Способ получения этилбензола Советский патент 1991 года по МПК C07C2/68 C07C15/73 B01J31/22 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, преимущественно к процессам получения сырья для производства полимерных материалов, и может быть использовано при алкилировании бензола этиленом в присутствии кислот Льюиса.

Известен способ алкилирования ароматических углеводородов, согласно которому углеводороды контактируют с хлоридом алюминия в реакторе барботажного типа при 80-120°С и мольном соотношении бен- зола:этилен 2:1. При этом газы, выходящие с верха аппарата, охлаждаются в холодильнике, несконденсированный бензол поглощается полиалкилбенэолами, выделенными из реакционной смеси на стадии разделения. 06- разующаясясмесь поступает обратно в реактор на переалкйлирование. Полученный алкилат направляют в отстойник, откуда увлеченный

катализаторный комплекс возвращается в реактор, а углеводородная фаза идет на ректификацию 1.

К недостаткам данного способа относятся повышенный выход образующихся в процессе побочных продуктов (полиалкилбензолов и смол), а также образование боль- шого количества сточных вод из-за большого расхода катализатора.

Наиболее близким к предлагаемому по технологической сущности и достигаемому результату является способ получения этил- бензола, согласно которому этилбензол получают путем алкилирования бензола этиленом при 85-90°С в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, бензола и полиалкилбензолов. С целью увеличения выхода этилбензола и снижения образования побочных продуктов

О

ю о .N

о

дополнительно проводят регенерацию катализаторного комплекса с помощью редакции переалкилирования полиэтилбензолов до более простых ал килбензолоэ при нагревании в присутствии бензола, этилбензола и 1,1-дифенилэтана, взятого в количестве 0,05%, Соотношение бензол:этилбензол 1:1. После регенерации комплекс непрерывно возвращают к колонку алкилирования 2. К недостаткам данного способа относятся низкая степень превращения бензола в зтилбензол, повышенный выход образующихся а ходе реакции полиалкилбензолов, наличие в схеме дополнительной стадии (блока)переалкилировзнмя, а также повышенный расход тепла на проведение реакции переалкилирования.

Целью изобретения является увеличение выхода зтмлбеизола и снижение содер- жания полиалкмлбензолсв и смол в продуктах реакции за счет использования катализаторного комплекса, обладающего повышенной активностью.

Поставленная цель достигается тем, что алкилирование бензола этиленом проводят при нагревании в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, бензола и полиалкилбензолов, дополнительно лромотированного 0,02-0,1 мае.% (Сю-С1в)-алкилбекзилдиметмламмо- нийхлорида (Катамина АБ) с последующим отделением кг ализаторного комплекса, возвращением его в процесс элкмли- рования и выделением целевого продукта ректификацией.

Четвертичная аммониевая соль Катамин АГ - поверхностно-активное вещество (ПАВ), получающееся взаимодействием ал- килдимвтилэминэ и бензилхлорида, представляет собой прозрачную жидкость от бесцветного до желтого цвета Растворим в бензоле, четырехчлористом углероде, уайт-спирите. Его молекулярная масса 346-378 Эмпирическая формула R- М+(СНз)2СН2СбН5 СГ. где R - смесь прямо- цепных алкильных остатков Сю-Сш.

Отличаем предлагаемого способа от известного является использование катализаторного комплекса, дополнительно продотированного 0,02-0,2 мзс.% Катамина АБ.

Поомотирование катализаторного комплекса, используемого в процессе получения этилбензола, Катамичом АБ проводят путем введения его в приготовленный комплекс предварительно перед процессом алкилирования. Приготовление катализаторного комплекса осуществляют в аппарате с мешалкой при небольшом нагреве (60-70°С) из алкюлбензольной фракции.

хлорида алюминия, этилхлорида и бензола. Можно проводить приготовление комплекса и при 20°С, однако при этом удлиняется продолжительность данной стадии примерно в 4 раза. В полученный катализаторный комплекс затем вводят ПАВ Катамин АБ в количестве 0,02-0,1 мас.% в расчете на комплекс и используют в процессе алкилирования бензола этиленом,

0 Количественные пределы введенного в комплекс Катамина АБ определяются тем, что добавление промотора менее 0,02 мас.% (в расчете на комплекс) не оказывает положительного влияния на процесс и при

5 введении его свыше 0,1 мас.% приводит к снижению выхода этилбензола.

Введение в катализаторный комплекс дополнительно 0,02-0,1 мас.% Катамина АБ позволяет интенсифицировать реакцию

0 алкилировзния бензола за счет увеличения выхода этилбензола, уменьшения расхода катализатора и снижения содержания полиалкилбензолов и смол в продуктах реакции вследствие увеличения активности катали5 затора.

П р и м е р 1. Алкилирование бензола этиленом проводят в присутствии непромо- тированного ПАВ катализаторного комплекса, содержащего в своем составе 21

0 мас.% АЮз. 2,5 мас.% HCI, 60 мас.% бензола и остальное полиалкилбензолы до 100 маЬ. %, с удельной электропроводностью 10 См, при 80°С и мольном соотношении бензол:этилен 2,5:1. Этилен подают в

5 реактор с объемной скоростью 0,04 ч . Объемное соотношение бензолжомплекс в реакторе составляет 1:2.

Образующуюся в процессе жидкую фазу (после его проведения) разделяют в от0 стойнике на кислотную и углеводородную. Полученную углеводородную фазу отмывают от катализаторного комплекса, сушат и хроматографическим методом определяют его состав. Алкилат содержит в своем соста5 ве 64,87 мзс.% бензола, 26,50 мас.% этил- бензола и 8,55 мас.% полиалкилбензолов и смол. Активность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составляет 2,57 10 См и он практически не

0 катализирует реакцию.

П р и м е р 2. Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ Катамин АБ в количестве

5 0,01 .% в расчете на комплекс. Полученный алкилат содержит в своем составе 64,81 мас.% бензола, 26,45 мас.% этилбензола и 8,74 мас.% полиалкилбензолов и смол. Активность катализаторного комплекса после

проведения алкилирования составляет 2,55 .

ПримерЗ. Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ Катамин АБ в количестве 0,02 мас.% в расчете на комплекс. Полученный алкилат содержит 61,34 мае. % бензола, 30,44 мас.% этилбензола и 8,22 мас.% поли- алкилбензолов и смол. Активность катали- заторного комплекса после проведения алкилирования составляет 4,14 10 См.

П р и м е р 4. Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ Катамин АБ в количестве 0,04 мас.% в расчете на комплекс. Полученные алкилат содержит в своем составе 56.36 мас.% бензола, 35,33 мас.% этилбензола и 8,11 мас.% полиалкилбенз-олов и смол. Ак- тивность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составлет 5.89 См.

П р и м е р 5. Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ Катамин АБ в количестве 0,06 мас.% в расчете на комплекс. Полученный алкилат содержит в своем составе 55,64 мас.% бензола, 36,44 мас.% этилбензола и 7,92 мас.% голиалкилбензолов и смол. Активность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составляет 7,14 .

Примерб, Алкилирование бензола этиленом проэодят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ Катамин АБ в количестве 0.1 мас.% в расчете на комплекс. Полученный алкилат содержит в своем составе 58,01 мас.% бензола, 34,00 мас.% этилбензола и 7,99 мас.% полиалкилбензолов и смол, Активность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составляет 6.11х хЮ 3См.

П р и м е р 7. Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ Катамин АБ в количестве 0.14 мас.% в расчете на комплекс. Получен- ный алкилат содержит в своем составе 62,70

мас.% бензола, 30,00 мас.% этилбензола и 8,30 мас.% полиалкилбензолов и смол. Активность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составляет 3,76 .

Результаты- экспериментов показали, что в примерах 3-6 активность катализаторного комплекса достаточна для проведения на нем алкилирования бензола этиленом без дополнительной его регенерации, т.е. снижается расход катализатора на единицу целевой продукции.

Результаты по влиянию количества ПАВ, вводимого в катализаторный комплекс, на активность катализаторного комплекса, определяемого по удельной электропроводности, сведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, присутствие ПАВ Катамин АБ значительно повышает активность катализаторного комплекса, при этом зависимость удельной электропроводности от присутствия ПАВ носит ярко выраженный экстремальный характер.

Результаты действия ПАВ Катамин АБ на показатели процесса алкилирования сведены в табл.2

Как видно из табл. 2, проведение процесса алкилирования по предлагаемому способу (примеры 1-7) с добавкой в катализаторный комплекс ПАВ Катамин АБ позволяет по сравнению с прототипом на 3,4 мас.% увеличить выход этилбензола и в 4 раза снизить содержание побочных продуктов (полиалкилбензолов и смол) в получаемом алкилате.

Формула изобретения

Способ получения этилбензола путем алкилирования бензола этиленом в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, бензола и полиалкилбензолов при нагревании с последующим отделением катализаторного комплекса, возвращением его в процесс алкилирования и выделением целевого продукта ректификацией, отличающийся тем. что, с целью увеличения выхода этилбензола и снижения содержания полиалкилбензолов и смол в продуктах реакции, используют катализаторный комплекс дополнительно промотированного 0,02-0,1 мас.% (Cio-Cie)- алкилбензилдиметиламмонийхлорида.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к получению этилбензола. Цель - увеличение выхода этилбензола и снижение содержания полиалкилбензолов и смол в продуктах реакции. Получение ведут алки- лированием бензола этиленом в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, бензола, полиалкилбензолов, дополнительно промотированного 0,02-0,1 мае. % (Сю-С18)-алкилбензилдиме- тиламмонийхлорида при нагревании. Процесс проводят с последующим отделением катализаторного комплекса, возвращением его в процесс алкилирования и выделением целевого продукта ректификацией. 2 табл