодержащих соединений и направлять в зону полимеризации изопрена в углеводородной смеси. При этом от полимера(ов) отделяют как минимум углеводороды С5 и направляют их в рецикл в зону(ы) дегидрирования, и/или зону(ы) ректификации, и/или частично в зону полимеризации. Технический результат - упрощение технологической схемы получения полиизопренового каучука. 12 з.п.ф-лы, 5 ил., 3 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2193570
Класс(ы) патента: C08F136/08, C07C11/18
Номер заявки: 99100510/04
Дата подачи заявки: 10.01.1999
Дата публикации: 27.11.2002
Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Ярсинтез"
Автор(ы): Павлов С.Ю.; Горшков В.А.; Чуркин В.Н.; Котельников Г.Р.; Шишкин А.Н.; Беспалов В.П.; Рахимов Р.Х.; Кутузов П.И.; Бажанов Ю.П.; Вижняев В.И.; Кузьменко В.В.; Васильев В.А.
Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Ярсинтез"
Описание изобретения: Способ относится к области получения изопрена и полиизопренового каучука из изопентана.
Известен способ [П. А. Кирпичников, В.В. Береснев, Л.М. Попова, Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. Изд. "Химия", Ленинград, 1986] получения полиизопренового каучука из изопентана, включающий, как минимум, зоны дегидрирования изопентана, зоны выделения из контактного газа С5-фракции, содержащей преимущественно изопентан и изоамилены, зоны разделения изопентан-изоамиленовой смеси экстрактивной ректификацией с возвращением изопентана в зону дегидрирования изопентана, зоны дегидрирования изоамиленов, зоны выделения из контактного газа С5-фракции, содержащей преимущественно изоамилены и пентадиены, зоны разделения изоамилен-пентадиеновой фракции экстрактивной ректификацией и ректификации изопрена от пипериленов, зоны глубокой очистки изопрена от циклопентадиена, α-ацетиленов и карбонильных соединений (стр. 53-64) и зоны полимеризации изопрена в среде насыщенного углеводородного растворителя (изопентана) (стр. 126-138). При этом растворитель отгоняется от полимера и возвращается в зону полимеризации совместно с потоком "свежего" изопрена.
Указанная схема получения полиизопренового каучука весьма сложна и энергоемка.
Нами предлагается способ получения полиизопренового каучука из изопентана, включающий как минимум зоны преимущественного дегидрирования изопентана и преимущественного дегидрирования образующихся изоамиленов, в которых дегидрирование осуществляют на разных катализаторах и/или при разных температурах и давлениях, зоны выделения и ректификационного разделения образующихся смесей углеводородов С5, зону очистки от микропримесей, вредных для полимеризации, и зону полимеризации изопрена, заключающийся в том, что смесь углеводородов С5, выделяемую при переработке контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изоамиленов и содержащую преимущественно пентадиены, изоамилены и возможно изопентан, отделяют как минимум от пипериленов, подвергают очистке как минимум от циклопентадиена, α-ацетиленов и кислородсодержащих соединений и направляют в зону полимеризации изопрена в углеводородной смеси, от полимера(ов) отделяют как минимум углеводороды С5 и направляют их в рецикл в зону(ы) дегидрирования, и/или в зону(ы) ректификации, и/или частично в зону полимеризации.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов частично или полностью подают контактный газ из зоны преимущественного дегидрирования изопентана или/и выделенную из него смесь, содержащую преимущественно углеводороды С5.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что в зону(ы) дегидрирования подают поток(и), содержащий(е) изопентан, изоамилены и возможно небольшое количество пентадиена(ов).
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что в зоне преимущественного дегидрирования изопентана используют катализаторы, содержащие преимущественно оксиды хрома или оксиды титана и цинка и алюминия, или платину на носителе, а в зоне преимущественного дегидрирования изоамиленов - катализаторы, содержащие преимущественно оксиды железа или фосфаты кальция, хрома и никеля или платину на носителе, устойчивые к водяному пару.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов и/или в зону преимущественного дегидрирования изопентана вводят водяной пар.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что между зонами преимущественного дегидрирования изопентана и изоамиленов из газового потока отделяют унесенные частицы катализатора с помощью циклона(ов) и/или фильтра(ов) и/или водной промывки.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что из углеводородной смеси, извлекаемой из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изопентана, отгоняют поток, содержащий преимущественно изопентан, 3-метил-1-бутен и 2-метил-1-бутен, который возвращают в зону преимущественного дегидрирования изопентана, а кубовый поток направляют в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что из углеводородной смеси, извлекаемой из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изопентана, выделяют ректификационный поток, содержащий как минимум изопрен, 2-метил-1-бутен и изопентан, который подвергают очистке от микропримесей, вредных для полимеризации изопрена, а кубовый поток направляют в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что смесь углеводородов С5, извлекаемую из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изоамиленов, подвергают ректификации с выводом дистиллята, содержащего преимущественно изопентан, изопрен и 2-метил-1-бутен, который подвергают очистке от микропримесей, вредных для полимеризации изопрена, и выводят кубовый поток, содержащий преимущественно пиперилены и 2-метил-2-бутен, из которого удаляют пиперилены с помощью их химического связывания, и/или полимеризации, и/или гидрирования, и поток, содержащий преимущественно 2-метил-2-бутен, направляют в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что ректификацию смеси углеводородов С5, извлекаемой из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изоамиленов, осуществляют в присутствии полярного растворителя, который выводят в составе кубового потока, содержащего пиперилены, с последующим их отделением, а в качестве дистиллята выводят смесь, содержащую изопентан, изоамилены и изопрен, которую далее подвергают очистке от микропримесей, вредных для полимеризации изопрена.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что ректификацию смеси углеводородов С5, получаемой из контактного газа зоны дегидрирования преимущественно изоамиленов, осуществляют в присутствии полярного растворителя и выводят дистиллят, содержащий преимущественно изопентан, возвращаемый в зону преимущественного дегидрирования изопентана, а кубовый продукт подвергают дальнейшему разделению, выделяют поток изопренсодержащей смеси и подвергают его очистке от микропримесей, вредных для полимеризации изопрена.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что при ректификации с полярным растворителем смеси углеводородов С5, извлеченной из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изоамиленов, выше ввода углеводородной смеси, но ниже ввода полярного растворителя выводят боковой поток, содержащий преимущественно изоамилены и изопентан, который предпочтительно после очистки от полярного растворителя направляют полностью или большей частью в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов и возможно частично в зону очистки совместно с изопренсодержащим потоком.
Как вариант предлагается способ, заключающийся в том, что углеводородный поток, выделяемый после полимеризации изопрена и содержащий преимущественно углеводороды С5, подвергают ректификации и дистиллят с повышенной концентрацией изопентана направляют в зону преимущественного дегидрирования изопентана, а кубовый продукт с повышенной концентрацией изоамиленов направляют в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов.
В формуле и описании изобретения выражения "зона дегидрирования изопентана" и "зона дегидрирования изоамиленов" употребляются для обозначения реакций, преимущественно протекающих в каждой из зон. При этом в зонах могут иметь место и другие реакции: дегидрирования изопентана в "зоне дегидрирования изоамиленов", дегидрирования изоамиленов в "зоне дегидрирования изопентана", изомеризации и т.п.
В качестве реакторов дегидрирования могут использоваться любые подходящие реакторы со стационарным или псевдокипящим твердым катализатором, работающие при давлении, близком к атмосферному, и/или небольшом избыточном давлении, и/или под вакуумом, могут использоваться различные катализаторы дегидрирования и различные способы подвода теплоты: путем перегрева сырья, подачи перегретого водяного пара, промежуточного перегрева потоков, циклического выжигания кокса на катализаторе и/или сжигания углеводородов, перегрева движущегося (или "кипящего") катализатора в отдельных реакционных зонах и т.п. Могут быть использованы любые подходящие катализаторы дегидрирования, содержащие хром, никель, железо, платину и т.п.
В качестве полярного растворителя при селективном ректификационном разделении углеводородов могут использоваться различные высокополярные, предпочтительно апротонные, растворители или их смеси с водой и/или органическими веществами, а именно: диметилформамид, диметилацетамид, N-метилпирролидон, метоксипропионитрил, ацетонитрил и т.п.
Растворители могут содержать добавки, предотвращающие полимеризацию пентадиенов, ингибиторы коррозии, пеногасители и т.п.
Очистка изопрена от кислородсодержащих примесей, циклопентадиена и ацетиленовых соединений может осуществляться любыми способами, обеспечивающими содержание примесей в потоке, подаваемом на полимеризацию не более 50 ppm, предпочтительно не более 5 ppm, например с помощью водной отмывки от кислородсодержащих соединений, химического связывания циклопентадиена, каталитического гидрирования ацетиленовых соединений, обработкой металлоорганическими (в т.ч. алюминийорганическими) соединениями и т.п.
Применение предложенного способа иллюстрируется рисунками (фиг.1-5) и примерами 1-9.
Приводимые рисунки и примеры не исчерпывают возможных вариантов осуществления предложенного изобретения и возможны иные технологические варианты при соблюдении сути изобретения, изложенной в формуле изобретения.
Согласно фиг.1 изопентан подают в зону преимущественного дегидрирования изопентана Д-1. Контактный газ (поток 1), возможно совместно с потоком перегретого водяного пара, направляется в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов Д-2. Возможно пропускание газового потока 1 через систему пылеулавнивания ПУ.
Контактный газ из зоны Д-2 (поток 2) направляют в зону выделения углеводородов ВУ, где из него выделяют смесь углеводородов С5 (поток 3), содержащую как минимум изопентан, изоамилены, изопрен и пиперилен. Ее подвергают ректификации в зоне Р-1 и в качестве кубового продукта выводят поток 7, содержащий преимущественно пиперилены, и 2-метил-2-бутен, а в качестве дистиллята выводят смесь, содержащую изопентан, изоамилены (преимущественно 2-метил-1-бутен) и изопрен (поток 4), которую подвергают глубокой очистке от примесей циклопентадиена, α-ацетиленов и карбонильных соединений в зоне очистки О и направляют (поток 5) в зону полимеризации изопрена и выделения полимера (зона П).
Отогнанный от полимера поток углеводородов С5, содержащий преимущественно изопентан и изоамилены с примесью изопрена (поток 6) направляют в зону Д-1 и/или зону Д-2.
Из потока, содержащего пиперилены и 2-метил-2-бутен (поток 7), удаляют пиперилен с помощью его химического связывания и/или превращения в олиго- и полипиперилены и поток, содержащий преимущественно 2-метил-2-бутен (поток 8) направляют в зону Д-2.
Возможен вариант, согласно которому поток 7 направляют на синтез эфиров.
Согласно фиг. 2 в отличие от фиг.1 из контактного газа со стадии Д-1 (потока 1) в зоне ВУ/ выделяют поток, содержащий преимущественно углеводороды С5. Из указанного потока отгоняют с помощью ректификации в колонне (зоне) Р поток 1А, содержащий преимущественно изопентан, а также частично 3-метил-1-бутен, 2-метил-1-бутен и возможно частично изопрен, который возвращают в зону Д-1 или направляют в зону очистки О.
Кубовый продукт колонны Р (поток 1Б), содержащий преимущественно 2-метил-2-бутен, подают в зону дегидрирования Д-2.
Рецикловый поток 6 из зоны полимеризации П подают преимущественно в зону Д-2.
Согласно фиг.3 при ректификации с полярным растворителем в зоне Р-1 смеси углеводородов С5, получаемой из контактного газа зоны дегидрирования изоамиленов, выше ввода углеводородной смеси, но ниже ввода полярного растворителя выводят боковой поток 6Б, содержащий преимущественно изоамилены и изопентан, который предпочтительно после отгонки от полярного растворителя направляют полностью или преимущественно в зону Д-2 и возможно частично в зону О совместно с изопренсодержащим потоком 4.
Согласно фиг. 4 в отличие от фиг.1 смесь углеводородов С5 из зоны ВУ (поток 3) подвергают разделению в зоне Р-1 ректификацией в присутствии полярного растворителя ПР. В смеси с полярным растворителем снизу Р-1 выводят главным образом пиперилены, которые далее отгоняют от ПР в зоне Р-2 (поток 7).
Сверху зоны Р-1 выводят смесь изопентана, изоамиленов и изопрена, которую подвергают глубокой очистке в зоне О, полимеризуют изопрен в зоне П и отогнанный от полимера поток 6, содержащий преимущественно изопентан и изоамилены предпочтительно подвергают ректификации в зоне Р-3. Сверху выводят поток 6А, содержащий преимущественно изопентан и 2-метил-1-бутен, который направляют в зону дегидрирования Д-1, а снизу выводят поток 6Б, содержащий преимущественно 2-метил-2-бутен, который направляют в зону Д-2.
Согласно фиг. 5 смесь углеводородов С5 из зоны ВУ (поток 3) подвергают разделению в зоне Р-1 ректификацией в присутствии полярного растворителя ПР и в качестве дистиллята выводят поток 6, содержащий преимущественно изопентан, который направляют в зону Д-1. Снизу выводят смесь полярного растворителя с изоамиленами и пентадиенами. В зоне Р-2 от ПР (который далее возвращают в Р-1) отгоняют поток 4А, содержащий изоамилен, изопрен и пиперилены, который разделяют в зоне Р-3. Отогнанный поток 4, содержащий преимущественно изоамилены, изопрен и возможно часть изопентана, подвергают очистке в зоне О и полимеризации изопрена в зоне П. После полимеризации отгоняют поток, содержащий преимущественно изоамилены и возможно изопентан, и предпочтительно в виде потока 8 направляют его в зону Д-2.
Из выводимого из Р-3 потока 7, содержащего пиперилены и 2-метил-2-бутен, удаляют пиперилен и поток, содержащий преимущественно 2-метил-2-бутен, возвращают в зону Д-2.
На фиг. 5 показан также вариант переработки, согласно которому поток 6А из куба Р-1 или/и поток 4А из Р-2 направляют в зону Р-2/, в верхнюю часть которой дополнительно вводят ПР и сверху которой выводят поток 8/, содержащий преимущественно изоамилены, который возвращают в Д-2. В зоне Р-3/ отгоняют углеводороды от ПР и далее в ректификационной зоне Р-4/ выводят дистиллят, содержащий преимущественно изопрен (поток 4/), который направляют в зону О и далее в зону полимеризации П.
Представленные фиг. 1-5 и примеры не исчерпывают возможных вариантов переработки и возможны иные варианты с соблюдением сути изобретения, изложенного в формуле изобретения.
В частности, возможны варианты, где в узле выделения углеводородов (ВУ) наряду с выделением С5-фракции осуществляют и очистку ее от примесей, например от примесей карбонильных и ацетиленовых углеводородов, путем азеотропной ректификации в присутствии изопентана. Возможен вариант, в котором С5-фракцию подвергают очистке от пипериленов и циклопентадиена путем ректификации и далее выделенную пипериленсодержащую фракцию подвергают очистке от углеводородов С6 и более тяжелых углеводородов.
ПРИМЕР 1
Процесс осуществляется согласно фиг.1.
В зоне дегидрирования Д-1 используется "кипящий слой" алюмохромового микросферического катализатора. Температура в зоне дегидрирования составляет 540-600oС.
В зоне дегидрирования Д-2 используется стационарный слой железо-окисного катализатора. Температура 570-650oС.
В зону дегидрирования Д-1 подают 200 кг/ч исходного изопентана и рецикловые продукты.
В зону дегидрирования Д-2 подается перегретый водяной пар в количестве 1000 кг/ч.
Выделение С5-фракции из контактного газа в зоне ВУ осуществляется путем компримирования, охлаждения и абсорбции тяжелым углеводородным абсорбентом с последующей отгонкой С5-фракции.
Разделение в зоне Р-1 осуществляется ректификацией. Очистка в зоне О осуществляется: от циклопентадиена - путем взаимодействия циклопентадиена с циклогексаноном в присутствии щелочи, от карбонильных соединений - водной отмывкой, от α-ацетиленов - путем гидрирования. Остаточная концентрация составляет: циклопентадиена -0,00002%, α-ацетиленов - 0,0001%, карбонильных соединений - 0,00005%.
Полимеризация в зоне П осуществляется в присутствии титанового каталитического комплекса, приготовленного с использованием тетрахлорида титана, триизобутилалюминия и толуола. Конверсия изопрена составляет 90%.
Выделенные из продуктов дегазации непрореагировавшие углеводороды С5 возвращаются в зону преимущественного дегидрирования изопентана и/или в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов (40% в зону Д-1 и 60% в зону Д-2).
Составы и количества основных потоков представлены в табл.1.
Расход изопентана на 1 т полимера составляет 2,11 т.
ПРИМЕР 2
Процесс осуществляется согласно фиг.1 при условиях, изложенных в примере 1, за исключением зоны О. В зоне О очистка углеводородов С5 после осушки осуществляется комплексно от циклопентадиена, α-ацетиленов и кислородсодержащих соединений путем обработки реагентом ДИБАК (продуктом взаимодействия триизобутилалюминия и калиевой щелочи).
Остаточное содержание составляет: циклопентадиена - 0,00003%, α-ацетиленов - 0,0001%, карбонильных соединений - 0,00005%.
Конверсия изопрена составляет 95%.
Составы и количества основных потоков представлены в табл.1.
Расход изопентана на 1 т полимера составляет 2,07 т.
ПРИМЕР 3
Процесс осуществляется согласно фиг.2.
Дегидрирование в зоне Д-1 осуществляется при температуре 550-600oС в реакторе с кипящим слоем алюмохромового катализатора, в зоне Д-2 - при температуре 570-630oС в присутствии стационарного железо-окисного катализатора.
После зоны Д-1 из контактного газа в зоне ВУ/ путем охлаждения, компримирования, дальнейшего охлаждения и ректификации выделяют углеводородную смесь, содержащую преимущественно углеводороды С5. Смесь подвергают ректификации в зоне Р, сверху которой выводят дистиллят, содержащий преимущественно изопентан и легкие изоамилены, который возвращают на вход в зону Д-1. Снизу зоны Р выводят поток, содержащий преимущественно 2-метил-2-бутен, который испаряют, нагревают и направляют в зону дегидрирования Д-2. В Д-2 подают водяной пар в количестве 500 кг/ч.
После дальнейшей переработки и полимеризации отогнанный от полимеров поток 6 возвращают преимущественно в зону Д-2.
Составы и количества основных потоков представлены в табл.1.
Расход изопентана на тонну полимера составляет 2,06 т.
ПРИМЕР 4
Процесс осуществляется согласно фиг.3.
Изопентан в количестве 200 кг/ч направляется в зону дегидрирования Д-1. Дегидрирование осуществляется при температуре 550-600oС в реакторе с кипящим слоем алюмохромового катализатора.
Контактный газ из зоны дегидрирования Д-1 направляется в зону дегидрирования Д-2. Дегидрирование осуществляется при температуре 570-630oС в присутствии стационарного железо-окисного катализатора. В зону Д-2 подают водяной пар в количестве 1200 кг/ч.
После зоны Д-2 из контактного газа в зоне ВУ путем охлаждения, компримирования и абсорбции выделяют углеводородную смесь, содержащую преимущественно углеводороды С5, которую в зоне Р-1 экстрактивной ректификацией в присутствии диметилформамида разделяют на три потока:
- поток 6 отбирают сверху колонны экстрактивной ректификации и направляют в зону дегидрирования Д-1;
- поток 6Б отбирают из укрепляющей части колонны экстрактивной ректификации и направляют в зону дегидрирования Д-2;
- поток 6А отбирают из куба колонны экстрактивной ректификации и направляют в десорбционную колонну Р-2.
Десорбированный изопренсодержащий углеводородный поток направляют в зону Р-3, где путем ректификации отделяют пиперилены, а далее направляют в зону О на очистку от микропримесей. Очищенный поток направляют на полимеризацию в зону П.
Незаполимеризовавшиеся углеводороды возвращают в зону дегидрирования Д-2. В зону Д-2 подают водяной пар в количестве 500 кг/ч.
Составы и количества основных потоков представлены в табл.2.
Расход изопентана на тонну полимера составляет 1,93 кг.
ПРИМЕР 5
Процесс осуществляется согласно фиг.4.
Изопентан в количестве 200 кг/ч направляется в зону дегидрирования Д-1, осуществляемого при температуре 550-610oС в реакторе с кипящим слоем катализатора, содержащего хром, поверхностно нанесенный на микросферическую окись алюминия.
Контактный газ, выходящий из зоны Д-1, разбавляется водяным паром в количестве 1300 кг/ч и направляется в зону дегидрирования Д-2, где в присутствии железоокисного катализатора при температуре 570-630oС изоамилены дегидрируются в изопрен.
Выходящий из зоны Д-2 контактный газ направляется в зону ВУ, где осуществляется его компримирование, охлаждение, частичная конденсация и отделение углеводородного конденсата от воды, после чего из несконденсированного потока выделяют смесь углеводородов С5 путем абсорбции и ректификации от легких и тяжелых углеводородов.
В зоне ректификации Р-1 осуществляется отделение изопентана, изоамиленов и изопрена от пипериленов ректификацией в присутствии полярного растворителя, в качестве которого используется диметилформамид.
Отбираемый из зоны Р-1 поток изопентана, изоамиленов и изопрена подвергается очистке от циклопентадиена путем обработки циклогексаном в присутствии щелочи, от карбонильных соединений путем водной отмывки и от α-ацетиленов путем каталитического гидрирования.
Очищенный изопренсодержащий поток направляется в зону полимеризации изопрена, где осуществляется полимеризация изопрена при условиях, изложенных в примере 1.
Выделенная в зоне полимеризации углеводородная смесь (поток 6), содержащая преимущественно изопентан и изоамилены, направляется в ректификационную зону Р-3, где сверху выводится поток 6А, содержащий преимущественно изопентан и частично легкие изоамилены, подаваемый в зону Д-1. Снизу Р-2 выводится поток 6Б, содержащий преимущественно 2-метил-2-бутен, подаваемый в зону Д-2.
Составы и количества основных потоков представлены в табл.2.
Расход изопентана на 1 т полимера составляет 1,96 т.
ПРИМЕР 6
Процесс осуществляется согласно фиг.5.
Изопентан в количестве 200 кг/ч направляется в зону дегидрирования Д-1. Дегидрирование изопентана осуществляется в реакторе с неподвижным слоем платинусодержащего гранулированного катализатора при температуре 580-620oС. В зону Д-1 подается перегретый водяной пар в количестве 1500 кг/ч.
Контактный газ из зоны Д-1 направляется в зону Д-2.
Дегидрирование изоамиленов в зоне Д-2 осуществляется в реакторе с неподвижным слоем железоокисного катализатора при температуре 570-630oС.
В зоне ВУ путем охлаждения, конденсации, компримирования, охлаждения и ректификации выделяется фракция углеводородов 5.
В зоне Р-1 путем экстрактивной ректификации в присутствии диметилформамида выделяется изопентан, который направляется в зону дегидрирования изопентана Д-1.
В зоне Р-2 путем десорбции от диметилформамида отделяется смесь, содержащая преимущественно изоамилены, изопрен и пиперилены, и направляется в зону ректификации Р-3, где путем четкой ректификации разделяется на изоамилен-изопреновую фракцию и пиперилен.
Изоамилен-изопреновая фракция подвергается азеотропной осушке и очистке от примесей циклопентадиена, карбонильных и ацетиленовых соединений путем обработки циклогексаноном в присутствии щелочи, водной отмывки и каталитического гидрирования в присутствии никелевого катализатора.
Очищенная изоамилен-изопреновая фракция направляется в зону полимеризации П. Конверсия изопрена в каучук составляет 90%. Отделение углеводородов С5 от полимера осуществляется путем ректификации. Выделенные углеводороды С5 (преимущественно изоамилены) возвращаются в зону дегидрирования Д-2.
Составы и количества основных потоков представлены в табл.2.
Расход изопентана на 1 т полимера составляет 1,81 т.
ПРИМЕР 7
Процесс осуществляется согласно фиг.5 с использованием варианта, включающего ректификационные зоны Р-2/, Р-3/ и Р-4/. В зоне дегидрирования Д-1 изопентан в количестве 200 кг/ч дегидрируется в реакторе с неподвижным слоем титаноцинкового катализатора при температуре 580-620oС.
В зоне дегидрирования Д-2 дегидрирование изоамиленов осуществляется на неподвижном слое железо-хром-цинк оксидного катализатора при температуре 570-630oС в присутствии перегретого водяного пара, подаваемого в количестве 1200 кг/ч.
Выделение фракции углеводородов C5 из контактного газа в зоне ВУ осуществляется путем охлаждения, конденсации, компримирования, абсорбции и ректификации.
Выделенная и очищенная от легких и тяжелых примесей фракция углеводородов C5 направляется в зону Р-1, где путем экстрактивной ректификации в присутствии диметилформамида отделяется изопентан и возвращается в зону Д-1.
Смесь непредельных углеводородов и диметилформамида направляется в зону Р-2/, где в присутствии диметилформамида отделяются в качестве дистиллята изоамилены и возвращаются на дегидрирование в зону Д-2.
Смесь пентадиенов и диметилформамида направляется в зону Р-3/, где осуществляется отгонка от диметилформамида потока, содержащего преимущественно изопрен и пиперилены, который далее подвергают разделению в ректификационной зоне Р-4/, и изопренсодержащий поток 4/ направляют в зону очистки О (очистка как в примере 5) и далее в зону полимеризации.
Полимеризация изопрена осуществляется в зоне П в присутствии растворителя, подпитываемого через зону О по линии 6/. Большая часть отогнанного от полимера растворителя возвращается в зону полимеризации, а остальное количество направляется в зону Р-1.
Составы и количества основных потоков представлены в табл.3.
Расход изопентана на 1 т полимера составляет 1,75 т.
ПРИМЕР 8
При варианте схемы, использованном в примере 7 (согласно фиг.5), дегидрирование изопентана в количестве 200 кг/ч осуществляют в реакторе с "кипящим" слоем алюмохромового катализатора при температуре 570-600oС и дегидрирование изоамиленов в реакторе с неподвижным слоем алюмохромового катализатора - при температуре 590-620oС под вакуумом (ост.давление 0,1-0,2 ата).
Изопренсодержащий поток, очищенный от примесей, направляют в зону полимеризации. Отделенный от полимера углеводородный растворитель частично возвращают в зону полимеризации, а частично направляют в зону очистки от микропримесей, препятствующих стереорегулярной полимеризации (зону О).
Составы и количества основных потоков представлены в табл.3.
Расход изопентана на 1 т полимера составляет 1,83 т.
ПРИМЕР 9
При варианте схемы, использованном в примере 7 (согласно фиг.5), дегидрирование изопентана осуществляют в реакторах с кипящим слоем алюмохромового катализатора при температуре 570-600oС, а дегидрирование изоамиленов - в реакторе с неподвижным слоем платинусодержащего катализатора при температуре 580-630oС. В зону дегидрирования изоамиленов Д-2 подают 1400 кг/ч водяного пара.
В зоне П полимеризацию изопренсодержащего потока осуществляют в присутствии углеводородного растворителя (преимущественно изопентана). Углеводородный растворитель отделяют от полимера и частично направляют в зону Р-1, а частично возвращают в зону полимеризации.
Составы и количества основных потоков представлены в табл.3.
Расход изопентана на 1 т полимера составляет 1,76 т.
Формула изобретения: 1. Способ получения полиизопренового каучука из изопентана, включающий как минимум зоны преимущественного дегидрирования изопентана и преимущественного дегидрирования образующихся изоамиленов, в которых дегидрирование осуществляют на разных катализаторах и/или при разных температурах и давлениях, зоны выделения и ректификационного разделения образующихся смесей углеводородов С5, зону очистки от микропримесей, вредных для полимеризации, и зону полимеризации изопрена, отличающийся тем, что смесь углеводородов C5, выделяемую при переработке контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изоамиленов и содержащую преимущественно пентадиены, изоамилены и возможно изопентан, отделяют как минимум от пипериленов, подвергают очистке как минимум от циклопентадиена, α-ацетиленов и кислородсодержащих соединений и направляют в зону полимеризации изопрена в углеводородной смеси, от полимера(ов) отделяют как минимум углеводороды С5 и направляют их в рецикл в зону(ы) дегидрирования, и/или в зону(ы) ректификации, и/или частично в зону полимеризации.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов частично или полностью подают контактный газ из зоны преимущественного дегидрирования изопентана или/и выделенную из него смесь, содержащую преимущественно углеводороды С5.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в зону(ы) дегидрирования подают поток(и), содержащий(е) изопентан, изоамилены и возможно небольшое количество пентадиена(ов).
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в зоне преимущественного дегидрирования изопентана используют катализаторы, содержащие преимущественно оксиды хрома или оксиды титана и цинка и алюминия, или платину на носителе, а в зоне преимущественного дегидрирования изоамиленов - катализаторы, содержащие преимущественно оксиды железа или фосфаты кальция, хрома и никеля или платину на носителе, устойчивые к водяному пару.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов и/или в зону преимущественного дегидрирования изопентана вводят водяной пар.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что между зонами преимущественного дегидрирования изопентана и изоамиленов из газового потока отделяют унесенные частицы катализатора с помощью циклона(ов), и/или фильтра(ов), и/или водной промывки.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что из углеводородной смеси, извлекаемой из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изопентана, отгоняют поток, содержащий преимущественно изопентан, 3-метил-1-бутен и 2-метил-1-бутен, который возвращают в зону преимущественного дегидрирования изопентана, а кубовый поток направляют в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что из углеводородной смеси, извлекаемой из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изопентана, выделяют ректификационный поток, содержащий как минимум изопрен, 2-метил-1-бутен и изопентан, который подвергают очистке от микропримесей, вредных для полимеризации изопрена, а кубовый поток направляют в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь углеводородов С5, извлекаемую из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изоамиленов, подвергают ректификации с выводом дистиллята, содержащего преимущественно изопентан, изопрен и 2-метил-1-бутен, который подвергают очистке от микропримесей, вредных для полимеризации изопрена, и выводят кубовый поток, содержащий преимущественно пиперилены и 2-метил-2-бутен, из которого удаляют пиперилены с помощью их химического связывания, и/или полимеризации, и/или гидрирования, и поток, содержащий преимущественно 2-метил-2-бутен, направляют в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ректификацию смеси углеводородов С5, извлекаемой из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изоамиленов, осуществляют в присутствии полярного растворителя, который выводят в составе кубового потока, содержащего пиперилены, с последующим их отделением, а в качестве дистиллята выводят смесь, содержащую изопентан, изоамилены и изопрен, которую далее подвергают очистке от микропримесей, вредных для полимеризации изопрена.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ректификацию смеси углеводородов С5, получаемой из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изоамиленов, осуществляют в присутствии полярного растворителя и выводят дистиллят, содержащий преимущественно изопентан, возвращаемый в зону преимущественного дегидрирования изопентана, а кубовый продукт подвергают дальнейшему разделению, выделяют поток изопренсодержащей смеси и подвергают его очистке от микропримесей, вредных для полимеризации изопрена.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при ректификации с полярным растворителем смеси углеводородов С5, извлеченной из контактного газа зоны преимущественного дегидрирования изоамиленов, выше ввода углеводородной смеси, но ниже ввода полярного растворителя выводят боковой поток, содержащий преимущественно изоамилены и изопентан, который предпочтительно после очистки от полярного растворителя направляют полностью или большей частью в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов и возможно частично в зону очистки совместно с изопренсодержащим потоком.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеводородный поток, выделяемый после полимеризации изопрена и содержащий преимущественно углеводороды С5, подвергают ректификации и дистиллят с повышенной концентрацией изопентана направляют в зону преимущественного дегидрирования изопентана, а кубовый продукт с повышенной концентрацией изоамиленов направляют в зону преимущественного дегидрирования изоамиленов.