СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ Советский патент 1971 года по МПК C07C15/02 C07C2/66 

Изобретение относится к способу получения алкилароматических углеводородов, например изопропилбензола, используемого для получения фенола и ацетона, или диизопропилбензолов, применяемых для получения гидрохинона и резорцина, или 1,2,4,5-тетраалкилбензолов, используемых для синтеза пиромеллитового диангидрида.

Известен способ алкилирования бензола в жидкой фазе в присутствии алюмосиликатного катализатора при температуре 20-80°С и атмосферном давлении.

В полунроточных условиях при объемном соотношении катализатор : бензол 1:7, мольном отношении пропилен : бензол 1:1 и при объемной скорости подачи пропилена 35 час при температуре 50°С получают алкилат состава, вес. %: бензол 34, изопропилбензол 29, диизопропилбензолы 27,1, триизопропилбензолы 7,3 и тетраизопропилбензол 2,6.

Конверсия пропилена 80%. Выход изопропилбензола и диизопропилбензолов составляет соответственно 0,27 и 0,18 моль на 1 взятого нропилена.

Съем алкилата (сумма изопропилбензола, диизопропилбензолоБ, триизопропилбензолов и тетраизопропилбензола), изопропилбензола и диизопропилбензолов с 1 л катализатора в час составляет соответственно 0,114; 0,05 и 0,05 кг.

Однако при таком способе применяется малоактивный катализатор, обусловливаюший низкий выход целевого продукта, низкую производительность единицы реакционного объема и требующий применения более объемной

реакционной аппаратуры. Это усложняет и

затрудняет осуществление известного способа

в промышленных условиях.

С целью интенсификации процесса алкилирования ароматических углеводородов олефинами, а также повышения выхода целевого продукта предлагается применять в качестве катализатора двуокись циркония.

Способ осуществляют следующим образом.

В вертикальный реактор или реактор с мешалкой загружают двуокись циркония и ароматический углеводород. При температуре 20-70°С (лучше 30-50°С) и атмосферном давлении в реактор подают олефиновый углеводород. В случае использования газообразных олефинов объемная скорость подачи (объем олефина на 1 объем катализатора в час) 300-400 (лучше 330 час). В качестве исходных ароматических углеводородов могут быть использованы: бензол, толуол, зтилбензол, изопропилбензол, ксилолы, псевдокумол, мезитилен, дурол и т. д. В качестве исходных олефинов: пропилен, 1-бутилен, 2-бутилен, изолбутилен, амилены, гексены,

щие до 16 атомов углерода. Из продуктов реакции алкилароматические углеводороды выделяют с помощью ректификации.

Предлагаемый способ был осуществлен в лабораторных условиях.

Пример 1. В вертикальный реактор загружают 300 мл двуокиси циркония с удельной поверхностью 44 мг и 400 мл бензола (объе.мное отношение катализатор: бензол 0,75). При температуре 30°С и атмосферно.ч давлении через слой катализатора и бензола в течение 1 час пропускают 100 л пропилена (объемная скорость подачи пропилена 330 , мольное отнощение пропилен - бензол 0,9:1).

Состав нродуктов алкилирования, определенный на хроматографе ХТ-63, вес. %: бензол 36,9, изопропилбензол 26,2, диизопропилбензоЛFэI 23,7, триизопропилбензолы 8,9 и тетраизопропилбензол 4,3. Конверсия пропилена 88%.

Выход изопропилбензола и диизопропилбензолов составляет соответственно 0,29 и 0,19 моль на 1 моль взятого пропилена. Съем алкилата (сумма алкилароматпчески.х углеводородов), изопропилбензола и лиизопропилбензолов с 1 л катализатора в час составляет соответственно 1,16, 0,48 и 0,44 кг.

При использовании вместо двуокиси циркония алюмосиликатного катализатора в выщеуказанных условиях алкилирования получают алкилат состава, вес. %: бензол 92,3, изопронилбензол 7,0 и диизопропилбензолы 0,7. Конверсия пропилена 15%. Съем алкилата, изопропилбензола и диизопропилбензолов с 1 г катализатора в час составляет 0,26 0,23 и 0,03 кг.

При использовании в тех же условиях вместо двуокиси циркония кристаллического алюмосиликата (цеолит типа НУ) получают алкилат состава, вес. %: бензол 80,9, изопропилбензол 16,1 и диизопропилбензолы 3,0. Конверсия пропилена 22%. Съем алкилата, изопропилбензола и диизопропилбензолов с 1 л катализатора в час составляет соответственно 0,37, 0,31 и 0,06 кг.

Пример 2. В реактор загружают 300 мл той же, что и в примере 1, двуокисд циркония

н 400 мл параксилола (объемное отнощение катализатор: параксилол 0,75). При температуре 50°С и атмосферном давлении в низ реактора в течение 1 час подают 100 л пропилена (объемная скорость подачи пропилена 330 , мольное отношение пропилен параксилол 1,3:1).

Состав продуктов алкилирования, вес. %: параксилол 30,97, изопропилпараксилол 30,55 и 1,4-диметил-2,5-диизопропилбензол 38,48. Конверсия пропилена 70,7%. Выход ,4-диметил-2,5-диизопропилбензола 0,24 моль на I моль взятого нараксилола.

Съем алкилата (сумма продуктов алкилирования) и 1,4-диметил-2,5-диизопропилбензола составляет соответственно 1,11 и 0,62 кг с 1 л катализатора в час.

Пример 3. В реактор загружают 300 мл двуокиси циркония и 400 мл псевдокумола (объемное отношение катализатор: псевдокумол 0,75). При температуре 50°С и атмосферном давлении в течение 1 час в низ реактора подают пропилен в количестве 100 л (объемная скорость подачи пропилена 330 час, мольное отношение пропилен : псевдокумол 1,4:1).

Состав продуктов алкилирования вес. %: псевдокумол 35,1, 1,2,4-триметил-5-изопропилбензол 56,3 и диизопропилпсевдокумол 8,6. Конверсия пропилена 70%. Выход 1,2,4-триметил-5-изопропилпсевдокумола 0,57 моль на 1 моль пропущенного пропилена.

Съем алкилата (сумма 1,2,4-триметил-5-изопропилбензола и диизопропилпсевдокумола), 1,2,4-триметил-5-изопропилбензола с 1 л катализатора в час составляет соответственно 1,47 н 1,28 кг.

Предмет изобретения

Способ получения алкилароматических углеводородов путем алкилирования бензола или его гомологов олефинами в жидкой фазе при атмосферном давлении в присутствии катализатора, отличающийся тем, что с целью повышения выхода целевого нродукта, в качестве катализатора используют двуокись циркония.