Изобретение относится к способу выделения этилбензола из смесей, содержащих изомеры ксилола.
Известен способ выделения этилбензола из смесей, содержащих изомеры ксилола, путем экстракции комплексом трехфтористого бора и фтористого водорода в присутствии разбавителя, представляющего собой продукт изомеризации /п-ксилола. Однако применяемый комплекс трехфтористого бора и фтористого водорода является также катализатором Фриделя-Крафтса и поэтому вызывает побочные реакции диспропорционирования и трансалкилирования, которые в свою очередь снижают выход этилбензола.
Для устранения указанного недостатка предлагается проводить экстракцию в присутствии разбавителя - насыщенного С4-С алифатического или алициклического углеводорода, содержащего один третичный атом углерода, например изобутана, изопентана, изогексана, 2-метил- и 3-метилгексана, 3-меТИЛ-, 3-ЭТИЛ-, 2,3-диметил- и 2,4-диметилпентана, 2,2,3-триметилбутана, метил-, этил-, 1,2диметил- и 1,3-диметилциклопентана, метилциклогексана, метилциклопропана или их смеси с н-гексаном.
Исходная смесь, т. е. смесь ксилолов,содержащая
около 20% этилбензола
Фтористый водород
Трехфтористый бор
Флегма ксилола на последней стадии экстракции
Разбавитель
Экстракцию проводят обычно нри -|-20 до -50°С, предпочтительно при О-(-30)°С. Причем при температуре экстракции -20°С время пребывания меньше 1 час. Рабочее давление от 1 до 20 кг/см.
Выделенный рафинат представляет собой раствор этилбензола в насыщенном углеводороде, откуда этилбензол с высокой степенью чистоты может быть легко выделен при перегонке. Изомеры ксилола, имеющие более высокую основность, чем этилбензол, остаются в экстракте.
На чертеже показан колонный экстрактор.
Смесь ксилолов, содержащую этилбензол, загружают в среднюю часть экстрактора / по линии 2, фтористый водород и трехфтористый бор по линиям 3 и 4 соответственно, разбавитель по линии 5, а флегму ксилола, не содержащую этилбензола, по линии 6. Рафинат, т. е. смесь разбавителя и этилбензола, отводят из верхней части аппарата по линии 7, а
изомеры ксилола, экстрагированные комплексом НР-ВРз, отводят в виде раствора сиизу по линии 8. Можно исиользовать любой тип экстрактора, если он подходит для проведения процесса противоточным (жидкость - жидкость) способом и позволяет осуществить контакт между углеводородной фазой и фазой фтористого водорода. Например, можно использовать колонну-экстрактор, снабженный перемешивающим устройством.
При подходящих условиях, когда этилбензол выделяют путем непрерывного экстрагирования из смеси ксилола, содержащего 20% этилбензола, 40% р- и о-ксилолов и 40% т-ксилола, получают следующие результаты (в%):
Концентрация этилбензола в рафинате (этилбензол/общее количество ароматических углеводородов)
Концентрация этилбензола в фазе экстракта (этилбензол/общее количество ароматических углеводородов),5
Потери этилбензола из-за диспропорционирования или реакции трансалкилирования и т. д. (потери этилбензола/загруженное количество этилбензола)
Пример 1. После введения в экстрактор с мещалкой объемом 300 мл 0,79 моль этилбензола, 0,08 моль р-ксилола, 0,08 моль о-ксилола, 0,36 моль метилциклопентана (чистота не менее 99,0%) как растворителя и охлаждения экстрактора до температуры ниже 0°С загружают в него 4,10 моль очищенного безводного фтористого водорода. После перемешивания и охлаждения аппарата до -25°С вводят в него 0,25 моль трехфтористого бора. Температуру в экстракторе контролируют и поддерживают на уровне -20°С. Давление в экстракторе 1,5 кг/см.
Через 15 мин смесь оставляют отстаиваться. Образцы анализируют на газовом хроматографе.
Примеры 2, 3. Используя в качестве разбавителя смесь н-гексана и метилциклопентана (40 мол. % метилциклоиентана) или только н-гексан, проводят опыт, как в примере 1.
Результаты опытов приведены в табл. Г.
Таблица 1
Примечание. Состав рафината и экстракта приводится по отношению к ароматическим углеводородам.
Примеры 4-8. В экстрактор загружают 250 мл смеси, состав которой приводится в табл. 2, и трехфтористый бор при температуре -20°С. Перемещивают 20 мин при этой же температуре. Затем экстрагент вымывают водои. Результаты опыта приведены в табл. 2.
Таблица 2
Смесь Се: 58,8% «-гексана, 21,4% метилциклопентана и 19,8% метилпентана. Дополнительное количество вычисляют по отношению метилциклопентан плюс метилпентан, а количество «-гексана (который не содержит третичного атома углерода) не вычисляют.
Примеры 15-16. Смеси, имеющие состав, приведенный в табл. 4, обрабатывают, как в примерах 4-8, но не используют никакого разбавителя.
Примеры 9-14. Смеси, имеющие состав, приведенный в табл. 3, обрабатывают таким же образом, как в примерах 4-8. Были получены результаты, представленные в табл.3.
Таблица 3
Номер примера
Пример 17. Этилбензол выделяют из смеси ксилолов, используя в качестве разбавителя гексан, смешанный с 30% метилциклопентана, во вращающемся дисковом контактном аппарате с 50 тарелками. Экстракцию проводят при -20°С и под давлением 3,5 K.ejcM в течение 30 мин. Результаты приведены в табл. 5.
Таблица 4
Таблица 5
Предмет изобретения
и/или изогексан, и/или метилциклогексап, и/или метилциклопропан, и/или их смеси с н-гексаном.
