ГИДРОКРЕКИНГ ДИФЕНИЛАЛКАНОВ Российский патент 2008 года по МПК C07C4/24 C07C15/85 

Изобретение относится к каталитическому гидрокрекингу дифенилалкана для получения алкилбензола. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу каталитического гидрокрекинга 2-метил-2,4-дифенилпентана для получения изопропилбензола («кумола»).

Описание предшествующего уровня техники

Значительные количества дифенилалканов образуются в качестве побочных продуктов реакции в различных химических процессах, включая реакцию или производство (замещенных) бензолсодержащих соединений, таких как стирол, фенол, диалкилбензол или кумол. Например, 2-метил-2,4-дифенилпентан и 2,3-диметил-2,3-дифенилбутан образуются в качестве побочных продуктов во многих процессах с использованием кумола, таких как пероксидное окисление кумол-фенол или при извлечении кумола из кумилового спирта.

Патент WO 01/70714, представленный Sumitomo, описывает процессы, относящиеся к окислению изопропилбензола (также известного как «кумол») для получения пероксида изопропилбензола в качестве переносчика кислорода при эпоксидировании пропилена для получения пропиленоксида и изопропилбензолового спирта (кумилового спирта). Изопропилариловый спирт дегидратируется/гидрируется через стадию гидрогенолиза и возвращается в цикл для повторного применения. На стадии гидрогенолиза получается значительное количество кумолового димера в качестве нежелательного побочного продукта, поскольку кумол может оставаться в реакторе гидрирования после получения, но раньше чем его извлекут, может произойти дальнейшее гидрирование или образование димера.

Американский патент № 6455712, представленный Shell, описывает процесс получения соединений алкиленоксидов (известных как оксираны), таких как пропиленоксид, посредством окисления олефинов гидропероксидом алкилбензола, полученным окислением алкилбензола кислородом. Гидропероксид алкилбензола превращается в алкилариловый спирт, который дегидратируется/гидрируется в ходе многостадийного процесса гидрогенолиза, за которым следует фракционирование алкилбензолов с целью отделения от них побочных продуктов и их повторного применения для получения алкилбензола. Значительное количество алкиларилового спирта может превратиться в димеры/олигомеры алкилбензола, которые представляют собой побочные продукты.

Патент WO 02/072507, представленный Sumitomo, описывает процесс гидрокрекинга 2,3-диметил-2,3-дифенилбутан в присутствии меднохромового катализатора. Степень превращения при 220°С составляет только 84%. Кроме того, в процессах с участием кумола в качестве побочных продуктов обычно образуются другие димеры кумола, такие как 2-метил-2,4-дифенилпентан, которые не упоминаются в этом патенте.

Таким образом, желательно разработать эффективный способ, который позволял бы превратить нежелательные димеры или олигомеры алкилбензолов в ценный алкилбензол с высоким выходом при относительно низкой температуре и незначительными затратами, с тем чтобы алкилбензол можно было эффективно повторно использовать в коммерческих целях или в производстве.

Сущность изобретения

Изобретение направлено на процесс гидрокрекинга, включающий следующие стадии:

взаимодействие дифенилалкана, имеющего формулу R1R2C(Ph)-(C)n(H)m-C(Ph)R3R4, с водородом с применением катализатора, содержащего металл, выбранный из группы, состоящей из группы IB таблицы Менделеева и соединений металлов VIII группы таблицы Менделеева, на кислотном носителе для производства алкилбензола(-ов), имеющего структуру R1R2C(Ph)R5 и R6(Ph)CR3R4;

где общее число атомов углерода для R5 и R6 равно n; и

где каждая из групп R1, R2, R3, R4 представляет собой водород или углеводородную группу, имеющую 1-10 атомов углерода.

Детальное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к процессу каталитического гидрокрекинга дифенилалкана с целью получения алкилбензола. Наглядные примеры подходящих катализаторов для гидрокрекинга и гидрирования, не ограничивающие всего многообразия, включают катализаторы, состоящие из металлов VIII группы или IB группы, в частности меди, палладия, платины и никеля.

В особом варианте осуществления настоящего изобретения применяемый катализатор наносится на кислый носитель (также известный как «подложка»), главным образом на носитель, который находится в «кислотной водородной форме». Термин «кислотная водородная форма» означает, что 50% или более ионообменных катионов - протоны (также известные как «Н⁺» или «водородные (+) ионы»). Не углубляясь в теорию, это означает, что кислотные атомы водорода помогают промотировать реакцию гидрокрекинга и увеличивают кислотность катализатора. Высокоактивный катализатор способен к гидрокрекингу дифенилалкана в относительно мягких условиях, с минимальным образованием побочных продуктов, таких как алкилциклогексан, и более низкими затратами на энергию. Наглядные примеры кислотных подложек, которые не ограничивают всего многообразия, включают кремнезем, алюмокремнезем и цеолиты, такие как морденит, Na/H морденит, H-морденит, бета-цолит, Н-бета-цеолит, Y-цеолит, H-Y-цеолит и подобные. Когда применяются цеолиты, предпочтительно, чтобы они были в кислотной водородной форме.

Одна из особенностей настоящего изобретения состоит в том, что катализаторы содержат от 0,1 до 5 вес.%, точнее от 0,2 до 2 вес.% металлов VIII группы или соединений металлов VIII группы, где проценты рассчитаны как отношение веса металла к общему весу катализатора, а металлы, предпочтительно осажденные на кислотную подложку, более предпочтительно осажденные на кислотную подложку в кислотной водородной форме, являются главными компонентами катализатора сами по себе, или с промоторами или модификаторами, такими как палладий/золото, палладий/серебро, кобальт/цирконий, никель. Один наглядный пример подходящего каталитического материала включает оксид палладия или палладий, предпочтительно от 0,1 до 5,0 вес.% и более точно от 0,2 до 2,0 вес.%, рассчитанные как отношение веса металла к общему весу катализатора, нанесенные на подходящую подложку, например, цеолит (в особенности морденит или H-морденит) или оксид кремния. Предпочтительный катализатор включает от 0,2 до 2,0 вес.% палладия на H-мордените.

В качестве других особых вариантов осуществления настоящего изобретения металлы группы IB таблицы Менделеева, такие как медь, используются как главный компонент катализатора гидрирования, сами по себе или с промоторами и модификаторами, такими как хром, цинк, цирконий, алюминий, магний, редкоземельными металлами, металлами VIII группы таблицы Менделеева и т.д. Катализаторы, содержащие металлы группы IB, предпочтительно содержат от 10 до 80%, точнее от 30 до 75%, более точно от 50 до 70% веса оксида по отношению к общему весу катализатора, содержащего металлы группы IB, в особенности на кислой подложке и более точно на подложке в кислотной водородной форме. Конкретные примеры таких катализаторов, которые не ограничивают всего многообразия, включают катализаторы, такие как медь, медь Ренея, медь/хром, медь/цинк, медь/цинк/хром, медь/цинк/цирконий, медь/кремний, медь/алюминий и другие каталитические системы на основе меди в особенности те, которые наносятся на кислую подложку, более точно на подложку в кислотной водородной форме. Некоторые конкретные наглядные примеры включают коммерчески доступный катализатор медь на кремнеземе, Т-366 (содержащий приблизительно 54 вес.% меди на кремнеземе в виде пресс-экструдата или форм-экструдата), полученный из Sud Chiem; медный хромитовый катализатор, G-22/2, полученный из Sud Chiem; Cu/Zn/Zr катализатор, приготовленный по примеру 3 из американского патента 5475159; и т.д. Могут применяться комбинации этих катализаторов. Установлено, что такие катализаторы дают хорошие результаты при относительно низкой температуре. В одном наглядном варианте осуществления настоящего изобретения, который не ограничивает всего многообразия, эти катализаторы применяются преимущественно при температуре от 100 до 250°С. Такие катализаторы могут включать от 5 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, но возможные составы не ограничиваются этим. Далее такие катализаторы могут содержать от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 15 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности для подложки, в кислотной водородной форме. В качестве особого примера катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,1 весовых процентов до 20 весовых процентов редкоземельного металла, рассчитанных как отношение оксида редкоземельного металла к общему весу катализатора и от 10 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности подложки, в кислотной водородной форме. Далее конкретный катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов алюминия, рассчитанных как отношение алюминия к общему весу катализатора. Далее конкретный катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов циркония, рассчитанных как отношение циркония к общему весу катализатора и от 10 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности подложки, в кислотной водородной форме. Другой предпочтительный катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов циркония, рассчитанных как отношение циркония к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов алюминия, рассчитанных как отношение алюминия к общему весу катализатора и от 10 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности подложки, в кислотной водородной форме. Еще один предпочтительный катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов магния, рассчитанных как отношение магния к общему весу катализатора, от 0,1 весовых процентов до 20 весовых процентов редкоземельного металла, рассчитанных как отношение оксида редкоземельного металла к общему весу катализатора и от 10 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности подложки, в кислотной водородной форме.

В качестве особого варианта осуществления настоящего изобретения вышеупомянутые катализаторы гидрокрекинга восстанавливают водородом перед загрузкой в реактор. В наглядном примере, который не ограничивает всего многообразия, гидрокрекинговый катализатор крошится и сортируется по подходящему размеру частиц, например, 60-20 меш. Катализатор загружается в реактор и медленно восстанавливается при нагревании частиц катализатора при температуре, например, 150-250°С, при скорости подъема температуры от 1 до 10°°С, точнее от 1,5 до 5°С в минуту в потоке водорода в азоте, где содержание водорода в азоте составляет от 0,001 до 0,1, точнее 0,02-0,10 вес.%, при скорости потока 1-200, точнее 2-30 л/ч. Катализатор восстанавливается при 150-250°С в течение 1-10 часов и затем содержание водорода в азоте удваивается каждые 1-5 часов до тех пор, пока содержание водорода в азоте не достигнет 1-10, точнее 2-5 вес.%. Катализаторы, содержащие медь, предпочтительно восстанавливаются при температуре между 150-200°С для минимизации спекания. Катализатор восстанавливается в течение 1-5 часов и затем охлаждается в поддерживаемом газовом потоке. После охлаждения реактор закрывают без доступа воздуха и газовый поток останавливают. Реактор с катализатором открывают в атмосфере азота.

Частицы восстановленного катализатора, приготовленного по вышеописанной методике, загружают в реактор на подложку, например, изготовленную в виде пористой тарелки/лотка или экрана, возможно в среде азота. Восстановленный катализатор подбирают по размеру и форме так, чтобы он оставался на поверхности подложки.

Не ограничивая объем притязаний настоящего изобретения, дифенилалкан имеет формулу R1R2C(Ph)-(C)n(H)m-C(Ph)R3R4. Полученный алкилбензол имеет структуру R1R2C(Ph)R5 и R6(Ph)CR3R4, где общее число атомов углерода для R5 и R6 равно n; и где каждая из групп R1, R2, R3, R4 представляет собой водород или углеводородную группу, имеющую 1-10 атомов углерода.

Количество водорода меньше или равно 2n в зависимости от степени разветвления (C)n(H)m.

В качестве одного из вариантов осуществления настоящего изобретения дифенилалкан представляет собой 2-метил-2,4-дифенилпентан. Другой конкретный вариант осуществления относится к смеси 2-метил-2,4-дифенилпентана и 2,3-диметил-2,4-дифенилбутана.

В других конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения в ароматических кольцах дифенилалкана могут присутствовать дополнительные алкильные группы и полученный алкилбензол - это алкилбензол, выбранный из группы, состоящий из п-диизопропилбензола, м-диизопропилбензола, о-диизопропилбензола, 1-этил-4-изопропилбензола, 1-этил-3-изопропилбензола, 1-этил-4-изопропилбензола и смесей этого.

При проведении реакции гидрокрекинга давление должно находится в диапазоне от 0 до 400 фунтов на квадратный дюйм (psig), точнее от 5 до 300 фунтов на квадратный дюйм, более точно от 0 до 140 фунтов на квадратный дюйм (или 1-10 бар). Температура в реакторе для реакции гидрокрекинга составляет от 140 до 300°С, точнее от 160 до 280°С, более точно от 180 до 235°С.

Скорость потока для гидрирования должна быть отрегулирована так, чтобы поддерживать реакцию гидрокрекинга и возмещать потерю катализатором водорода. По меньшей мере, стехиометрическое количество водорода относительно димеров алкилбензола должно находиться в системе и быть доступным для реакции. В примере, не ограничивающем всего многообразия, малый избыток потока водорода обеспечивал абсорбцию водорода жидкостью, приспосабливаясь к характеру этой реакции, представляющей собой реакцию между газом и жидкостью.

Объемная скорость (WHSV) может варьироваться в широком интервале среди других условных параметров и может составлять от 0,1 до 100, от 0,2 до 20, точнее от 0,5 до 15 л/ч. Применяемое здесь понятие объемной скорости WHSV означает подачу единицы веса реакционной смеси, которая вводится в дистилляционный реактор, в час на единицу веса катализатора в реакторе с каталитическим слоем.

Степень превращения (в %) димера алкилбензола в алкилбензол, применяемая здесь, рассчитывается следующим образом:

В качестве конкретного варианта осуществления настоящего изобретения от 86,0 до 100,0 вес.%, точнее от 90 до 100%, более точно от 94 до 100%, еще более точно от 97,5 до 100 вес.% и еще более точно от 98 до 100 вес.% димера алкилбензола в среде реакции гидрокрекинга может быть превращено в соединения с единственным бензольным кольцом при температуре от 185 до 235°С. Температурные интервалы крекинга также могут быть от 140 до 300°С, точнее от 160 до 280°С. В качестве наглядного варианта осуществления 97,5 до 100 вес.% димера алкилбензола превращается в соединения с единственным бензольным кольцом при температуре от 185 до 235°С. В другом наглядном варианте осуществления от 97,5 до 100 вес.%, более точно от 98 до 100 вес.% димера алкилбензола превращается в соединения с единственным бензольным кольцом при температуре от 185 до 225°С.

В качестве особого варианта осуществления настоящего изобретения от 86,0 до 100,0 вес.%, точнее от 90 до 100%, более точно от 94 до 100% и еще более точно от 98 до 100 вес.% 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана может быть превращено в соединения с единственным бензольным кольцом, например изопропилбензол при температуре от 180 до 235°С. В качестве другого варианта осуществления настоящего изобретения от 86,0 до 100,0 вес.%, точнее от 90 до 100%, более точно от 94 до 100% и еще более точно от 98 до 100 вес.% 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана может быть превращено в соединения с единственным бензольным кольцом, например, изопропилбензол при температуре от 185 до 235°С. Похожие степени превращения крекинга могут быть достигнуты при температурах от 140 до 300°С, точнее от 160 до 280°С. В качестве наглядного варианта осуществления от 97,5 до 100 вес.% 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана превращается в кумол при температуре от 185 до 235°С. В качестве другого наглядного варианта осуществления от 97,5 и более, точнее от 98,0 до 100 вес.% 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана превращается в кумол при температуре от 185 до 225°С.

В качестве особого варианта осуществления настоящего изобретения от 86,0 до 100,0 вес.%, точнее от 90 до 100%, более точно от 94 до 100%, еще более точно от 97,5 до 100 вес.% и еще более точно от 98 до 100 вес.% смеси 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана и 2,3-диметил-2,4-дифенилбутана может быть превращено в соединения с единственным бензольным кольцом при температуре от 180 до 235°С. Похожие степени крекинга могут быть достигнуты при температурах от 140 до 300°С, точнее от 160 до 280°С. В качестве наглядного варианта осуществления от 97,5 до 100 вес.% смеси 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана и 2,3-диметил-2,4-дифенилбутана превращается в кумол при температуре от 185 до 235°С. В другом наглядном варианте осуществления от 97,5 до 100 вес.%, более точно от 98 до 100 вес.% смеси 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана и 2,3-диметил-2,4-дифенилбутана превращается в кумол при температуре от 185 до 225°С.

Поток поступающего пара (возвращенного после фракционной дистилляции) может исходить из реактора с неподвижным слоем, из кубовой части каталитического дистилляционного реактора гидрирования алкилфенилового спирта, который может необязательно фракционироваться для отделения более легкого алкилфенилового спирта и т.д., или из процесса пероксидного окисления кумол-фенола. Эти потоки перед введением в реактор гидрокрекинга можно разбавлять алкилбензолом для уменьшения тепла, которое выделяется в реакции гидрокрекинга, тем самым улучшая управление реакцией гидрокрекинга.

В качестве наглядного примера поступающий исходный поток содержит от 0,1 до 100, точнее от 0,1 до 10 и более точно от 0,2 до 2 вес.% дифенилалкана; от 0 до 99, точнее от 25 до 95 и более точно от 60 до 90 вес.% алкилбензола; от 0 до 20, точнее от 0 до 5 и более точно от 0 до 1 вес.% алкенилбензола; и от 0 до 25, точнее от 0 до 10 и более точно от 0 до 5 вес.% алкилфенилового спирта. В качестве конкретного наглядного примера частного осуществления настоящего изобретения поступающий исходный поток содержит от 0,1 до 100, точнее от 0,1 до 10 и более точно от 0,2 до 2 вес.% 2,3-диметил-2,3-дифенилбутана и/или 2-метил-2,4-дифенилпентана; от 0 до 99, точнее от 25 до 95 и более точно от 60 до 90 вес.% кумола; от 0 до 20, точнее от 0 до 5 и более точно от 0 до 1 вес.% альфа-метилстирола; от 0 до 5 вес.% этилбензола, от 0 до 5 вес.% ди-, триизопропилбензола, этилбензола, пропилбензола, этилизопропилбензола и т.д. или смесей этого; и от 0 до 25, точнее от 0 до 10 и более точно от 0 до 5 вес.% кумилового спирта.

Изобретение будет пояснено следующими наглядными вариантами осуществления, которые приведены только с целью наглядности, а не для того, чтобы ограничить объем притязаний изобретения.

Описание наглядных вариантов осуществления

I. Наглядный вариант осуществления

I(A). Приготовление катализатора гидрокрекинга Pd-морденита

Смесь 1500 грамм натриевой формы морденита (имеющего следующие свойства: удельная поверхность 430 м²/г, средний размер кристаллитов около 1 микрона; адсорбционное поглощение циклогексана 7,6 см³/г; молярное соотношение кремний/алюминий 11,1), 9000 грамм нитрата аммония и 15 литров 1,5 М азотной кислоты нагревали до 50^oC и перемешивали в течение 5 часов. Такую обработку морденита нитратом аммония в азотной кислоте повторяли дважды, каждый раз со свежими нитратом аммония и азотной кислотой. После каждой обработки твердое вещество отфильтровывали, промывали водой и сушили в течение ночи при температуре 120°C. Палладий добавляли к цеолиту на уровне 0,35 процента по весу, обрабатывая водным раствором, содержащим нитрат тетрааминпалладия и избыток нитрата аммония, приготовленные растворением 6,55 граммов нитрата тетрааминпалладия в 308 граммах деионизованной воды и добавляли к этому раствору 4,92 граммов нитрата аммония. Затем раствор палладия растирали вместе с 1083 граммами деалюминированного морденита, характеризующегося LOI (потеря веса при прокаливании) 10,6%. Содержащий палладий морденит постоянно перемешивали и затем добавляли 338 грамм оксида алюминия в форме псевдобемита (Catapal B, коммерчески доступный от Vista Chemical Company), имеющего LOI 28,4%, и перемешивали. Смесь экструдировали и экструдат размером 1,6 мм высушивали на воздухе в течение 16 часов при 125°С, а затем прокаливали на воздухе при 500°С в течение 2 часов. Катализатор измельчали и отсортировывали частицы размером 6-20 меш и затем восстанавливали, применяя методику IIA, описанную ниже.

IB. Гидрокрекинг димеров кумола с применением Pd катализатора на Н-мордените

Поток из кубовой части каталитического дистилляционного реактора для каталитической перегонки кумилового спирта с целью производства кумола испаряли для получения смеси, обогащенной димером кумола, которую разбавляли кумолом и вводили в неподвижный слой реактора для гидрирования, заполненный кислотным палладиевым катализатором на Н-мордените, как описано в разделе I(A), для гидрокрекинга при условиях, приведенных ниже в Таблице 1, а результаты показаны ниже в Таблице 2.

Таблица 1Скорость подачи33,5 г/чТемпература реакции220°СДавление10 барСкорость потока водорода4 л/чВес катализатора33,5 г (до восстановления)

Таблица 2
Результаты превращения кумоловых димеров в кумол в неподвижном слое Pd катализатора на Н-мордените при 220°СКомпонент, вес.%Превращение кумоловых димеров в кумол
(подача)Продукт неподвижного слоя2,3-Диметил-2,4-дифенилбутан1,940,062-Метил-2,4-дифенилпентан1,030,02Кумол96,7599,82Изопропилциклогексан0,080,08Альфа-метилстирол0,200,02

II. Наглядный вариант осуществления

II(A). Приготовление катализатора гидрокрекинга T-366

Коммерчески доступный катализатор T-366, представляющий собой медь на кремнеземе, доступный от Sud Chemie, содержащий 54 вес.% Cu на кремнеземе, экструдировали в виде экструдата диаметром 3,2 мм и затем обрабатывали по следующей методике для применения в экспериментах по каталитическому крекингу.

Пять граммов катализатора медь на кремнеземе от Sud Chemie T-366 (таблетки 3 мм) измельчали и доводили частицы до размера 6-20 меш. Катализатор смешивали с 45 граммами карбида кремния размером 80 меш, помещали в центр трубки реактора длиной 69 см, изготовленной из нержавеющей стали, между слоями SiC размером 20 меш и стеклянной ваты. Трубка реактора имела внутренний диаметр 1,5 см. Катализатор медленно восстанавливался при нагревании частиц катализатора со скоростью подъема температуры 3°С в минуту от 20 до 180°С в потоке 0,05 вес.% водорода в азоте, подаваемом со скоростью 10 л/час. Катализатор восстанавливался при 180°С в течение 2 часов, и затем содержание водорода в азоте удваивали каждые 2 часа до тех пор, пока оно не достигало 3,2 вес.% водорода в азоте. Катализатор восстанавливали еще при 180°С в течение двух часов и затем охлаждали в потоке газа. После охлаждения реактор закрывали, не допуская попадания воздуха, и поток газа останавливали. Реактор открывали в заполненном азотом перчаточном боксе, и катализатор отделяли от карбида кремния с помощью просеивателя.

IIB. Гидрокрекинг димеров кумола с применением катализатора медь на кремнеземе T-366

Поток из кубовой части каталитического дистилляционного реактора для каталитической перегонки кумилового спирта с целью производства кумола испаряли для получения смеси, обогащенной димером кумола, которую разбавляли кумолом и направляли в неподвижный слой для гидрирования, заполненный катализатором T-366, как описано в разделе II(A) для гидрокрекинга при условиях, приведенных в Таблице 3. Результаты показаны в Таблице 4.

Таблица 3Скорость подачи33,5 г/чТемпература реакции260°СДавление10 барСкорость потока водорода4 л/чВес катализатора33,5 г (до восстановления)

Таблица 4
Результаты превращения кумоловых димеров в кумол в неподвижном слое катализатора T-366 при 260°СКомпонент, вес.%Превращение кумоловых димеров в кумол
(подача)Продукт неподвижного слоя2,3-Диметил-2,3-дифенилбутан1,940,052-Метил-2,4-дифенилпентан1,030,09Кумол96,7599,54Изопропилциклогексан0,080,18Альфа-метилстирол0,200,09

III. Сравнительный пример

IIIA. Приготовление катализатора гидрогенизации палладий на угле

Прессованные гранулы, содержащие 0,5 вес.% палладия на угле, доступные от подразделения Calsicat фирмы Mallinckrodt Incorporated, смешивали с карбидом кремния и восстанавливали по методике, описанной выше в разделе IIA.

IIIB. Гидрокрекинг димеров кумола с применением катализатора палладий на угле

Поток из кубовой части каталитического дистилляционного реактора для каталитической перегонки кумилового спирта с целью производства кумола испаряли для получения смеси, обогащенной димером кумола, которую разбавляли кумолом и направляли в неподвижный слой для гидрирования, заполненный катализатором палладий на угле, как описано в разделе II(A) для гидрокрекинга при условиях, приведенных в Таблице 5. Результаты показаны ниже в Таблице 6.

Таблица 5Скорость подачи33,5 г/чТемпература реакции220°СДавление10 барСкорость потока водорода4 л/чВес катализатора33,5 г (до восстановления)

Таблица 6
Результаты превращения кумоловых димеров в кумол в неподвижном слое катализатора палладий на угле при 220°СКомпонент, вес.%Превращение кумоловых димеров в кумол
(подача)Продукт неподвижного слоя2,3-Диметил-2,3-дифенилбутан1,940,102-Метил-2,4-дифенилпентан1,030,10Кумол96,7599,60Изопропилциклогексан0,080,16Альфа-метилстирол0,200,04

IV. Заключение

Как показано в наглядном варианте осуществления IB, когда для гидрокрекинга димеров кумола 2,3-диметил-2,3-дифенилбутана и 2-метил-2,4-дифенилпентана в кумол применяется Pd катализатор, нанесенный на сильнокислотный носитель, степень превращения при 220°С составляет 98,0% и селективность превращения в кумол приближается к 100%. Как показано в наглядном варианте осуществления IIB, когда для гидрокрекинга димеров кумола (2,3-диметил-2,3-дифенилбутана и 2-метил-2,4-дифенилпентана) в кумол применяется Cu катализатор, нанесенный на кремнезем (кислотный носитель), степень превращения составляет 95,3% и селективность превращения в кумол приближается к 100%.

Напротив, как показано в сравнительном примере IIIB, когда для гидрокрекинга димеров кумола (2,3-диметил-2,3-дифенилбутана и 2-метил-2,4-дифенилпентана) в кумол применяется некислотный катализатор, а именно 0,5 вес.% Pd, нанесенного на углеродный носитель, степень превращения составляет 93,3%, а селективность превращения в кумол составляет 100%.

Принимая во внимание вышеизложенное, Pd на сильнокислом носителе (Н-морденит) превосходит тот же катализатор на некислотном носителе, что проявляется в более высокой степени превращения гидрокрекинга.

В текущем описании изобретения и формуле изобретения предусмотрены такие объемы претензий и ограничения, которые, как полагают, следует особо отметить и четко заявить в настоящем изобретении. Однако понятно, что другие объемы претензий и ограничения, которые имеют, по существу, ту же функцию и, по существу, тот же способ получения, по существу, такого же результата, попадают в область настоящего изобретения, как оно определено текущим описанием изобретения и формулой изобретения.

Изобретение относится к способу каталитического гидрокрекинга дифенилалкана для производства алкилбензола(-ов), включающему стадии: взаимодействия 2-метил-2,4-дифенилпентана с водородом с применением катализатора, содержащего металл, выбранный из группы, состоящей из группы IB таблицы Менделеева и соединений металлов VIII группы таблицы Менделеева, на кислотном носителе с получением изопропилбензола. Применение данного способа позволяет получать изопропилбензол в относительно мягких условиях, с минимальным образованием побочных продуктов. 4 з.п. ф-лы, 6 табл.

1. Способ каталитического гидрокрекинга дифенилалкана для производства алкилбензола(-ов), включающий взаимодействие 2-метил-2,4-дифенилпентана с водородом с применением катализатора, содержащего металл, выбранный из группы, состоящей из группы IB таблицы Менделеева и соединений металлов VIII группы таблицы Менделеева, на кислотном носителе с получением изопропилбензола.2. Способ по п.1, в котором катализатор содержит от 0,1 до 5 вес.%, точнее от 0,2 до 2 вес.% металлов, выбранных из соединений металлов VIII группы таблицы Менделеева, предпочтительно палладий; кислотный носитель, выбранный из группы, состоящей из кремнезема, алюмокремнезема, цеолитов и их смесей, предпочтительно Н-морденит; реакцию проводят при температуре от 140 до 300°С, предпочтительно от 180 до 235°С.3. Способ по п.1 и 2, в котором катализатор содержит металл из группы IB таблицы Менделеева, предпочтительно медь, в количестве от 10 до 80 вес.%, предпочтительно от 30 до 75 вес.%, более предпочтительно от 50 до 70 вес.% относительно общего веса катализатора.4. Способ по пп.1 и 2, в котором катализатор восстанавливают водородом перед реакцией дифенилалкана с водородом.5. Способ по п.4, в котором катализатор восстанавливают нагреванием до температуры 150-250°С со скоростью от 1 до 10°С, предпочтительно от 1,5 до 5°С в минуту, в потоке, содержащем от 0,001 до 0,1 вес.%, предпочтительно от 0,02 до 0,10 вес.% водорода в азоте, подаваемом со скоростью от 1 до 200 л/ч, предпочтительно от 2 до 30 л/ч.