Катализатор для алкилирования нафталина олефинами Советский патент 1980 года по МПК B01J27/12 B01J27/16 B01J27/02 C07B27/00 

Изобретение относится к производству катализаторов для алкилирования арог матическях углеводородов, в частности нафталина, олефинами. Известны j,катализаторы для алкили- рования ароматических углеводород олефинами, такие как хлористый алюми НИИ, трехфтористыйб ч фтористоводсчхад пая {сислота Q. Алкилирсюание нафталина на указанных катализаторах протекает различно. Хлористый алюминий прв апкилирова- НИИ нафталина даже при низкой температуре вызывает димеризацию еще в боль шей степени олигомеризацшо опефинов, протекающие с большой сксцхютью. Образующиеся при этом олигомеры составляют значительную часть продуктов реак- Qita, а те, которые по своим температурам кипения близки к алкилнафталинам, практически невозмсяшо отделить уг по следних. Катализаторы на трехфтористо го бора вызывают алкалирование Hatfrr лина, протекающее весьма медленно и также сопровождающееся аналогичными побочными прсщессами. Ближайшим к предлагаемому является катализатор для алкилировання нафталина олефинами, представляющий собой комплекс BFg . HgPO . Этот катализатор также вызывает опигомеризацию олефинов, но она протекает с меньшей скоростью, чем при ис- пользовании Оснсюным недостатком кс «{Ш1ексного катализатора BPj . H.PO. является его малая активность, из«кэа чего его необходимо использовать в количествах, равных или сравнимых с количества реагирующих веществ. Целью изобретения явл$1ется повышение активности катализатора. Указанная цель достигается предлагаемым катализатором, содержащим (вес.%) 45-55. трехфторкстого бора, 25-ЗО фосфорной кислоты, а также дсупопнительно серного ангидрида. или олеума, или серной кислоты (в п&ресчете на серный ангидрид). Дополнительное введение серного ангидрида, или олеума, или серной кислоты позволяет получить катализатор, по своей активности превосходящий известны катализатор ВР„ . Н.РО на порядок, проявляющий тот же эф(кт при алкилиро вании нафталина, что. и BF, . Н, РО,но предлагаемого катализатора требуется , всего 1-2% от веса реакционной смеси, приэтом сам процесс алкилирования ускоряется. Катализатор BF , Н„РО., ЗО гото вят следующим образом. В колбу к 100 мл олефина при 20 С, перемешивая, добавляют смесь 0,6 г и 0,5 г SOa . Темпе 100%-«ой Н,РО.. 3 чо ратуру поднимают до 50 С и раствор насыщают трехфтористым бором BPjB количестве 1,1 г, оставляют на 2 ч. В нижней части копбы собирается катализатор, который легко отДеЛяют от углеводородного слоя. Выкод катализатора 80-9О%. Однако катализатор гораздо удобнее готовить непосредственно в процессе ал- килирования, вводя в реакционную массу вначале необходимое количество смеси и &Од и насыщая затем реакциейную смесь нужным количеством В jr. , со людая при этом оптимальные соотношения Компонентов. Пример 1« Алкилирование нафта лина высшими разветвленными олефинами Катализатор BFg. . SOg .Состав: О,77. г (27,5%) , 0,63 г (22,5% SO,j и 1,4 г (50%) BFg . Соотношение нафталина и олефинов 1:1 (мольное). В качестве алкалирующего агента ис- пользуют разветвленные высшие олефины, получающиеся димеризадией в определенных условиях заводской фракции олефинов с Нсюокуйбышевского нефтеперерабатьгоаю щего комбината { т. кип. 18О-24О С приатмосферном давлении). Применяемые димерные олефины имею пределы кипения С/1 ммрт. средний мрл.вес. Мв -ЗОС среднее йодное Эц -135. Смесь 1ОО г (125 мл) димерных оле финсж и 37,8 г нафталина нагревают до расплавления нафталина ( 8О С), добавляют 2,8 г катализатора и ведут реакцию в Bfj при 1ОО С в течение 1 ч. После разложения водной щелочью разбав ляют толуолом, отделяют органический слойлупаривают, тблуоп вместе с остатк 7 124 и воды и подвергают разгонке. После тделения нафталина получают широкую ракцию алкилнафгалинов с т.кип. 220290 С/1 мм рт.ст. в количестве 72,8 г выходом 56,7% (в расчете на моноал- илат). По данным ГЖХ нафталин встзшил. в еакцию на 72,5% (колонка 0,15 ПЭГА на WQCB , ). В тех же условиях (100 С, 1 ч, моль-v ное соотношение нафталина и олефинов 1:1 ) в присутствии катализатора ВТ% . Н„РО нафтйалин вступает в реакцию. При количестве катализатора 1% на 0%, 15% на 79,1% (выход 60%), 1ОО% на 72% (выход 43%). . После специальной очистки смесь алкилнафталинов под названием Алкарен-3, выкипающую при 180-183 С/ О,1 мм рт. ст., используют в диффузионных насосах, что обеспечивает получение сверхвысокого вакуут а с остаточньгм давлением 2.10 мм рт. ст. без приме- нения азотных ловушек. Пример 2. Алкилирование нафталина высшими .нормальными олефйн;й1Йя: Катализатор ВРз . . SOg . Состав: 1,06 г (27,5%) , 0,87 г (22,5%) SO,, 1,93 г (50%) BF0 , Смесь 143 г высших олефинов (I 120-145С/0,8 мм рт. ст., Не .257), 50 г нафталина и 3,86 г. катализатора перемешивают 1 ч при .. 1ОО°С в токе BFj. Остальные условия реакции алкилиро- вания и дальнейшей обработки аналогичны приведенным в примере 1. Выход алкилнафгалинов с т. кип, 205--290 С/1 мм рт. ст. 92,8 г (61% в расчете на моноалкилат и на 100%-ный олефин), По данным ГЖХ нафталин вступает в реакцию на 76% J колонка 5% ПЭГА на ). стбрхамоле. В тех же условиях (100®С, 1 ч, мольное соотношение нафталина и олефинов 1:1)в присутствии известного катализатора BFg. HjPOjj нафталин вступает в реакцию при количестве катализатора 1% на О%, 15% на 73,4% (выход 60,8%), 100% на 75,8% (выход 48%). После специальной очистки смесь ,ал килнафталинов под названием Алкарен-ч2 выкипающую при 172-185 С/ОД мм рт. ст.;. используют в диффузионных насосах, что обеспечивает получение сверхвысокого вакуума, с остаточным давлением