198164. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú izobutén előálítására
7 198 164 8 A fő tömeget a 2 vezetéken visszavezetjük. Egy 806 kg/h-ás részáramot a 7 vezetéken át, az 1,2 bar (^.fejnyomás) oszlopnyomásra való kiegyenlítés után a K2' oszlopra vezetünk. A K2* oszlopon a fejen át 8 vezetéken keresztül 2,85 kg/h C8-olcfint 2,2 kg/h 5 TBA-val és 0,65 kg/h vízzel együtt terner elegy formájában leszedünk. A fenékterméket a 9 vezetéken át a K2 oszlopra vezetjük, ahol a fejen át (fejnyomás 1,02 bar) az azeotrop TBA/vízelegyet leszedjük és a 3 vezetéken visszavezetjük. A KI és K2 oszlopok 10 köráraimainak aránya 18,5:1. A K2 oszlop alján 235 kg/h víz képződik, amit a 10 vezetéken kivezetünk. Az izobutén-szelcktivitás gyakorlatilag 100%. A K2' oszlop fejéről származó Cg/TBA/vízclegy vizes bontásánál és a TBA-tartalmű vizes fázis vísszaveze- ^ tésénél a TBA átalakulási foka gyakorlatilag szintén 100%. Az izobutén tisztasága 99,99%. 2. példa Katalizátorként kereskedelmi minőségű, erősen savas ioncserélő gyantát (makropórusos, szulfonált, divinil-benzollal térhálósított polisztirol gyantát) hasz- 25 nálunk, amelynek az adatai a következők: BET- felülct kb. 25 m2/g száraz gyanta, divinil-bcnzoi tartalom kb 8%, szemcse nagyság-eloszlás 0,5-1,2 mm, hidrogénion-kapacitás kb. 4,1 mval H+/g száraz gyanta. A 2. ábra szerint a TBA-hasítást 120 °C közepes hő- 30 mérsékleten és 20 bar nyomáson a következőképpen végezzük. A 42 1 fenti katalizátorral töltött R reaktorban a 2 áramban 4161 kg/h TBA-t, 1040 kg/h vizet és 3,4 kg/h Cg-olefint vezetünk be. A 2 áram 80 tömegszázalék 35 TBA-t tartalmaz és a 675 kg/h TBA-t, 92 kg/h vizet és 2,8 kg/h C8-olefint tartalmazó friss anyagáramból 1 vezetéken keresztül, és a 4 vezetéken a nyomás alatt álló KI oszlopról visszavezetett, 3486 kg/h TBA-t, 948 kg/h vizet és 0,6 kg/h Cg-olefint tártál- 40 mazó köráramból tevődik össze. A 4 vezetéken visszavezetett köráram 78,6 tömegszázalék, TBA-t tartalmaz. A reaktor hozadékát a 3 vezetéken a KI oszlopra vezetjük és nyomását kiegyenlítjük a 7 bar oszlopnyomásra fejnyomás). A KI oszlopban a 45 fejről 6 vezetéken keresztül 510 kg/h tiszta izobutént desztillálunk le. A desztillátum tartalmazza az azeotrop elegynek megfelelő mennyiségű vizet, amit a szedőedényben külön fázisként leválasztunk. A fenéken 256 kg/h víz képződik, ezt az 5 vezetéken kivezetjük. A KI oszlop megerősített részéből egy oldalleszívó vezetéken 2,9 kg/h Cg-olefint, 2,5 kg/h TBA-t és 0,7 kg/h vizet vezetünk cl. A tejtermékek szedőedényéből származó vízzel, valamint a fenékből kivezetett víz egy részével bontjuk aCg-olefin/TBA/víz-elegyet és a TBA-tartalmű vizes fázist visszavezetjük. AKI oszlop lehajtószakaszáról a 4 vezetéken oldalleszívó vezeték formájában köráramot ágaztatunk el, és azt visszavezetjük a reaktorba. Az izobutén szelektivitás 99,99%, a TBA átalakulási foka gyakorlatilag 100% és az izobutén tisztasága 99,99%. 3—8. példa További példák sorában a TBA-t az 1. példa szerinti eljárással dehidratáljuk (v.ö. 1. ábra). A katalizátort ént használt kereskedelmi, makropórusos, erősen savas ioncserélő gyanta (szulfonált, divinil-benzollal térhálósított polisztirol gyanta) adatai a következők: BET-fclület kb. 35 m2/g száraz gyanta, divinil-benzol tartalom 10%, szemcsenagyság-megoszlás 0,5— 1,2 mm, hidrogénion-kapacitás kb. 4,5 mval H+/g szá-az gyanta. Ebből a gyantából 100 ml-t TBA/vízazeotropban (kb. 12 tömegszázalék víztartalom) duzzasztunk egy 100 cm hosszú, fűtőköpenyes csőreaktorba (belső átmérő 2,29 cm) betöltve. A maradék térfogatot V4A-töltő any aggal feltöltjük és ez előmelegítő zónaként szolgál. A reaktorba centrálisán elhelyezve elmozdítható ternoelemet helyezünk. A reaktor előtt és mögött a folyadékelegyek homogenitásának ellenőrzéséhez figyelőablakokat szerelünk. A ki, K2' és K2 oszlopok aljának térfogatát automatikus szintszabályozással állandósítjuk. Az 1 vezetéken azeotrop összetételű, friss, izobutén-oligomermentes TBA/vízelegyet vezetünk be. A körülményeket és az elért eredményeket a következő 1. táblázat tartalmazza. A térfogatsebességet (LHSV) liter adagolás/liter duzzasztott katalizátor/órákban adtuk meg, az izobutén térfogat-idő-kitermelést (TIK) kg izobutén/liter duzzasztott katalizútor/órában. A tömegáramok analízise gázkromatográfiásán történt. Az 5. példa kivételével a K2' oszlop alkalmazása szükségtelen. A kapott izobutén tisztasági foka 99,99%. 1. táblázat Példaszám Hőmérséklet, °C Friss azeotrop, kg/h Térfogatsebesség, 1/1.h A tömegáramok aránya 1:2:3 4 vezetékben TBA tömeg % Tömeg % Izobutén kite nn elés szelektivitás kg/l.h mól % 3 110 0,39 54 1 9,3 1 70 30 2,6 100 4 110 0,69 140 1 15,5 U 70 30 4,6 100 5 120 0,44 45 1 6,5 0,9 70 30 2,9 99,9 6 120 1,02 139 1 8,2 1,3 70 30 6,8 100 7 120 0,48 80 1 12,6 0,6 60 40 3,2 100 8 120 1,0 206 1 16,0 0,6 60 40 6,5 100 5
