Изобретение относится к способу получения алкилбензолов взаимодействием бензола с олефинами в присутствии катализаторного комплекса на основе хлористого алюминия.
Известен способ алкилирования, согласно которому бензол подвергается алкилированию этиленом или пропиленом в присутствии катализаторного комплекса на основе хлористого алюминия с образованием соответственно этилбензола и изопропилбензола.
На алкилирование подается смесь прямого осушенного бензола и возвратного бензола, этилен или пропилен, полиалкилбензолы, свежеприготовленный катализаторный комплекс, хлористый этил, а также рециркулируемый после отстоя реакционной массы катализаторный комплекс. Температура в алкилаторе поддерживается за счет испарения бензола, который подается на алкилирование в избытке(М.А.Далин и др. Алкилирование бензола олефинами. М.: Госхимиздат, 1957 г.), АС СССР 355 135 1972 г., АС СССР 407863, 1974 г.).
Инициатором процесса алкилирования является хлористый водород, источником которого является хлористый алюминий, вода, четыреххлористый углерод, моно и дихлорбензолы, хлористый метил и др., однако лучшими являются хлористый этил или изопропил. (Сб. "Нефтехимический синтез" АН АзССР, 1976, с.76).
При приготовлении катализаторного комплекса сначала смешивают хлористый алкил с бензолом и полиалкилбензолами и в полученную смесь вводят хлористый алюминий в весовом соотношении к вышеуказанной смеси 1:(2,33-5,7) (А.С. 1034237 СССР, 1983).
На практике при приготовлении катализаторного комплекса весовое соотношение хлористого алюминия к бензолу, полиалкилбензолу и хлористому этилу выдерживают на уровне 1:4:0,75:0,33, причем бензол и полиалкилбензолы подаются совместно после азеотропной осушки с концентрацией влаги 0,002-0,006 мас.%. Доля хлористого этила по сравнению с хлористым алюминием составляет 30-45%.
Образованный в процессе алкилирования хлористый водород частично уносится с возвратным газообразным бензолом из верхней части алкилатора и после конденсации бензола-возврата нейтрализуется щелочью, т.е. безвозвратно теряется, а частично выделяется с алкилатом и также теряется при дальнейшей нейтрализации.
В связи с резким повышением в последнее время цен на хлористые алкилы, что в значительной степени повысило себестоимость этилбензола и изопропилбензола, возникла необходимость в полной или частичной замене хлористых алкилов на более дешевые инициаторы.
Целью настоящего изобретения является частичная замена дорогостоящих хлористых алкилов, а также экономия энергоресурсов.
Поставленная цель достигается тем, что часть прямого бензола и полиалкилбензолов с содержанием влаги 0,015-0,02 мас.% направляют на приготовление комплекса, а основное их количество, контактируя со сконденсированным возвратным бензолом, направляют совместно с катализаторным комплексом в нижнюю часть алкилатора так, что при этом общее соотношение хлористого алюминия к хлористому алкилу и влаге выдерживают на уровне 1:0,25:0,3:0,1:0,15.
Безусловно, при этом часть хлористого алюминия дезактивируется, однако, за счет возврата в процесс с бензолом части хлористого водорода и его образования из воды активность катализаторного комплекса остается на том же уровне.
По предлагаемому способу снижается расход дорогостоящего хлористого алкила и количество щелочи, необходимое для нейтрализации хлористого водорода в несконденсированном газе, а также соответственно уменьшается расход пара из-за исключения из технологической схемы азеотропной осушки полиалюилбензола и повышения содержания влаги в осушенном бензоле.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1 (по прототипу). На алкилирование бензола этиленом с получением этилбензола подают смесь прямого бензола и полиалкилбензола с содержанием влаги 0,002-0,006 мас.%, этилен, свежий и циркулирующий катализаторный комплекс.
Общее соотношение хлористого алюминия, хлористого этила и влаги выдерживается на уровне 1:0,3:0,01.
Алкилирование бензола этиленом проводят как при давлении 0,3 ати и температуре 90-110°С, так и при давлении 2,5 ати и температуре 135°С.
Возвратный бензол на выходе из алкилатора конденсируется в кожухотрубных графитовых или выполненных из стали ЭП- 567 конденсаторах, а несконденсированные легколетучие и хлористый водород поступают на доочистку от бензола, а затем на нейтрализацию хлористого водорода раствором щелочи.
Осушка бензола и полиалкилбензолов осуществляется совместно. Основные показатели процесса по прототипу приводятся в таблице.
Пример 2 (по предлагаемому способу). На алкилирование подают бензол и полиалкилбензолы, возвратный бензол, этилен, свежий и циркулирующий катализаторный комплекс.
Содержание влаги в прямом бензоле и полиалкилбензолах выдерживают на уровне 0,015-0,02 мас.%. Общее соотношение хлористого алюминия, хлористого этила и влаги выдерживают на уровне 1:0,2:0,1. Технологический режим алкилирования выдерживают как и в примере №1. Полиалкилбензолы на азеотропную осушку не подаются.
Основные показатели процесса в сравнении с прототипом также приводятся в таблице.
Показатели процесса алкилирования бензола этиленом.
Пример 3. На алкилирование бензола пропиленом с получением изопропилбензола подается смесь прямого бензола и полиалкилбензолов с содержанием влаги 0,002-0,006 мас.%, возвратный бензол, пропилен, “свежий” и циркулирующий катализаторный комплекс.
Общее соотношение хлористого алюминия, хлористого этила и влаги выдерживается на уровне 1:0,3:0,01.
Алкилирование изопропилбензола пропиленом проводят при давлении 0,3-2,5 ати и температуре 90-135°С.
Возвратный бензол, как и в примере №1, конденсируется в графитовых или выполненных из стали ЭП-567 конденсаторах, а несконденсированные газы и хлористый этил поступают на доочистку от бензола, а затем на нейтрализацию хлористого водорода раствором щелочи.
Основные показатели процесса по прототипу приводятся в таблице 2.
Пример 4 (по предлагаемому способу)
На алкилирование бензола пропиленом с получением изопропилбензола подают смесь прямого бензола, пропилен, возвратный бензол и катализаторный комплекс.
Общее соотношение хлористого алюминия, хлористого этила и влаги выдерживают на уровне 1:0,2:0,1.
Содержание влаги в смеси прямого бензола и полиалкилбензола - 0,015-0,02 мас.%. Осушка полиалкилбензолов на колонне азеотропной очистки не проводится.
Азеотропная осушка бензола и полиалкилбензолов не производится. Таким образом, подача на алкилирование прямого бензола и полиалкилбензола с повышенным до 0,015-0,02 мас.% содержанием влаги позволит:
- снизить расход дорогостоящего хлористого этила примерно на 30%;
- исключить подачу полиапкилбензолов на азеотропную осушку
- снизить расход водяного пара на узле азеотропной осушки примерно на 25%
- снизить удельный расход натровой щелочи на нейтрализацию более чем в 2 раза.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛ И ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА | 2002 |
|
RU2233826C1 |
Способ получения низших алкилбензолов | 1980 |
|
SU863582A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛБЕНЗОЛА | 2016 |
|
RU2628070C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА | 2011 |
|
RU2477717C1 |
Способ получения низших алкилбензолов | 1985 |
|
SU1305151A1 |
Способ получения низших алкилбензолов | 1978 |
|
SU789464A1 |
Способ получения этилбензола или изопропилбензола | 1990 |
|
SU1838284A3 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОАЛКИЛБЕНЗОЛОВ | 1997 |
|
RU2127240C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА | 2016 |
|
RU2639706C2 |
Способ контроля активности катализатора алкилирования бензола этиленом | 1987 |
|
SU1546458A1 |
Использование: получение ароматических соединений. Сущность: проводят алкилирование бензола олефинами в присутствии катализаторного комплекса на основе хлористого алюминия. При этом часть прямого бензола и поолиалкилбензолов с содержанием влаги 0,015-0,025 мас.% направляют на приготовление катализаторного комплекса, а основное их количество смешивают со сконденсированным возвратным бензолом и направляют в нижнюю часть алкилатора совместно с катализаторным комплексом. Общее соотношение хлористого алюминия к хлористому этилу и воде выдерживают на уровне 1:0,2:0,1. Технический результат: экономия энергоресурсов. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.
ДАЛИН М.А | |||
И ДР | |||
АЛКИЛИРОВАНИЕ БЕНЗОЛА ОЛЕФИНАМИ | |||
- М: ГОСХИМИЗДАТ, 1957, С.32 | |||
СПОСОБ ПОДАЧИ КАТАЛИЗАТОРНОГО КОМПЛЕКСА В АЛКИЛАТОР | 0 |
|
SU407863A1 |
Способ получения этилбензола или изопропилбензола | 1990 |
|
SU1838284A3 |
ЕР 0432814 A1, 19.06.1991. |
Авторы
Даты
2004-08-10—Публикация
2002-12-04—Подача