Способ получения этил- или изопропил- бензола Советский патент 1980 года по МПК C07C2/68 C07C15/73 C07C15/85 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛ- ИЛИ ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА

Изобретение относится к способу получения алкилбензолов взаимодействием бензола с олефинами в присутствии катализаторного комплекса на ос нове АС СС . Этилбензол является сырьем для крупнотоннажного производства стирола. На базе изопропилбензола получают фенол и ацетон. Известен способ алкилирования бен зола с примесями вредных сернистых соединений разбавленной олефин-содер жащей фракцией, по которому реакцию проводят под давлением, соответствую 1им упругости паров олефина и обеспе чивающим кипение бензола. Тепло реак ции также снимают за счет испарения , бензола 1} . Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемориу результату является способ получения этил- или изопропилбенэола путем алкилирования зола этиленом или пропиленом в присутствии катализатора на основе шо.ристого гшюминия при повышенной температуре (80-95°С) и времени контакта 0,5-1 ч. Процесс осуществляют в паровой фазе. Тепло реакции отводят кипящим бензолом 2. Однако основная часть поступающего на алкилирование исходного бензола (до 2/3 всего количества) переходит в реакторе в паровую фазу. Это значительно сокращает полезный объем реакционной зоны и снижает целевого продукта с единицы объема реактора. Другой недостаток - необходимость в конденсации испаренного бензола и извлечении его из кислых абгазовг что осуществ.пяется в громоздкой системе конденсаторов и скрубберов, а также невысокая степень перемешивания сырья, катализаторного комплекса и продуктов реакции, достигаемая только за счет барботажа паров кипящего бензола. Съем целевого продукта с единицы реакционного объема не превышает в случае изопропилбензола 75 кг/м - ч, а этилбензола 125 кг/м.ч. Целью изобретения является увеличение съема целевого;продукта с единицы реакционного объема. Поставленная цель достигается путем алкилирования этиленом или пропи.пеном в присутствии катализатора на основе хлористого алюминия при температуре на входе в зону реакции и на вьзкоде 120-200 С и давлении 3-30 ати с отводом тепла реакции рециркуляцией бензола или алкилата шти каталиэаторного комплекса при васовом соотношении рецнркулируемого потока к нс-чодному сырью 1-5,5sl, Процесс ПРОБОЛЯТ под давлениему обеспечивающим пребыванию всех -рёагентов в лшдкой фазе и не допуска ощим кипения бевзола и образования s зоне реакции пггровой фазы. При этом синтез этилбензола осуществляется при давлениях б-ЗО ати, а КПБ 3-15 ат Процесс рфоводят .с температурой на вы ходе ,120-200°С. Время контактирования лежит в пределах О,, 2-20 мкн (оптималь ное время 0,5-3 MHEi) , Проведение процесса в жидкой фазе под давленнем способствует увеличению ко центрации растворенного олёфина з реакционной смеси и тем самым повьяиению скорости реакции и сокраодеиию вре меии реакции. Отвод тепла реагадик ал™ килирования может осуществляться дир кул я дне и одного из следующих IK TOKOB катализаторным ког.тлексом: части реак ционной смеск, отводимой из зоны pS акции; исходным бензс лом; Пример 1, В цкли -щриче.ский проточный реактор подают в количестве кг/ч: свежий бензол 2,2; пропилен I, цир1:улиру1Ш1 е Сензол 22,1.6; днизопропилбензол 0,7-ч: сйежпй катализаторный комплекс 0., 1 Температура на выгода в реактор составляет 40-С,, на выходе из реакционной зоны , время пребывания компонентов в зоне реакции 3 мин. Давление на входе в реэктоо состав ляет 10 атм, на выходе пе нияе 3 атм. Тепло реакции отводится циркулирукыим бензолом (вариант А}, Выходящий из ре актора поток содержит, кг/ч; бензол 22,161 кзопропилбензол 2,73 и диизо.пропилбензол О г 74, Сьам кзопропилбе нзола с единкда объема реактора составляет 1820 кг/ьг Весовое соотношение циркулируюизего бензола к исходному составляе . 5,0 : 1. П Ъ и мер 2. Б реактор подают в количестве, кг/ч свежий и возвратвьгй бензол 5,1, пропилен 1рЗ, iiara.-f3H3aTOp нь2й комплекс 0,1,, возвратный .динзопро пилбензол 0,47 и циркулиругсш.ий алкила содержащий кг/ч; бензол 11.2 нзопро пилбензол 10,-5, диизопропилбензол 2;,9 катализатор 0,33. Температура на вход в реактор 70®С, на выходе 3.50°С Давление на входе в реактор составляет 12 аты, на выходе - ке ниже 3 атм. Время пребывания компонентов в реакционной зоне 3 мин Смесь продуктов реакциисодержит, кг/ч: бензол 2,9, изопропилбензол . 2.73, дииэопропилбензол 0,77, .Длкилат охлаждают в холодильнике до и распределяют на два потока (вариант Б); циркулирующий алкилат 25 кг/ч и отводимлй алкилат 6,5 кг/ч. Съем изопропилбенгюла с единицы реакциокного объема составляет 1540 кг/ч. Весовое соотношение циркулирующего комплекса к исходному сырью составляет 3,6 ; 1. П р и м е р 3, В реактор поступает в количестве, кг/ч: свежий и возвратный бензол 3,0. этилен 0,54, свежий каталкзаторный комплекс 0,77, возвратный диэтилбензол и циркулирующий катализаторный комплекс - 12,5. Температура на входе в реактор 50®С, на выходе 140°С. Время пребь;вания компонентов в реакционной зоне 0,8 MKKf давление на входе 30 атм, а на выходе - 20 итм,. Смесь продуктов реакции,, выходящая из раактора, содер-scKTf кг/ч: 2,2, этилбензол 1,7/. днзтилбензол 0,43,- катализаторный комплекс 12.57, Поток оклажпают и подают S отстойник, где алкилат отделяют от psциpкyл Epye oгo катал и заторно го комглекса (варианГ В), Съем этнлбензод.а с единицы объема реактора 6820 ч. Весовое соотношаиие циркулиру вдего комплекса к исдаяному сырью 2,9 : 1. П р я мер 4, В реактор поступаат в количестве, кг/ч г свежий бензол г,5А, этилек 0,54, свежий катализаторный комплекс Oj07, возвратный диэтилбенэол 0,19 и циркулирующий бензол Ь , У 9 , Температура на входе в реактор 70°С, на выходе 200°С. Время пребыв реакционной зоне вания компоs-ieнтов 20 мин Давление ; реакторе 25 атм. Тепло реакции: воспринимается циркулиPiJOfti.HM бензолом (вариант А) . Смесь продуктов реакции, выходящая из реактора, содержит кг/ч; этклбензол 1,.9, диэтилбензол 0,i9f катализаторный комплекс 0.07, Весовое соотношение циркулирующего бензола к исходному сырью составляет 2,6 г л. Сьем этилбензола с единицы реакционного объема составляет 600 . Пример 5, В реактор поступает в количестве, кг/ч г свежий бензол ijSOj этилен 0,55, свежий катализаторкый комплекс 0,75,, возвратный диэтилОензол 0,20 к цир1сулкругаший бензол 6fOO, т, е, соотношение последнего к ИСХОДНС1ЛУ сырью 2 : 1. Тектпература на входе в реактор , на. выходе - , Время пребывания компонентов в реакционной зоне составляет 20 мин. Давление в реакторе 20 атм. Тепло реакции воспринимается циркулируюшим бензолом (вариант А). Смесь ггродуктов реакции,, выходящая из реактора, содержит, кг/ч: этилбензол 1,9, диэтилбензол 0,20, катализаторный .ком;Плекс 0,75, Съем этилбензола с едййи цы реакцргокного объема 550 . При выборе в качестве циркулирующего потока каталиэаторного комплекса увеличивается концентрация последнего в реакциэнной зоне, ;возрастает скорость реакции и увеличивается съем клоноалкилбензола с единицы реакционного объема. Вьзделение катализаторногс комплекса из реакционной смеси в силу плохой его раствори «эсти в алкилате и большой разницы в удельных весах легко осуществляется путем оттстоя при 40°С за 10-20 мин. Пример 6. В реактор поступают в количестве, кг/ч: свежий и возвратный бензол 5,48, этилен 0,662, свежий катализаторный комплекс 0,058, возвратный диэтилбензол 0,80 и циркулирующий катализаторный комплекс 7, Температура на входе в реактор 70С, на выходе - , времы пребывания компонентов в реакционной зоне 23 мин Давление на входе в реактор 4 атм, на выходе - 3 атм. Смесь продуктов реакц 1И, выходящая из реактора, содержи кг/ч: бензол 3,895, этилбензол 2,2, диэтилбензол 0,8, катализаторный комп лекс 7,058, Этот поток охлаждают и по дают в отстойник, где алкилат отделяю от рециркулируемого катализаториого комплекса (вариант В). Съем этилбензо ла с единицы объема реактора 400 кг/м Весовое отношение циркулирующего комплекса к исходному сырью составляет 1:1. Предлагаемый способ алкилирования позволяет увеличить скорость реакции алкилирования и снизить время контакта за счет увеличения количества растворенного олефина, что является следствием повышения давления; увеичить съем моноалкилбеизола с единицы реакционного объема; сократить; объем реакционной зоны процесса, что приводит к снижению расхода дорого стоящих коррозионных материалов; упостить технологическую схему процесса за счет исключения системы конденсации бензола из абгазов и рец1фкуляции его в зону алкилирования. Формула изобретения Способ получения этил- или изопропилбензола путем алкилирования бензот ла этиленом или пропиленом в присутствии катализатора на основе хлористохх) алюминия при повышенной температуре,, отличающийся тем, что, с целью увеличения съема целевого продукта с единицы реакционного объема, процесс проводят в жидкой фазе при температуре на входе в зону реакции 40-70°С и на выходе 120-200 с и давлении 3-30 атм с отводом тепла реакции рециркуляцией бензола или алкилата или катализаторного комплекса при весовом соотношении рециркулируемого потока к исходному сырью . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 1953702, кл. 260-671, опублик. 1931. 2.Патент Великобритании № 868163 кл. 2(3) В, опублик. 1961 (прототип).