Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2452723

(19)

RU

(11)

2452723

(13)

C1

(51) МПК C07C11/09 (2006.01)

C07C11/167 (2006.01)

C07C5/333 (2006.01)

C07C5/373 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011123245/04, 08.06.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

08.06.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 08.06.2011

(45) Опубликовано: 10.06.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2376274 C1, 20.12.2009. RU 2035444 C1, 20.05.1995. JP 56056235 A, 18.05.1981. JP 0056056235 A, 18.05.1981. WO 2001068244 A2, 20.09.2001.

Адрес для переписки:

423574, Республика Татарстан, г. Нижнекамск, ОАО "Нижнекамскнефтехим", начальнику патентного отдела Ф.Ф. Сафиной

(72) Автор(ы):

Бусыгин Владимир Михайлович (RU),

Гильманов Хамит Хамисович (RU),

Мальцев Леонид Вениаминович (RU),

Цыганов Евгений Анатольевич (RU),

Галявиев Шамиль Шайхиевич (RU),

Токинов Алексей Иванович (RU),

Кутуев Леонид Хубулаевич (RU),

Мухамадеев Миннахмат Салихович (RU),

Романов Вячеслав Геннадьевич (RU),

Аленин Сергей Витальевич (RU),

Погребцов Валерий Павлович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" (RU),

Общество с ограниченной ответственностью "Нижнекамскнефтехим-Дивинил" (RU)

(54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТЕНА И БУТАДИЕНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к способу совместного получения изобутена и бутадиена дегидрированием С4-углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре с дальнейшим разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации и выделением товарного изобутена и бутадиена-1,3. При этом способ характеризуется тем, что в качестве С 4 -углеводродов используют смесь углеводородов следующего состава, мас.%: изобутан 15÷45, н-бутан 15÷60, н-бутены 20÷45. Использование настоящего способа позволяет получать изобутен и бутадиен в одном реакторе с высокими выходами. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к способу получения изобутена и бутадиена-1,3 каталитическим дегидрированием бутан-изобутан-бутеновой фракции на алюмохромовом катализаторе, при повышенной температуре, разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации с получением товарного изобутена и бутадиена-1,3.

Известны способы получения олефиновых углеводородов дегидрированием при повышенных температурах соответствующих индивидуальных парафиновых углеводородов в присутствии каталитических составов на основе благородных металлов (патенты США 3531543, 4786625, 4886928 и европейский патент 351067), а также на основе оксидов металлов в присутствии промоторов, в большинстве случаев это нанесенный Сr 2 О 3 (патенты США 2945823, 2956030, 2991255 и патент Великобритании 2162082).

Известен способ получения олефиновых углеводородов (изобутилена или пропилена) дегидрированием на алюмохромовом катализаторе соответствующих парафиновых углеводородов, таких как изобутан и пропан (патент РФ 2127242, кл. С07С 5/333, опубл. 1999 г.). Процесс дегидрирования осуществляют при температуре от 450 до 800°С, давлении от 0,1 до 3 атм. абс. и объемной скорости газа от 100 до 1000 ч -1 . Недостатком является невозможность получения двух целевых продуктов, таких как изобутилен и бутадиен, в одном процессе за один проход.

Известны способы получения изобутилена, бутадиена-1,3 и н-бутиленов дегидрированием соответственно изобутана и н-бутана (Кирпичников П.А., Лиакумович А.Г., Победимский Д.Г. «Химия и технология мономеров для синтетических каучуков». - Л.: Химия. 1981. С.155; Адельсон С.В., Вишнякова Т.П., Паушкин Я.М. «Технология нефтехимического синтеза». - М.: Химия. 1985. с.109-110; «Справочник нефтехимика»/ Под ред. С.К. Огородникова. т.2, - Л.: Химия. 1978. С.350-357).

Известен способ получения олефиновых углеводородов (Патент РФ 2156233, МПК С07С 5/333, опубл. 20.09.2000). По данному способу получение олефиновых углеводородов осуществляют путем дегидрирования соответствующих парафиновых углеводородов на катализаторе, содержащем Сr 2 О 3 , В 2 О 3 , оксид калия, нанесенных на оксид алюминия с удельной поверхностью менее 200 м 2 /г. Дегидрирование осуществляют при 530÷620°С, атмосферном или несколько большем атмосферного давлении, объемной скорости газа 100-500 час -1 и времени пребывания катализатора в реакционной зоне 5-25 мин.

Однако все вышеприведенные способы могут быть использованы в производствах по получению непредельных углеводородов олефинового или диенового ряда только по отдельности.

Наиболее близким является способ получения изобутилена и бутадиена-1,3 каталитическим дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре, разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации с получением товарных изобутилена и бутадиена-1,3 (патент РФ 2376274, МПК С07С 11/09, опубл. 20.12.2009). В данном патенте описано раздельное дегидрирование сырьевых фракций и общая переработка отходящих побочных продуктов. Дегидрированию подвергают бутан-бутиленовую фракцию и процесс проводят на стационарном Al-Сr-м таблетированном катализаторе при Т=580°С под остаточным давлением - 0,016 атм, объемная скорость - 230 час -1 . Недостатком данного изобретения является то, что используют два сырьевых потока для раздельного получения как изобутилена, так и бутадиена-1,3.

Технической задачей предлагаемого изобретения является совместное получение изобутилена и бутадиена-1,3 в одном реакторе за один проход. 2

Поставленная задача решается способом совместного получения изобутена и бутадиена дегидрированием С 4 -углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре с дальнейшим разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации и выделением товарного изобутена и бутадиена-1,3, при этом в качестве С 4 -углеводородов используют смесь углеводородов следующего состава, % масс.: изобутан 15-45, н-бутан 15-60, н-бутены 20-45.

Отличительными признаками изобретения являются использование для совместного получения изобутена и бутадиена сырья состава, мас.%: изобутан 15÷45, н-бутан 15÷60, н-бутены 20÷45.

Процесс осуществляется при температуре 480 - 640°С, давлении не менее 130-180 мм рт.ст. и объемной скорости газа 100-500 час -1 . Данный процесс протекает с поглощением тепла.

В литературе не описано совместное получение изобутена и бутадиена в одном реакторе с высокими выходами дегидрированием смешанного сырья следующего состава, мас.%: изобутан: н-бутан: н-бутены 15÷45: 15÷60: 20÷45 соответственно.

При осуществлении процесса совместного дегидрирования смеси С 4 -углеводородов, содержащей изобутан, н-бутан, н-бутен, относящихся, соответственно, к изопарафиновым, парафиновым, олефиновым углеводородам, важно поддержание устойчивого термодинамического равновесия в системе нескольких одновременно протекающих реакций дегидрирования. Поскольку каждая из реакций дегидрирования является эндотермической, но тепловой эффект реакций отличается, то нарушение и отсутствие термодинамического равновесия в реакционной системе приводит к смещению соответствующих обратимых равновесных реакций в нежелательном обратном направлении со снижением выхода целевых продуктов - изобутена и бутадиена. При этом проведение процесса совместного дегидрирования смеси С 4 углеводородов в заявляемом соотношении компонентов в условиях устойчивого термодинамического равновесия позволяет замедлить протекание процессов дальнейшего дегидрирования с образованием ацетиленовых С 4 углеводородов.

Только при заявленном соотношении компонентов возможно создание и поддержание стабильного термодинамического равновесия, позволяющего одновременно получать изобутен и бутадиен с максимально высокими выходами с высокой чистотой по бутинам.

Именно заявляемое соотношение компонентов позволяет установить и поддерживать термодинамическое равновесие в одновременно протекающих реакциях дегидрирования как парафинов, изопарафинов, так и олефинов, присутствующих в определенной пропорции, в составе сырья, что позволяет одновременно получить такие ценные мономеры, как изобутен и бутадиен в одном реакторе и на одном катализаторе дегидрирования с минимальным количеством ацетиленовых углеводородов.

Процесс совместного получения изобутена и бутадиена-1,3 дегидрированием изобутан-бутан-бутеновой фракции проводят на алюмохромовом гранулированном катализаторе при обычных условиях дегидрирования: температуре 480-640°С под остаточным давлением не менее 130÷180 мм рт.ст, объемной скорости подачи 100-500 час -1 .

Сырье (бутан + бутены + изобутан) состава изобутан 15÷45 мас.%, н-бутан 15÷60 мас.%, н-бутены 20÷45 мас.% в количестве от 75 до 87 т/ч подают в реактор дегидрирования. Дальнейшее разделение полученных продуктов дегидрирования проводят известными методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации с получением товарного изобутена и бутадиена-1,3.

Практическое осуществление заявляемого способа описано в ниже представленных примерах. Для получения сравнимых результатов все примеры осуществляют при температуре 565°С и объемной скорости подачи сырья 200 час -1 , под остаточным давлением не менее 130 мм рт.ст. Все условия для осуществления примеров и достигаемые результаты приведены в таблице.

Определение содержания С4 ацетиленовых углеводородов проводили хроматографическим методом.

примера

Состав сырья, мас.%

Выходы целевых продуктов, % мас.

Содержание С 4 ацетиленовых углеводородов, мас.%

1

изобутан 15

Изобутен 9,2

0,001

н-бутан 60

н-бутены 25

Бутадиен-1,3 13,5

0,003

2

изобутан 25

Изобутен 11,5

0,0007

н-бутан 35

н-бутены 40

Бутадиен-1,3 13,2

0,001

3

изобутан 40

Изобутен 13,0

0,0009

н-бутан 15

н-бутены 45

Бутадиен-1,3 12,2

0,003

4

изобутан 45

Изобутен 14,5

0,0011

н-бутан 30

н-бутены 25

Бутадиен-1,3 10,2

0,001

Как видно из представленных примеров, использование комплексного сырья со специфическим составом позволяет совместно получать в одном реакторе и на одном катализаторе одновременно два ценных целевых продукта изобутен и бутадиен с максимально высокими выходами до 14,5 мас.% изобутена и 13,5 мас.% бутадиена-1,3.

Формула изобретения

Способ совместного получения изобутена и бутадиена дегидрированием С 4 -углеводородов на алюмохромовом катализаторе при повышенной температуре с дальнейшим разделением полученных продуктов дегидрирования методами абсорбции-десорбции и экстрактивной ректификации и выделением товарного изобутена и бутадиена-1,3, отличающийся тем, что в качестве С 4 -углеводродов используют смесь углеводородов следующего состава, мас.%: изобутан 15÷45, н-бутан 15÷60, н-бутены 20-45.