Способ очистки бензола от непредельных соединений Советский патент 1993 года по МПК C07C7/148 C07C15/04 

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способам очистки бензола от непредельных соединений, служащего исходным продуктом в процессах получения алкилбензолов.

Цель изобретения - снижение расхода очищающего агента и увеличение срока службы катализатора.

Поставленная цель достигается настоящим способом очистки бензола от примесей путем обработки бензола в гетерогенной фазе продуктом взаимодействия алюминия и четыреххлористого углерода нанесенного на поверхность активированной окиси алюминия в количестве 5-5,2%, а очистку проводят при температуре 50-60°С.

Отличительными признаками настоящего изобретения является обработка бензола продуктом взаимодействия AI и ССЦ нанесенного на поверхности окиси алюминия и условия проведения очистки.

Анализ известных способов очистки бензола показал, что существуют аналогичные способы. Однако они не позволяют провести эффективной очистки бензола при относительно высоком содержании примесей в его составе. Таким образом, заявляемый катализатор, нанесенный на поверхности окисью алюминия, приводит к достижению поставленной цели.

Осуществление способа в присутствии нанесенного катализатора с содержанием продукта взаимодействия AI и ССЦ меньше 5 мас.% снижает производительность установки и не позволяет достичь необходимой степени очистки. Нанесение продукта взаимодействия на активную поверхность окиси алюминия более 5,2 мае. % не представляется возможным, так как избыточное его количество более 5.2 мас.% при 200°С сублимируется.

Осуществление способа при температуре ниже 50°С не позволяет достичь необходимой степени очистки и способствует увеличению времени контакта (более 8 ч), и уменьшает производительность установки.

Проведение очистки при температуре выше 60°С способствует протеканию побочных реакций (алкилирования, осмоление и др.), что способствует потери бензола и снижению срока службы катализатора в связи

ё

00

ю ел

GO СЯ СП

СО

перекрыванием его активной поверхности смолистыми соединениями.

П р и м е р 1. Очистку бензола от примесей осуществляли в абсорбционной колонке диаметром 5 см и высотой 50 см, снабженной нагревающей рубашкой нагреваемым сухим водяным паром высокого давления, заполненного очищающим агентом-продуктом взаимодействия AI и ССЦ нанесенного на поверхности активированной окиси алюминия. Получение очищающего агента проводили следующим образом. Продукт взаимодействия AI и CCU получили при соблюдении следующего условия: - AI:CCl4 1:50 (мае.), , количество алюминия - 20 г. Полученный продукт в количестве - 100 г после фильтрации и 3-х кратной промывки свежей ССМ подвергали полной осушке от ССЦ в токе азота при температуре 80°С. Затем его растворяли в смеси хлористого этила и н-пентана (или изопентана) при массовом соотношении продукта взаимодействия: хлористого этила и н-пентана (или изопентана) равным - 1:60:90. Концентрация продукта взаимодействия в этой смеси составила - 0,60 мзс.%. Активацию поверхности окисью алюминия (марка А- 1) проводили в абсорбционной колонке по известному методу, т.е. заранее прокаленный окисью алюминия засыпали в количестве 60 об.% в абсорбционную колонку по его высоте. Затем под вакуумом (остаточное давление - 20 мм рт.ст. в токе азота) нагревали массу в колонке до 300°С и проводили активацию окисью алюминия в течение 5-6 ч. Количество окиси алюминия заполненной в колонку составило - 120 г. После активации окиси алюминия абсорбционную колонку заполняют раствором продукта взаимодействия (приготовленного по вышеуказанному условию) и оставляют в течение 0,5 часов. Затем раствор при температуре 40-50°С испаряют таким образом, чтобы происходило медленное испарение смеси и при этом растворенный в смеси продукт взаимодействия ,т.е. кат. комплекс на его основе, наносится на поверхности активированного окисью алюминия и связывалась его активными кислотными центрами, Эту операцию проводят четыре раза, т.е. до содержания продукта взаимодействия на поверхности окиси алюминия до 5 мас.%.

После полного испарения растворителя температуру в абсорбционной колонке поднимают до 200°С с целью удаления несвязанного остатка катализатора. Процесс удаления осуществляют в токе азота при объемной скорости азота 0,5 . В качестве бензола для очистки взяли продукт, выделенный ректификацией из бензол-толуольной фракции пироконденсата производства ЭП-300 следующего состава: бензол - 95%, толуол - 1,72 мас.%, пиперилен - 0.86 мас.%, изопрен - 0,7 мас.%, пентены - 0,4

мас.%, циклопентадиен - 1,12 мас.%, ди- циклопентадиен -0,2 мас.%. Очистку бензола проводили следующим образом. Для очистки взяли 160 г бензола. В абсорбционной колонке поддержали температуру 50°С.

Скорость подачи бензола составила - 0,025 м/с. Бензол циркулировало микронасосом производительностью 200 мл/ч. Массовое соотношение продукта взаимодействия к примесям составил - 1:36. Время контакта 5 3,5 ч. После этого бензол сливают из куба колонки и отгоняют от продуктов реакции и анализируют на содержание примесей хро- матографически и методами, применяемыми в заводах СК.

0 Результаты очистки следующее: бензол - 98,9 мае. %, толуол - 1,089 мае. %, пиперилен - 0,001 мас.%. изопрен - 0,0015 мас.%, пентены - 0,002 мас.%, циклопентадиен - 0,0055 мас.%, дициклопентадиен - 0,001

5 мас.%. Срок службы катализатора составляет - 100 ч. После этого нанесенный катализатор в токе воздуха при 300°С подвергаются разрушению и активацию окисью алюминия таким же образом как

0 описано выше.

П. р и м е р 2. Очистку бензола осуществляют согласно примеру 1. Катализатор готовили как в примере 1. Его растворяли в смеси хлористого этила и изопентана при их

5 массовом соотношении - 1:65:65. Концентрация продукта взаимодействия в этой смеси составила - 0,77 мас.%. Содержание кэт.комплекса нанесенного на активированную поверхность окисью алюминия соста0 вило - 5,2 мас.%. Количество бензола взятого для очистки составило - 170 г. Температура в колонке - 60°С. Массовое соотношение продукта взаимодействия к примесям составило - 1:32. Время контакта

5 - 3 ч. Результаты очистки следующие: бензол - 98,95 мас.%, толуол - 1,04 мас.%, пи- першен - 0,0008 мас.%, изопрен - 0,0012 мас.%, пентены - 0,0016 мас.%, циклопентадиен - 0,0055 мае. %. дициклопентадиен 0 0,001 мас.%. Очищенный бензол может быть применен в процессе получения этил- и изопропилбензола.

Как видно из представленных данных в примерах 1 и 2, способ позволяет значи5

тельно сократить расход очищаемого агента (в предлагаемом способе массовое соотношение очищаемого агента к микропримесям составляет 1:(32-35), в известном 1:(1,3-4))и использовать его сравнительно длительной времени (а известном 0,75 ч, в предлагавMOM - 100 ч). Кроме того, предлагаемый способ позволяет производить более глубокую очистку ароматического углеводорода, в частности, бензола с высоким содержанием примесей (в известном содержание примесей - 1,5-2,0 мас.%. в предлагаемом около 5%) и достигать высокую степень очистки (в известном степень очистки по лентенам составляет - 27.25 раз, в предлагаемом - 200 раз, no Cs в известном-60 раз, в предлагаемом - 624 раз). Кроме того, содержание циклопентадиена в бензоле в известном после очистки снижается с 0,536-0,667% до 0,002-0,012, а в предлагаемом с 1,12 до 0,0055 мас.%.

Высокая степень очистки бензола позволяет снизить расход катализатора и

0

улучшить качества алкилпродуктов (этил- бензол, изопропилбензол).

Формула изобретения Способ очистки бензола от непредельных соединений путем взаимодействия бензола с очищающим агентом - каталитическим комплексом на основе хлористого алюминия, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода очищающего агента и увеличения срока службы последнего, в качестве очищающего агента используют продукт взаимодействия алюминия и четыреххлористого углерода, нанесенный на активированную поверхность окиси алюминия в количестве 5-5.2 мас.% и очистку проводят в гетерогенной фазе при 50-60°С.

Использование: нефтехимия. Сущность изобретения: очистка бензола от непредельных соединений контактированием в гетерогенной фазе при 50-60 град. Сс-очища- емым агентом - продуктом взаимодействия алюминия и четыреххлористого углерода, нанесенного на активированную поверхность окиси алюминия в количестве 5-5,2 мас.%.