Способ получения изопрена, изобутилена и формальдегида

 

Изобретение касается алкенов, в частности способа получения изопрена, изобутилена и формальдегида, что может быть использовано в нефтехимии. Процесс ведут расщеплением высококипящих побочных продуктов синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана на катализаторе, имеющем удельную поверхность 0,2 - 1,0 м²/г, в присутствии водяного пара желательно при 200 - 480^oC. В качестве катализатора используют твердый контакт и оксидный катализатор состава, мас. %: оксид алюминия 5,0 - 30,0; оксид железа 0,1 - 5,0; оксид магния 0,1 - 5,0; оксид кальция 0,1 - 5,0; оксид калия 0,1 - 3,0; диоксид титана 0,1 - 3,0; диоксид кремния - остальное, при массовом соотношении твердый контакт; оксидный катализатор (0,05 - 0,3):1, причем твердый контакт располагают над оксидным катализатором. Способ позволяет увеличить суммарный выход полезных продуктов на 8,7 мас.%, снизить выход метанола на 1,7 мас.%, уменьшить газообразование на 1,5 мас.%, повысить конверсию высококипящих побочных продуктов и тяжелого остатка на 7,5 и 3,7% соответственно. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нефтехимической технологии, в частности к способам получения изопрена, изобутилена и формальдегида расщеплением высококипящих побочных продуктов синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана. Целью изобретения является увеличение выхода целевых продуктов, снижение газообразования и уменьшение образования метанола за счет использования определенных катализаторов. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Процесс расщепления высококипящих побочных продуктов (ВПП), состоящих из следующих компонентов, мас. Эфир МБД и ТМК 2,1 Эфир МБД и метанола 1,0 Пирановый спирт 2,7 МЕД 1,0 Эфиры диоксановых спиртов 7,3 Формали диоксановых спиртов 1,8 Пиронилспиродиоксан 4,4 Диоксановые спирты 29,6 Неидентифицированные продукты 7,8 Тяжелые кипящие выше диоксановых спиртов 42,1
осуществляют следующим образом: 30 г катализатора, содержащего, мас. Al₂O₃ 22,40
Fe₂O₃ 0,42
MgO 0,43
CaO 0,67
TiO₂ 0,47
Na₂O 1,2
K₂O 2,4
SiO₂ Остальное
загружают в реактор. Дополнительно над катализатором в реактор загружают 1,5 г твердого контакта фарфора с удельной поверхностью 0,2 м²/г. Соотношение контакт:катализатор 0,05:1,0. Через реактор в течение 3 ч пропускают ВПП в смеси с водяным паром. Температура испытаний 400^oC, подача ВПП 1,0 ч^-1, соотношение ВПП:H₂O (мас.)=1,0:3,0. После цикла контактирования каталитическую композицию регенерируют паровоздушной смесью при 500^oC. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 2. Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что загружают контакт с удельной поверхностью 1,0 м²/г. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 3. Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что катализатор имеет следующий состав, мас. Al₂O₃ 5,0
Fe₂O₃ 5,0
MgO 5,0
CaO 5,0
TiO₂ 0,1
Na₂O 0,1
K₂O 0,1
SiO₂ Остальное
Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 4. Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что катализатор имеет следующий состав, мас. Al₂O₃ 30,0
Fe₂O₃ 0,1
MgO 0,1
CaO 0,1
TiO₂ 3,0
Na₂O 3,0
K₂O 3,0
SiO₂ Остальное
Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 5. Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что соотношение контакт:катализатор составляет 0,3:1,0. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 6. Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что соотношение контакт:катализатор составляет 0,02:1,0. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 7 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что соотношение контакт: катализатор составляет 1,0 1,0. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 8 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что разложение ВПП осуществляют только на катализаторе без контакта. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 9 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что разложение ВПП осуществляют только на контакте. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 10. Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что температура контактирования составляет 480^oC. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 11. Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 1, за исключением того, что температура контактирования составляет 200^oC. Результаты, полученные при разложении ВПП приведены в таблице. Пример 12 (для сравнения). Процесс получения изопрена осуществляют так же, как описано в примере 9, за исключением того, что температура контактирования составляет 200^oC. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Пример 13. Процесс получения изопрена осуществляю так же, как описано в примере 2, за исключением того, что загружают контакт с удельной поверхностью 0,5 м²/г. Результаты, полученные при разложении ВПП, приведены в таблице. Таким образом, проведение процесса получения изопрена путем разложения ВПП последовательно над контактом и катализатором при соотношении контакт: катализатор (0,05 0,3):1,0 позволяет увеличить суммарный выход полезных продуктов на 8,7 мас. снизить выход метанола на 1,7 мас. и уменьшить газообразование на 1,5 мас. и, кроме того, повысить конверсию ВПП и тяжелого остатка на 7,5 и 3,7% соответственно.

Формула изобретения

1. Способ получения изопрена, изобутилена и формальдегида путем расщепления высококипящих побочных продуктов синтеза 4,4-диметил-1,3-диоксана на катализаторе, включающем твердый контакт непористый материал с удельной поверхностью 0,2 1 м²/г, при повышенных температурах в присутствии водяного пара, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевых продуктов, снижения газообразования и уменьшения образования метанола, в качестве катализатора используют твердый контакт и оксидный катализатор состава, мас. Оксид алюминия 5 30
Оксид железа 0,1 5,0
Оксид магния 0,1 5,0
Оксид кальция 0,1 5,0
Оксид калия 0,1 3,0
Диоксид титана 0,1 3,0
Диоксид кремния Остальное
в массовом соотношении твердый контакт и оксидный катализатор 05 0,3 1, причем твердый контакт располагают над оксидным катализатором. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводят при 200 - 480^oС.