Способ получения ненасыщенных димеров -метилстирола
Авторы патента:
Использование: нефтехимия. Сущность: димеризацию -метилстирола проводят в присутствии катализатора цеолита Y в NaH-форме со степенью ионного обмена 60-95%, предварительно подвергнутого термообработке при 500-700oС в атмосфере воздуха. Количество катализатора составляет 5-20 мас.%, температура реакции 60-140oС. Технический результат: увеличение селективности и упрощение технологии получения -метилстирола. 1 табл.
Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, а именно к способу получения линейных ненасыщенных димеров -метилстирола.
Линейные димеры -метилстирола - 4-метил-2,4-дифенилпентен-1 (I) и 4-метил-2,4-дифенилпентен-2 (II) используются как растворители для лаков, диэлектрические жидкости, модификаторы в производстве различных полимеров. Известен способ получения ненасыщенных димеров -метилстирола олигомеризацией его на кислых глинах, таких как монтмориллонит, бентонит, аттапульчит или монтмориллонит, обработанный серной кислотой [патент 1530430, Великобритания] . Состав продуктов реакции в значительной степени зависит от условий. Для более селективного образования ненасыщенных димеров реакцию проводят в присутствии добавок альдегидов, кетонов, спиртов. Без этих добавок образуется преимущественно (до 95 мас. %) циклический насыщенный димер -метилстирола - 1,1,3-триметил-3-фенилиндан (III). Максимальная конверсия -метилстирола в опытах составляла 95 мас.%, при этом выход фракции димеров, полученной разгонкой реакционной массы, составляет 87 мас.% В составе фракции содержится 98 мас.% ненасыщенных димеров I, II и 2 мас.% циклического димера III. В других опытах выход димерной фракции составлял 77-82 мас.%, содержание в ней циклического димера 2-10 мас.%. Остаток после разгонки представляет собой полимеры, его количество составляет 12 мас.% и более. Существенным недостатком данного способа является наличие в реакционной массе дополнительного компонента (альдегиды, кетоны, спирты), который затем должен быть удален и желательно регенерирован, и который может присутствовать в целевом продукте, загрязняя его. Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения ненасыщенных димеров -метилстирола, осуществляемый путем олигомеризации его на цеолите Y в присутствии растворителя - метилен-хлорида [В.П. Талзи, В.П. Доронин, Т.П. Сорокина и др. О некоторых методах олигомеризации -метилстирола.// ЖПХ. 2000. Т. 13. 5. С.787]. Конверсия -метилстирола составляет 98,4-99,9 мас.%, селективность образования линейных ненасыщенных димеров достигает 76,1-87,0%. Концентрация -метилстирола в CH2Cl2 составляет около 30%, количество катализатора - 60-90 мас.% на -метилстирол. Реакцию проводили при температуре 25-40oС в течение 1-2 ч. Растворитель СН2Сl2 не может быть не только исключен, но и заменен каким-либо другим растворителем из-за низкой конверсии -метилстирола. К недостаткам этого способа можно отнести: 1) наличие растворителя CН2Cl2, довольно дорогого и используемого в больших количествах - 70 мас.%. Проведение реакции в растворителе усложняет технологию олигомеризации, так как становится необходимой стадия ректификации и, следовательно, появляется дополнительное оборудование и дополнительные энергозатраты; 2) в процессе ректификации реакционная масса подвергается воздействию температуры, что может привести к изменению состава реакционной массы и ухудшению качества целевого продукта; 3) большой расход катализатора (60-90 мас.% на сырье) из-за недостаточно высокой активности; 4) невысокая селективность процесса образования ненасыщенных димеров - 76,1-87%. Целью настоящего изобретения является увеличение селективности и упрощение способа получения ненасыщенных димеров -метилстирола. Указанная цель достигается тем, что способ получения ненасыщенных димеров -метилстирола путем олигомеризации -метилстирола осуществляют согласно изобретению в присутствии цеолита Y в NaH-форме со степенью обмена ионов Na, равной 60-95%, подвергнутого термообработке в атмосфере воздуха при 500-700oС, при температуре реакции 60-140oС и количестве катализатора 5-20 мас. %. Сравнительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от прототипа тем, что в процессе олигомеризации -метилстирола до ненасыщенных линейных димеров используют в качестве катализатора цеолит Y в NaH-форме со степенью обмена ионов Na, равной 60-95%, предварительно подвергнутый высокотемпературной обработке в атмосфере воздуха при 500-700oС. Процесс олигомеризации осуществляют при 60-140oС, количество катализатора составляет 5-20 мас.%. Селективность образования ненасыщенных димеров -метилстирола I и II достигает 87,2-96,1% при конверсии сырья 96,2-100 мас.%. Димеризация -метилстирола в присутствии цеолита NaH-Y со степенью ионного обмена свыше 60 мас.% протекает с образованием значительных количеств циклического димера III и тримеров. Предварительная термообработка катализатора при высоких температурах 500-700oС в течение 6 ч в атмосфере воздуха позволяет изменить его каталитические свойства таким образом, что выход III и тримеров снижается, а концентрация димеров I и II в продукте увеличивается. Продукт реакции димеризации -метилстирола в присутствии термообработанного цеолита NaH-Y со степенью обмена ионов Na 60-95% содержит 0-3,8 мас. % непрореагировавшего -метилстирола, 87,0-94,0 мас.% димеров I и II, 1,5-5,7 мас. % циклического димера III, 2,1-7,6 мас. % тримеров. Тетрамеры -метилстирола и более высокомолекулярные соединения отсутствуют. Реакционная масса такого состава без какой-либо дополнительной обработки может быть использована, например, в качестве модификатора в производстве полимеров. Следовательно, не потребуются дополнительные капитало- и энергоемкие операции по удалению каких-либо реагентов (например, растворителя), по отгону непрореагировавшего мономера, выделению целевой фракции, удалению и утилизации кубового остатка. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Олигомеризацию -метилстирола проводят периодическим методом. В работе используют цеолит Y в Na-форме, выпускаемый АО "Салаватнефтеоргсинтез". NaH-форму цеолита получают после обработки образцов раствором NH4NО3 при 60oС до определенного содержания остаточного Na2O и прокалки их при 500oС в течение 4 ч. Термообработку проводят при 500-700oС в атмосфере воздуха в течение 6 ч. Сырье (-метилстирол) загружают в реактор и при температуре реакции 60-140oС порциями загружают катализатор. Суспензию перемешивают при температуре реакции в течение 1-2 ч. Через определенные промежутки времени отбирают пробы и анализируют методом ГЖХ на хроматографе марки "Хром-5". Условия анализа: стеклянная капиллярная колонка 0,2-0,25 мм х 20 м с неподвижной жидкой фазой SE-30, линейное программирование температуры от 60 до 270oС со скоростью 6oС/мин. Газ-носитель - гелий, скорость газа-носителя 1-2 мл/мин, соотношение расхода газа-носителя через колонку и байпас 1:100. Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами (см. таблицу). Пример 1. В стеклянный обогреваемый реактор с мешалкой, обратным холодильником и термометром загружают 100 г -метилстирола и начинают нагревать. При 90oС загружают порциями 10 г цеолита в NaH-форме со степенью ионного обмена, равной 60%, подвергнутого предварительной термообработке при 500oС. Суспензию перемешивают при 90oС в течение 1 ч. После охлаждения и отфильтровывания катализатора получают 98,5 г реакционной массы состава, мас.%: -Метилстирол - 1,5 4-Метил-2,4-дифенилпентен-1 - 78,4 4-Метил-2,4-дифенилпентен-2 - 12,6 1,1,3-Триметил-3-фенилиндан - 2,0 Тримеры - 5,5Примеры 2-10. Аналогично примеру 1. Условия и результаты примеров представлены в таблице.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, а именно к способу получения линейных ненасыщенных димеров -метилстирола
Изобретение относится к способам получения бензиновых углеводородов из низших олефинов и может быть использовано в нефтепереработке и нефтехимии
Изобретение относится к способам получения олигомеров низших олефинов в ходе газожидкостной олигомеризации олефинов из этиленовой, пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой газовых фракций или их смеси и может быть использовано в нефтехимии
Изобретение относится к катализаторам и к способам получения олигомеров низших олефинов в ходе газо- или жидкофазной олигомеризации олефинов из этиленовой, пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой газовых фракций или их смеси
Катализатор в форме экструдата // 2143949
Способ олигомеризации низших олефинов // 2135547
Изобретение относится к способам конверсий низших олефинов в бензиновые углеводороды и может быть использовано в нефтепереработке и нефтехимии
Способ получения высокооктановых бензинов // 2112013
Изобретение относится к каталитическим способам получения неэтилированных бензинов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
Установка каталитического получения высокооктановых бензиновых фракций и ароматических углеводородов // 2098173
Изобретение относится к комплексным устройствам для производства высокооктановых бензиновых фракций и/или ароматических углеводородов C6-C10 путем каталитической переработки органического сырья на основе углеводородов, кислородсодержащих соединений или их смесей
Изобретение относится к способам алкилирования ароматического соединения в присутствии синтетического пористого кристаллического цеолита в качестве катализатора алкилирования
Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, а именно к способу получения линейных ненасыщенных димеров -метилстирола
Способ получения стирола // 2177470
Изобретение относится к получению стирола, в частности к способу получения стирола каталитическим дегидрированием этилбензола в двухступенчатом адиабатическом реакторе при повышенной температуре в присутствии водяного пара, бензола и толуола при весовом соотношении этилбензол: бензол: толуол: водяной пар, равном 1:0,03-0,08:0,095-0,22:2,26-3,06, который включает охлаждение, конденсацию контактного газа, разделение водной и углеводородной фаз, выделение из углеводородной фазы стирола, непрореагировавшего этилбензола, бензола, толуола и тяжелых продуктов
Способ получения стирола // 2177467
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано при получении оксида пропилена (ОП) и стирола
Изобретение относится к области производства винилароматических углеводородов, например стирола, альфаметилстирола, дивинилбензола и др., и может быть использовано в нефтехимической промышленности
Изобретение относится к области получения изопрена и моновинилсодержащих мономеров
Изобретение относится к катализаторам для дегидрирования этилбензола в стирол
Способ получения стирола // 2166494
Изобретение относится к способу дегидрирования алкилароматических углеводородов, в частности к способу дегидрирования этилбензола для получения стирола, и может быть использовано в нефтехимической промышленности
Способ получения стирола // 2141933
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в процессе совместного получения окиси пропилена и стирола
Изобретение относится к способу получения олефинов парофазной дегидратацией спиртов в присутствии катализатора при повышенной температуре