JPS6043048B2 - Separation and recovery method of n-butene - Google Patents
Separation and recovery method of n-buteneInfo
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- JPS6043048B2 JPS6043048B2 JP55117693A JP11769380A JPS6043048B2 JP S6043048 B2 JPS6043048 B2 JP S6043048B2 JP 55117693 A JP55117693 A JP 55117693A JP 11769380 A JP11769380 A JP 11769380A JP S6043048 B2 JPS6043048 B2 JP S6043048B2
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Description
【発明の詳細な説明】
(イ)発明の背景
技術分野
本発明はCo炭化水素混合物からn−ブテンを分離回
収する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Background Technical Field of the Invention The present invention relates to a method for separating and recovering n-butene from a Co hydrocarbon mixture.
さらに詳しくはCo炭化水素混合物からイソブテンを水
と反応させて第3級ブチルアルコール(TBA)とし、
生成したTBAを分離除去したn−ブテン留分中の残留
イソブテンを固体触媒で低重合体にし分離することによ
るn−ブテンの分離回収方法に関するもの。である。
n−ブテンは、第2級ブチルアルコール、メチルエチル
ケトン等の等の有用な石油化学製品の原料あるいはエチ
レン等のα−オレフィンとの共重合体成分として使用さ
れている。More specifically, isobutene is reacted with water from a Co hydrocarbon mixture to form tertiary butyl alcohol (TBA),
This invention relates to a method for separating and recovering n-butene by converting residual isobutene in an n-butene fraction from which generated TBA has been separated and removed into a low polymer using a solid catalyst. It is.
N-butene is used as a raw material for useful petrochemical products such as secondary butyl alcohol and methyl ethyl ketone, or as a copolymer component with α-olefins such as ethylene.
工業的にn−ブテンを製造する方法としては、硫酸法で
イソブテンを回収した後のn−ブテン留分から分離回収
する方法が知られている。しかし、この方法はイソブテ
ンに対する硫酸の反応が完全に選択的でないため、n−
ブテン留分中にイソブテンが残留して、このイソブテン
を完全に除去してイソブテンを含有しないn−ブテンを
得ることは困難であつた。 また硫酸水溶液を使用しな
いイソブテンの分離方法としては、例えばCo炭化水素
混合物をシリカ・アルミナ、分子篩、ゼオライト、活性
白土、酸性陽イオン交換樹脂等の固体触媒に接触してイ
ソブテンを低重合体として分離する方法、あるいはCo
炭化水素混合物を陽イオン交換樹脂、シリカ、アルミナ
、リン酸担持触媒等の固体酸触媒又は酸水溶液の存在下
にイソブテンを水、アルコール若しくは有機酸と反応さ
せ、TBA、第3級ブチルエーテル、ブチルエステル等
として分離回収する方法が知られている。As a method for industrially producing n-butene, a method is known in which isobutene is recovered by a sulfuric acid method and then separated and recovered from an n-butene fraction. However, this method is not completely selective in the reaction of sulfuric acid to isobutene, so n-
Isobutene remains in the butene fraction, and it is difficult to completely remove this isobutene to obtain n-butene that does not contain isobutene. In addition, as a method for separating isobutene without using an aqueous sulfuric acid solution, for example, isobutene is separated as a low polymer by contacting a Co hydrocarbon mixture with a solid catalyst such as silica/alumina, molecular sieve, zeolite, activated clay, or acidic cation exchange resin. or Co
A hydrocarbon mixture is reacted with isobutene with water, alcohol, or organic acid in the presence of a solid acid catalyst such as a cation exchange resin, silica, alumina, or a phosphoric acid supported catalyst, or an acid aqueous solution, to produce TBA, tertiary butyl ether, or butyl ester. There are known methods of separating and recovering such substances.
本発明者らはすでに特願昭54−51463号、54
−79671号、54−11044時明細書で固体触媒
及びネオ型多価アルコール、オキシ酸、スルホン又はそ
の誘導体等の存在下にイソブテンを水和しTBAとして
分離回収する方法を提案している。The present inventors have already
No. 79671, No. 54-11044 proposes a method of hydrating isobutene in the presence of a solid catalyst and a neo-type polyhydric alcohol, an oxyacid, a sulfone, or a derivative thereof, and separating and recovering it as TBA.
しかしながら、これらのイソブテンを分離回収した後に
得られるn−ブテン留分もやはり少量のイソブテンを含
有しているため、上述のようにn−ブテンとして石油化
学原料とする場合にはイソブテンを完全に除去する必要
がある。However, the n-butene fraction obtained after separating and recovering these isobutenes also contains a small amount of isobutene, so when using n-butene as a petrochemical raw material as mentioned above, it is necessary to completely remove isobutene. There is a need to.
(ロ)発明の概要
要旨
本発明は、上記の問題点を解決することを目的としたも
のであり、イソブテン及びn−ブテンを含有するC4炭
化水素混合物からイソブテンを水と反応させてTBAと
して除去したn−ブテン留分中の残留イソブテンをマク
ロポーラス型陽イオン交換樹脂で低重合体にしn−ブテ
ン留分と分離し、イソブテンを含有しないn−ブテンの
回収を目白勺とするものである。(B) Summary of the Invention The present invention is aimed at solving the above problems, and involves removing isobutene from a C4 hydrocarbon mixture containing isobutene and n-butene as TBA by reacting it with water. The remaining isobutene in the n-butene fraction is converted into a low polymer using a macroporous cation exchange resin and separated from the n-butene fraction, with the aim of recovering n-butene that does not contain isobutene.
特にC4炭化水素混合物中のイソブテンを固体触媒及び
ネオ型多価アルコール、オキシ酸、スルホン又はその誘
導体の存在下に水と反応させてTBAとして、次いでこ
れを分離して得られるn−ブテン留分を、マクロポーラ
ス型陽イオン交換樹脂と接触させることにより、該n−
ブテン留分に含有するイソブテンを重合し低重合体とし
て分離除去することによつてイソブテンを含有しないn
−フテンを分離回収することを目的とするものである。In particular, the n-butene fraction obtained by reacting isobutene in a C4 hydrocarbon mixture with water in the presence of a solid catalyst and a neo-type polyhydric alcohol, oxyacid, sulfone or a derivative thereof to produce TBA, and then separating this. by contacting with a macroporous cation exchange resin, the n-
By polymerizing isobutene contained in the butene fraction and separating and removing it as a low polymer, it does not contain isobutene.
- The purpose is to separate and recover phthenes.
本発明を実施することにより、イソブテン含有C4炭化
水素混合物から効率的にイソブテンは゛MAlイソブテ
ン2量体として除去され、イソブテンを含まないn−ブ
テンを得ることができる。水和においては前記の種々の
触媒を用いることができるが、固体触媒特に酸型陽イオ
ン交換樹脂の存在下、ネオ型多価アルコール、オキシ酸
、スルホン又はその誘導体を存在させて行うと副反応を
抑制し、反応速度と転化率を著しく促進させることがで
き、容易にイソブテンをTBAに変換することができる
。By carrying out the present invention, isobutene can be efficiently removed from an isobutene-containing C4 hydrocarbon mixture as a "MAl isobutene dimer," and n-butene containing no isobutene can be obtained. The various catalysts mentioned above can be used for hydration, but if hydration is carried out in the presence of a solid catalyst, particularly an acidic cation exchange resin, a neo-type polyhydric alcohol, an oxyacid, a sulfone, or a derivative thereof, side reactions will occur. The reaction rate and conversion rate can be significantly accelerated, and isobutene can be easily converted to TBA.
従つて次の工程のイソブテンの低重合プロセスに好まし
いn−ブテン留分を得ることができる。イソブテンの低
重合は固体酸触媒特にマクロポーラス型陽イオン交換樹
脂を用いることによりイソブテンの低重合がほとんど選
択的に進むために、n−ブテン留分中のイソブテンの含
有量に関係なくn−ブテンの損失がほとんどなく、イソ
ブテンの低重合化が行われ、イソブテンを低重合体とし
て分離できる。Therefore, it is possible to obtain an n-butene fraction suitable for the next step of low polymerization of isobutene. The low polymerization of isobutene proceeds almost selectively by using a solid acid catalyst, especially a macroporous cation exchange resin, so that n-butene is reduced regardless of the isobutene content in the n-butene fraction. Isobutene is polymerized to a low level with almost no loss, and isobutene can be separated as a low polymer.
また、このイソブテンの低重合工程においては適度な水
が存在すると重合活性の維持と選択率を向上させること
ができ、ネオ型多価アルコール、オキシ酸、スルホン又
はその誘導体を存在させて行つた水和反応によるTBA
を除去したn−ブテン留分には適度なTBAおよび水が
存在しており、イソブテン低重合工程における触媒活性
劣化の防止と選択率の向上の役割を果している。In addition, in the isobutene low polymerization process, the presence of an appropriate amount of water can maintain the polymerization activity and improve the selectivity. TBA by sum reaction
An appropriate amount of TBA and water are present in the n-butene fraction from which the isobutene is removed, which plays the role of preventing catalyst activity deterioration and improving selectivity in the isobutene low polymerization step.
従つてこの水和一イソブテン低重合分離工程を続けて行
うことによりC4炭化水素留分からイソブテン含量の極
めて少いn−ブテンを得ることができ、従来の多段反応
を行う必要がなく、複雑なプロセスが不要で、かつ多量
のエネルギーを節約できる。このようにして分離される
n−ブテンは純度が極めて高く、かつn−ブテンの損失
も少く経済性の高いものである。Therefore, by continuously performing this hydration-isobutene low polymerization separation step, n-butene with an extremely low isobutene content can be obtained from the C4 hydrocarbon fraction, eliminating the need for conventional multi-stage reactions and reducing the complexity of the process. is unnecessary and can save a large amount of energy. The n-butene separated in this way has extremely high purity, and the loss of n-butene is small, making it highly economical.
(ハ)発明の詳細な説明
C4炭化水素混合物
本発明にいて、C4炭化水素混合物中のイソブテン含有
量は特に限定されるものではない。(C) Detailed Description of the Invention C4 Hydrocarbon Mixture In the present invention, the isobutene content in the C4 hydrocarbon mixture is not particularly limited.
組成はイソブテン、n−ブテン、ブタンなどを主体とす
るもので若干の炭素数3又は5の炭化水素を含有してい
てもよい。工業的には石油類の熱分解、接触分解などか
ら得られるイソブテン含有炭化水素混合物が用いられる
。・水和反応工程
本発明の第一段階のイソブテンの水和反応は、C4炭化
水素混合物と水との混合物を水和用固体触媒させること
によつて達成することが出来る。The composition is mainly composed of isobutene, n-butene, butane, etc., and may contain some hydrocarbons having 3 or 5 carbon atoms. Industrially, isobutene-containing hydrocarbon mixtures obtained from thermal cracking, catalytic cracking, etc. of petroleum are used. - Hydration reaction step The hydration reaction of isobutene in the first step of the present invention can be achieved by using a mixture of a C4 hydrocarbon mixture and water as a solid catalyst for hydration.
この際C4炭化水素混合物と水との混合物に以下・に説
明する水和用溶媒を添加すると水和反応の反応速度が増
加するばかりでなく、副生物の生成が抑制されるなどの
効果を示すので、このような水和用溶媒を併用すること
が望まれた。しかしながら本発明においては水和用溶媒
を使用することはノ必ずしも必須ではない。水和用溶媒
本発明の水和に用いる溶媒のネオ型多価アルコールまた
はその誘導体としてはペンタエリスリトール、トリメチ
ロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチル
グリコール、ジペンタエリスリトール、ジネオペンチル
グライコール等があげられる。At this time, adding the hydration solvent described below to the mixture of C4 hydrocarbon mixture and water not only increases the reaction rate of the hydration reaction but also shows effects such as suppressing the formation of by-products. Therefore, it was desired to use such a hydration solvent together. However, in the present invention, it is not absolutely essential to use a hydration solvent. Solvent for Hydration Examples of neo-type polyhydric alcohols or derivatives thereof used for hydration in the present invention include pentaerythritol, trimethylolpropane, trimethylolethane, neopentyl glycol, dipentaerythritol, dineopentyl glycol, etc. It will be done.
ネオ型多価アルコール誘導体として上記のネオ型多価ア
ルコールのエステルあるいは部分エステル化されたもの
も用いることができる。本発明て用いるオキシ酸又はそ
の誘導体としては、オキシ酢酸、乳酸、3−オキシプロ
ピオン酸、オキシピバル酸、γ−オキシ酪酸、β−プロ
ビオラクトン、β,β−ジメチルプロビオラクトン、γ
−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ジグリコリド
、ラクチド、グリコール酸メチルエステル、グリコール
酸エチルエステル等があげられる。本発明で用いるスル
ホン又はその誘導体としては、スルホラン、スルホレン
、ジメチルスルホン、スルホナール、トリオナール、ジ
エチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジビニルスル
ホン等があげられる。As neo-type polyhydric alcohol derivatives, esters or partially esterified products of the above-mentioned neo-type polyhydric alcohols can also be used. Oxyacids or derivatives thereof used in the present invention include oxyacetic acid, lactic acid, 3-oxypropionic acid, oxypivalic acid, γ-oxybutyric acid, β-proviolactone, β,β-dimethylproviolactone, γ
-Butyrolactone, γ-valerolactone, diglycolide, lactide, glycolic acid methyl ester, glycolic acid ethyl ester, and the like. Sulfones or derivatives thereof used in the present invention include sulfolane, sulfolene, dimethylsulfone, sulfonal, trional, diethylsulfone, ethylmethylsulfone, divinylsulfone, and the like.
これらの溶媒は水10踵量部に対して5〜3000重量
部、好ましくは10〜200唾量部を用いる。These solvents are used in an amount of 5 to 3,000 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight, per 10 parts by weight of water.
水和用固体触媒本発明において用いる水和用固体触媒は
、強酸性の陽イオン交換樹脂が好ましく、たとえば、ス
チレンとジビニルベンゼンとの共重合体を母核として、
これにスルホン酸基の入つたポリスチロールスルホン酸
型樹脂、フェノールとホルムアルデヒドを縮合したもの
にスルホン酸基の入つたフェノールスルホン酸型樹脂、
あるいはスルホン化したビニルエーテルとフッ化炭素と
の共重合体のパーフルオロスルホン酸樹脂などであり、
ゲル型、マクロポーラス型、巨大網状型などのものが望
ましい。Solid catalyst for hydration The solid catalyst for hydration used in the present invention is preferably a strongly acidic cation exchange resin, for example, a copolymer of styrene and divinylbenzene as a core,
Polystyrene sulfonic acid type resin containing sulfonic acid groups, phenol sulfonic acid type resin containing sulfonic acid groups in the condensation of phenol and formaldehyde,
Or perfluorosulfonic acid resin, which is a copolymer of sulfonated vinyl ether and fluorocarbon, etc.
Gel type, macroporous type, giant reticular type, etc. are preferable.
水和の条件
本発明の水和における、イソブチレンに対する水のモル
比は1〜10の範囲が好ましい。Hydration Conditions In the hydration of the present invention, the molar ratio of water to isobutylene is preferably in the range of 1 to 10.
反応温度は30〜150℃が適当で、好ましくは、50
〜120℃である。反応圧力は常圧てもよいが反応温度
における原料炭化水素混合物の蒸気圧ないしそれよりも
若干、加圧下で操作するのが好ましい。反応時間は通常
炭化水素の液時空間速度(LHS■)0.3〜1011
r−1の範囲が好ましい。反応器の形式は回分式でも良
いが、通常は固体触媒を固定床とした連続式で行われる
。水和反応終了後にC4炭化水素混合物中に残留するイ
ソブテンの量があまり多いと次のイソブテンの重合工程
の負坦が大きくなるので望ましくなく、通常は1鍾量%
以下、好ましくは7重量%以下とする。The reaction temperature is suitably 30 to 150°C, preferably 50°C.
~120°C. Although the reaction pressure may be normal pressure, it is preferable to operate under a pressure equal to or slightly higher than the vapor pressure of the raw material hydrocarbon mixture at the reaction temperature. The reaction time is usually the liquid hourly space velocity (LHS) of the hydrocarbon: 0.3 to 1011
A range of r-1 is preferred. Although the reactor may be of a batch type, it is usually a continuous type using a fixed bed of solid catalyst. If the amount of isobutene remaining in the C4 hydrocarbon mixture after the completion of the hydration reaction is too large, the burden of the next isobutene polymerization step will become large, which is undesirable, and it is usually 1% by weight.
The content is preferably 7% by weight or less.
TBAの分離工程
水和工程を終了したC4炭化水素混合物は分離工程にお
いて生成したTBAを分離除去する。TBA Separation Process The C4 hydrocarbon mixture that has undergone the hydration process is separated and removed from the TBA produced in the separation process.
分離方法は水による抽出分離法、蒸発分離法などを採用
することができるが、通常は蒸留による方法が用いられ
る。イソブテンの重合工程
TBAの分離工程により′IBA分離除去して残つた少
量のイソブテンを含有するC4炭化水素混合物は次にマ
クロポーラス型陽イオン交換樹脂と接触させることによ
りイソブテンを選択的に重合してイソブテンの低重合体
とする。As a separation method, an extraction separation method using water, an evaporation separation method, etc. can be adopted, but a method using distillation is usually used. Polymerization process of isobutene The C4 hydrocarbon mixture containing a small amount of isobutene remaining after the TBA separation process is then brought into contact with a macroporous cation exchange resin to selectively polymerize isobutene. It is a low polymer of isobutene.
イソブテン低重合用固体触媒
イソブテン低重合反応において用いられるマクロポーラ
ス型陽イオン交換樹脂としては、強酸性の陽イオン交換
樹脂が好ましく、例えはスチレンとジビニルベンゼンと
の共重合体を母核として、これにスルホン酸基の入つた
スルホン化スチレンージビニルベンゼン共重合体、フェ
ノールとホルムアルデヒドを縮合したものにスルホン酸
基の入つたスルホン化フェノ−ルーホルムアルデヒド樹
脂、あるいはフッ化ビニルエーテルとフルオロカーボン
との共重合体にスルホン酸基の入つたパーフルオロスル
ホン酸樹脂等であり、幾何学的構造面からはゲル型のイ
オン交換樹脂のものに物理的lな細孔を付与したもので
、膨潤状態では樹脂は化学構造的な網目(ミクロボアー
)及び物理的細孔(マクロボアー)を有する多孔性イオ
ン交換樹脂である。Solid catalyst for isobutene low polymerization The macroporous cation exchange resin used in the isobutene low polymerization reaction is preferably a strongly acidic cation exchange resin, for example, a copolymer of styrene and divinylbenzene as a core, A sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer containing a sulfonic acid group, a sulfonated phenol-formaldehyde resin containing a sulfonic acid group obtained by condensing phenol and formaldehyde, or a copolymer of fluorinated vinyl ether and fluorocarbon. It is a perfluorosulfonic acid resin with a sulfonic acid group in it, and from a geometrical structure point of view, it is a gel-type ion exchange resin with physical pores added, and in the swollen state, the resin is chemically It is a porous ion exchange resin that has a structural network (micropores) and physical pores (macropores).
多孔性のマクロポーラス型陽イオン交換樹脂のj交換容
量は、陽イオン交換樹脂と比較して同程度かむしろマク
ロボアーの部分だけ減少するが、反応速度(触媒活性)
が非常に速く、触媒の使用量が少く、反応装置が小型化
でき、さらにマクロボアーの部分が、容積変化のクッシ
ョンになるためフ物理的耐久性等にすぐれている。The j-exchange capacity of macroporous cation exchange resins is the same as that of cation exchange resins, or is reduced only by the macropores, but the reaction rate (catalytic activity)
The reaction is very fast, the amount of catalyst used is small, the reactor can be made smaller, and the macrobore portion acts as a cushion for volume changes, so it has excellent physical durability.
そしてこのマクロポーラス型の陽イオン交換樹脂は交換
容量2.0meq′y(乾燥状態)以上好ましくは3.
0〜6.0rT1eq1f1比表面積(BET法)0.
2dIy以上好ましくは0.5〜600rr11y1細
孔容積0.02mUy以上好ましくは0.1〜0.7m
1Iqであることが好ましい。以上のように多孔性のマ
クロポーラス型陽イオン交換樹脂は従来のゲル型陽イオ
ン交換樹脂とは違つた特徴をもつものである。マクロポ
ーラス型陽イオン交換樹脂の代表的な市販品としては、
アンパーリスト1飄アンパーライト200C1アワバー
ライトIR−252、ダウエツクスMSC−1、ダイヤ
イオンHPK25、ダイヤイオンHPK4O(アンパー
リスト、アンパーライト、ダウエツクス、ダイヤイオン
は商品名である)等があげられる。イソブテン低重合反
応の条件
水和工程で得られたn−ブテン留分をマクロポーラス型
の陽イオン交換樹脂と接触させることによつてn−ブテ
ン留分中のイソブテンは選択的に2量体となる。This macroporous cation exchange resin has an exchange capacity of 2.0 meq'y (dry state) or more, preferably 3.0 meq'y or more.
0-6.0rT1eq1f1 Specific surface area (BET method) 0.
2dIy or more, preferably 0.5-600rr11y1 Pore volume 0.02mUy or more, preferably 0.1-0.7m
Preferably, it is 1 Iq. As described above, macroporous cation exchange resins have characteristics different from conventional gel type cation exchange resins. Typical commercially available macroporous cation exchange resins include:
Amperlyst 1 weight Amperlite 200C1 Our Barlite IR-252, Dowex MSC-1, Diaion HPK25, Diaion HPK4O (Amperlyst, Amperlite, Dowex, Diaion are trade names), and the like. Conditions for Isobutene Low Polymerization Reaction By bringing the n-butene fraction obtained in the hydration step into contact with a macroporous cation exchange resin, the isobutene in the n-butene fraction is selectively converted into dimers. Become.
反応温度は60〜150℃、好ましくは80〜130℃
、反応圧力は反応条件でn−ブテン留分を液相で保持で
きる圧力で、通常5〜50kgIdが好ましい。Reaction temperature is 60-150°C, preferably 80-130°C
The reaction pressure is a pressure that can maintain the n-butene fraction in a liquid phase under the reaction conditions, and is usually preferably 5 to 50 kgId.
反応時間は炭化水素の液時空間速度(LHSV)0.1
〜10hr−1が好ましい。反応器に供給されるn−ブ
テン留分とマクロポーラス型陽イオン交換樹脂との接触
は通常固定床式で行われるが、必要に応じて移動床式あ
るいは懸濁床式で行うこともできる。イソブテンの転化
率は目的とするn−ブテン中のイソブテンの含有量の水
準により決定すべきであるが、通常はイソブテンの含有
量が、n−ブテンに対して0.5モル%以下、好ましく
は0.3モル%以下となるように適宜選択する。The reaction time is the liquid hourly space velocity (LHSV) of the hydrocarbon: 0.1
~10 hr-1 is preferred. Contact between the n-butene fraction supplied to the reactor and the macroporous cation exchange resin is usually carried out in a fixed bed system, but it can also be carried out in a moving bed system or a suspended bed system if necessary. The conversion rate of isobutene should be determined depending on the level of isobutene content in the target n-butene, but usually the isobutene content is 0.5 mol% or less based on n-butene, preferably The content is appropriately selected so as to be 0.3 mol% or less.
イソブテンの低重合体の分離除去工程
イソブテンの重合工程でイソブテンを重合し低重合体と
したC4炭化水素混合物は次いで熟留によりイソブテン
の低重合を分離除去して、イソブテンを殆んど含有しな
いn−ブテン留分を含有C4炭化水素を得る。Separation and removal process of low polymers of isobutene The C4 hydrocarbon mixture obtained by polymerizing isobutene to form low polymers in the isobutene polymerization step is then subjected to distillation to separate and remove low polymers of isobutene, so that it contains almost no isobutene. - Obtaining a C4 hydrocarbon containing a butene fraction.
本発明は以上のようにイソブテンを含有するC4炭化水
素混合物を1水和工程、2TBAの分離工程、3イソブ
テンの重合工程、4イソブテンの低重合体の分離工程を
組合せによつて極めて容易にイソブテンの含有量の少い
n−ブテンを含有するC4炭化水素を得ることを見出し
たものである。As described above, the present invention extremely easily converts isobutene-containing C4 hydrocarbon mixtures into isobutene by combining 1 hydration step, 2 TBA separation step, 3 isobutene polymerization step, and 4 isobutene low polymer separation step. It has been discovered that C4 hydrocarbons containing n-butene can be obtained with a small content of n-butene.
特に本発明にいては、1水和工程と3イソブテンの重合
工程におけるC4炭化水素留分中のイソブテンの量をを
特定することによつて極めて経済的にイソブテンを除去
することが出来る。In particular, in the present invention, isobutene can be removed extremely economically by specifying the amount of isobutene in the C4 hydrocarbon fraction in the monohydration step and the triisobutene polymerization step.
すなわち、第一段階の水和工程でイソブテンの大部分を
除去するためには一段の反応では困難であり、通常は二
段、三段の反応が必要であるが、本発明の方法はこの水
和工程を一段とし且つイソブテンの転化率を下げ残留イ
ソブテンの量を10%以下、好ましくは7%で止め、次
のイソブテンの重合工程において残りのイソブテンを重
合し、イソブテンの低重合体とし次で蒸留により分離す
ることによつて、イソブテンの含有量0.5%以下のC
4炭化水素留分を得ることができる。第1図は本発明方
法の工程の一例を図示したものである。In other words, it is difficult to remove most of the isobutene in the first hydration step with a single reaction, and normally two or three steps are required, but the method of the present invention removes most of the isobutene. The polymerization step is carried out in one step, the conversion rate of isobutene is lowered, and the amount of residual isobutene is kept at 10% or less, preferably 7%, and the remaining isobutene is polymerized in the next isobutene polymerization step to form a low polymer of isobutene. C with an isobutene content of 0.5% or less is separated by distillation.
Four hydrocarbon fractions can be obtained. FIG. 1 illustrates an example of the steps of the method of the present invention.
以下本発明方法を第1図で説明する。The method of the present invention will be explained below with reference to FIG.
固体触媒を充填した第1水和反応器101には、イソブ
テン含有C4炭化水素混合物が配管1を通して、水が配
管2を通して、リサイクル溶媒水溶液が配管3を通して
、それぞれ供給される。A first hydration reactor 101 filled with a solid catalyst is supplied with an isobutene-containing C4 hydrocarbon mixture through a pipe 1, water through a pipe 2, and a recycle solvent aqueous solution through a pipe 3, respectively.
反応液は第1水和反応器101の底部より配管4を通じ
て第1デカンター102に供給される。第1デカンター
102の下層の生成したTBA及び溶媒水溶液を配管6
より取り出し、TBA蒸留塔103に供給しTBAと水
共沸物を配管7より取り出す。TBAを分離した溶媒水
溶液は配管8を通して、第1デカンター102の上層の
配管5からのイソブテンを含むC4炭化水素混合物と共
に第2水和反応器104に供給される。第2水和反応器
104には第1水和反応器と同様の固体触媒が充填され
ている。第2水和反応器での反応液は配管9より取り出
され、第2デカンター105に供給される。静置分離さ
れた下層のTBA及び溶媒水溶液は配管11で第1水和
反応器にリサイクルされる。上層の少量の未反応イソブ
テンを含有するC4炭化水素混合物はマクロポーラス型
陽イオン交換樹脂を充填したイソブテンの低重合反応器
106に供給される。反応生成物は配管12を通じてC
4蒸留塔107に供給される。イソブテンを完全に除去
されたn−ブテン及びブタン留分は配管13から得られ
、ブタンとn−ブテン分離蒸留塔に送られる。一方配管
14を通じイソブテン低重合体及び溶媒水溶液がイソブ
テン2量体分離塔108に送られ、2量体を除去された
後水和反応帯域にリサイクルされる。以下、具体例によ
り本発明をさらに詳細に説明する。The reaction liquid is supplied from the bottom of the first hydration reactor 101 to the first decanter 102 through the pipe 4. The TBA and solvent aqueous solution generated in the lower layer of the first decanter 102 are transferred to the pipe 6
The azeotrope of TBA and water is taken out from the pipe 7 and supplied to the TBA distillation column 103. The aqueous solvent solution from which TBA has been separated is supplied to the second hydration reactor 104 through the pipe 8 together with the C4 hydrocarbon mixture containing isobutene from the pipe 5 in the upper layer of the first decanter 102. The second hydration reactor 104 is filled with the same solid catalyst as the first hydration reactor. The reaction liquid in the second hydration reactor is taken out from the pipe 9 and supplied to the second decanter 105. The TBA and solvent aqueous solution in the lower layer that have been left to stand and separate are recycled to the first hydration reactor via piping 11. The C4 hydrocarbon mixture containing a small amount of unreacted isobutene in the upper layer is fed to an isobutene low polymerization reactor 106 filled with a macroporous cation exchange resin. The reaction product is passed through the pipe 12 to C.
4 distillation column 107. N-butene and butane fractions from which isobutene has been completely removed are obtained from pipe 13 and sent to a butane and n-butene separation distillation column. On the other hand, the isobutene low polymer and the aqueous solvent solution are sent to the isobutene dimer separation column 108 through the pipe 14, and after the dimer is removed, they are recycled to the hydration reaction zone. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail using specific examples.
なお、%は特別に記載しない限りモル%を示す。例1〜
4(水和反応)
攪拌機つきのオートクレーブを使用して、スルホン化さ
れたスチレン●ジビニルベンゼン共重合体のマクロポー
ラス型の陽イオン交換樹脂を触媒とし、水に溶媒を添加
した水溶液で、C4炭化水素混合物(イソブテン41.
0%、n−ブテン43.0%、ブタン16.0%)の水
和反応を行つた結果を第1表に示した。Note that % indicates mol% unless otherwise specified. Example 1~
4 (Hydration reaction) Using an autoclave equipped with a stirrer, a C4 hydrocarbon is produced using a macroporous cation exchange resin of sulfonated styrene/divinylbenzene copolymer as a catalyst and an aqueous solution of water with a solvent added. Mixture (isobutene 41.
0%, n-butene 43.0%, butane 16.0%) The results of the hydration reaction are shown in Table 1.
例5〜9(イソブテンの低重合反応)
次に例1〜4で使用したC4炭化水素混合物(イソブテ
ン41.0%、n−ブテン43.0%、ブタン16.0
%)とスルホン化されたスチレンージビニルベンゼン低
重合体のマクロポーラス型の陽イオン交換樹脂を使用し
て種々の条件で水和反応を行い、TBAを蒸留により、
除去して、イソブテンの残留量の異なつたC4炭化水素
混合物を得た。Examples 5 to 9 (low polymerization reaction of isobutene) Next, the C4 hydrocarbon mixture used in Examples 1 to 4 (isobutene 41.0%, n-butene 43.0%, butane 16.0%
%) and a macroporous cation exchange resin of sulfonated styrene-divinylbenzene low polymer under various conditions, and TBA was distilled.
After removal, C4 hydrocarbon mixtures with different amounts of residual isobutene were obtained.
次にこのC4炭化水素混合物を水和反応て使用したマク
ロポーラス型の陽イオン交換樹脂を充填した縦型反応器
に供給して連続的にイソブテンの低重合反応を行つた。
反応開始後2@間を経過したときに測定した結果を表2
に示した。また比較のためゲル型陽イオン交換樹脂を用
いた場合の結果も表2に併記した。例10
第1図に示すような流れ図の装置により、C4炭化水素
混合物からイソブテンを連続的に水和し、TBAとして
分離回収する一方、未反応炭化水素混合物中に残留する
イソブテンを連続的に低重合化して分離するn−ブテン
の製法を示す。Next, this C4 hydrocarbon mixture was hydrated and fed to a vertical reactor filled with a macroporous cation exchange resin used to carry out a continuous low polymerization reaction of isobutene.
Table 2 shows the results measured 2 hours after the start of the reaction.
It was shown to. For comparison, the results obtained when a gel-type cation exchange resin was used are also listed in Table 2. Example 10 Using an apparatus with the flowchart shown in Figure 1, isobutene is continuously hydrated from a C4 hydrocarbon mixture and separated and recovered as TBA, while isobutene remaining in the unreacted hydrocarbon mixture is continuously reduced. A method for producing n-butene that is polymerized and separated is shown.
原料炭化水素混合物(イソブテン41.0モル%、ブテ
ンー130.0モル%、ブテンー210.0モル%、ブ
タン19.0モル%)を2139モル/時の速度で配管
1から、水1149モル/時の速度で配管2から、TB
A4.lモル%、水67.3モル%及びγ−ブチロラク
トン28.6モル%からなる水溶液を4888モル/時
の速度で配管3から、それぞれ第1水和反応器101に
供給した。第1水和反応器にはスルホン化されたスチレ
ン●ジビニルベンゼン共重合体のマクロポーラス型陽イ
オン交換樹脂200eが充填されており、温度80℃、
圧力30kgIcj1の条件を維持した。反応物は配管
4を経て第1デカンター102に供給した。A raw material hydrocarbon mixture (41.0 mol% isobutene, 130.0 mol% butene, 210.0 mol% butene, 19.0 mol% butane) is fed from pipe 1 at a rate of 2139 mol/hour, and water is 1149 mol/hour. from pipe 2 at the speed of TB
A4. 1 mol %, water 67.3 mol %, and γ-butyrolactone 28.6 mol % were each supplied to the first hydration reactor 101 from the pipe 3 at a rate of 4888 mol/hour. The first hydration reactor is filled with macroporous cation exchange resin 200e of sulfonated styrene/divinylbenzene copolymer, and the temperature is 80°C.
A pressure of 30 kgIcj1 was maintained. The reactant was supplied to the first decanter 102 via the pipe 4.
配管4より取り出された反応物の組成二を表2に示す。
第1デカンターの下層はTBA回収蒸留塔で水及びγ−
ブチロラクトンを分離し、配管7からTBA7O.7モ
ル%の水溶液を1129モル/時の速度で回収した。Table 2 shows the composition of the reactant taken out from pipe 4.
The lower layer of the first decanter is a TBA recovery distillation column containing water and γ-
Butyrolactone is separated and TBA7O. A 7 mol% aqueous solution was recovered at a rate of 1129 mol/hour.
2デカンターの上層
を配管8からのγ−ブチロラクトン水溶液を第2水和反
応器104に供給した。第2水和反応器と同様のマクロ
ポーラス型陽イオン交換樹脂100eが充填されており
、温度70℃、圧力30kgIdの条件を維持した。
3第2水和反応器から反応混合物を配管9を通
して第2デカンター105に供給した。配管9の組成を
表2に示す。第2デカンター105の上層をイソブテン
低重合反応器106に供給した。The γ-butyrolactone aqueous solution from the pipe 8 was supplied to the second hydration reactor 104 in the upper layer of the second decanter. It was filled with a macroporous cation exchange resin 100e similar to the second hydration reactor, and the conditions of temperature 70° C. and pressure 30 kgId were maintained.
3. The reaction mixture was supplied from the second hydration reactor to the second decanter 105 through the pipe 9. The composition of the pipe 9 is shown in Table 2. The upper layer of the second decanter 105 was supplied to the isobutene low polymerization reactor 106.
イソブテン低重反応器には第1水和反応器と同様のマク
ロポーラス型陽イオン交換樹脂1501が充填されてお
り、温度110℃、圧力30k91cItの条件を維持
した。反応物は配管12を通じてC4蒸留塔107にお
くられた。配管12の組成を表2に示す。C4蒸留塔1
07でブタン及びブテン留分はイjソブテン2量体と分
離され配管13からブタン33.0%、ブテンー16.
0%、ブテンー260.8%、イソブテン0.2%のC
4留分を1229モル/時の速度で得た。The isobutene low-heavy reactor was filled with the same macroporous cation exchange resin 1501 as in the first hydration reactor, and the conditions were maintained at a temperature of 110° C. and a pressure of 30 k91 cIt. The reactants were sent to a C4 distillation column 107 through pipe 12. Table 2 shows the composition of the pipe 12. C4 distillation column 1
At 07, the butane and butene fractions are separated from isobutene dimer, and 33.0% butane and 16.0% butane are delivered from pipe 13.
0%, butene-260.8%, isobutene 0.2% C
Four fractions were obtained at a rate of 1229 mol/h.
イソブテン2量体はイソブテン2量体分離塔108で分
離され配管15から55モル/時の速度で回収された。
図面の簡単な説明添付の図面は本発明の方法を連続的に
実施する楊合の一例を説明するための流れ図である。The isobutene dimer was separated in the isobutene dimer separation column 108 and recovered from the pipe 15 at a rate of 55 mol/hour.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings are a flowchart illustrating an example of a continuous implementation of the method of the present invention.
Claims (1)
素混合物中のイソブテンを水と反応させて第3級ブチル
アルコールとして分離除去して得られる残留イソブテン
を含有するn−ブテン留分を、さらにマクロポーラス型
陽イオン交換樹脂と接触させることにより、該n−ブテ
ン留分中に含有するイソブテンを重合し、低重合体とし
、次いでn−ブテン留分と分離することからなるn−ブ
テンの分離回収方法。1. The n-butene fraction containing residual isobutene obtained by reacting isobutene in a C_4 hydrocarbon mixture containing isobutene and n-butene with water and separating and removing it as tertiary butyl alcohol is further processed into a macroporous type. A method for separating and recovering n-butene, which comprises polymerizing isobutene contained in the n-butene fraction to form a low polymer by contacting it with a cation exchange resin, and then separating it from the n-butene fraction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55117693A JPS6043048B2 (en) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Separation and recovery method of n-butene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55117693A JPS6043048B2 (en) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Separation and recovery method of n-butene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5742638A JPS5742638A (en) | 1982-03-10 |
| JPS6043048B2 true JPS6043048B2 (en) | 1985-09-26 |
Family
ID=14717953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55117693A Expired JPS6043048B2 (en) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | Separation and recovery method of n-butene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043048B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE890559A (en) * | 1980-10-23 | 1982-03-30 | Petro Tex Chem Corp | PROCESS FOR REMOVING ISOBUTENE, BY CATALYTIC OLIGOMERIZATION, FROM A SUPPLY CURRENT CONTAINING ESPECIALLY HYDROCARBONS HAVING 4 CARBON ATOMS |
| US20070083069A1 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-12 | Candela Lawrence M | Selective olefin oligomerization |
-
1980
- 1980-08-28 JP JP55117693A patent/JPS6043048B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5742638A (en) | 1982-03-10 |
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