Высшие олефины

Технология производства высших олефинов

Несмотря на то, что в настоящее время разработано большое количество каталитических систем димеризации и содимеризации низших олефинов [135, 145, 146], в промышленности находят при­менение лишь несколько катализаторов.

Это связано с относительно высокой стоимостью многих из из­вестных катализаторов, сложностью их состава и синтеза, сравни­тельно низкими скоростями реакций (особенно для олефинов С3 и выше) и в некоторых случаях недостаточной избирательностью превращения в целевые продукты. Большой интерес в настоящее время вызывают разветвленные α-олефины (4-метил-1-пентен, З-метил-1-пентен, З-этил-1-пентен, З-метил-1-бутен), которые ис­пользуются в производстве термостойких полиолефинов и модифи­цированных сополимеров этилена и пропилена. 2-метил-2-пентен и З-метил-2-пентен можно использовать для производства изопрена. Смеси изоолефинов С6 и С7, получаемые на никелевых комплекс­ных катализаторах, имеют относительно высокое октановое число и находят применение в качестве компонентов моторного топлива, а также сырья для производства оксоспиртов.

 Фирмами Goodyear и Scientific Design разработан  трехстадийный процесс синтеза изопрена из пропилена [174, 175]. На первой стадии пропилен димеризуется в присутствии трипропилалюминия под давлением ≈ 20 МПа и 150—250°С. При этом удается достичь степени превращения 60—95 % и селективности до 95 %. По срав­нению с процессами, в которых используются другие катализа­торы (окись никеля на алюмосиликате или фосфорная кислота на кизельгуре) [174], этот метод получения изогексенов не­смотря на жесткие условия проведения реакции более эффективен вследствие высокой селективности и простоты технологической схемы.

Полученная димеризацией пропилена изогексеновая фракция, содержащая более 95 % 2-метил-1-пентена, подвергается изомери­зации в 2-метил-2-пентен на гетерогенном катализаторе.

Использование катализаторов изомеризации, которые ускоря­ют только миграцию кратной связи, но не затрагивают углерод­ного скелета олефина, а также рециркуляция непрореагировавшего 2-метил-1-пентена позволили сделать вторую стадию этого процесса также достаточно эффективной и получить продукт высокого качества. Поскольку 2-метил-2-пентен термодинамически значи­тельно более устойчив, чем  2-метил-1-пентен, то удается обеспе­чить и в этой стадии достаточно высокую степень превращения за один проход и снизить расходы на рециркуляцию.

В третьей стадии проводится инициированный пиролиз, или, точнее, деметанизация 2-метил-2-пентена в изопрен при 650—800°С и времени контакта от 0,05 до 0,3 с. В системе ректификационных колонн, которая расположена после реакторов пиролиза, выделя­ется изопрен полимеризационной чистоты и непрореагировавший 2-метил-2-пентен, возвращаемый на пиролиз.

Сравнение различных методов получения изопрена показывает, что описанный процесс по своим экономическим показателям не уступает производствам изопрена из изобутилена и формальдеги­да, ацетилена и ацетона, а также изопентана.

В 1962 г. фирма Goodyear пустила установку получения изо­прена, использующую в качестве сырья пропан-пропиленовую фракцию с содержанием пропилена 60—80% [174]. Однако даль­нейшего развития этот процесс пока не получил из-за сложности технологии проведения пиролиза 2-метил-2-пентена. В настоящее время ведутся интенсивные работы по усовершенствованию этой стадии и всего процесса в целом.