ПйТЕШШМЕХШ!и:Н4В Советский патент 1973 года по МПК C07C15/02 C07C6/12 

Изобретение относится к способу получения мезитилена из продуктов типа каменпоугольного сольвента и может быть использовано в коксохимической, нефтехимической и химической промышленности.

Мезитилен является основой производства специальных так называемых мезидиновых красителей, отличающихся высоким качеством и получающих поэтому широкое распространение. Для получения таких красителей требуется мезитилен высокой степени чистоты, не менее 98%.

Известен способ получения триметилбензолов, заключающийся в том, что фракцию углеводородов Сд обрабатывают катализатором Фриделя-Крафтса в среде бензола при О- 150°С с последующим отделением катализатора и разделением продуктов реакции обычными методами. Этот способ служит для получения и выделения целого ряда углеводо родов (толуола, этилбензола и пр.), в том числе смеси триметилбензолов, содержащей 35,5% мезитилена, 50% посевдокумола и 10°/о гемеллитола.

Однако известный способ характеризуется недостаточной степенью чистоты целевого продукта (95,5%) и его небольшим выходом.

С целью повыщения степени чистоты мезитилена и увеличения его выхода, по предлагаемому способу обработке катализатором подвергают мезитиленовую фракцию, содержаш,ую 0,1-8% мета- и параэтилтолуолов и 0,3-5% ортоэтилтолуола.

Предлагаемый способ основан на следующих процессах: диспропорционирования этилтолуолов; изомеризации этилтолуолов и установлении термодинамического равновесия между изомерами; крекинге насыщенных углеводородов.

Реакции превращения этилтолуолов в основном могут быть представлены следующими уравнениями:

СН

С.,Н5

X

(п-х-у)

с,Н

Продуктами диспропорционирования этил толуолов являются углеводороды с меньшей (толуол, ксилолы) и большей (тетраметилбензолы, диэтилметилбензолы и др.) молекулярной массой и соответственно с более низкой и более высокой температурой кипения, что дает возможность отделить их нутем ректификации.

Процесс изомеризации дает возможность привести систему этилтолуолов к термодинамическому равновесию, при котором состав смеси изомеров, полученный при 80-100°С, характеризуется следуюш,ими данными: метаэтилтолуол - 55-65%; параэтилтолуол -- 30-35%; ортоэтилтолуол - 7-9%.

Незначительное содержание ортоэтилтолуола в равновесной смеси дает возможность получать конечный продукт (мезитилен) с очень небольшой примесью ортоэтилтолуола, вполне допустимой даже для продукта самого высокого качества.

Проходящий в присутствии катализатора крекинг насыщенных углеводородов, как обычно, приводит к образованию углеводородов преимущественно с меньшей молекулярной массой и соответственно с невысокой температурой кипения, что дает возможность достаточно легко отделить их от мезитилена и получить последний с самой незначительной примесью насыщенных углеводородов.

Образующиеся продукты диспропорционирования (толуол, ксилолы, дурол с гомологами и т. д.) тормозят процесс диспропорционирования и не дают возможности довести его до конца, так как между ними и этилтолуолами образуется термодинамическое равновесие. Поэтому процесс диспропорционировання следует проводить в две стадии с тем, чтобы после первой стадии провести ректификацию для отделения толуола, ксилолов, дурола с гомологами и пр. После второй стадии диспропорционирования получают продукт с весьма незначительным содержанием этилтолуолов, большую часть которых не составляет труда отделить при последующей ректификации. В случае незначительного содержания этилтолуолов в исходной фракции и возможности несколько повышенного содержания этилтолуолов в конечном продукте можно ограничиться одной стадией диспропорцнонирования.

Сущность способа заключается в следующем.

Мезитиленовую фракцию, содержащую 60- 80% мезнтилена, в течение 1,5-2,5 час обрабатывают 5-10% безводного катализатора Фрнделя-Крафтса при 75-100°С. Затем, после отделения комплекса, фракцию нейтрализуют и подвергают ректификации с целью выделения мезитиленового концентрата. Кроме этого, в процессе ректификации выделяют также все легкокинящие фракции и в виде остатка - фракции, кипящие выше 170°С. Полученный мезитиленовый концентрат обрабатывают вторично катализатором при описанных выще условиях и подвергают тем же операциям. В результате получают готовый продукт - мезитилен с содержанием основного вещества 98% и выше.

Полученные при ректификации указанные выше промежуточные фракции перерабатывают следующим образом: головную (толуольио-ксилольную) передают в сольвент; первую промежуточную с повыщенным содержанием этилтолуолов возвращают для повторной обработки хлористым алюминием; вторую промежуточную, содержащую псевдокумол, подвергают повторной ректификации.

При незначительном исходном содержании этилтолуолов ограничиваются только одноразовой обработкой катализатором, после чего производят тщательную ректификацию и получают продукт требуемого качества.

Выход товарного мезитилена с учетом переработки промежуточных фракций при однократной обработке мезитиленовой фракции хлористым алюминием достигает 67% от ресурсов; при двухкратной - 60%.

Пример 1. 1000 г мезитиленовой фракции обрабатывают безводным хлористым алюминием в количестве 7% при 90°С в течение 1 час, нейтрализуют и после отделения водного слоя подвергают ректификации на колонне с разделительной способностью, эквивалентной 55 т при орошении 50-100. Выходы и составы обработанной фракции и конечного продукта приведены в табл. I.

Таблица 1

Качество мезитилена, помимо состава, характеризуется следующими показателями; плотность - 0,8645; показатель преломления- 1,4996; температура кристаллизации, °С-46,5; пределы перегонки, °С-0,3.

При м ер 2. 1500 г мезитиленовой фракции обрабатывают безводным хлористым алюминием в количестве 6%; при 80°С в течение 2 час, нейтрализуют и после отделения водного слоя ректифицируют на колонне с разделительной способностью, эквивалентной, 200 г, при орошении 10-15 для выделения толуольно-ксилольной фраищии в виде головного мезитиленового концентрата в виде кубового остатка высококинящих углеводородов. Мезитиленовый концентрат обрабатывают безводным

хлористым алюминием в количестве 5% при 80°С в течение 2 час и после нейтрализации и отделения водного слоя ректифицируют на колонне с разделительной способностью, эк5 Бивалентной 55 г при орошении 75-40- Отбор фракций аналогично указанному в примере I. Выходы и составы фракций мезитиленового концентрата, обработанного мезитиленового концентрата и конечного продукта, приведены

0 в табл. 2.

Качество полученного мезитилена, помимо состава, характеризуется следующими данными: плотность, 0,8645; показатель

,20 1,4991; температура крипреломления, сталлизации, °С- -46,1; пределы перегонки. °С-0,3.

Таблица 2

Предмет изобретения

Способ получения мезитилена путем обработки фракции ароматических углеводородов Сд катализатором Фриделя-Крафтса с последующим отделением катализатора и разделением продуктов реакции известным ооразом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты мезитилена и увеличения его выхода, обработке катализатором подвергаютфракцию, содержащую 0,1-8% мета- и параэтилтолуолов и 0,3-5% ортоэтилтолуола.