Способ получения циклопентана

 

% лт..

Союз Советскик

Социалистически к

Республик (») xeo e (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлеио21.04.72 (21) 1773555/23-4 (51) М. Кл.е

С 07 С 13/12 с присоединением заявки №Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано05.09.76.Бюллстень Х 33 (45) Дата опубликования описания111,06.77 (53) УДК 547.514.5 (088.8) Б. A. Григорович, В. Ш. Фельдблюм, И. М. Гальперин, E. Н. Шкарникова, В. С. Елизаров и A. М. Кутьин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 11ИКЛОПЕНТЕНА

Изобретение относится к области получения циклопентена из дициклопентадиена.

11иклопентен является ценным мономером для получения синтетического каучука и исходным продуктом для органического б синтеза.

Известен способ получения циклопентена из циклопентадиенсодержащего углеводородного продукта, например из дебутанизированного ароматического концентрата, l0 гидрированием при 250-293оС и давлении

0,07-21 ати в присутствии сульфида никеля на окиси алюминия. Полученный при гидрировании продукт, содержащий циклопентен, отделяют дистилляцией и подвергают повторной гидрогенизационной обработке при температуре <260 С.

Однако известный способ является двухстадийным процессом, в котором применяют сложное технологическое оборудование.

С целью упрощения процесса предлагают в качестве катализатора использовать палладий на носителе, предварительно акти-. вированный парами алкилароматических углеводородов или смесью их с водородом.

Желательно процесс гидрирования циклопентадиена проводить в присутствии алкиларо,матических углеводородов.

Предлагаемый способ заключается в мономеризации дициклопентадиена с последующим каталитическим гидрированием циклопентадиена в смеси с алкилароматическими углеводородами (10, 1-507). Алкилароматические углеводороды используют в каче стве теплоносителя для мономеризации дициклопентадиена.

Катализатор — 0,5-2,0% Рд на AI 0 перед гидрированием циклопентадиена обрабатывают парами алкилароматических углеводородов или смесью их с водородом при

250-500 С в течение 0,1-6 час. Такая о обработка катализатора позволяет значительно повысить селективность гидрирования циклопентадиена в циклопентен.

На чертеже дана принципиальная схема технологического процесса для осуществления предлагаемого способа.

Лициклопентадиен насосом 1 подается в теплообменник 2.

418019

Теплоноситель — алкилароматический углеводород — насосом 3 подается в аппарат 4, где испаряется и перегревается до о

600 С, затем смешивается с нагретым до

150 С в теплообменнике 2 дициклопента- 5 диеном. При 400 С в реакторе 5 мономео ризация протекает на 100%. Основная часть паров теплоносителя конденсируется в холодильнике 6, а пары циклопентадиена, содержащие алкилароматическийуглеводород, 10 после подогрева в теплообменнике 7 направляются в реактор гидрирования8. Содержание алкилароматического углеводорода в потоке циклопентадиена, поступающего на гидрирование, регулируется температурой конденсатора после реактора мономериэации.

Для обработки катализатора парами алкилароматического углеводорода отключается холодильник 6 и подача циклопентадиена, а теплоноситель — алкилароматический углеводород — поступает в реактор гидрирования, Таким образом, алкилароматический углеводород одновременно является теплоносителем при мономеризации циклопентадиена и модифицирующим компонентом, повышающим селективные свойства катализатора гидрирования. Продукты гидрирования последовательно конденсируются в водяном 9 и рассольном 10 холодильниках и насосом 11 подаются в аппарат 12. Несконденсировавшиеся углеводороды абсорбируются теплоносителем в абсорбере 13. Непрореагировавший циклопентадиен диметизуется при 120 С о и давлении 5-10 атм в аппарате 12 типа

"труба в трубе" в течение 1,5-2 час. Отгонка циклопентена от дициклопента диена осуществляется на ректификационной колонне 14, Кубовый продукт, состоящий в ос40 новном иэ дициклопентадиена, направляется в реактор 5. Отбирается циклопентен из дифлегматора 15.

Пример 1. Дициклойентадиен подают со скоростью 59,5 мл/час; îí испа- 45 ряется в потоке перегретого до 600 С теплоносителя — трет-бутилтолуола, и смесь паров поступает в реактор мономеризации.

Весовое соотношение теплоносителя и дициклопентадиена равно 1,47:1. При 400 С R и времени реакции 4,9 сек конверсия дициклопентадиена в мономер составляет 100% при селективности по циклопентадиену

92 вес. %. После мономеризатора смесь паров охлаждается до 95 для конденсации теплоносителя, а пары циклопентадиена, не содержащие трет-бутилтолуола, поступают в реактор гидрирования, в который загружают 15 см катализатора — 1,87%

P d на окиси алюминия — активированного

4 о при 400 С в течением час водородом (подача Н < 1000 час ). и дрирование циклопентадиена в циклопентен на активированном таким образом катализаторе протекает неселективно. При 300 С, обьемной о с скорости циклопентадиена 2,7 час (по жидкости) и молярном отношении Н.: С Н=

1,2:1 конверсия циклопентадиена составляет 91% при селективности 67 вес. .

Пример 2. Йициклопентадиен подают со скоростью 59,5 мл/час, он испаряется в потоке перегретого до 600оС теплоносителя - толуола, и смесь паров поступает в реактор мономериэации. При

400 С и времени реакции 4,9 сек конверсия дициклопентадиена в мономер составляет 100% при селективности по циклопентадиену 92 вес. . Затем основную часть толуола конденсируют при 39 С, а пары циклопентадиена, содержащие 14,8 вес.% толуола, поступают в реактор гидоирования, в который загружают 15 см катализатора - 1,87% Pd на окиси алюминияактивированного в течение 2 час водородом (подача Н 1000 час ).

При 350оС» объемной скорости циклопентадиена 2,7 час (по жидкости) и молярном отношении Н : СБ Н = 1,2:1 циклопентадиен гидрируется на 90% при селективности по циклопентену 79 вес,%.

Пример 3. Катализатор гидрирова ния после активации водородом обрабатывают при 380 С парами трет-бутилтолуола в о смеси с водородом в течение 2 час. Подача трет-бутилтолуола на 15 см катализаз тора составляет 120 мл/час, молярное о ношение Н: С Н = 1:1,5. Для обработки катализатора третбутилтолуолом на установке получения циклопентена из цициклопентадиена отключают подачу димера и конденсатор перед реактором гидрирования, а теплоноситель» не конденсируясь в холодильнике, поступает в реактор гидрирования. После модификации катализатора алкилароматическим углеводородом мономеризацию дициклопентадиена и гидрирование циклопентадиена, не содержащего трет-бутилтолуола, проводят по примеру 1. При

350oÑ, обьемной скорости 2,7 час (по жидкости) и молярном отношении Н:С Н=

Й 5 6

1,2:1 конверсия циклопентадиена составляет 90% при селективности по циклопентену 91 вес. %.

Пример 4. Катализатор гидрирования - 1,87% РД на окиси алюминия — после активации водородом обрабатывают в течение 0,5 час при 500оС толуолом в смеси с водородом. Подача толуола на з

15 см катализатора составляет 100 мл/час, 418019

Формула изобретения.

Составитель Т. Раевская

Редактор Т. Никольская ТехредИ. Асталош Корректор Н. Золотовская

Заказ 711/39 Тираж 575 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 молярное отношение Н:С, Ня = 0,5:1.

Зля обработки катализатора толуолом на установке получения циклонентена из дициклопентадиена отключают подачу димера и конденсатор. После их включения и установления в конденсаторе температуры о

50 С пары циклопентадиена, поступающие в реактор гидрипования, не содержат толуола. При 200 С, объемной скорости цик-4 лопентадиена 1,3 час (по жидкости) и молярном отношении H:Ñ Н = 1,1:1 циклопентадиен гидрируется йа 78ю при селек ог тивности 85 вес. % по циклопентену. На катализаторе, не обработанном толуолом, в тех же условиях конверсия циклопентадиена составляет 80% при селективности по циклопентадиену 63 вес. %.

Пример 5. Катализатор гидрирования — 0,5% Pd на окиси алюминия - после активации водородом обрабатывают в течение 6 час при 250 С ксилолом. Подача з ксилола íà 15 см катализатора составляет 94 мл/час, молярное отношение

Н .С Но = 0,3:1. для обработки катализатора ксилолом отключают подачу циклопентадиена и конденсатор между реакторами мономеризации и гидрирования. После включения подачи дициклопентадиена и установления в конденсаторе температуры 70 пары циклопентадиена, поступающие в реак5 тор гидрирования, не содержат ксичола. При о

450 С, объемной скорости циклопентадиена

4,0 час (по жидкости) и молярном отношении Н :С Н6 = 1,5:1 циклопентадиен гидрируется на 74% при селективности по цик1О лопентену 93 вес. %.

1б 1. Способ получения цпклопентена каталитическим гидрированием циклопентадиена с последующим выделением целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в ка2О честве катализатора используют палладий на носителе, предварительно активированный парами алкилароматических углеводородов или смесью их с водородом, 2. Способпоп. 1, отлича ющийс я тем, что процесс гидрирования проводят в присутствии алкилароматических углеводородов.