DE1183071B - Verfahren zur Gewinnung von Iopren aus C-Fraktionen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung vea Iopren aus C.-Fraktionen Bei der Wärmespaltung (Pyrolyse) oberhalb 600° C von Mineralölen, vornehmlich Roherdölen bzw. deren Fraktionen, wird neben gasförmigen Spaltprodukten auch eine Benzinfraktion, sogenanntes Krackbenzin, erhalten. Dieses Krackbenzin ist reich an ungesättigten, vornehmlich diolefinischen Kohlenwasserstoffen, von denen unter anderem das Isopren von besonderem Interesse ist. Aus diesem Krackbenzin kann in bekannter Weise durch Abtrennung der Paraffine und Olefine ein Gemisch von Diolefinen im Siedebereich der C5-Kohlenwasserstoffe gewonnen werden. Bei diesen C5-Diolefinen handelt es sich neben Isopren um das Cyclopentadien und cis-und trans-1, 3-Pentadien. Neben diesen genannten Komponenten kann das Gemisch der C5-Diolefine auch Cyclopentan und Cyclopenten sowie geringe Mengen an C5-Acetylenen enthalten. Es ist bekannt, daß auf rein destillativem Wege eine Gewinnung von Reinstisopren aus einem Cyclopentadien-Isopren-Gemisch praktisch nicht möglich ist.
• Es wurde nun gefunden, daß man Isopren aus einem überwiegend C5-Diolefine, gegebenenfalls C5 Acytelene, Cyclopenten und Cyclopentan enthaltenden Kohlenwasserstoffgemisch gewinnen kann, wenn man ein derartiges Kohlenwasserstoffgemisch einer extraktiven Destillation in Gegenwart von N-Methylpyrrolidon unterwirft.
• Für das erfindungsgemäße Verfahren können als Ausgangsmaterial die vorerwähnten C5-Fraktionen verwendet werden, die z. B. bei der Aufarbeitung von Pyrolyseprodukten von Mineralölen oder deren Fraktionen anfallen. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich das Isopren von den anderen C5-Diolefinen, wie cis-und trans-, 1, 3-Pentadien und Cyclopentadien, in einfacher Weise abtrennen. Die als Kopfprodukte der extraktiven Destillation erhaltenen isoprenreichen Produkte können in üblicher Weise auf Reinstisopren aufgearbeitet werden, z. B. durch eine Destillation.
• Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Zeichnung erläutert. Eine aus Rohkrackbenzin oder einem Rohkrackbenzinschnitt auf destillativem Wege gewonnene C5 Fraktion 1 wird in bekannter Weise in 2 in eine Pentan-Penten-Fraktion 3 und eine im wesentlichen C5-Diolefine enthaltene Fraktion 4 getrennt. Die so gewonnene isoprenhaltige Diolefin-Fraktion gelangt nach ihrer Verdampfung in den mittleren Teil einer extraktiven Destillationskolonne A. Am Kopf dieser Kolonne wird das als selektives Lösungsmittel verwendete N-Methylpyrrolidon über die Leitung 5 zugeführt.
• Zur Erhöhung der Selektivität und zur Herabsetzung des Siedepunktes werden dem Lösungsmittel vorteilhaft bis zu 15°/o, vorzugsweise um 5 11/o Wasser zugesetzt. t) ber Kopf der Kolonne wird eine Rohisopren-Fraktion über die Leitung 6 gasförmig abgezogen, die bis zu ungefähr 20 Gewichtsprozent Cyclopentan und/oder Cyclopenten enthalten kann. Diese Fraktion wird kondensiert, und ein Teil des fliissigen Produktes wird als Rücknuß auf den Kopf der Kolonne A aufgegeben. Das über die Leitung 5 zugeführte N-Methylpyrrolidon wird dabei zweckmäßigerweise in ungefähr dreifacher Menge des Rückflusses zugegeben. Der restliche Anteil des Kopfproduktes gelangt fliissig in eine Rektifizierkolonne B, bei der über Kopf das Reinstisopren über die Leitung 7 mit einem Reinheitsgrad von 99,50/o entnommen werden kann. Am Sumpf dieser Kolonne B wird das Gemisch von Cyclopentan und Cyclopenten über die Leitung 8 abgezogen.
• Im unteren Teil der extraktiven Destillationskolonne A, einige Boden oberhalb des Sumpfes, wird dampfförmig die Cyclopentadien-Fraktion über die Leitung 9 entnommen.
• Das flüssige Sumpfprodukt der Extraktionskolonne A wird über die Leitung 10 einer Destillationskolonne C zur Entfernung von Restkohlenwasserstoffen über Leitung 11 zugeleitet. Das so gereinigte Lösungsmittel wird im Sumpf der Kolonne C abgezogen und über die Leitung 13 auf den Kopf der extraktiven Destillationskolonne durch die Leitung 5 zurückgeführt. Ein geringer Teil des Lösungsmittelstromes kann in einer Regenerierkolonne D aufgearbeitet werden.
• Beispiel : In eine dem Schema der Zeichnung entsprechende Apparatur wird eine Diolefine enthaltende Fraktion, bestehend aus im wesentlichen C5-Kohlenwasserstoffen, mit folgender Zusammensetzung eingesetzt : Gewichtsprozent Cyclopentan 2,36 cis-Penten-2....... 0,1 2-Methylpenten-2... 0,1 Cyclopenten.... 7,03 Isopren............... 38,73 trans-1, 3-Pentadien... 15,62 cis-1, 3-Pentadien............. 7,33 Cyclopentadien.............. 24,92 Höhere Kohlenwasserstoffe. 3,66 Acetylene... 0,15 Dieser Produktstrom wird nach seiner Verdampfung in eine mit Böden ausgestattete Kolonne geführt. Diese Kolonne mit 70 Böden hat einen Durchmesser von 50mm. Die Zugabestelle des Einsatzproduktes liegt am 40. Boden. Das Rückílußverhältnis R/E beträgt 4. Als Lösungsmittel wird N-Methylpyrrolidon mit einem Gehalt von 5 O/o Wasser verwendet. Der Gehalt an Lösungsmittel auf den Böden der Kolonne beträgt etwa 75e/o. Die Sumpftemperatur liegt bei 135° C und die Kopftemperatur bei 40° C. Der Druck beträgt 1000 Torr. Der am Kopf dieser Kolonne A über die Leitung 6 abgezogene isoprenreiche Strom hat folgende Zusammensetzung : Gewichtsprozent Cyclopentan 5,04 cis-Penten-2........ 0,22 2-Methylpenten-2... 0,22 Cyclopenten.... 13,95 Isopren.............. 79,16 trans-1, 3-Pentadien.. 1,08 cis-1, 3-Pentadien 0,22 Cyclopentadien.. 0,11 Am 5. Boden oberhalb des Sumpfes der Kolonne wird dampfförmig eine Cyclopentadien-Fraktion abgezogen, die folgende Zusammensetzung hat : Gewichtsprozent Cyclopenten........... 1,06 Isopren.............. 2,98 trans-1, 3-Pentadien.... 32,17 cis-1, 3-Pentadien.. 15,37 Cyclopentadien.. 48,10 Acetylene... 0,32 Die Regeneration des Lösungsmittels wurde in der bereits beschriebenen Form in der Kolonne C durchgeführt. Das Rohisopren vom Kopf der Kolonne A wird in Flüssigphase 2 m oberhalb des Sumpfes in eine Füllkörperkolonne B geleitet. Diese Kolonne B ist gefüllt mit 4-4-mm-Maschendrahtringen, hat einen Durchmesser von 30 mm und eine Länge von 6 m. Das Rücklaufverhältnis R/E beträgt 15. Die Kopftemperatur liegt bei 42,5° C, der Druck bei 1000 Torr. Die Sumpftemperatur beträgt 55° C. Das über Kopf der Kolonne B abgenommene Reinstisopren besitzt folgende Zusammensetzung : Gewichtsprozent 2-Methylpentan-2... 0,143 Isopren......... 99,786 Cyclopentadien. 0,071 Dieses Reinstisopren eignet sich ohne weitere Nachbehandlung zu Polymerisationen zu Polyisopren.

Claims (1)

1. Das über die Leitung 8 aus der Kolonne B entnommene cyclopentenreiche Sumpfprodukt enthält folgende Bestandteile : Gewichtsprozent Cyclopentan 21,402 Cyclopenten.... 59,248 Isopren.............. 13,661 trans-1, 3-Pentadien.. 4, 553 cis-1, 3-Pentadien.. 0, 910 Cyclopentadien.. 0,226 Patentanspruch : Verfahren zur Gewinnung von Isopren aus einem überwiegend CS-Diolefine, gegebenenfalls C-Acetylene, Cyclopenten und Cyclopentan enthaltenden Kohlenwasserstoffgemisch, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kohlenwasserstoffgemisch einer extraktiven Destillation in Gegenwart von N-Methylpyrrolidon unterwirft.