Способ приготовления хлоралюминиевого катализатора для олигомеризации бутенов Советский патент 1992 года по МПК B01J37/04 B01J27/10 

Изобретение относится к способу получения хлоралюминиевого катализатора для процессов олигомеризации бутенов с целью получения низкомолекулярных полибутёнов.

Известен способ приготовления алюмогалогенидного комплексного катализатора для олигомеризации олефинов и диенов путем взаимодействия галогенида алюминия с кислородсодержащим органическим соединением и последующи1у| контактом с термо-. обработанным носителем 1. Недостатками этого способа являются сложность приготовления гетерогенного катализатора, а также высокий выход легких побочных продуктов олигомеризации(37 - 42 мас.%) при использовании данного катализатора/

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ приготовления хлоралюминиевого катализаторного аквакомплекса с полиалкилбензолами, используемого при промышленном получении низкомолекулярных полибутенов (октолов) 2. Катализатор готовят в мешалке, куда загружают фракцию полиалкилбензолов (ПАБ) производства зтилбензола в количестве 65-70% от массы комплекса,затем добавляют 1,1-1,2 мас.% воды. Смесь перемешивают втечение 10- 15 мин, после чего засыпают хлористый алюминий в количестве 30 - 35 мас.% и перемешивание продолжают еще 3,5 - 4,0 ч при 60°С. Полученный катализатор используют в процессе олигомеризации бутан-бутеновой фракции (ББФ).

Недостатком данного способа приготовления катализатора является невысокая активность получаемого комплекса, что приводит к падению конверсии индивидуальных бутенов, входящих в состав сырья, и -соответственно к недостаточно высокому выходу полибутенов(не более 75% на сумму

С4Н8).

Цель изобретения - увеличение выхода при приготовлении хлоралюминиевого катализатора и его активности в процессе олигомеризации бутенов.

Цель достигается тем, что согласно способу приготовления хлоралюминиевого катализатора для олигомеризации бутенов путем взаимодействия при нагревании и перемешивании безводного хлорида алюминиясалкиларомати ескимиуглеводородами - этилбензолом или этилбензольной фракцией с последующей подачей воды при молярном соотношении алкилароматический улеводород : А1С1з : вода, равном 1:(0,4 - 0.55):{0,1 - 0,125), воду подают в период времени, равный 15-40% от общего времени приготовления катализатора, порционно вчетыре приема, причем первая порция составляет 25-40 мас.% от общего количества подаваемой воды, а следующие порции составляют по 20 - 25 мас.%, а интервал времени между всеми подаваемыми порциями воды одинаков.

Сопоставительный анализ показывает,, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что воду в процессе приготовления катализатора подают не однократно, а порционно втечение определенного периода времени при дозированном количестве каждой порции воды и определенном интервале времени между порциями. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию новизна.

Критерию существенные отличия в предлагаемом способе соответствуют следующие признаки технического решения:

Подача воды осуществляется в период времени, равный 15-40% от общего времени приготовления катализатора.

Вода подается порционно в четыре приема.

Первая порция воды составляет 25 - 40 мас.% от общего количества подаваемой воды, а следующие порции-по 20-25 мас.%.

Интервал времени между всеми подаваемыми порциями воды одинаков.

Примеры осуществления способа.

Пример1.В реактор смешения с рубашкой загружают95,2 г этилбензольной фракции (состав, мас.%: этилбензол 87, бензол 5, толуол 1, прочие алкилароматические углево)1Ороды 7) со средней мол.м. 106 и 57

г безводного А1С1з. Включают мешалку, в рубашку подают теплоноситель и температуру шихты доводят до 40 - 45°С. После достижения необходимой температуры подачу теплоносителя в рубашку выключают, подают 0,59 г воды (пароконденсата) и засекают время. Отсчет времени ведут с момента подачи первой порции воды. За счет тепловыделения в процессе приготовления комплекса температура достигает значения 45 - 55°С и поддерживается на этом уровне термостатированием. Следующие три порции воды по 0,41 г подают через одинаковый интервал времени - 5 мин. Суммарное количество подаваемой воды 1,82 г, общее время порционной подачи воды 15 мин. Катализатор готовят при перемешивании в течение 55 мин, после чего мешалку останавливают ив рубашку подают хладагент для охлаждения приготовленного комплекса.

Активность катализатора определяют по выходу олигомера в процессе реакции олигомеризации промышленной ББФ. Состав ББФ,мас.%: изо-С4Н8 13,9: сумма 39,2; 46,9. Процесс олигомеризации осуществляют в.реакторе смешения, снабженном рубашкой для охлаждения. В реактор загружают 630 г сжиженной ББФ, температуру поддерживают в пределах минус 10.± 1°С, затем постепенно туда же подают приготовленный указанным способом гомофазный катализаторный комплекс из расчета 5 мас.% А1С1з на сумму С4-олефинов (42,7 мл катализаторного комплекса с концентрацией А1С1з 35% и имеющего плотность при 20С 1,12 г/.см ). Процесс олигомеризации при перемешивании и термостатировании продолжают в течение 45 мин, после чего олигомеризат нейтрализуют щелочью, промывают водой и сушат прокаленной окисью алюминия. Осушенный олигомеризат дегазируют при 40 105°С и 0,1 МПа, а затем от него отгоняют легкие побочные продукты (при 155°С и остаточном давлении 1,3.10 МПа). Выход олигомера 289,7 г (или 86,6 мас.% на сумму исходных C-iPe).

Пример 2-26. Аналогичны примеру 1, однако в указанных примерах изменяются алкилбензол, молярное соотношение алкилбензол: А1С1з и алкилбензол : вода, количество порций воды и количество воды, подаваемой с каждой порцией, интервал времени между порциями, а также общее время подачи воды. В примере 19 воду подают непрерывно в течение 15 мин. Результаты опытов 1 - 26, а также результат проведения опыта по известному способу приведеныв таблице.

Фор мула изобретения Способ приготовления хлоралюминйевого катализатора для олигомеризации бутенов путем взаимодействия при нагревании и перемешивании безводного хлорида алюминия с алкилароматическими углеводородами - этилбензолом или этилбензольной фракцией с последующей лодачей воды при молярном соотношении алкилароматический углеводород : хлорид алюминия : вода, равном. 1:(0,40 - 0,55):(0,1

- 0,125), отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и активности катализатора, воду подают в период времени,. равный 15 - 40% от общего времени приготовления катализатора, порционно в четыре приема, причем первая порция составляет 25 - 40 мас.% от общего количества подаваемой воды, а следующие порции составляют по 20 - 25 мас.% и интервал времени между

0 всеми подаваемыми порциями воды одинаков.

Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления хлоралю- миниевого катализатора для олигомериза- ции бутенов. Цель - повышение, выхода и активности катализатора. Для этого при нагревании и перемешивании ведут реакцию безводного хлорида алюминия с алкиларо- матическими углеводородами - зтилбензо- лом или этилбензольной фракцией с последующей подачей воды при их молярном соотношении, равном 1:

100

1:0,1

1:0,;

95 72,3

ZliO