Способ получения дициклопентадиена из с5-фракции пиролиза углеводородов


 


Владельцы патента RU 2538954:

Общество с ограниченной ответственностью "Алексинский этилен полимерный комплекс" ООО "АЛЭП" (RU)

Изобретение относится к способу получения дициклопентадиена из фракции С5 пиролиза углеводородов, включающему димеризацию циклопентадиена в С5-фракции при нагревании, мономеризацию полученного концентрата дициклопентадиена, димеризацию циклопентадиена и ректификационную очистку. При этом димеризацию циклопентадиена ведут в двух последовательных потоках, причем димеризацию в первом потоке ведут при температуре 45-75°С, а во втором потоке - при 115-125°С с частичной рециркуляцией продукта первого потока. Кроме того, мономеризацию проводят в присутствии инертного растворителя, нефтяной фракции с температурой кипения 220-230°С с последующей димеризацией циклопентадиена, ректификацией и выделением дициклопентадиена. Использование настоящего способа позволяет получать высокоочищенный до не менее 99,9 % дициклопентадиен с высоким выходом и сниженными энергозатратами. 2 пр.

 

Изобретение относится к нефтехимии и, более конкретно, к способу получения дициклопентадиена (ДЦПД) из фракции C5 пиролиза углеводородов, используемого для получения полидициклопентадиена, тройных этилен-пропиленовых каучуков, этилиденнорборнена и других нефтехимических продуктов.

В зависимости от состава исходного сырья и условий пиролиза (температуры, времени контакта, соотношения водяного пара и углеводородного сырья) состав продуктов пиролиза претерпевает значительные изменения по содержанию и составу отдельных фракций. Так, содержание ЦПД во фракции С5 колеблется от 4-5 до 20-25%, а содержание фракции C5 в продуктах пиролиза колеблется от 4 до 8-10%. Во фракции содержится около 14 изомеров С5, что предопределяет трудность выделения из фракции С5 ДЦПД полимеризационной чистоты (концентрацией не менее 98,5% масс). Сложность разделения фракции C5 на высокочистые компоненты связана не только с низкой относительной летучестью углеводородов, но и с образованием азеотронов, часто находящихся в интервале кипения углеводородов C5. Используя для выделения из фракции С5 только методы ректификации, невозможно получить ДЦПД полимеризационной чистоты, поскольку одновременно с процессом димеризации ЦПД проходят процессы содимеризации ЦПД с изопреном и пипериленом, содержащихся во фракции С5 в значительных количествах (15-25% масс). В результате одновременно с ДЦПД образуются содимеры ЦПД с изопреном и пипериленом, кипящие при близких температурах кипения, а также более тяжелые продукты - тримеры и тетрамеры ЦПД. Чтобы уменьшить содержание нежелательных продуктов в ДЦПД, необходимо выбрать оптимальные параметры процессов димеризации ЦПД и мономеризации ДЦПД, а также процессов ректификации.

Известен способ получения дициклопентадиен-концентрата (85-95%) путем димеризации ЦПД, содержащихся в С5-фракции с последующей отгонкой легкокипящих примесей в присутствии толуола (Пат. ГДР N 2334633, кл. С07С 13/61, 1984).

Данный способ, предусматривающий только отделение легких примесей, не позволяет очистить ДЦПД от близкокипящих содимеров циклопентадиена (ЦПД) с изопреном и пипериленом, от которых невозможно освободиться ректификацией. Кроме того, такой концентрат не пригоден для получения полидициклопентадиена, этиленпропиленовых каучуков и этилиденнорборнена, так как максимальное содержание дициклопентадиена не превышает 95%, а для указанных целей необходима чистота не менее 98,5%.

Известен способ получения высококонцентрированного ЦПД путем крекирования паров ДЦПД и последующей ректификационной очистки циклопентадиена до чистоты, превышающей 99% (Пат. США N 3772396, кл. 585-354, 1973 г.).

Недостатком указанного способа является ограниченное применение, так как при парофазном крекинге образуются значительные количества продуктов уплотнения, забивающих трубопроводы и холодильники, а также высокая энергоемкость.

Известен способ получения ДЦПД из С5-фракции пиролиза углеводородов, включающий димеризацию С5-фракции с последующим фракционированием и выделением легких углеводородов и концентрата ДЦПД, Полученный концентрат ДЦПД подвергают мономеризации с последующей ректификационной очисткой полученного ЦПД и последующей димеризацией его в ДЦПД. Полученный ДЦПД затем подвергают ректификационной очистке, в котором димеризацию С5-фракции ведут при 135°С. Мономеризацию ДЦПД ведут в среде водяного пара при 300-370°С и давлении 0,16 МПа. Полученный мономеризат обрабатывают при 140-300°С смесью трех потоков: кубового остатка, выделенного целевого продукта, кубового остатка ректификационной очистки ЦПД и тяжелых продуктов, образующихся на стадии дополнительной обработки мономеризата, а целевой продукт 94% чистоты выделяют ректификационной очисткой, которую проводят в системе из двух ректификационных колонн (RU 2059595, С07С 13/61, 1996).

Недостатками указанного способа являются недостаточная чистота целевого продукта - ДЦПД, сложность технологического процесса, высокая его энергоемкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения ДЦПД из С5-фракции пиролиза углеводородов, включающий димеризацию С5-фракции при нагревании с последующим фракционированием и выделением легких углеводородов и концентрата ДЦПД, с последующими мономеризацией полученного ДЦПД, димеризацией ЦПД и ректификационной очисткой. Димеризацию С5-фракции ведут при 50-110°С до степени конверсии 95%, мономеризацию дициклопентадиена ведут в присутствии высококипящего растворителя и ингибитора полимеризации при 180-210°С, а димеризацию ЦПД - при 50-60°С до степени конверсии 90-99% (RU 2186051 С1, С07С 13/61, 2002 г.).

Недостатком известного способа является невысокий выход целевого продукта - ДЦПД, не превышающий 77% масс., что приводит к повышению эксплуатационных и энергетических затрат на рециркуляцию мономера.

Решаемая предлагаемым изобретением задача и ожидаемый технический результат заключаются в разработке способа получения высокоочищенного до не менее 99,9% ДЦПД из фракции C5 пиролиза углеводородов с высоким выходом продукта, упрощение способа, снижение энергозатрат и потерь конечного продукта.

Для достижения указанного технического результата способ получения ДЦПД из фракции С5 пиролиза углеводородов, включающий димеризацию ЦПД в С5-фракции при нагревании, мономеризацию полученного ДЦПД, димеризацию ЦПД и ректификационную очистку, согласно изобретению димеризацию ЦПД во фракции С5 ведут в двух последовательных потоках, причем димеризацию в первом потоке ведут при температуре 45-75°С, а во втором потоке - при 115-125°С с частичной рециркуляцией продукта первого потока, кроме того, мономеризацию проводят в присутствии инертного растворителя нефтяной фракции с температурой кипения 220-230°С с последующей ректификацией и выделением ДЦПД.

Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.

Пример 1. С5-Фракцию димеризуют в двух последовательных реакторах при 45°С в первом реакторе и при 115°С во втором реакторе с частичной рециркуляцией продуктов, полученных в первом реакторе. Образовавшийся ДЦПД подвергают мономеризации в присутствии инертного растворителя нефтяной фракции с температурой кипения 220-230°С. Образовавшийся ДЦПД подвергают ректификационной очистке до получения ДЦПД с чистотой до 99,9% и выходом 96,1%.

Пример 2. С5-Фракцию димеризуют в двух последовательных реакторах при 75°С в первом реакторе и при 125°С во втором реакторе с частичной рециркуляцией продуктов, полученных в первом реакторе. Образовавшийся ДЦПД подвергают мономеризации в присутствии инертного растворителя нефтяной фракции с температурой кипения 220-230°С. Образовавшийся ДЦПД подвергают ректификационной очистке до получения ДЦПД с чистотой до 99,9% и выходом 96,1%.

В качестве инертного растворителя нефтяной фракции с температурой кипения 220-230°С используется узкая нефтяная фракция с температурой кипения 220-230°С.

Данные по примерам 1 и 2 приведены в таблицах 1, 2.

В результате проведения димеризации при различных температурах последовательно в двух реакторах достигается более селективное протекание процесса, снижается общее время димеризации и количество образующихся содимеров и олигомеров ЦПД, увеличивается выход ДЦПД до 96,0%, конверсия - 97%, а селективность - 99,0% по сравнению с прототипом, в котором димеризацию осуществляют в одном реакторе, и конверсия составляет 95%.

Другим важным признаком заявленного способа является мономеризация ДЦПД в среде инертных растворителей, в качестве которых используется узкая нефтяная фракция с температурой кипения 220-230°С, которая имеет низкую себестоимость по сравнению с прототипом, в котором используются в основном индивидуальные растворители с температурой кипения выше 200°С, например, додекан, тетрадекан, пентадекан, гептодекан и ряд других углеводородов, с высокой себестоимостью, что удорожает производство ДЦПД.

Таким образом, заявленный способ позволяет получить дициклопентадиен высокой степени чистоты 99,9-99,99% с выходом 96,0 вес.%. Способ позволяет также упростить способ на стадии димеризации ЦПД во фракции C5 пиролиза, снизить энергозатраты и потери конечного продукта.

Способ получения дициклопентадиена из фракции С5 пиролиза углеводородов, включающий димеризацию циклопентадиена в С5-фракции при нагревании, мономеризацию полученного концентрата дициклопентадиена, димеризацию циклопентадиена и ректификационную очистку, отличающийся тем, что димеризацию циклопентадиена ведут в двух последовательных потоках, причем димеризацию в первом потоке ведут при температуре 45-75°С, а во втором потоке - при 115-125°С с частичной рециркуляцией продукта первого потока, кроме того, мономеризацию проводят в присутствии инертного растворителя, нефтяной фракции с температурой кипения 220-230°С с последующей димеризацией циклопентадиена, ректификацией и выделением дициклопентадиена.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения циклических димеров бутадиена-1,3, а именно 4-винилциклогексена-1 и циклооктадиена-1,4, термической димеризацией бутадиена в газовой фазе.

Изобретение относится к способу получения 1-алкиниладамантанов из производных адамантана и ацетиленовых соединений при катализе кислотой Льюиса, взятых в эквимольных количествах.

Изобретение относится к способу получения 1,3-диметиладамантана формулы (1) каталитической изомеризацией пергидроаценафтена. Способ характеризуется тем, что в качестве катализатора используют цеолит HNaY со степенью ионного обмена Na+ на H+ 97%, подвергнутый термообработке при 450°C в течение 3-5 ч в атмосфере воздуха, взятый в количестве 50-100% в расчете на пергидроаценафтен (2), и реакцию проводят в гексане при массовом соотношении [пергидроаценафтен]:[гексан]=100:50÷100 при температуре 300-320°C в течение 3-15 часов.

Изобретение относится к способу получения производных норборнана общей формулы , где R1=H, R2=CN; или R1R2=-СН2-СН2-СН2-, которые находят применение в органическом синтезе в качестве полупродуктов, например, для синтеза адамантана.

Изобретение относится к способу получения адамантана (трицикло[3.3.1.13,7]декана) осуществлением реакции изомеризации в две стадии с использованием эндо-тетрагидродициклопентадиена (трицикло[5.2.1.02,6]декана) или эндо-тетрагидродициклопентадиена (трицикло[5.2.1.02,6]декана) и экзо-тетрагидродициклопентадиена (трицикло[5.2.1.02,6]декана) в качестве исходного вещества.

Изобретение относится к способу получения производных норборнана общей формулы (где R1=H; R2=CN, СООН; или R 1R2=-СН2-СН2-СН2 -), которые находят применение в органическом синтезе в качестве полупродуктов, например, для синтеза адамантана.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 1-хлорадамантана. .

Изобретение относится к способу получения дициклопентадиена, включающему последовательно термическую димеризацию циклопентадиена из сырья циклопентадиенсодержащих фракций углеводородов с содержанием не менее 15% циклопентадиена, фракционирование и выделение концентрата дициклопентадиена, мономеризацию дициклопентадиена в присутствии замещенных фенолов при температуре 165-185°С с получением циклопентадиена, а затем повторную димеризацию циклопентадиена.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения диамантана (пентацикло[7.3.1.1 4,12.02,7.06,11]тетрадекана). .

Изобретение относится к способу получения производных норборнана общей формулы где R=H, R1=CN, или R-R 1=-CH=CH-CH2-. .

Изобретение относится к способу получения 1,3,5,7-тетраалкиладамантана общей формулы где R1=R2=R3 =R4=Et;R1=R2 =R3=R4=н-Pr; R1=R2 =Me, R3=R4=Et; R1=R2 =Me, R3=R4= н-Pr;R 1=R2=R3= н-Pr, а также смесей полалкиладамантанов в присутствии электрофильных катализаторов, характеризующемуся тем, что адамантан, 1,3-диметиладамантан или смесь полиалкиладамантанов с общим числом атомов углерода 11-20 алкилируют олефинами СnН 2n, где n=2 или 3, в присутствии каталитической системы брутто формулы АlХ3·СкНаlr , где Х=Cl, Hal=Вr, k=0, r=2, или Х=Br, Hal=Cl, k=1, r=4, и процесс проводят в растворе СН2Х2 (X=Cl, Br) при 15-25°С в течение 2-3 ч при мольном отношении [адамантан]:[катализатор]=(15-10):1.

Изобретение относится к способу получения дициклопентадиена, предусматривающему мономеризацию дициклопентадиенсодержащей фракции в присутствии инертного высококипящего растворителя и ингибитора полимеризации с получением циклопентадиена, димеризацию циклопентадиена и ректификацию концентрированного дициклопентадиена. При этом исходную сырьевую дициклопентадиенсодержащую фракцию с суммарной концентрацией дициклопентадиена и циклопентадиена 80-98 масс.% смешивают с потоком рецикла до достижения суммарной концентрации дициклопентадиена и циклопентадиена 50-97 масс.%, мономеризацию проводят в присутствии додекана, вводимого в массовом соотношении дициклопентадиен : растворитель от 40:60 до 90:10, и алкилфенола, вводимого в концентрации 0,01-0,5 масс.%, до достижения конверсии дициклопентадиена 99,4%, осуществляют регенерацию высококипящего растворителя, отделение непрореагировавшего дициклопентадиена при температуре 115-180°C и давлении 4-12 кПа и последующий их рецикл. Использование настоящего изобретения позволяет повысить концентрацию дициклопентадиена в целевом продукте до 99,98 масс.%, увеличить конверсию дициклопентадиена на стадии мономеризации до 99,4% при суммарном выходе дициклопентадиена 97,8%, повысить технологичность процесса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 6 пр.

Изобретение относится к способу получения 3-(1-адамантил)- и 3-[1-(1-адамантил)этил)-1,5,3-дитиазепинанов, который заключается во взаимодействии 1-аминоадамантана (α-метил-1-адамантилметиламина) общей формулы AdNH2 [Ad = указанные выше] с N1,N1,N6,N6-тетраметил-2,5-дитиагексан-1,6-диамином в присутствии катализатора SmСl3·6H2O при мольном соотношении AdNH2:N1,N1,N6,N6-тетраметил-2,5-дитиагексан-1,6-диамин:SmCl3·6H2O 1:1:(0.03-0.07) при температуре ~20°С и атмосферном давлении в течение 2.5-3.5 ч. Выход 3-(1-адамантил)- и 3-[1-(1-адамантил)этил]-1,5,3-дитиазепинанов (1) составляет 63-78%. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения триамантана формулы I. Способ характеризуется тем, что полициклические углеводороды состава C18H24, полученные из гептациклического димера норборнадиена - бинора-S, гептацикло[8.8.0.02,17.03,11.04,9.012,16.013,18]октадекан и гептацикло[8.8.0.02,13.03,11.04,9.012,17.014,18]октадекан, подвергают скелетной изомеризации в присутствии ионных жидкостей состава 2AlCl3+Et3N·HCl или 2.5AlCl3+Et3N·HCl при температуре 20-50°C в течение 2-72 ч при мольном соотношении реагентов [углеводороды (C18H24)]:[ионная жидкость]=1:2-4, в атмосфере аргона. Способ использует доступные катализаторы и позволяет увеличить выход целевого соединения и упростить технологию в целом. 1 табл., 9 пр. I.

Изобретение относится к способу получения 1,3-диметиладамантана приведенной ниже формулы (2) путем осуществления реакции скелетной изомеризации пергидроаценафтена приведенной ниже формулы (1) с применением в качестве катализаторов от 0,5 до 1,5 масс. частей HF и от 0,1 до 0,5 масс. частей BF3 на 1 масс. часть пергидроаценафтена при температуре от 60 до 110°С. Использование предлагаемого способа позволяет получать 1,3-диметиладамантан с высоким выходом. 4 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к способу получения дициклопентадиенсодержащей фракции из С5-фракции пиролиза, предусматривающему ректификационную очистку C5-фракции при атмосферном давлении, димеризацию С5-фракции и последующее двухступенчатое фракционирование димеризата: в атмосферной ректификационной колонне и вакуумной ректификационной колонне. Способ характеризуется тем, что сырьевую С5-фракцию пиролиза смеси нафты и газового сырья в массовом соотношении от 1:9 до 9:1 с суммарным содержанием С5-углеводородов от 80 до 95 мас.%, в том числе от 7 до 15 мас.% циклопентадиена, очищают от легких и тяжелых примесей в ректификационной колонне эффективностью 10-20 теоретических тарелок до достижения суммарной концентрации С5-углеводородов 99,84-99,95 мас.%, в том числе циклопентадиена 13,60-17,68 мас.%, при температуре куба 68-70°C и флегмовом числе 0,2-1,0, а фракционирование димеризата в атмосферной ректификационной колонне ведут при температуре куба 78-80°C и флегмовом числе 0,3-0,5. Изобретение обеспечивает увеличение суммарного выхода дициклопентадиенсодержащей фракции в целевом потоке до 89,8% с концентрацией основного вещества в диапазоне от 90 до 97 мас.% при концентрации содимеров циклопентадиена не более 3,28 мас.% и повышение технологичности процесса за счет снижения металлоемкости оборудования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения дициклопентадиенсодержащей фракции из С5-фракции пиролиза, предусматривающему ректификационную очистку C5-фракции при атмосферном давлении, димеризацию С5-фракции и последующее двухступенчатое фракционирование димеризата: в атмосферной ректификационной колонне и вакуумной ректификационной колонне. Способ характеризуется тем, что сырьевую С5-фракцию пиролиза смеси нафты и газового сырья в массовом соотношении от 1:9 до 9:1 с суммарным содержанием С5-углеводородов от 80 до 95 мас.%, в том числе от 7 до 15 мас.% циклопентадиена, очищают от легких и тяжелых примесей в ректификационной колонне эффективностью 10-20 теоретических тарелок до достижения суммарной концентрации С5-углеводородов 99,84-99,95 мас.%, в том числе циклопентадиена 13,60-17,68 мас.%, при температуре куба 68-70°C и флегмовом числе 0,2-1,0, а фракционирование димеризата в атмосферной ректификационной колонне ведут при температуре куба 78-80°C и флегмовом числе 0,3-0,5. Изобретение обеспечивает увеличение суммарного выхода дициклопентадиенсодержащей фракции в целевом потоке до 89,8% с концентрацией основного вещества в диапазоне от 90 до 97 мас.% при концентрации содимеров циклопентадиена не более 3,28 мас.% и повышение технологичности процесса за счет снижения металлоемкости оборудования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 2 пр.
Наверх