Способ выделения изопрена

 

.СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ИЗОПРЕНА из углеводородных смесей ректификацией в присутствии аминного ингибитора термической поликеразации, о т-' л и ч а ю щ и и с 'я тем, что, с целью уменьщения выхода термополимера и предотвращения образования губ- •чатого полимера, в качестве аминного ингибитора используют 0,01-0,5% от веса изопрена диалкил-1,3-пропандиамин общей формулы:К2Н(СН2)зШ2, где R-H, СНз, С^Н^, CjH, ;КлSО)а>& ое>& to Nt;^ ^

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИМ

„,SU„„668247

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

R2N(CH ) ИН где R — Н, СНз» СаНь С,Н, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 2467382/23-05 (22) 22.03.77 (46) 30.05.86. Бюл. Р 20 (72) О.Е. Баталии, М.И. Брейман, В.И. Котов, Л.М» Кудинова, Е.В. Кузнецова, Т.Н. Милькина, В.Н. Павличев, Ю.И. Смолин, С.А. Тараненко, А.В. Шкребтан, А.И. Юдаев и M.È. Якушкин (53) 547.315.2:66 .048 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 257496, кл. С 07 С 7/18, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

В 235015, кл. С 08 F 2/42, 1963, 3. Патент Англии У 793841, кл. 2/3/В., опублик. 1958.

4. Патент США В 2415009, кл. 260-666.5, опублик. 1947 ° (51) 4 С 07 С 11/18) С 07 С 7/20

С 08 F 2/42. (54)(5?).СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ИЗОПРЕНА из углеводородных смесей ректификацией в присутствии аминного ингиби- тора термической полнмеразации, о т- л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения выхода термополимера и предотвращения образования губчатого полимера, в качестве аминного ингибитора используют 0,01-0,5Х от веса изопрена диалкил-1,3-пропандиамин общей формулы:

668247

Изобретение относится к области нефтехимической технологии, точнее к, ингибированию самопроизвольной термополимеризации изопрена.

Известно, что при нагревании 5 изопрен подвергается самопроизвольной термополимериэации, что приводит к значительным потерям изопрена при его выделении и очистке, особенно методом ректификации. Замедление этого процесса осуществляется путем введения в изопреновые потоки специальных веществ — ингибиторов термополимеризации .

Известны способы выделения изопрена из углеводородных примесей в присутствии в качестве ингибитора гидрохинона и его производных, о-нитрофенола,нитритов щелочных и щелоч" ноземельных металлов. 20

Указаннь|е вещества обладают рядом ограничений в отношении изопрена.

Так, при использовании нитритов ще лочных и щелочноземельных металлов . возможно их взаимодействие с примеI сями, обычно присутствующими в техническом изопрене, в результате чего могут образовываться взрывоопас ные вещества.

Кроме того, при высоких температурах они недостаточно эффективны.

Наиболее близким техническим решением является способ выделения изопрена из углеводородных смесей ректификацией в присутствии аминно- 35

ro ингибитора термической полимеризации, например, ароматического амина, который в настоящее время считается наиболее эффективным ингибитором.

Однако, применение этих веществ в реальных условиях действующих предприятий не предотвращает процесса . термополимеризации. Особенно это относится к образованию так называемого губчатого термополимера, который имеет незначительную растворимость в изопрене и вследствие этого отлагается на стенках аппаратуры. Губчатый термополимер является активным веществом, способным инициировать дальнейший процесс термополимеризации, который, протекая по цепному

Ф радикальному механизму, сопровождается быстрым разрастанием губчатого полимера. Это явление вызывает аварийную остановку оборудования, его деформацию и разр:ав.

Недостаточная эффективность обычных ингибиторов термополимериэации применительно к губчатому полимеру объясняется уникальностью его свойств и условий образования.

Цель изобретения — уменьшение выхода термополимера и предотвращение образования губчатого полимера. Цель достигается использованием в качестве аминного .ингибитора 0,01-0,5% от веса изопрена диалкил-1,3-пропандиамина общей формулы

R, Я(СН,),ИН,, где R — Н, СН, С,Н, СЗН

Эффективность применения этого вещества подтверждают следующие примеры.

Пример ы 1-7. Выделение изопрена проводят из технической смеси, содержащей 907. изонрена, 87.

4,4-диметил-1,3-диоксана, 1,9% ме- . тилдигидропирана, 0,057 перекисей

1изопрена и 0,02% воды по весу. Ректификацию изопрена проводят с использованием лабораторной колонны периодического действия при следующем режиме работы:

Температура верха 35 С

Температура куба 95 С, Скорость ректификации 15 г/ч, Флегмовое число 20, Число теоретических тарелок с использованием металлической насадки 23

Время проведения опыта 24 ч

Лминный ингибитор вводят в техническую смесь непосредственно перед загрузкой в ректификационную колонну.

После проведения ректификации в кубовом остатке определяют количество образовавшихся термополимеров весовым способом после их осаждения этиловым спиртом и на основании этого количества рассчитывают ингибирующую активность использованных аминов.

Содержание термополимера определяют по формуле:

P 100 вес. 7.

g где Р— вес термополимера, r, g — - вес исходного изопрена,, r.

668247

Ингибирующий эффект от применения веществ определяют по формуле:

Эффект ингибирования = известных растворителей и следовательно.не может быть определен количественно, наблюдают визуально по состоянию растворов после термообработки.

P и еинги8.

Образование губчатого полимера, который нерастворим ни в одном иэ

Полученные результаты приведены в табл.1.

Таблица 1

Результаты ректификации с использованием аминных. ингибиторов

Кубовый

Загрузка,.

Выход изопрена ректификата, „г примера остаток, r

13 25,4

14 ° 11,6

192

313

126

506

366.

499

331

199

538

323

25,3

520

408

101

5,8

151

533

331

15,7

503

163

20,2 Продолжение табл. 1

Ингибитор

Состояние кубовых остатков примера эффект ингибирования,7. наименование концентрация„ вес.Ж

Мутные вязкие растворы, на насадке губчатый термополимер

Отсутствие

0,5

54,3

Прототип

0,1

16,9

Тот же

Тот же

Я,,N-диметил 1 3

-пропандиамин

Тот же

0,4

0,01

То же

6 Прозрачный подвижный раствор

7 :без следов губчатого полимера

77,2

38,2

0,5

0,1

То же

Тот же

20,3

О, 01.

То же

То же

То же

5!

Потери, Количество г термополимера, 7 к весу изопрена

668247

Пример ы 8-12. Технические смеси состава по примеру 1 подвергают термостатированию в стеклянных ампулах, моделирующих условия ректиТаблица 2

Сравнительные данные по термостабильности изопрена в при сутствии Я,,N-диметил-i,Ç-пропандиамина и 4010-NA

Состояние раствора после нагрева:

Ингибитор

Содержание ингибитора, вес.Ж примеров эффект колич. ингиб т/п 1

7. вес. X колич т/п, вес Л коли- эффек чест- ннгиб во) % вес.7. эффект ингиб.

Без ингибитора

8 27,3 » 27,3

Мутные растворы с губчатым по-. лимером на стружках и в растворе

27,3

9 12,7 53,5 21,8 . 20,1 27,2 0,4

Прототип

То же

10 12,9 52,7 23,0 15 8 2?,3 0,0

Прозрачный под" вижный раствор без следов губчатого полимера

11 5 8 . 78 8 17 0 37 7 21 5 21 3

N N-димеTHJI 1 3-пронандиамин

75,5 14,9 45,4 23,6 23,6

12 6,7 торов, будут рассмотрены опыты, моделирующие ректификацию в ампулах.

Пример ы 13 и 14. Испытания проводят в присутствии аминного ингибитора — пропандиамина-1,3-NH,(СН,)3NH, . Техническая смесь . изопрена в условиях аналогична примерам 8-12. Результаты приведены

55 в табл.3 °

Из приведенных данных следует, что вектификация в присутствии

N,,N-диметил-1,3-пропандиамина протекает со значительно меньшими выходами термополимеров по сравнению с известными ингибитором, причем образование губчатого полимера не наблюдается вообще.

Как видно из представленных данных, выхода термополимера и влияние ингибиторов на термостабильность изопрена близки для опытов, описанных в примерах 1-7 и 8-12, из чего следует, что состояние изопрена в ампулах при нагревании соответствует

его состоянию в условиях ректификации. Поэтому для упрощения способа, касающегося других аминных ингибификации без ингибитора, а также с различными количествами известного ингибитора и N„,N-диметил-1,3-пропандиамина, В ампуле помещают 11 г смеси, 2.г влажной стальной стружки, запаивают, нагревают до 100"С и подвергают термостатированию в те« чение 24 ч. По истечении этого времени ампулы вскрывают, а количество образовавшегося термополимера и эффект ингибирования веществ определяют как описано в примерах 1-7.

Результаты представлены в табл.2.

Таблица 3

Сравнительные данные по эффекту ингибирования производных пропандиамина и 4010-NA

Эффект ингибирования, 7, при содержании ингибитора, вес.X

Состояние раствора . после нагревания

Ингибитор примеров

0,5 0,1

0,01

Мутные вязкие растворы с губчатым полимером на стружках

0,4

53,5 . 20,1

Прототип

0,0

15,8

52,7

78,8

21,3

23,6

Подвижный прозрачный раствор без следов губчатого полимера

37,7

N N-димел тил 1 3

-пропандиамин

45,4

75,5

80,4 37,3 20,6

1,3-пропандиамин

80,4 39,8 19,9

То же

73,9 40,5 22,4

72,4 41,3 20,7

N И-дил%

9THJI= 1, 3-пропандиамин

То же

N N-дилй пропил-1,3-пропандиамин

71,8 38,8

69,2 40,1

19,7

То же

19,9

29,6

53 6

Прозрачный подвижный раствор, на стружках следы губчатого полимера

N N-дибутил-1,3-пропандиамин

59,4 . 23,9 !3,6

Редактор Л. Письман Техред !О.Гортвай

Корректор А. Ференц

Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2998/3

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. IIpoeKTHaH 4

11р и м е р ы 15 и 16. Испытания проводят в присутствии аминного ингибитора М,N-диэтил-1,3-пропандиамина (С,Н ), N(CH,)э,NH, . Исходные продукты и условия аналогичны примерам 8-12 ° Результаты приведены в табл.3.

Пример ы 17 и 18. Испытания проводят в присутствии аминного ингибитора N<,N-дипропил-1,3-пропандиамина (С, Н,), И(СН, ), NH, . Техническая смесь нзопрена и условия аналогичны примерам 8-12. Результаты приведены в табл,3.

Примеры 19 и 20. Испытания проводят в присутствии аминного ингибитора N,,N-дибутил- t 3-пропандиамина (С Нз),М(СН,), МН,. Условия

1О аналогичны примерам 8-12. Результаты приведены в табл.3.