Способ получения этилбензола

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИСАНИЕ БРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Пермский политехнический институт иПроизводственное обьединение "Пермнефтеоргсинтез"(56) 1. Липович В.Г., Полубенцева М,Ф, Алкилирование ароматических углеводородов. - М.: Химия, 1985, с, 229,2. Авторское свидетельство СССРМ 335927, кл, С 07 С )5/02, 1969,Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, преимущественно к процессам получения сырья для производства полимерных материалов, и может быть использовано при алкилировании бензола этиленом в присутствии кислот Льюиса,Известен способ алкилирования ароматических углеводородов, согласно которому углеводороды контактируют с хлоридом алюминия в реакторе бэрботажного типа при 80-120 С и мольном соотношении бензола:этилен 2:1, При этом газы, выходящие с верха аппарата, охлаждаются в холодильнике, несконденсированный бензол поглощается полиалкилбензолами,выделенными из реакционной смеси на стадии разделения. Об-разующэясясмесь поступает обратно в реактор на переалкйлирование, полученный алкилат направляют в отстойник, откуда увлеченный 1696416 А 1 С 07 С 2/68, 15/073, В 01,/ 3(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА (57) Изобретение относится к нефтехимии, в частности к получению этилбензола, Цель - увеличение выхода этилбензолэ и снижение содержания полиалкилбензолов и смол в продуктах реакции, Получение ведут алкилированием бензола этиленом в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, бензола, полиалкилбензолов, дополнительно промотированного 0,02 - 0,1 мас,(С 1 о-С 18)-элкилбензилдиметиламмонийхлорида при нагревании. Процесс проводят с последующим отделением катализаторного комплекса, возвращением его в процесс алкилирования и выделением целевого продукта ректификацией. 2 табл. катализаторный комплекс возвращается в реактор, а углеводородная фаза идет на Оектификацию (1).К недостаткам данного способа огносятся повышенный выход образующихся в процессе побочных продуктов (полиалкилбензолов и смол), а также образование большого количества сточных вод из-за большого расхода катализатора,Наиболее близким к предлагаемому по технологической сущности и достигаемому результату является способ получения этилбензола, согласно которому этилбенэол получают путем алкилирования бенэола этиленом при 85 - 90 С в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, бензолэ и полиалкилбензолов. С целью увеличения выхода этилбенэола и снижения образования побочных продуктовдополнительно проводят регенерацию катализаторного комплекса с помощью реакции переалкилирования полиэтилбензолов до более простых алкилбензолов при нагревании в присутствии бензолз, эгилбензола и 1, 1-дифенил эта на, взято Го в количестве 0,050 Д. Соотношение бензол,этилбензол 1:1. После регенерации комплекс непоерывно возврашают к колонку Влкилировзния 2,н 8 ДОстзткам ДаннОГО спосОбз Отг 1 О- сятся низкая степень превращеньа бензагла В этилбензол, повышенный Выход образу 1 ощихся в ХОДЕ реакции полизлкилбензолсв, наличие в схеме дополнительной стадии блока)" переалкилировзния, з гзкже лога- шенныЙ расход тепла нз п 1 роВ 8 дени 8 Ое кции переал(илирования.Целью изобретеия является увели.18- ни 8 выхОДз этилбензолз и снижени 8 сОДержания полиалкилбензглсв и смол 3 продуктах реакции за счет использования катализаторного комплекса, Обладающего повышенной активностью.Поставленная цель достигается тем, что алкилирование бензолз этиленом проводят при нагревании В присутствии катализатор- НОГО КОМПЛВКСЗ НЗ ОСНОВ 8 ХЛОРИДЗ ЗЛЮМИ.1 и я б 8 н ",1 О л а и и о л и з," к и л б е н 3 о л О в дополнительно промотирова 1-1 Р(огс ;.,02-,1,1 мас,4 (С 1(1-С 18)-алкилбензилдимети 1 Г 1 аммоР 1 ийхлоридз " Катзминз АБ") с последующим Отделением кстализаторного компЛЕКСа, ВОЗВРЗЩЕН 1 геМ СГО В ПРООЕСС ЗЛКИИ- ровзния и выделением 118 ЛВВ(1 О пр)оду (тзректификзцией.1 етвертичная гммониевзя с:ль "Кз-з 1 И 11 А " - поверхР р(тн -кп 1 В,".;ее в(1 ще.;ВО ПАВ), г,".лу 1 З 1 ощееся вззиоде 1 стВР 181.1 алкилйиме;1 ламина и бензилхлоэипз ставляет собой прозрачнуРО жидкость от бесцветнОх( ДО ж 81;тОГО Цвета, Рзсгворич В бе н;оле четы Ор х(1 О Ги"Ом у л рог уайт опк 1 рите.ГО мСекулярная масса 34 О-,7 о,э 1;пириче".ЛВ. формлз й- К (СНЗ)2 С 12:.,5 Н 5,С 1, Где:" - с.иесь Вричо цепнь.х сл.(ильР 1 ых Ос Гткоэ С 18 Ся,ОТЛИВИЗМ Г 1 Р 8 ДЛВГЗЕРЛСГО СГ 1 ОССЬЗ ОТ Из ВестнОГО являетсг 11 сг 11 льз:ВВР 1 ие квтс 1 лиза торного комплекса, дог 1 ол 1,1.тельно промотировзнного О,О-О,2 мзс,00 Катаминз АБ",ПООмот 11 ровзние кззлиззторнОГО ". 1 м" П 11 С И Г 1 ОЬЗУВМОГГ, 1 Г 113 О 1 (."С( Р П ДЛ;,"18 ния этилоензола, "Кзтзмь 1-Ом .-,5" ПООВОДЯ 1 путем Введения его В Г 1 рлгггтовле 11,-,ый,(ом- ПЛЕКС ПРЕДВЗРИТВЛЬЬО ПВРед Г 1 РОЦВССО 1, алкилирОВзния, ПриГОтовл 8 ние катзлиэзторного комплекса Осуществляот В аппарате с мешалкой при Р 1 едольшо 1 нагреве 60-70 С) из алкилбзнзольной фракции,хлорида алюминия, этилхлорида и бензола, Можно проводить приготовление комплекса и при 20 С, однако при этом удлиняется продолжительность данной стадии примерно в 4 раза. В Гюлученный катализаторныйкомплекс затем вводят ПАВ "Катамин АБ" в количестве 0,02 - 0,1 мас.в расчете на комплекс и используют в процессе алкилирования бензола этиленом.Количественные г ределы введенного в комплекс "Катамина АБ" определяются тем, что добавление промотора менее 0,02 мас,0 (в расчета на комплекс) не оказывает положительного влияния на процесс и при Введении его свыше О мас.ф приводит к снижению выхода этилбензола,Введение в катализаторный комплекс дополнительно 0,02 - 0,1 мас; "КатаминаАБ" позволяет интенсифицировать реакциюалкилирования бензола за счет увеличениявыхода этилбензола, уменьшения расхода катализатора и снижения содержания полиалкилбензолов и смол в продуктах реакции вследствие увеличения активности катализатора,П р и м е р 1, Алкилирование бензола этиленом проводят В присутствии непромотированно 1 о ПАВ катализаторного комплекса, содержащего в своем составе 21 мас,0 ь А 1 С 13, 2,5 мас.,ь НС 1, 60 мас, бензола и остальное полиалкилбензолы до 100 мас. ф 4, с удельной электро 1 троводностью 10 10 " См, при 80"С и мольном соотношении бе;зол:этилен 2,5;1, Этилен по(ают в реактор с обьемной скоростью 0,04 ч . Объемное соотношение бензол:комплекс в реакторе составляет 1,2,ОбрззуРОщу 1 ося в процессе жидкую фазу 1,после его проведения) разделяют в отстойнике на кислотную и углеводородную. Полученную углеводсродную фазу отмывают от катализаторного комплекса, сушат и хроматогрзфическим методом определяют его состав Алкилат содержит в своем составе 54,87 мзс.бензола, 26,50 мас, этилбензола и 8,65 мзс.0 Р, полиалкилбензолов и смол. Активность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составляет 2,57 110 См и он практически не катализирует реакцию.П р и м е р 2. Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ "Катамин АБ" в количестве0,01 маб,3 в расчете на комплекс, Полученный злкилзт содержит в своем составе 64,81 11 ас.ф бензола, 26,45 мас., этилбензола и 8,74 мас,7 полиалкилбензолов и смол. Активность кагализаторного комплекса послесоставляет проведения алкилирования2,55 10 См.П р и м е р 3, Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с 5 добавкой ПАВ "Катамин АБ" в количестве 0,02 мас, в расчете на комплекс. Полученный алкилат содержит 61,34 мас.бенэола, 30,44 мас. этилбензола и 8,22 мас. полиалкилбензолов и смол. Активность катали заторного комплекса после проведения алкилирования составляет 4,14 10См,П р и м е р 4, Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с 15 добавкой ПАВ "Катамин АБ" в количестве 0,04 мас, ов расчете на комплекс, Полученные алкилат содержит в своем составе 56,36 мас.% бенэола, 35,33 мас,оэтилбензола и 8,11 мас. полиалкилбензолов и смол, Ак тивность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составлет 5,89 Гм.П р и м е р 5. Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в 25 присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ "Катамин АБ" в количестве 0,06 мас.% в расчете на комплекс, Полученный алкилат содержит в своем составе 55,64 мас.обензола, 36.44 мас, этилбензола и 30 7,92 мас.)ь голиалкилбензолов и смол, Активность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составляет 7 14 10 См.П р и м е р 6, Алкилирование бензола 35 этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ "Катамин АБ" в количестве 0,1 мас,ь в расете на комплекс, Полученный алкилат содержит в своем составе 58,01 40 мас.Я, бензола, 34,00 мас, этилбензола и 7,99 мас, полиалкилбензолов и смол. Активность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составляет 6,11 х х 10 См. 45П р и м е р 7. Алкилирование бензола этиленом проводят в условиях примера 1 в присутствии катализаторного комплекса с добавкой ПАВ "Катамин АБ" в количестве 0,14 мас.% в расчете на комплекс. Получен ный алкилат содержит в своем составе 62,70 мас,Ъ бензола, 30,00 мас. этилбензола и 8,30 мас.7 ь полиалкилбензолов и смол. Активность катализаторного комплекса после проведения алкилирования составляет 3,76 10 См.Результаты экспериментов показали, что в примерах 3-6 активность каталиэаторного комплекса достаточна для проведения на нем алкилирования бензола этиленом без дополнительной его регенерации, т.е, снижается расход катализатора на единицу целевой продукции.Результаты по влиянию количества ПАВ, вводимого в катализаторный комплекс, на активность катализаторного комплекса, определяемого по удельной электропроводности, сведены в табл. 1.Как видно из табл, 1, присутствие ПАВ "Катамин АБ" значительно повышает активность катализаторного комплекса, при этом зависимость удельной электропроводности от присутствия ПАВ носит ярко выраженный экстремальный характер.Результаты действия ПАВ "Катамин АБ" на показатели процесса алкилирования сведены в табл; 2Как видно из табл. 2, проведение процесса алкилирования по предлагаемому способу примеры 1 - 7) с добавкой в катализаторный комплекс ПАВ "Катамин АБ" позволяет по сравнению с прототипом на 3,4 мас. увеличить выход этилбензола и в 4 раза снизить содержание побочных продуктов (полиалкилбензолов и смол) в получаемом алкилате.Формула изобретения Способ получения этилбензола путем алкилирования бенэола этиленом в присутствии катализаторного комплекса на основе хлорида алюминия, бензола и полиалкилбензолов при нагревании с последующим отделением катализаторного комплекса, возвращением его в процесс алкилирования и выделением целевого продукта ректификацией, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода этилбензола и снижения содержания полиалкилбенэолов и смол в продуктах реакции, используют катализаторный комплекс дополнительно промотированного 0,02 - 0,1 мас. (С 1 о-Св)- алкилбензилдиметиламмонийхлорида.