Способ получения этилбензола Советский патент 1975 года по МПК C07C15/02 

Изобретение относится к способу получения этилбензола.

Известен способ получения этилбензола путем алкилирования бензола этиленом при 90-95°С в присутствии катализаторного комплекса, содержащего хлористый алюминий, с последующей регенерацией отработанного катализаторного комплекса и выделением целевого продукта ректификацией. Катализаторный комплекс, состоящий из полиалкилбензолов, бензола, хлористого алюминия, воды и хлористого изопропила, готовят в смесителе: отработанный комплекс регенерируют в емкости для приготовления катализаторной шихты при нагревании в присутствии возвратного и свежего бензола и полиалкилбензолов.

Однако производительность колонн алкилирования снижается реакциями образования полиэтилбензолов, являющихся каталитическими ядами. Так, при увеличении нагрузки на алкилатор в два раза происходит резкое увеличение образования гексаэтилбензола и 4-этилиден-1, 1, 2, 3, 5, 6-гексаэтилциклопентадиепа-2,5 (М-274) и как следствие этого отравление катализатора.

Целью изобретения является увеличение скорости алкилировапия и снижение образования побочных продуктов реакции.

ществлять в присутствии этилбензола и 1,1дифенилэтана.

Регенерацию комплекса целесообразно вести при соотношении бензол: этилбензол

1:1 и 1,1-дифенилэтан вводить в количестве 0,05 вес. %.

Комплекс из отстойника непрерывно отбирают на регенерацию при содержании в нем гексаэтилбензола не выше 2 об. %.

Сущность регенерации комплекса заключается в проведении реакций переалкилировапия (диспропорционирования) полиэтилбензолов до более простых алкилбензолов, которые протекают с участием 1,1-дифенилэтана в качестве промежуточного продукта.

Регенерация протекает 15-20 мин, после чего комплекс непрерывно возвращают в колонну алкилирования. Ниже приведен состав комплекса (в об. %):

До регене- После регерации нерации Бензол

Этилбензол Диэтилбензолы

Триэтилбепзолы Тетраэтилбензолы 1,1-Дифенилэта11 Гексаэтилбензол 4-Этилиден-1, 1,2,3,5,6Как видно из приведенных данных, содержание полиэтилбензолов (тетра-, пента-, гексаэтилбензолов) в комнлексе после регенерации значительно снижается, что позволяет проводить алкилирование бензола на регенерированном комплексе в два раза интенсивнее.

При непрерывном выводе из системы части комплекса на регенерацию и возврате его после переалкилирования полиэтилбензолов в колонну активность катализатора не снижается, его расходуют в очень незначительных количествах только за счет естественного растворения в алкилате. Повышение активности каталитического комплекса позволяет увеличить скорость алкилирования более чем в два раза.

На фиг. 1 изображена технологическая схема алкилирования бензола этиленом с регенерацией комплекса; на фиг, 2 дан состав каталитического комплекса в процессе алкилирования бензола этиленом, где I-этилбензол, II-диэтилбензол, III-триэтилбензол, IV-тетраэтилбензол, V - нентаэтилбензол, VI-гексаэтилбензол, VII-4-этилиден-1, 1, 2, 3, 5, 6-гексаэтилциклогексадиен-2,5.

Пример 1. Алкилирование бензола этиленом ведут при 85°С; время пребывания реакционной смеси в алкилаторе 1,5 час (в промышленности 2,8-3 час), соотношение бензол:этилен 1:0,3.

В этих условиях реакция прекраш,ается через 75-80 мин в результате накопления в каталитическом слое гексаэтилбензола и 4-этилбензол-1, 1, 2, 3, 5, 6-гексаэтилциклогексадиена-2,5 (см. фиг. 2).

Состав отравленного комплекса (в об. %) Бензол52,9

Этилбензол19,4

Диэтилбензолы3,8

Триэтилбензолы0,8

Тетраэтилбензолы0,5

1,1-Дифенилэтан0,06

Пентаэтилбензол1,65

Гексаэтилбензол8,3

4-этилиден-1, 1, 2, 3, 5, 6гексаэтилциКлогексадиен-2,512,6

Пример 2. Алкилирование ведут в условиях примера 1, но комплекс при накоплении в нем гексаэтилбензола не выше 2 об. % выводят на регенерацию.

Состав комплекса (в об. %):

До регене- После регерации нерации

Бензол48,3440,6

Этилбензол22,9033,0

Диэтилбензолы3,158,15

Триэтилбензолы17,75 17,55

Тетраэтилбензолы2,940,43

1,1-Дифенилэтан0,0660,17

Пентаэтилбензол2,740,037

Гексаэтилбензол1,490,047

4-Этилиден-1, 1, 2, 3, 5, 6гексаэтилциклогексадиен-2,50,26-

В среде бензола из 1,1-дифенилэтана при

контактировании с А1С1з образуются 1,1-дифенилэтилен и продукт его димеризации -

1, 1,3-трифенил-З-метилиндан, который является ядом катализаторного комплекса.

Состав катализата после контактирования 10%-ного раствора 1,1-дифенилэтана в бензоле с AlCls (в об. %): Бензол90,6

Этилбензолi g

1,1-Дифенилэтан4,6

1,1-Дифенилэтилен1,9

1, 1, 3-Трифенил-З-метилиндан1,0

В среде этилбензола 1,1-дифенилэтилеи и продукт его димеризации не образуются.

Состав катализата после контактирования 4,8%-ного раствора 1,1-дифенилэтана в этилбензоле с А1С1з (в об. %): Бензол17,7

0 Этилбензол55,1

Диэтилбензолы18,8

Триэтилбензолы2,4

1,1-Дифенилэтан0,6

1,1-Этилфенил-15 фенилэтан3,0

1,1-Диэтилфенилэтан2,4

При соотношении бензолгэтилбензол 1:0,4 добавлении 0,05% 1,1-дифенилэтана и первоначальном содержании последнего в комплексе 0,11 об. % состав катализирующего комплекса после регенерации следующий (в об. %):

Бензол40,6

Этилбензол33,0

5 Диэтилбензолы8,15

Триэтилбензолы17,55

Тетраэтилбензолы0,43

1,1-Дифенилэтан0,08

Пентаэтилбензол0,037

0 Гексаэтилбензол0,047

4-Этилиден-1, 1,2,3,5,6гексаэтилциклогексадиен-2,5.-

В регенерированном комплексе остается

5 0,08 об. % 1,1-дифенилэтана, т. е. половина 1,1-дифенилэтана прореагировала с образованием 1,1-дифенилэтилена и продукта его димеризации. При соотношении бензол:этилбензол 1:1 добавляют 0,05% 1,1-дифенилэтана.

50 В нерегенерированном комплексе содержится 0,11 об. % 1,1-дифенилэтана, а в комплексе после регенерации 0,17 об. % 1,1-дифенилэтана. В этих условиях 1,1-дифенилэтилен не образуется, т. е. в процессе регенерации комплекса количество 1,1-дифенилэтана остается постоянным. Таким образом, соотношение бензол : Этилбензол, равное 1:1, является оптимальным для регенерации комплекса.

Предлагаемая технологическая схема ал60 килирования бензола этиленом с регенерацией комплекса приведена на фиг. 1. Бензол и этилен в соотношении 1:0,3 подают в колонну 1 алкилирования со скоростью, обеспечивающей пребывание реакционной смеси в коАлкилирование ведут при 85-90°С. Алкылат собирают в отстойнике 2, где его отделяют от катализаторного комплекса. Часть комплекса непрерывно отбирают на регенерацию при содержании в нем гексаэтилбензола не выше 2 об. %. Алкилат по общепринятой схеме далее направляют в колонны 3,4 и 5 соответственно на разложение, отмывку и ректификацию. Полученные после выделения из алкилата бензольной, этилбензольной и диэтилбензольной фракций полиалкилы имеют следующий состав (в об. %):

Алкилбеизолы41,45

С „ Н 2fi-6

Алкеннлбензолы2,29

С„ Н 2«-8

Нафталин0,1

C,jH2rt-12

1,1-Дифенилэтан и его

этилзамещенные56,23

С„ Н2П-14

Полиалкилы направляют на вакуумную ректификационную колонку 5. Полученный в результате разгонки полиалкилбензолов 1,1-дифенилэтан непрерывно подают в ме1палку 6 для регенерации комплекса.

Постоянное выделение 1,1-дифеиилэтана из полиалкилбензолов необходимо, так как введенный в комплекс 1,1-дифенилэтан уносится с продуктами реакции.

Предмет изобретения

1.Способ получения этилбензола путем алкилирования бензола этиленом при повышенной температуре в присутствии катализаторного комплекса, содержащего хлористый алюминий, с последующей регенерацией отработанного катализаторного комплекса при нагревании в присутствии бензола и продуктов

алкилирования и выделением целевого продукта ректификацией, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости алкилирования и снижения образования побочных продуктов, при регенерации катализаторного комплекса в качестве продуктов алкилирования используют этилбензол и 1,1-дифенилэтан.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что регенерацию комплекса ведут при соотношении бензола к этилбензолу 1 : 1 и 1,1-дифеиилэтан вводят в количестве 0,05 вес. %.

О-О)

бензол этилдензо

иг. i

20

б

13

iff

I I

30 to 50 60 70 80 90 WO Фиг. 2