Способ переработки пиперилена
Владельцы патента RU 2781096:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к способу получения 3-метилциклогексена, в котором осуществляется переработка пиперилена в результате его взаимодействия с этиленом, взятым в мольном соотношении от 1:2 до 1:10, в сверхкритических условиях при температуре 250-300°С и давлении 29-311 атм в течение 20-30 мин. Технический результат: более экологичная и селективная переработка пиперилена в практически ценный продукт, получаемый с выходом до 77,1%. 1 табл.
Изобретение относится к области основного органического и нефтехимического синтеза, а именно к совершенствованию технологии переработки пиперилена.
Пиперилен, образующийся в больших количествах при дегидрировании С5 фракции углеводородов не находит широкого применения в промышленности.
Целью предлагаемого изобретения является повышение степени конверсии дегидрирования С-5 фракции путем переработки образующегося пиперилена в 3-метилциклогексен.
Существует способ переработки пиперилена, заключающийся в его термолизе с образованием широкого спектра углеводородов С1-С8 [Способ переработки пиперилена: Авторское свидетельство SU 1608719 А1, СССР. N 24604714/31-04; заявл. 11.11.88; опубл 23.11.90, Бюл. N 43]. Недостатком указанного способа является низкая селективность процесса, большие энергозатраты, усложнение технологического процесса, а также недостаточная экологичность процесса.
Наиболее близким к предлагаемому способу переработки пиперилена является его вовлечение в реакцию диенового синтеза с этиленом [JACS 1949]. Недостатком указанного способа является низкая конверсия (18%) и незначительный выход целевого 3-метилциклогексена (18%), а также 10 кратный мольный избыток этилена.
Отличием предлагаемого способа является применение сверкритических условий, которые позволяют увеличить выход целевого 3-метилциклогексена до 77%; снизить избыток этилена до 2 кратного; увеличить конверсию пиперилена до 93.4%.
Указанная цель достигается разработкой эффективного способа переработки пиперилена путем его взаимодействия с этиленом с образованием 3-метилциклогексена, использующегося в качестве исходного соединения при получении ряда ценных кислородсодержащих соединений [Snyder, R. Η., Shine, Η. J., Leibbrand, Κ. Α., & Tawney, P. O. The Oxidation of Hydrocarbons. Part II. The Oxidation of Cyclopentene, 3-Methylcyclohexene and Tetralin in Acetic Anhydride Solution. // JACS. 1959. Vol. 81. N 16. P. 2399-2400.].
Синтез 3-метилциклогексена осуществляют следующим образом: в установку СКФ с использованием насоса высокого давления загружают расчетные количества пиперилена и этилена. После загрузки реагентов с помощью азота из баллона в СКФ реакторе давление доводилось до 85% от рабочего давления. Далее реактор выводился на температурный режим путем нагрева со скоростью 5 гр/мин. При достижении заданной температуры, реактор выдерживался на режиме до момента резкого изменения давления (ΔΡ>15 атм). Затем реакционная смесь из реактора выгружалась в сепаратор и охлаждалась до комнатной температуры (20-25°С).
Содержание 3-метилциклогексена в реакционной смеси определялось хроматографически методом внутреннего стандарта.
Осуществление предлагаемого способа синтеза 3-метилциклогексена иллюстрируют следующие примеры:
Пример 1:
В установку СКФ объемом 500 мл с использованием насоса высокого давления загружают 4,5 л (н.у.) пиперилена до достижения в реакторе парциального давления 9 атм. Далее загружают 45 л (н.у.) этилена до достижения в реакторе парциального давления 99 атм. После загрузки реагентов с помощью азота из баллона в СКФ реакторе давление доводится до 85% от рабочего давления. Далее реактор нагревают до 250°С со скоростью 5°С/мин. При достижении заданной температуры, реактор выдерживают на режиме При достижении заданной температуры, реактор выдерживался на режиме до момента резкого изменения давления (ΔΡ>15 атм). Затем реакционная смесь из реактора выгружалась в сепаратор и охлаждалась до комнатной температуры (20-25°С). Содержание продуктов реакции определялось хроматографически методом внутреннего стандарта. Выход 3-метилциклогексена составляет 68.9%
Примеры 2-11:
Методики проведения синтеза аналогичны примеру 1, условия указаны в табл. 1. Выход 3-метилциклогексена составляет 0-77,1%
Способ получения 3-метилциклогексена, в котором осуществляется переработка пиперилена в результате его взаимодействия с этиленом, взятым в мольном соотношении от 1:2 до 1:10, в сверхкритических условиях при температуре 250-300°С и давлении 29-311 атм в течение 20-30 мин.
