JPH0216291B2 - - Google Patents
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- JPH0216291B2 JPH0216291B2 JP57070287A JP7028782A JPH0216291B2 JP H0216291 B2 JPH0216291 B2 JP H0216291B2 JP 57070287 A JP57070287 A JP 57070287A JP 7028782 A JP7028782 A JP 7028782A JP H0216291 B2 JPH0216291 B2 JP H0216291B2
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はイソブチレンおよびブテン―1を含む
ブタン―ブテン留分から高収率で高純度のブテン
―1を分離回収する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for separating and recovering high-yield, high-purity butene-1 from a butane-butene fraction containing isobutylene and butene-1.
イソブチレンおよびブテン―1を含むブタン―
ブテン留分からブテン―1を分離するためにはブ
テン―1以外のC4留分を精密蒸留によつて分離
除去しなければならないが、その際、イソブチレ
ンはブテン―1と比較発度が酷似しているために
単に蒸留操作では高純度のブテン―1を分離回収
することができない。したがつて、イソブチレン
およびブテン―1を含むブタン―ブテン留分から
高純度のブテン―1を分離回収するためにまずこ
の留分からイソブチレンをほぼ完全に除去するこ
とが要求される。 Butanes, including isobutylene and butene-1
In order to separate butene-1 from the butene fraction, the C4 fraction other than butene-1 must be separated and removed by precision distillation, but in this case, isobutylene is very similar to butene-1 in terms of relative concentration. Because of this, high purity butene-1 cannot be separated and recovered simply by distillation. Therefore, in order to separate and recover high-purity butene-1 from a butane-butene fraction containing isobutylene and butene-1, it is first required to almost completely remove isobutylene from this fraction.
従来、ブタン―ブテン留分からイソブチレンを
分離する方法として硫酸抽出法がある。しかしこ
の方法は硫酸の腐食性のために高級な材質を使用
しなければならないために経済的負担が大きい。
イソブチレンを分離する他の方法としてゼオライ
トによる吸着方法もあるが、この方法ではブテン
―1およびブテン―2との分離が不十分である。 Conventionally, a sulfuric acid extraction method has been used to separate isobutylene from a butane-butene fraction. However, this method requires the use of high-grade materials due to the corrosive nature of sulfuric acid, which imposes a heavy economic burden.
Another method for separating isobutylene is adsorption using zeolite, but this method does not sufficiently separate butene-1 and butene-2.
一般に酸性触媒を用いることによりイソブチレ
ンを2量化又は多量化して、この多量体を蒸留で
ブタン―ブテン留分から除去することが考えられ
るが、通常この反応の際にブテン―1が異性化し
てブテン―2となる傾向が強い。またブテン―1
がイソブチレンと共低重合反応を起こす。したが
つて、ブテン―1を高収率で分離回収するために
はこれらの副反応を極力抑制してイソブチレンを
多量化する必要がある。 Generally, it is considered to dimerize or polymerize isobutylene by using an acidic catalyst and remove this polymer from the butane-butene fraction by distillation, but usually during this reaction, butene-1 is isomerized and butene-1 is There is a strong tendency for it to be 2. Also butene-1
causes a copolymerization reaction with isobutylene. Therefore, in order to separate and recover butene-1 in high yield, it is necessary to suppress these side reactions as much as possible and increase the amount of isobutylene.
本発明はイソブチレン,ブテン―1を含むブタ
ン―ブテン留分をそれぞれ特別な反応条件を有す
る反応によりブテン―1の損失をできるだけ抑え
てイソブチレンを低重合させ、しかる後蒸留操作
を施すことを特徴とする高収率で高純度のブテン
―1を分離回収する方法に関するものであり、こ
の際活性の低下した該イオン交換樹脂粒子の活性
を再生することによつて該イオン交換樹脂粒子を
くり返し使用することを特徴とするブテン―1の
分離方法に関するものである。 The present invention is characterized in that a butane-butene fraction containing isobutylene and butene-1 is subjected to a reaction with special reaction conditions to lower isobutylene while suppressing the loss of butene-1 as much as possible, and then subjected to a distillation operation. This invention relates to a method for separating and recovering high-yield, high-purity butene-1, in which the ion-exchange resin particles are repeatedly used by regenerating the activity of the ion-exchange resin particles whose activity has decreased. The present invention relates to a method for separating butene-1, which is characterized by the following.
すなわち、本発明はイソブチレン0.1〜15wt%,
ブテン―1 10〜50wt%を含むブタン―ブテン
留分を平均粒径0.2〜10mmの強酸型陽イオン交換
樹脂粒子を充填した反応塔に温度30〜100℃,液
空間速度0.1〜50(1/hr),圧力1〜50気圧で連
続的に通過させることによりイソブチレンを低重
合させ、この低重合体を蒸留によつて除去した後
のブタン―ブテン留分を精密蒸留することによつ
て高純度のブテン―1を製造する際に、イソブチ
レンの低重合反応時においてブテン―1の残存率
(原料中のブテン―1の含有量に対する該反応後
のブテン―1の残存割合)が実質的に低下した時
点で原料ブタン―ブテン留分の供給を停止し、反
応塔にsec―ブタノールあるいはsec―ブタノール
を含む炭化水素溶液を温度0〜120℃,液相を維
持し得る圧力下に供給することにより該イオン交
換樹脂粒子の触媒活性を再生し、しかる後に該ブ
タン―ブテン留分を該反応塔に連続的に通過させ
ることを特徴とするブタン―ブテン留分から高純
度ブテン―1を高収率で分離回収する方法に関す
る。 That is, the present invention contains 0.1 to 15 wt% of isobutylene,
A butane-butene fraction containing 10 to 50 wt% of butene-1 was placed in a reaction tower filled with strongly acidic cation exchange resin particles with an average particle size of 0.2 to 10 mm at a temperature of 30 to 100°C and a liquid hourly space velocity of 0.1 to 50 (1/2). hr), isobutylene is low-polymerized by passing it continuously under a pressure of 1 to 50 atmospheres, and after this low polymer is removed by distillation, high purity is obtained by precision distillation of the butane-butene fraction. When producing butene-1, the residual rate of butene-1 (the residual ratio of butene-1 after the reaction to the content of butene-1 in the raw material) during the low polymerization reaction of isobutylene is substantially reduced. At that point, the supply of the raw material butane-butene fraction is stopped, and sec-butanol or a hydrocarbon solution containing sec-butanol is supplied to the reaction column at a temperature of 0 to 120°C and under a pressure that can maintain the liquid phase. High-purity butene-1 can be produced from a butane-butene fraction in a high yield by regenerating the catalytic activity of the ion exchange resin particles and then continuously passing the butane-butene fraction through the reaction column. It relates to a method of separation and recovery.
本発明で使用される出発原料はイソブチレン
0.1〜15wt%,ブテン―1 10〜50wt%を含むブ
タン―ブテン留分である。この原料は通常石油類
を熱分解,水蒸気分解,接触分解する際に生成す
るC4留分から得られるもので、ブタジエンをほ
ぼ完全にたとえば0.1wt%以下に除去したものが
通常使用される。 The starting material used in the present invention is isobutylene.
It is a butane-butene fraction containing 0.1 to 15 wt% and 10 to 50 wt% of butene-1. This raw material is usually obtained from the C4 fraction produced when petroleum is thermally cracked, steam cracked, or catalytically cracked, and the raw material is usually used after almost completely removing butadiene to, for example, 0.1 wt% or less.
これらは通常イソブチレン,ブテン―1の他に
ブテン―2,イソブタン、n―ブタンが含有され
る。イソブチレンが15wt%より多量に含有され
ている場合には有効に使用されない。イソブチレ
ン1〜10wt%,ブテン―1 20〜40wt%が好ま
しい。 These normally contain isobutylene, butene-1, butene-2, isobutane, and n-butane. If isobutylene is contained in an amount greater than 15 wt%, it will not be used effectively. 1 to 10 wt% of isobutylene and 20 to 40 wt% of butene-1 are preferred.
本発明においては、原料ブタン―ブテン留分と
して石油類を分解することにより得られるC4炭
化水素留分からブタジエンを分離除去したC4炭
化水素混合物を塩化アルミニウム触媒により重合
させ液状又は半固体状重合体を製造する際の未反
応のC4炭化水素混合物を用いることが好ましく
採用される。従来からブタジエンを除去したC4
炭化水素混合物原料として塩化アルミニウム触媒
でこれを重合処理し、主にC4炭化水素混合物中
のイソブチレンを重合させて液状又は半固体状の
重合物(ポリブテン)を製造することは公知で、
この重合反応後の未反応C4炭化水素混合物はイ
ソブチレン含有量は減少しているものの依然約1
〜10wt%、特に2〜6wt%含有されている。この
未反応C4炭化水素混合物をそのまま蒸留しても
高純度のブテン―1が得られず、この混合物は燃
料として使用されるのが一般的であつた。本発明
においてはこの未反応C4炭化水素混合物を出発
原料とすることがきわめて好ましく採用される。 In the present invention, a C 4 hydrocarbon mixture obtained by separating butadiene from a C 4 hydrocarbon fraction obtained by cracking petroleum as a raw material butane-butene fraction is polymerized with an aluminum chloride catalyst to form a liquid or semi-solid polymer. It is preferably employed to use an unreacted C 4 hydrocarbon mixture in producing the coalescence. Conventional C 4 with butadiene removed
It is known that a liquid or semi-solid polymer (polybutene) is produced by polymerizing a hydrocarbon mixture using an aluminum chloride catalyst as a raw material and polymerizing isobutylene mainly in a C4 hydrocarbon mixture.
After this polymerization reaction, the unreacted C4 hydrocarbon mixture has a reduced isobutylene content, but is still about 1
The content is ~10wt%, especially 2~6wt%. Distilling this unreacted C 4 hydrocarbon mixture as it is does not yield highly pure butene-1, and this mixture has generally been used as a fuel. In the present invention, it is very preferable to use this unreacted C 4 hydrocarbon mixture as a starting material.
また本発明においては、出発原料のブタン―ブ
テン留分として、石油類を分解することにより得
られるC4炭化水素留分よりブタジエンを分解除
去したC4炭化水素混合物とメタノールを酸性触
媒の存在下で反応させてメチル―ターシヤリ―ブ
チルエーテルを製造する際の未反応のC4炭化水
素混合物も有効に使用できる。ブタジエンを分離
除去したC4炭化水素混合物とメタノールを酸性
触媒たとえば本願で用いると同種の後述する強酸
型陽イオン交換樹脂の存在下で反応させ該混合物
中のイソブチレンとメタノールの反応によりメチ
ル―ターシヤリ―ブチルエーテルを製造すること
は公知であり、この反応後の未反応C4炭化水素
混合中にはイソブチレンが依然1〜10wt%程度
含まれており、通常燃料として用いられるもので
ある。本発明においてはこの未反応C4炭化水素
混合物も有効に使用される。 In addition, in the present invention, as a butane-butene fraction as a starting material, a C 4 hydrocarbon mixture obtained by decomposing and removing butadiene from a C 4 hydrocarbon fraction obtained by cracking petroleum and methanol are combined in the presence of an acidic catalyst. The unreacted C 4 hydrocarbon mixture used in the reaction to produce methyl tert-butyl ether can also be effectively used. A C 4 hydrocarbon mixture from which butadiene has been separated and methanol are reacted in the presence of an acidic catalyst, such as a strong acid cation exchange resin of the same type as described below when used in the present application, and the isobutylene and methanol in the mixture are reacted to form a methyl-tertiary compound. It is known to produce butyl ether, and the unreacted C4 hydrocarbon mixture after this reaction still contains about 1 to 10 wt% of isobutylene, which is commonly used as a fuel. This unreacted C 4 hydrocarbon mixture is also effectively used in the present invention.
本発明においてはさらに原料のブタン―ブテン
留分として、石油類を分解することにより得られ
るC4炭化水素留分よりブタジエンを分離除去し
たC4炭化水素混合物とを酸性触媒存在下に反応
させてターシヤリ―ブチルアルコールを製造する
際の未反応のC4炭化水素混合物も有効に使用す
ることができる。ブタジエンを除去したC4炭化
水素留分と水とを酸性触媒たとえば硫酸,塩酸,
本願で使用するのと同種の後述する陽イオン交換
樹脂等を用いて反応させ該留分中のイソブチレン
を水和しターシヤリ―ブチルアルコールを製造す
ることは公知である。この反応における未反応混
合物中には同様に1〜10wt%のイソブチレンが
含有されており、通常燃料として使用されていた
ものである。本願においてはこの未反応C4炭化
水素混合物も有効に使用することができる。 In the present invention, a butane-butene fraction as a raw material is further reacted with a C 4 hydrocarbon mixture obtained by separating butadiene from a C 4 hydrocarbon fraction obtained by cracking petroleum in the presence of an acidic catalyst. The unreacted C 4 hydrocarbon mixture from which tert-butyl alcohol is produced can also be used effectively. The C 4 hydrocarbon fraction from which butadiene has been removed and water are treated with an acidic catalyst such as sulfuric acid, hydrochloric acid,
It is known to produce tertiary-butyl alcohol by hydrating isobutylene in the fraction by reacting it using a cation exchange resin, which will be described later, of the same type as used in the present application. The unreacted mixture in this reaction also contains 1 to 10 wt% of isobutylene, which is normally used as a fuel. This unreacted C 4 hydrocarbon mixture can also be effectively used in this application.
本発明においては前述した原料ブタン―ブテン
留分を用いて、これを下記する強酸型陽イオン交
換樹脂を充填した反応塔に供する。 In the present invention, the above-mentioned raw material butane-butene fraction is used, and this is supplied to a reaction column filled with a strong acid type cation exchange resin described below.
本発明においては、強酸型陽イオン交換樹脂を
充填した固定床に該ブタン―ブテン留分を一段一
回通過方式により通過させることによつてイソブ
チレンの低重合をおこさせることが可能である。
しかしこの工程を長時間続けているとイソブチレ
ンの重合物が該イオン交換樹脂の中に吸着され、
徐々に活性の低下が表われる。その場合反応温度
を上げることによつてイソブチレンの低重合反応
による除去率をある一定値以上に保持する手段が
講じられるが、その際ブテン―1が異性化・重合
を起こしその含有量が徐々に減少する傾向が観察
される。製造されるブテン―1をたとえば99%以
上の高純度に維持させつつしかもそのときのブテ
ン―1の残存率を高く保持し、その結果ブテン―
1の回収率を高度に保持することが要求される。
反応開始後イソブチレンの重合反応度合が徐々に
低下すると製品の純度が劣化することになる。こ
の場合反応温度を徐々に高めて反応開始当初と同
じ程度のイソブチレンの反応率(たとえば90%以
上特に95%以上)に保持することが要求される
が、温度が高くなると、ブテン―1の副反応がよ
り多く併発してブテン―1の残存率が低下する。
本発明においては反応当初におけるブテン―1の
残存率に比べ温度を高めた後のブテン―1の残存
率がたとえば80%以下特に70%以下に低下した場
合において触媒の再生操作が実施される。 In the present invention, it is possible to cause low polymerization of isobutylene by passing the butane-butene fraction through a fixed bed filled with a strongly acidic cation exchange resin in a one-stage, one-pass system.
However, if this process continues for a long time, the isobutylene polymer will be adsorbed into the ion exchange resin.
A gradual decrease in activity appears. In that case, measures are taken to maintain the removal rate of isobutylene by the low polymerization reaction above a certain value by raising the reaction temperature, but in this case, butene-1 undergoes isomerization and polymerization, and its content gradually decreases. A decreasing trend is observed. The butene-1 produced is maintained at a high purity of, for example, 99% or more, and the residual rate of butene-1 at that time is maintained at a high level, resulting in butene-1.
It is required to maintain a high recovery rate of 1.
If the degree of polymerization of isobutylene gradually decreases after the start of the reaction, the purity of the product will deteriorate. In this case, it is necessary to gradually raise the reaction temperature to maintain the reaction rate of isobutylene at the same level as at the beginning of the reaction (for example, 90% or more, especially 95% or more). More reactions occur concurrently and the residual rate of butene-1 decreases.
In the present invention, the catalyst regeneration operation is carried out when the residual rate of butene-1 after the temperature is raised is reduced to, for example, 80% or less, especially 70% or less, compared to the residual rate of butene-1 at the beginning of the reaction.
本発明における該イオン交換樹脂の再生方法は
該ブタン―ブテン留分の流れを中断し、しかる後
sec―ブタノールあるいはsec―ブタノールを含む
炭化水素を供給し、該樹脂と接触させる。通常反
応塔の上端又は下端から供給する。この場合温度
0〜120℃、好ましくは20〜100℃、通常液空間速
度0.01〜50(1/hr)、好ましくは0.5〜10(1/
hr)、液相を維持し得る圧力下で一般に5分〜30
時間,好ましくは30分〜10時間連続的に流通させ
るか、又はこの間一時的にsec―ブタノールの流
れを中止することによつて成し遂げられる。一時
的とはたとえば10分〜3時間ぐらいであり、これ
は再生のための時間的ゆとりが十分にある場合に
採用されることが好ましい。このようにsec―ブ
タノールあるいはsec―ブタノールを含む炭化水
素の流通により有効に当該イオン交換樹脂触媒が
再生されることはきわめて特異的なことである。
sec―ブタノールはそのまま単独で用いてもよく、
又炭化水素で稀釈してもよい。通常この場合の
sec―ブタノールの濃度は1wt%以上、好ましく
は30wt%以上である。この場合の炭化水素は特
に制限はないが、ブタン,ヘキサン,オクタンあ
るいはこれらより分子量の大きい飽和炭化水素類
が望ましい。sec―ブタノールあるいはsec―ブタ
ノールを含む炭化水素が0℃より低いと、充分な
再生がされない。120℃より高くすることは該イ
オン交換樹脂の耐熱温度に近づくことになるため
好ましくない。通常液空間速度が0.01(1/hr)
より小では再生に要する時間がかかり過ぎ、50
(1/hr)より大ではsec―ブタノール等の浪費を
増す。当該イオン交換樹脂触媒を通過した後の
sec―ブタノールあるいはsec―ブタノールを含む
炭化水素は必要に応じて蒸留することによりこれ
に溶存している重質分を分離除去した後再度活性
の低下した該イオン交換樹脂触媒の再生用として
使用することができる。sec―ブタノールあるい
はsec―ブタノールを含む炭化水素を供給し、該
樹脂との接触の際の圧力はこの流体が液相を維持
している状態ならばいかなる圧力でも差しつかえ
ない。たとえばsec―ブタノールの沸点は99.5℃
であるので、sec―ブタノールのみを用いた場合、
99.5℃以下ではほぼ常圧で十分である。sec―ブ
タノールあるいはsec―ブタノールを含む炭化水
素の流通時間が5分より小では再生効果が不十分
であり、30時間より大ではsec―ブタノール等の
浪費を増すだけである。 The method for regenerating the ion exchange resin of the present invention involves interrupting the flow of the butane-butene fraction, and then
sec-butanol or a hydrocarbon containing sec-butanol is supplied and brought into contact with the resin. It is usually fed from the top or bottom of the reaction column. In this case, the temperature is 0 to 120°C, preferably 20 to 100°C, and the liquid hourly space velocity is usually 0.01 to 50 (1/hr), preferably 0.5 to 10 (1/hr).
hr), generally for 5 minutes to 30 minutes under a pressure that can maintain the liquid phase.
This is accomplished by continuous flow for an hour, preferably 30 minutes to 10 hours, or by temporarily stopping the flow of sec-butanol during this time. Temporary means, for example, about 10 minutes to 3 hours, and this is preferably used when there is sufficient time for reproduction. It is extremely unique that the ion exchange resin catalyst is effectively regenerated by the flow of sec-butanol or a hydrocarbon containing sec-butanol.
sec-butanol may be used alone as is,
It may also be diluted with hydrocarbons. Usually in this case
The concentration of sec-butanol is 1 wt% or more, preferably 30 wt% or more. The hydrocarbon in this case is not particularly limited, but butane, hexane, octane, or saturated hydrocarbons having a larger molecular weight than these are preferable. If sec-butanol or a hydrocarbon containing sec-butanol is at a temperature lower than 0°C, sufficient regeneration will not occur. Setting the temperature higher than 120°C is not preferable because it approaches the allowable temperature limit of the ion exchange resin. Normal liquid space velocity is 0.01 (1/hr)
If it is smaller than 50, it will take too long to play.
(1/hr) or more, waste of sec-butanol, etc. increases. After passing through the ion exchange resin catalyst
If necessary, sec-butanol or a hydrocarbon containing sec-butanol is distilled to separate and remove heavy components dissolved therein, and then used again to regenerate the ion exchange resin catalyst whose activity has decreased. be able to. sec-butanol or a hydrocarbon containing sec-butanol is supplied, and the pressure during contact with the resin may be any pressure as long as the fluid maintains a liquid phase. For example, the boiling point of sec-butanol is 99.5℃
Therefore, when using only sec-butanol,
At temperatures below 99.5°C, almost normal pressure is sufficient. If the flow time of sec-butanol or a hydrocarbon containing sec-butanol is shorter than 5 minutes, the regeneration effect will be insufficient, and if it is longer than 30 hours, the waste of sec-butanol etc. will only increase.
本発明における該イオン交換樹脂を充填した固
定床に該ブタン―ブテン留分を通過させる場合、
イソブチレンの低重合反応は発熱反応であるため
に、反応塔の入口と出口の間に温度差が生じ、特
に該ブタン―ブテン留分中のイソブチレンの濃度
が高い場合には反応塔出口の近傍ではかなり高温
になる。このように高温になることは原料中のブ
テン―1の損失量の増大と触媒の劣化の点でかな
り厳密に回避することが要求される。したがつて
この場合、反応器内にたとえば特別の冷却器等を
装備する必要が生ずるが、イオン交換樹脂の伝熱
が悪いために多管冷却反応型にしなければなら
ず、このような方法を採用すると触媒の取り替え
が煩雑となる。しかもこの場合でも局部的な高温
部分の存在が往々生じて不利となる。したがつて
反応器内に特別の冷却器等を装備しない場合に
は、一段一回通過方式は該ブタン―ブテン中のイ
ソブチレンの含有量が0.1〜2wt%の場合に好まし
く採用される。イソブチレンの含有量が2〜
15wt%の場合は反応塔を二段に分け、第一反応
塔においては第一反応塔を通過した反応混合物を
2つの流れに分割し、1つの流れを後続する第二
反応塔に供給し、他の流れを該イオン交換樹脂を
充填した第一反応塔に直接循環供給する循環供給
方式が採用されることが好ましい。この場合各流
れの量は前者の量1に対して後者の量(循環する
量)は1〜15(重量倍)で好ましくは3〜7が採
用される。第二反応塔は通常の一回通過方式が採
用される。循環方式の場合は反応塔内の温度は十
分均一に保持される。しかしながら一段循環方式
では、これと等温の一回通過方式(ピストンフロ
ー方式)に比べて反応性は低下するためにイソブ
チレンの低重合が抑えられる、すなわち原料中の
イソブチレンに対する反応後のイソブチレンの残
存量が増してくる。そのために反応条件を過酷
(反応温度を上げたり、液空間速度を下げたりす
る)にしなければならない。しかしこのような過
酷な条件にするとブテン―1の異性化・重合によ
る損失量が増加してブテン―1の残存量が減少す
ることになる。そこで一段目ではイソブチレンの
低重合をある程度抑えた条件(たとえばイソブチ
レンの反応率たとえば70〜90wt%)において循
環方式を採用し、残りのイソブチレンを二段目の
反応塔で反応させることが好ましい。二段目にお
いては二段目の原料中のイソブチレンはより低減
され、反応熱の蓄積も少ないために反応塔内の入
口と出口の間の温度差が小さいこと、およびブテ
ン―1の反応をできるだけ抑制する目的で二段目
の反応塔は一回通過方式が採用される。 When the butane-butene fraction is passed through a fixed bed filled with the ion exchange resin in the present invention,
Since the low polymerization reaction of isobutylene is an exothermic reaction, a temperature difference occurs between the inlet and the outlet of the reaction tower, and especially when the concentration of isobutylene in the butane-butene fraction is high, there is a temperature difference near the exit of the reaction tower. It gets quite hot. Such high temperatures must be avoided quite strictly from the viewpoint of increasing the loss of butene-1 in the raw material and deteriorating the catalyst. Therefore, in this case, it is necessary to equip the reactor with, for example, a special cooler, but due to the poor heat transfer of the ion exchange resin, a multi-tube cooling reaction type must be used. If this method is adopted, replacing the catalyst becomes complicated. Moreover, even in this case, the presence of localized high-temperature parts often occurs, which is disadvantageous. Therefore, when the reactor is not equipped with a special cooler or the like, the one-stage one-pass method is preferably employed when the content of isobutylene in the butane-butene is 0.1 to 2 wt%. Isobutylene content is 2~
In the case of 15 wt%, the reaction tower is divided into two stages, and in the first reaction tower, the reaction mixture that has passed through the first reaction tower is divided into two streams, and one stream is supplied to the subsequent second reaction tower, It is preferable to adopt a circulation supply system in which the other stream is directly circulated to the first reaction column filled with the ion exchange resin. In this case, the amount of each flow is 1 to 1 for the former and 1 to 15 (times by weight) for the latter (circulating amount), preferably 3 to 7. The second reaction column employs the usual one-pass method. In the case of a circulation system, the temperature within the reaction tower is maintained sufficiently uniform. However, in the one-stage circulation method, the reactivity is lower than in the isothermal one-pass method (piston flow method), so low polymerization of isobutylene can be suppressed, that is, the amount of isobutylene remaining after the reaction with isobutylene in the raw material. is increasing. For this purpose, the reaction conditions must be made harsh (e.g., raising the reaction temperature and lowering the liquid hourly space velocity). However, under such harsh conditions, the amount of loss due to isomerization and polymerization of butene-1 increases, resulting in a decrease in the remaining amount of butene-1. Therefore, in the first stage, it is preferable to adopt a circulation system under conditions where low polymerization of isobutylene is suppressed to some extent (for example, reaction rate of isobutylene, for example, 70 to 90 wt%), and to react the remaining isobutylene in the second stage reaction column. In the second stage, the isobutylene in the second stage raw material is further reduced, and the accumulation of reaction heat is also small, so the temperature difference between the inlet and outlet of the reaction column is small, and the reaction of butene-1 is carried out as much as possible. For the purpose of suppression, the second stage reaction column adopts a one-pass system.
本発明においては、反応温度は一段法,二段法
を問わず、いずれにおいても30〜100℃で行う。
好ましくは40〜75℃で行う。いずれの反応塔にお
いても反応温度が30℃よりも低いと反応速度が小
さいためにイソブチレンの分離が不十分となる。
また100℃より高いとブテン―1の反応が過激と
なりブテン―1の損失量が増加する。 In the present invention, the reaction temperature is 30 to 100° C. regardless of whether it is a one-stage method or a two-stage method.
Preferably it is carried out at 40-75°C. In any reaction tower, if the reaction temperature is lower than 30°C, the reaction rate will be low, resulting in insufficient separation of isobutylene.
Moreover, if the temperature is higher than 100°C, the reaction of butene-1 becomes radical and the amount of loss of butene-1 increases.
本発明における反応圧力は一段法,二段法を問
わずいずれにおいても1〜50気圧、好ましくは5
〜30気圧である。反応圧力が1気圧より低いと反
応系内が気相となり反応が十分に達せられず、50
気圧より大とすることは反応容器及びその付属装
置を堅固な耐圧装置とせねばならず工業的に不利
となる。 The reaction pressure in the present invention is 1 to 50 atm, preferably 50 atm regardless of whether it is a one-step method or a two-step method.
~30 atm. If the reaction pressure is lower than 1 atm, the reaction system will be in a gas phase and the reaction will not be able to reach its full potential.
If the pressure is higher than the atmospheric pressure, the reaction vessel and its attached equipment must be made into strong pressure-resistant equipment, which is industrially disadvantageous.
本発明でいう強酸型陽イオン交換樹脂とは、強
酸性を示す陽イオン交換樹脂であり、スチレン系
スルホン酸型樹脂あるいはフエノールスルホン酸
型樹脂等がそれらの代表である。スチレン系スル
ホン酸型イオン交換樹脂はスチレンとジビニルベ
ンゼンなどの多不飽和化合物を共重合させて得ら
れる樹脂をスルホン化したものであり通常次式で
示される。 The strong acid type cation exchange resin as used in the present invention is a cation exchange resin exhibiting strong acidity, and representative examples thereof include styrene sulfonic acid type resin and phenolsulfonic acid type resin. A styrene-based sulfonic acid type ion exchange resin is a sulfonated resin obtained by copolymerizing styrene and a polyunsaturated compound such as divinylbenzene, and is generally represented by the following formula.
また、フエノールスルホン酸型樹脂は通常フエ
ノールスルホン酸をホルムアルデヒドで縮合した
ものであり通常次式で示される。 Furthermore, the phenolsulfonic acid type resin is usually obtained by condensing phenolsulfonic acid with formaldehyde, and is usually represented by the following formula.
上述の強酸型陽イオン交換樹脂は本発明におい
て触媒として用いられ、平均粒径0.2〜10mmの球
形又は円柱形の粒子として用いられる。 The above-mentioned strong acid type cation exchange resin is used as a catalyst in the present invention, and is used in the form of spherical or cylindrical particles with an average particle size of 0.2 to 10 mm.
この触媒粒子は耐圧の円筒状反応容器に充填さ
れ、固定床のベツドを形成する。 The catalyst particles are packed into a pressure-resistant cylindrical reaction vessel to form a bed of a fixed bed.
固定床の大きさはいずれも特に限定されない。
通常高さ0.2m〜20mである。 The size of the fixed bed is not particularly limited.
Usually the height is 0.2m to 20m.
固定床の上端又は下端から、好ましくは上端か
らイソブチレンおよびブテン―1を含むブタン―
ブテン留分を連続的に供給する。供給量は液空間
速度が0.1〜50(Kg/Kg×1/hr=1/hr),好ましく
は0.5
〜15(1/hr)となる量で行う。ここで言う液空
間速度は一段法の場合は毎時(hr),触媒1Kg当
り反応塔に供給される流れの重量(Kg)で示すも
のとし、二段法の場合は第一反応塔では毎時
(hr),触媒1Kg当り第一反応塔に供給される流れ
の重量(Kg)(第一反応塔を循環する流れを除く)
で、第二反応塔では毎時(hr),触媒1Kg当り第
二反応塔を通過する流れの重量(Kg)で示すもの
とする。ブタン―ブテン留分の供給量が0.1(1/
hr)より小であると、イソブチレン分離後のブタ
ン―ブテン留分の収量が少なく工業的に不利であ
る。また供給量が50(1/hr)より大であるとイ
ソブチレンの分離が十分達成されない。 Butane-containing isobutylene and butene-1 from the upper or lower end of the fixed bed, preferably from the upper end.
Continuously feed the butene fraction. The supply amount is such that the liquid hourly space velocity is 0.1 to 50 (Kg/Kg x 1/hr = 1/hr), preferably 0.5 to 15 (1/hr). In the case of a one-stage process, the liquid hourly space velocity referred to here is expressed as the weight of the flow supplied to the reaction column per kilogram of catalyst per hour (hr), and in the case of a two-stage process, it is expressed as the weight of the stream supplied to the reaction column per kilogram of catalyst per hour (hr). hr), the weight (Kg) of the stream fed to the first reaction column per kg of catalyst (excluding the stream circulating through the first reaction column)
In the second reaction column, it is expressed as the weight (Kg) of the flow passing through the second reaction column per 1 kg of catalyst per hour (hr). The supply amount of butane-butene fraction is 0.1 (1/
If it is smaller than hr), the yield of the butane-butene fraction after isobutylene separation will be small, which is industrially disadvantageous. Furthermore, if the feed rate is greater than 50 (1/hr), sufficient separation of isobutylene will not be achieved.
本発明においては該ブタン―ブテン留分中のイ
ソブチレン含有量が比較的少ない場合は一段法に
よりイソブチレンの大部分を低重合させることに
よつて、又該ブタン―ブテン留分中のイソブチレ
ン含有量が比較的多い場合は二段法により第一反
応塔で原料のブタン―ブテン留分中のイソブチレ
ンの70〜90wt%を低重合させ、残りのイソブチ
レンの大部分を第二反応塔で低重合させることに
よつてイソブチレンの除去が達成される。 In the present invention, when the isobutylene content in the butane-butene fraction is relatively small, the isobutylene content in the butane-butene fraction can be reduced by lowering most of the isobutylene by a one-step method. If it is relatively large, use a two-stage method to underpolymerize 70 to 90 wt% of isobutylene in the butane-butene fraction of the raw material in the first reaction tower, and underpolymerize most of the remaining isobutylene in the second reaction tower. Removal of isobutylene is accomplished by.
前記反応を経た反応混合物を蒸留塔に供し、イ
ソブチレンの二量体・低重合体を主に含む重質炭
化水素を塔底から得、塔頂からブタン―ブテンを
主に含む軽質炭化水素を得る。この蒸留は通常の
蒸留で段数約3〜30段たとえば10〜20段程度で充
分である。 The reaction mixture that has undergone the above reaction is subjected to a distillation column, and heavy hydrocarbons containing mainly isobutylene dimers and low polymers are obtained from the bottom of the column, and light hydrocarbons containing mainly butane-butene are obtained from the top of the column. . For this distillation, it is sufficient to carry out ordinary distillation using about 3 to 30 stages, for example, about 10 to 20 stages.
次に前記蒸留から得られる軽質炭化水素をさら
に精密蒸留に供する。通常この精密蒸留は2段で
行なわれ、初めの精密蒸留においては塔頂から主
にイソブタンを分離除去する。塔底流をさらに精
密蒸留に供し、塔底から主にn―ブタン,ブテン
―2を除去し、塔頂から高純度の製品ブテン―1
を分離回収する。精密蒸留はいずれも通常30〜〜
150段特に90〜140段程度のものが用いられる。 The light hydrocarbons obtained from the distillation are then further subjected to precision distillation. Usually, this precision distillation is carried out in two stages, and in the first precision distillation, isobutane is mainly separated and removed from the top of the column. The bottom stream is further subjected to precision distillation to mainly remove n-butane and butene-2 from the bottom, and high-purity product butene-1 is produced from the top of the column.
Separate and collect. Precision distillation is usually 30~~
Those with 150 stages, especially around 90 to 140 stages, are used.
本発明の方法による場合は純度99%以上さらに
は純度99.5%以上の製品イソブチレンが得られ
る。製品純度がこのようにより高いものを必要と
しない場合は前記の反応条件をより温和にするこ
と、蒸留操作条件を緩和させることにより行なう
ことができることはもちろんである。 When using the method of the present invention, product isobutylene with a purity of 99% or more, and even 99.5% or more can be obtained. Of course, if higher product purity is not required, this can be achieved by making the reaction conditions milder or by relaxing the distillation operating conditions.
また本発明において、原料中のブテン―1の回
収率(製品中の残存率)が80%以上さらには85%
以上とすることが可能できわめて高収率でブテン
―1が分離回収できる。 In addition, in the present invention, the recovery rate of butene-1 in the raw material (residual rate in the product) is 80% or more, and even 85%.
It is possible to do the above, and it is possible to separate and recover butene-1 with an extremely high yield.
次に本発明の方法をさらに具体的に説明するた
めに図面にしたがつてプロセスの一例を説明す
る。 Next, in order to explain the method of the present invention in more detail, an example of the process will be explained with reference to the drawings.
一段法の場合は第1図において管路1を経て原
料のブタン―ブテン留分が送入され、管路3を経
て加熱器E1で加熱され所定の温度に保たれ、強
酸型陽イオン交換樹脂粒子が充填されている固定
床の反応塔Rに入る。反応塔Rまわりの圧力は圧
力コントロールバルブPCVで所定の圧力でコン
トロールされている。反応塔Rを出た流体は管路
5を経てPCVで圧力が減じられ、必要に応じて
熱交換器E2で温度コントロールされて蒸留塔D1
に入る。蒸留塔D1の塔底からイソブチレンの低
重合体が分離され、塔頂からイソブチレンの除去
されたブタン―ブテン留分が留出し、これは管路
7を経て蒸留塔D2に入る。D2の塔頂からイソブ
タンが分離され、塔底留分は管路9を経て蒸留塔
D3に入る。D3の塔頂から高純度のブテン―1が
分離され、D3の塔底から残りのC4留分が除去さ
れる。D3の塔頂から管路10を経て分離されるブ
テン―1の残存率(又は回収率)がある一定値以
下に低下したならば、原料のブタン―ブテン留分
の供給を停止し、バルブV1およびV4を閉じ、バ
ルブV2およびV3を開き管路2を経てsec―ブタノ
ールあるいはsec―ブタノールを含む炭化水素を
送入し、管路3を経て加熱器E1で所定温度に保
持され反応塔Rに入る。反応塔R内で該イオン交
換樹脂の再生に使われたsec―ブタノールあるい
はsec―ブタノールを含む炭化水素は管路4を経
て放出される。所定時間における再生の終了後、
sec―ブタノール等の送入を中止してバルブV2お
よびV3を閉じ、バルブV1およびV4を開き、原料
ブタン―ブテン留分の送入を再開し、上記した同
様の操作を行う。 In the case of the one-stage method, in Fig. 1, the butane-butene fraction as a raw material is fed through pipe 1, passed through pipe 3, heated in heater E 1 , and kept at a predetermined temperature, and then exchanged with strong acid type cations. It enters a fixed bed reaction column R filled with resin particles. The pressure around the reaction tower R is controlled at a predetermined pressure by a pressure control valve PCV. The fluid exiting the reaction tower R passes through the pipe 5, where the pressure is reduced in the PCV, and the temperature is controlled by the heat exchanger E 2 as necessary, and then the fluid is transferred to the distillation tower D 1.
to go into. A low polymer of isobutylene is separated from the bottom of the distillation column D 1 , and a butane-butene fraction from which isobutylene has been removed is distilled from the top of the column, which enters the distillation column D 2 via a line 7 . Isobutane is separated from the top of the column D2 , and the bottom fraction is sent to the distillation column via line 9.
Enter D3 . High purity butene-1 is separated from the top of the D 3 column and the remaining C 4 fraction is removed from the bottom of the D 3 column. When the residual rate (or recovery rate) of butene-1 separated from the top of D 3 via pipe 10 falls below a certain value, the supply of the butane-butene fraction as a raw material is stopped, and the valve is closed. Close V 1 and V 4 , open valves V 2 and V 3 , feed sec-butanol or a hydrocarbon containing sec-butanol through line 2, and heat it to a predetermined temperature with heater E 1 via line 3 . It is retained and enters the reaction tower R. The sec-butanol or the hydrocarbon containing sec-butanol used in the reaction tower R to regenerate the ion exchange resin is discharged through a pipe 4. After the end of the playback in the predetermined time,
The supply of sec-butanol, etc. is stopped, valves V 2 and V 3 are closed, valves V 1 and V 4 are opened, and the supply of the raw material butane-butene fraction is restarted, and the same operation as described above is performed.
二段法のプロセスについては、反応塔通過後の
蒸留系および活性の低下した該イオン交換樹脂の
再生法は一段法と同一であるのでそれらの説明は
省略して反応塔まわりの具体的な説明を行う。 Regarding the process of the two-stage method, the distillation system after passing through the reaction tower and the method of regenerating the ion exchange resin whose activity has decreased are the same as the one-stage method, so their explanation will be omitted and a specific explanation of the surroundings of the reaction tower will be given. I do.
第2図において管路1を経て原料のブタン―ブ
テン留分が送入され管路2を経て加熱器E1で加
熱され所定の温度に保たれ、強酸型陽イオン交換
樹脂粒子が充填されている固定床の反応塔R1に
入る。反応塔R1を出た流体は二つの流れに分け
られ、一つの流れは冷却器E2で冷却された後循
環ポンプPで循環されて管路3を経て管路1から
送入される原料と合流して反応塔R1に循環され
る。反応塔R1を出た流体の他の流れは管路4を
経て熱交換器E3によつて所定の温度に保たれ強
酸型陽イオン交換樹脂が充填されている固定床の
反応塔R2に入る。反応塔R1およびR2まわりの圧
力は圧力コントロールバルブPCVで所定の圧力
でコントロールされている。PCVを出た流体は
蒸留系に送入される。 In Fig. 2, the raw material butane-butene fraction is fed through pipe 1, passed through pipe 2, heated by heater E1 , kept at a predetermined temperature, and filled with strong acid type cation exchange resin particles. into the fixed bed reaction column R1 . The fluid leaving the reaction tower R1 is divided into two streams, one stream is cooled by a cooler E2 , then circulated by a circulation pump P, and the raw material is fed from line 1 via line 3. and recycled to the reaction tower R1 . The other stream of fluid leaving the reaction column R1 passes through line 4 to the fixed bed reaction column R2, which is maintained at a predetermined temperature by a heat exchanger E3 and filled with a strong acid type cation exchange resin . to go into. The pressure around the reaction towers R1 and R2 is controlled at a predetermined pressure by a pressure control valve PCV. Fluid exiting the PCV is sent to the distillation system.
次に実施例をあげて本発明の特徴をさらに具体
的に記載する。 Next, the features of the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
実施例 1
第1図にしたがつた反応プロセスにより、反応
塔Rにスチレン系スルフオン酸型イオン交換樹脂
(ジビニルベンゼン約20%含有、酸量4.7meq/g
平均粒径0.5mmφ)触媒を40Kg充填する。管路1
を経てブタン―ブテン留分(組成;イソブチレン
0.98%(重量,以下同じ)、ブテン―1 29.5%,
ブテン―2 28.9%,イソブタン9.6%,n―ブ
タン31.0%)を200Kg/hrの流速で送入する。原
料の液空間速度は5.0(1/hr)である。反応系内
の圧力はPCVの作動により18Kg/cm2Gに保持さ
れる。反応塔Rの入口温度は48℃になるように熱
交換器E1で制御される。反応塔Rの出口温度は
53℃で、Rを出た流体中のイソブチレンの残存率
は2.8%,ブテン―1の残存率は90.5%である。
この流体は管路5を経てPCVで圧力が減じられ、
蒸留塔D1に送入される。塔頂からイソブチレン
含有量0.03%,ブテン―1含有量26.7%のブタン
―ブテン留分が留出し、塔底からイソブチレンの
オリゴマー類が分離除去される。蒸留塔D1の塔
頂から留出した留分は理論段数100段の精密蒸留
塔D2およびD3によつて精密蒸留され、D3の塔頂
から管路10を経て純度99.9%のブテン―1が
53.3Kg/hrの流速で分離される。ブテン―1の純
度を99.8%以上維持させるべく反応温度を上げつ
つ連続運転を続ける。130日後にブテン―1の残
存率が80%以下になつたので原料の供給を停止
し、反応系内の反応液を全量パージした後バルブ
V1およびV4を閉じバルブV2およびV3を開き管路
2を経てsec―ブタノールを50℃,液空間速度2
(1/hr),常圧下で1時間流通する。sec―ブタ
ノールの送入を終了後、バルブV2およびV3を閉
じ、バルブV1およびV4を開き、同じ原料ブタン
―ブテン留分の送入を再開したところ、触媒活性
は最初の活性に回復していた。Example 1 A styrene-based sulfonic acid type ion exchange resin (containing about 20% divinylbenzene, acid amount 4.7 meq/g
Pack 40kg of catalyst (average particle size: 0.5mmφ). Conduit 1
Butane-butene fraction (composition: isobutylene
0.98% (weight, same below), butene-1 29.5%,
Butene-2 (28.9%, isobutane 9.6%, n-butane 31.0%) was fed at a flow rate of 200 kg/hr. The liquid hourly space velocity of the raw material is 5.0 (1/hr). The pressure within the reaction system was maintained at 18 Kg/cm 2 G by the operation of the PCV. The inlet temperature of the reaction tower R is controlled by a heat exchanger E1 to be 48°C. The outlet temperature of the reaction tower R is
At 53°C, the residual rate of isobutylene in the fluid exiting R is 2.8%, and the residual rate of butene-1 is 90.5%.
This fluid passes through pipe 5 and its pressure is reduced in the PCV.
It is fed into distillation column D1 . A butane-butene fraction with an isobutylene content of 0.03% and a butene-1 content of 26.7% is distilled from the top of the column, and isobutylene oligomers are separated and removed from the bottom of the column. The fraction distilled from the top of distillation column D 1 is precision distilled in precision distillation columns D 2 and D 3 each having 100 theoretical plates, and is passed from the top of D 3 through pipe 10 to produce butene with a purity of 99.9%. -1 is
Separated at a flow rate of 53.3Kg/hr. Continuous operation is continued while raising the reaction temperature to maintain the purity of butene-1 at 99.8% or higher. After 130 days, the residual rate of butene-1 was below 80%, so we stopped supplying the raw material, and after purging the entire amount of reaction liquid in the reaction system, we closed the valve.
Close V 1 and V 4 , open valves V 2 and V 3 , and pump sec-butanol through line 2 at 50°C and liquid hourly velocity 2.
(1/hr) for 1 hour under normal pressure. After finishing the supply of sec-butanol, valves V 2 and V 3 were closed, valves V 1 and V 4 were opened, and the supply of the same raw material butane-butene fraction was restarted, and the catalyst activity returned to the initial activity. He was recovering.
実施例 2
第2図において反応塔R1およびR2に実施例1
と同じスチレン型イオン交換樹脂触媒をそれぞれ
50Kgおよび29.2Kgを充填する。管路1を経てブタ
ン―ブテン留分(組成;イソブチレン3.5%(重
量以下同じ),ブテン―1 30.1%,ブテン―2
25.8%,イソブタン9.5%,n―ブタン31.1%)
を350Kg/hrの流速で送入する。原料の液空間速
度は7.0(1/hr)である。反応系内の圧力はPCV
の作動により18Kg/cm2Gに保持される。この原料
は循環管路3を経て流れてきた流体と合流して管
路2を経て反応塔R1に送入される。反応塔R1の
入口温度は50℃になるように熱交換器E1で制御
される。反応塔R1を出た流体は二つの流体に分
けられ、一つの流れは原料張込み流量の5倍(循
環比5)となるように循環ポンプPで制御され、
管路3を経て新原料と合流する。反応塔R1を出
た他の流れは管路4を経て反応塔R2に送入され
る。この流体中のイソブチレンの残存率は20.2
%,ブテン―1の残存率は90.0%であり、反応塔
R2の入口温度は50℃になるように熱交換器E3に
よつて制御される。R2における液空間速度は12
(1/hr)である。反応塔R2を出た流体中のイソ
ブチレン残存率は2.8%,ブテン―1の残存率は
85.5%であり、この流体は管路5を経てPCVで圧
力が減じられて、蒸留塔D1に送入される。塔頂
からイソブチレン含有量0.098%,ブテン―1含
有量25.7%のブタン―ブテン留分が留出し、塔底
からイソブチレンのオリゴマー類が分離除去され
る。蒸留塔D1の塔頂から留去した留分は理論段
数100段の精密蒸留塔D2およびD3によつて精密蒸
留され、D3の塔頂から管路10を経て純度99.6%
のブテン―1が90Kg/hrの流速で分離される。ブ
テン―1の純度を99.6%以上維持させるべく反応
温度を上げつつ連続運転を続ける。120日後にブ
テン―1の残存率が80%以下になつたので実施例
1と同様の操作に従つて反応塔R1中の触媒再生
を行う。再生の操作は実施例1と同様であるが、
再生用の流体はsec―ブタノール20wt%,n―ブ
タン65wt%,イソブタン15wt%から成る混合溶
液であつて、再生条件は温度50℃,液空間速度5
(1/hr),圧力8Kg/cm2,流通時間3時間であ
る。再生終了後、原料ブタン―ブテンの送入を再
開し、反応塔R1の入口温度50℃,反応塔R2の入
口温度60℃とする以外は本実施例前半と同様の条
件で反応を行つたところ、反応塔R2を出た流体
中のイソブチレン残存率は2.8%,ブテン―1の
残存率は84.3%であり、反応塔R1中の触媒の再生
効果は十分に認められた。Example 2 In FIG. 2, reaction towers R 1 and R 2 were
The same styrene-type ion exchange resin catalyst as
Filling 50Kg and 29.2Kg. Butane-butene fraction (composition: 3.5% isobutylene (same weight below), butene-1 30.1%, butene-2
25.8%, isobutane 9.5%, n-butane 31.1%)
is delivered at a flow rate of 350Kg/hr. The liquid hourly space velocity of the raw material is 7.0 (1/hr). The pressure inside the reaction system is PCV
It is maintained at 18Kg/cm 2 G by the operation of . This raw material joins the fluid flowing through the circulation pipe 3 and is sent to the reaction tower R 1 through the pipe 2. The inlet temperature of the reaction column R 1 is controlled by a heat exchanger E 1 to be 50°C. The fluid exiting the reaction tower R1 is divided into two fluids, and one flow is controlled by a circulation pump P so that the flow rate is five times the raw material charge flow rate (circulation ratio 5).
It passes through pipe 3 and joins the new raw material. The other stream leaving reaction column R 1 is passed via line 4 to reaction column R 2 . The residual rate of isobutylene in this fluid is 20.2
%, the residual rate of butene-1 was 90.0%, and the residual rate of butene-1 was 90.0%.
The inlet temperature of R 2 is controlled by heat exchanger E 3 to be 50°C. The liquid space velocity at R 2 is 12
(1/hr). The residual rate of isobutylene in the fluid leaving the reaction tower R2 is 2.8%, and the residual rate of butene-1 is
85.5%, and this fluid passes through line 5, has its pressure reduced in the PCV, and is sent to distillation column D1 . A butane-butene fraction with an isobutylene content of 0.098% and a butene-1 content of 25.7% is distilled from the top of the column, and isobutylene oligomers are separated and removed from the bottom of the column. The fraction distilled off from the top of distillation column D 1 is precision distilled in precision distillation columns D 2 and D 3 each having 100 theoretical plates, and is passed through pipe 10 from the top of D 3 to a purity of 99.6%.
of butene-1 is separated at a flow rate of 90 Kg/hr. Continuous operation is continued while raising the reaction temperature to maintain the purity of butene-1 at 99.6% or higher. After 120 days, the residual rate of butene-1 became 80% or less, so the catalyst in reaction column R1 was regenerated in the same manner as in Example 1. The reproduction operation is the same as in Example 1, but
The regeneration fluid is a mixed solution consisting of 20wt% sec-butanol, 65wt% n-butane, and 15wt% isobutane, and the regeneration conditions are a temperature of 50°C and a liquid hourly space velocity of 5.
(1/hr), pressure 8 Kg/cm 2 , and flow time 3 hours. After the regeneration was completed, the feed of raw material butane-butene was restarted, and the reaction was carried out under the same conditions as in the first half of this example, except that the inlet temperature of reaction tower R1 was 50°C and the inlet temperature of reaction tower R2 was 60°C. As a result, the residual rate of isobutylene in the fluid exiting the reaction tower R2 was 2.8%, and the residual rate of butene-1 was 84.3%, and the effect of regenerating the catalyst in the reaction tower R1 was sufficiently recognized.
実施例 3
第2図において反応塔R1およびR2に実施例1
と同様の触媒をそれぞれ30Kgおよび22.5Kg充填す
る。管路1を経て石油類の分解により得られる
C4留分からブタジエンを抽出除去したものを塩
化アルミニウム触媒により重合反応に供し、液状
重合体を生成させて分離した未反応C4留分であ
るブタン―ブテン留分(組成;イソブチレン6.0
%,ブテン―1 35.3%,ブテン―2 32.5%,
イソブタン5.9%,n―ブタン20.3%)を180Kg/
hrの流速(反応塔R1での液空間速度6(1/hr)
R2での液空間速度8(1/hr))で送入する。反
応塔R1の入口温度は47℃,循環比は10とし、反
応塔R2の入口温度は50℃とする。反応に関して
以上の他は実施例2と同じである。管路4を通過
する流体中のイソブチレン残存率は18.8%,ブテ
ン―1残存率は91.0%であり、管路5を通過する
流体中のイソブチレン残存率は1.5%,ブテン―
1残存率は85.5%である。蒸留塔D1の塔頂からイ
ソブチレン含有量0.09%,ブテン―1含有量30.2
%のブタン―ブテン留分が留出し、塔底からイソ
ブチレンのオリゴマー類が分離除去される。精密
蒸留塔D3の塔頂から管路10を経て純度99.7%の
ブテン―1が54Kg/hrの流速で分離される。ブテ
ン―1の純度を99.7%以上維持させるべく反応温
度を上げつつ連続運転を続ける。100日後にブテ
ン―1の残存率が80%以下になつたので実施例2
と同様の操作に従つて反応塔R1中の触媒の再生
を行う。但し実施例2と異なる点は再生条件とし
て温度35℃,液空間速度8(1/hr),圧力5Kg/
cm2,流通時間5時間である。再生終了後、原料ブ
タン―ブテンの送入を再開し、反応塔R1の入口
温度47℃,反応塔R2の入口温度59℃とする以外
は本実施例前半と同様の条件で反応を行つたとこ
ろ、反応塔R2を出た流体中のイソブチレン残存
率は1.5%,ブテン―1残存率は85.0%であり、
触媒の再生効果は十分に認められた。Example 3 In FIG. 2, reaction towers R 1 and R 2 of Example 1
30Kg and 22.5Kg of similar catalysts are charged respectively. Obtained by decomposition of petroleum through pipe 1
Butadiene was extracted and removed from the C4 fraction, which was then subjected to a polymerization reaction using an aluminum chloride catalyst to produce a liquid polymer.Butane-butene fraction, which is an unreacted C4 fraction (composition: isobutylene 6.0
%, Butene-1 35.3%, Butene-2 32.5%,
180Kg/isobutane 5.9%, n-butane 20.3%)
hr flow rate (liquid hourly space velocity in reaction column R 1 6 (1/hr)
The liquid space velocity at R 2 is 8 (1/hr)). The inlet temperature of the reaction tower R1 is 47°C, the circulation ratio is 10, and the inlet temperature of the reaction tower R2 is 50°C. The reaction was the same as in Example 2 except for the above. The residual rate of isobutylene in the fluid passing through pipe 4 is 18.8% and the residual rate of butene-1 is 91.0%, and the residual rate of isobutylene in the fluid passing through pipe 5 is 1.5% and butene-1.
1 survival rate is 85.5%. Isobutylene content 0.09%, butene-1 content 30.2 from the top of distillation column D 1
% of butane-butene fraction is distilled out, and isobutylene oligomers are separated and removed from the bottom of the column. Butene-1 with a purity of 99.7% is separated from the top of precision distillation column D 3 via line 10 at a flow rate of 54 kg/hr. Continuous operation is continued while raising the reaction temperature to maintain the purity of butene-1 at 99.7% or higher. After 100 days, the residual rate of butene-1 was below 80%, so Example 2
The catalyst in the reaction column R1 is regenerated according to the same operation as in the above. However, the difference from Example 2 is that the regeneration conditions are a temperature of 35°C, a liquid hourly space velocity of 8 (1/hr), and a pressure of 5 kg/hr.
cm 2 and circulation time of 5 hours. After the regeneration was completed, the feed of raw material butane-butene was restarted, and the reaction was carried out under the same conditions as in the first half of this example, except that the inlet temperature of reaction tower R1 was 47°C and the inlet temperature of reaction tower R2 was 59°C. As a result, the residual rate of isobutylene in the fluid exiting the reaction tower R2 was 1.5%, and the residual rate of butene-1 was 85.0%.
The catalyst regeneration effect was sufficiently recognized.
第1図および第2図は本発明のプロセスの一例
を示す流れ概要図である。
R…反応塔、R1…第一反応塔、E1…熱交換器、
E2…熱交換器、P…ポンプ、E3…熱交換器、R2
…第二反応塔、E4…熱交換器、D1…蒸留塔、D2
…精密蒸留塔、D3…精密蒸留塔、V1…バルブ、
V2…バルブ、V3…バルブ、V4…バルブ、1〜1
1…管路。
1 and 2 are flow diagrams illustrating an example of the process of the present invention. R...Reaction tower, R1 ...First reaction tower, E1 ...Heat exchanger,
E 2 ...Heat exchanger, P...Pump, E 3 ...Heat exchanger, R 2
…Second reaction column, E 4 …Heat exchanger, D 1 …Distillation column, D 2
…Precision distillation column, D 3 …Precision distillation column, V 1 …Valve,
V 2 ...Valve, V 3 ...Valve, V 4 ...Valve, 1~1
1... Pipeline.
Claims (1)
〜50wt%を含むブタン―ブテン留分を平均粒径
0.2〜10mmの強酸型陽イオン交換樹脂粒子を充填
した反応塔に温度30〜100℃,液空間速度0.1〜50
(1/hr),圧力1〜50気圧で連続的に通過させる
ことによりイソブチレンを低重合させ、この低重
合体を蒸留によつて除去した後のブタン―ブテン
留分を精密蒸留することによつて高純度のブテン
―1を製造する際に、イソブチレンの低重合反応
時においてブテン―1の残存率が実質的に低下し
た時点で、原料ブタン―ブテン留分の供給を停止
し、反応塔にsec―ブタノールあるいはsec―ブタ
ノールを含む炭化水素溶液を温度0〜120℃,液
相を維持し得る圧力下に供給することにより該イ
オン交換樹脂粒子の触媒活性を再生し、しかる後
に該ブタン―ブテン留分を該反応塔に連続的に通
過させることを特徴とするブタン―ブテン留分か
ら高純度ブテン―1を高収率で分離回収する方
法。1 Isobutylene 0.1-15wt%, butene-1 10
Butane-butene fraction containing ~50wt% with average particle size
A reaction tower filled with 0.2 to 10 mm strong acid type cation exchange resin particles was heated at a temperature of 30 to 100°C and a liquid hourly space velocity of 0.1 to 50.
(1/hr), by continuously passing the isobutylene under a pressure of 1 to 50 atm to underpolymerize it, and after removing this underpolymer by distillation, the butane-butene fraction is precision distilled. When producing high-purity butene-1, when the residual rate of butene-1 substantially decreases during the low polymerization reaction of isobutylene, the supply of the raw material butane-butene fraction is stopped and the reaction column is The catalytic activity of the ion exchange resin particles is regenerated by supplying sec-butanol or a hydrocarbon solution containing sec-butanol at a temperature of 0 to 120°C under a pressure that can maintain a liquid phase, and then the butane-butene A method for separating and recovering high-purity butene-1 from a butane-butene fraction in a high yield, the method comprising continuously passing the fraction through the reaction column.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57070287A JPS58188825A (en) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Separation and recovery of high-purity butene-1 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57070287A JPS58188825A (en) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Separation and recovery of high-purity butene-1 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58188825A JPS58188825A (en) | 1983-11-04 |
| JPH0216291B2 true JPH0216291B2 (en) | 1990-04-16 |
Family
ID=13427112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57070287A Granted JPS58188825A (en) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Separation and recovery of high-purity butene-1 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58188825A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005062700A1 (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-05 | Oxeno Olefinchemie Gmbh | Process for the preparation of 1-butene from technical mixtures of C4 hydrocarbons |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043049B2 (en) * | 1980-08-28 | 1985-09-26 | 東亜燃料工業株式会社 | Method for purifying n-butene |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP57070287A patent/JPS58188825A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58188825A (en) | 1983-11-04 |
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