Способ получения ароматических углеводородов

3 аСЕСОФ 311 Д"1 б р Г ФФИЗОБРЕТЕНИЯ п 11 409501 Фаоа йеетскик Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 24.04.78 51) М. Кл. С 07 С 3/58 С 07 С 15/ОГосударственный комитет Совета Министров СССпо делам изобретенийи открытий(53) УДК 547.53(088.8 72) Авторыизобретения Г. Л. Рабинович, Г, Н. Маслянский, 3. П. ЛукинЛ. С. Заглодин, А. П, федоров и Г. Г. Д А. Ластовкин,на Заявитель НИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРО(54) СПОСОБ ПО ил- рии на в следую- 65 - 28 СО СН 4Однако пр кроме деалки ному расщеп ботке толуол 0,5 8 таком способе ирования подвер ению. Так, при п на различных мо- 18алкилбензол гается частичолной перерадифицирован Изобретение относится к области полученияароматических углеводородов путем деалкилирования алкилбензолов,Известен способ деалкилирования алкбензолов конверсией с водяным паром в псутствии катализаторов, содержащих роди"окиси алюминия.Деалкилирование осуществляют, пропускаяалкилбензол (например, толуол) и водянойпар над указанными родийсодержащими катализаторами при температуре 400 - 600 С идавлении до 40 атм. Жидкие продукты конденсируют и после отделения водного слоянаправляют на ректификацию для выделениядеалкилированного продукта (например, бензола) и непревращенного алкилбензола, который подают на рисайкл.Газообразные продукты процесса, содержащие водород, окислы углерода и метан, отводят с установки. 20Состав газообразных продукто щий,об. %:Н 50 ных алюмородиевых катализаторах селективность достигает 92 - 95 мол. % от теоретического, 5 - 8% толуола расходуется на побочные реакции расщепления бензольного кольца с образованием газообразных продуктов,Для устранения указанного недостатка и повышения выхода деалкилированного продукта на превращенный алкилбензол, а такжс снижения расхода алкилбензола на побочные реакции расщепления, предлагается рециркулировать образовавшиеся в результате деалкилирования алкилбензолов газообразные продукты, состоящие из водорода, окислов углерода и метана, в реактор деалкилирования. Необходимая кратность циркуляции газа при этом составляет 50 - 2000 н. об/об подаваемого жидкого алкилбензола. Однако при кратности циркуляции свыше 700 - 1000 н. об/об уменьшается степень превращения алкилбензола за проход. Поэтому предпочтительная кратность циркуляции 1001000 н, об/об сырья.При рециркуляции газообразных продуктов выход деалкилированной ароматики на переработанный алкилбензол повышается на2 - 10 мол. %.Процесс осуществляют прп температуре 400 - 600 С, давлении до 40 атм, объемной скорости подачи алкилбензола 0,3 - 4 ч -и молярном соотношении водяного пара и алНа превращенный толуол СО 89,1 66,2 62,6 24,3 0,4 1,6 91,5 58,6 0,3 23,4 71,8 2,2 250 15,5 95,2 51,1 0,2 2,2 26,2 68,8 20,3 96,8 52,0 0,4 24,4 2,4 57,1 750 20,8 килбензола 2 - 20:1. В качестве катализатора используют родий, нанесенный в количестве 0,02 - 1% на окись алюминия с добавками других металлов (щелочных металлов, металлов подгруппы железа, меди, окиси хрома). В качестве сырья может быть применен толуол, ароматические углеводороды Сз - Спь а также ароматизированные бензины, содержащие указанные ароматические углеводороды. Преимуществом предлагаемого способа деалкилирования алкилбензолов является то, что при использовании катализатора, имеющего в обычных условиях низкую селективность деалкилирования (80 - 85 мол.%), введение циркуляции газа вызывает исключительно резкое повышение выхода деалкилированного продукта (на 7 - 10 мол.%) на превращенный алкилбензол (пример 1). При использовании модифицированных родиевых катализаторов, обладающих высокой селективностью (90 - 94 мол. % ), введение циркуляции позволяет увеличить выход деалкилированного продукта (до 95 - 97 мол. %), т, е. практически приблизиться к 100%-ной селективности.Другое преимущество предлагаемого способа - возможность регулирования селективности при длительной работе катализатора. П р и м е р 2. Процесс деметилирования толуола проводят на катализаторе состава, %: Кй 0,6; С 0,1 на у-окиси алюминия при давленииати, температуре 460 С, объемной скорости подачи толуола 1 ч - , молярном отношении воды к толуолу 6. Выход бензола на поданный толуол 56,8 мол,%, на превращенный 85,5 мол, %. При введении циркуляции (кратность циркуляции 500 н. об/об сырья) выход на поданный толуол составляет 57,3 мол. %, а на прореагировавший увеличивается до 93,3 мол. %,П р и м е р 3. Процесс деметилирования толуола с водяным паром проводят в присутствии катализатора состава, %: Кй 0,55; Ре 2,0; К 1,4, на у-окиси алюминия при давлении 5 ати, температуре 470 С, с объемной скоростью 1 ч - , молярном отношении воды к толуопу 6.По мере снижения активности катализатора при длительной работе температуру повышают с 470 до 510 С. Выход бензола на пропу 4При длительной работе катализатора длякомпенсации снижения его активности постепенно повышают температуру процесса. При проведении процесса даже на весьма селективных в начальный период работы родиевых катализаторах по мере роста температуры наступает постепенное снижение избирательности деалкилирования, Введение циркуляции газообразных продуктов позволяет исключить 10 это явление.П р и м ер 1. Деметилирование толуола сводяным паром проводят в присутствии катализатора состава, %: КЬ О,б; К 2,2; Ре 2,0, на у-окиси алюминия при температуре 500 С, 15 давлении 5 ати, объемной скорости подачитолуола 1 ч - , молярном отношении воды к толуолу б.При увеличении кратности циркуляции газа от 0 до 500 н. об/об толуола, селективность 20 деалкилирования возрастает с 89 до95,2 мол, % при сохранении выхода бензола на пропущенный толуол 66 - 68 мол. %. При дальнейшем увеличении кратности циркуляции до 750 н. об/об селективность деалкили рования продолжает повышаться до 97 мл. %,однако при этом снижается выход бензола на пропущенный толуол.Изменение селективности с изменениемкратности циркуляции приведено в таблице. щенный толуол составляет 58,9 мол, %, выход бензола на превращенный толуол 90 мол. %,Состав газообразных продуктов следующий об. %: Ня 61,635 СН 4 1 1,3С 02 25,7СО 1,3При введении циркуляции газообразных,продуктов (кратность циркуляции 500 н. об/об 40 сырья), выход бензола на поданный толуолостается на том же уровне - 59,0 мол. %, а выход бензола на превращенный толуол достигает 96,2 мол. %.Состав газообразных продуктов, об. %: 45 Н 2 54,1СН 4 19,0СО 2,5СО 2 24,4П р и м е р 4. Деалкилированию подвергают 50 экстРакт аРоматики Са, содеРжащей45,9 вес, % м-ксилола, 20,9 вес. % а-ксилола,Заказ 919/7 Изд, Юо 403 Тираж 568 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 520,8 вес. /о о-ксилола, 12,4 вес. /о этилбензола.Условия опыта, кратность циркуляции (500 н, об/об) и состав катализатора аналогичны примеру 2,Выход жидкого продукта составляет 77,3 вес. /о. Выход бензола и толуола соответственно 63 и 28 мол. %, Селективность деалкилирования определяется суммарным выходом бензола и толуола на прореагировавшее сырье и составляет 99 мол. %. Формула изобретения1. Способ получения ароматических углеводородов деалкилированием алкилбензолов в присутствии водяного пара на родийсодержащем катализаторе при температуре 400 - 600 С и давлении до 40 атм, отличающийс я тем, что, с целью повышения селективности процесса, осуществляют рециркуляцию газообразных продуктов реакции, содержащих водород, окислы углерода и метан, на стадии деалкилирования,10 2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что процесс осуществляют при кратности рециркуляции преимущественно 100 - 1000 нормальных объемов газообразных продуктов на объем жидкого исходного сырья.