Способ получения стирола

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 51 4 С 07 С 5/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/2320 Трудового нефтехими Мамедали иев, Р.М. а, ВС.М. аркисов.14(088.8 сно Знамецеси а алышннскиадзи-Касум ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 3504104 (22) 27.09.8 (46) 30.05.8 (71) Ордена ни институт сов им. Ю.Г (72) В.С. Ал Н.Т. Рагнмов и Б.Г. Тер-С (53) 547.538(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА путем окислительного дегидрирования этилбенэола при повышенной температуре в среде водяного пара на катализаторе на основе окислов сурьмы и никеля, нанесенных на окись алюминия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьзиения выхода стирола, используют катализатор, дополнительно содершащий окись ванадия и в качестве окиси алюминия - -окис алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.йфОкись никеля 9-11 Окись ванадия 4-5 Окись сурьмы 13 Г-Окись алюмии п ния Остальное роцесс проводят при 500-620 С1 12Изобретение относится к получениюмономеров синтетического каучука, в частности стирола, окислительным дегидрированием этилбензола.Известен способ, согласно которому процесс окислительного дегидрирования этилбензола проводится над кальций (стронций)-никельфосфатным катализатором при избыточном давлении 0,5-5 ати, мольном соотношении ЭБ;О :Н О = 1:(0,5-4):(4-16) и 450- 650 С. При 535 С выход и селективность па стиролу составляют 61 и 883 соответственно 1).Недостатком способа является относительно невысокие конверсия исходного сырья ( нб 9 Е) и селективность процесса, а также необходимость применения избыточного давления.Известен способ, согласно которому окислительное дегидрирование этилбенэола проводится в присутствии катализатора на основе стронцийсиликата. При 525 С, мольном соотношении ЭБ:О = 1:2 и объемной скорости по углеводороду 0,4 ч выход и селективность по стиролу составляют 68,8 и 93,63 соответственно21,Известен также способ, согласно которому процесс окислительного дегидрирования проводится при 200- 500 С и мольном соотношении ЭБ;О1:(1-1,7) на предварительно зауглероженной (в течение 15-20 ч) -окиси алюминия, обработанной минеральной кислотой (Фосфорной или борной). При 500 С и объемной скорости по жидкому углеводороду 0,9 ч выход и селективность стирала составляют соответственно 67 и 90,77 Максимальная селективность (1003) наблюдается при выходе стирола 5,3 мол,Х ( 31.Однако способ характеризуется низкими. выходами в условиях, когда селективность достигает максимального значения. Наиболее близок к предлагаемому способ получения стирола путем окислительного дегидрирования этилбензола при 200-600 фС в среде водяного пара на катализаторе, содержащем окись сурьмы и окислы металлов (имеющих атомный номер 22-50, 57-83, 90 или 92, например ванадия, хрома, железа, кобальта, никеля или висмута), нанесенных на окись алюминия или двуокись кремния, или диатомовую землю. Сырье может содержать 10-30 об.734397 2 30 35 40 45 зат после конденсации и отделения идентифицируется и анализируется хро,матографически. 10 5 25 этилбензола и 5-45 об.Е кислорода, т.е. мольное соотношение этилбензол кислород 0,68:18. Выход стирола 36- 577., селективность 83-89%41,Недостатком способа являются невысокие выход и селективность стирола.Цель изобретения - повышение выхода стирола. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения стирола путем окислительного дегидрирования этилбензола при 500-620 С в среде водяного пара на катализаторе, содержащем окись никеля, окись ванадия, окись сурьмы и ф-окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас .Х:Окись никеля 9-11Окись ванадия 4-5Окись сурьмы 11-13у-Окись алюминия Остальное Максимальному выходу стирола 903 соответствует селективность 97,97.; максимальная селективность99,37, наблюдается при выходе стирола69,5 Е. Нанесение на -окись алюминия никельванадийсурьмяной композиции приводит к резкому повышению дегидрирующей способности частично зауглероженной.(восстановленной) поверхности катализатора. Высокая активность никельванадийсурьмяной системы позволяет проводить процесс без нарушения селективности при высоких температурах в условиях, когда выход стирола достигает приемлемых значений (-707). При этом сохраняется определенная степень восстановленности контакта, что обеспечивает высокую селективность его действия. При работе не требуется предварительной стадии зауглероживания катализатора. Рабочие условия устанавливаются в течение 10-15 мин от начала пуска сырья в реактор. Процесс проводят в металлическом адиабатическом реакторе. Каъ тализатор в количестве 10-15 см разбавляют инертной насадкой (1:3) . Температура в реакционной зоне поддерживается 500-620 С при мольном соотношении ЭБ:0,Н О = 1:(0,7-1,2)::(10-30) и объемной скорости этилбенэола 0,3-1,5 ч . Жидкий каталиводы с помощью делительной воронки(р-Л 3, О, )ОстальноеЖидкий этилбензол через испаритель, в котором при 300 С смешивается с кислородом и водяным паром, поступает в реактор. Сконденсированныйпосле холодильника жидкий катализатиз отстойника отделяют от воды, сушат, идентифицируют и анализируютхроматографически.Загрузка катализатора 15 см(1.0 г), объемная скорость по жидкому углеводороду 1,0 ч , мольное соотношение ЭБ:О :Н О = 1;1:18, температура 610 С,Степень превращения этилбензола80,6 , выход стирола на пропущенныйэтилбензол 75,0 ., селективность 93 Х.Состав продуктов в жидком катализате, мол. :Бензол 2,7Толуол 2,9Этилбензол 19,4Стирол 75,0П р и м е р 2. Методика проведения опыта и состав катализатора аналогичны описанным в примере 1.Загрузка катализатора 20 смз(13,3 г), объемная скорость по жидкому углеводороду 0,2 ч ", мольноесоотношение ЭБ:О :Н О = 1;1,2;20,отемпература 615 С.Степень превращения этилбензола79,9 Х, выход стирола.на пропущенныйэтилбензол 76,3 Х, селективность95,5 .Состав продуктов в жидком катали-зате, мол, :Бензол 2,2Толуол 1 ф 4Этилбензол 20,1Стирал 76,3П р и м е р 3. Методика проведения опыта аналогична описаннойв примере 1.Состав катализатора, мас.Х:Окись никеля 11Окись ванадия 5Окись сурьмы 13Ф-Окись алюминия ОстальноеЗагрузка катализатора 15 смз(1 О г), объемная скорость по жидкому35 2343974углеводороду Р,5 ч , мольное соотношение ЭБ:О :Н О 1:1,2:15, температура 620 С.Степень превращения этилбензола90,8 ,.выход стирола на пропущенныйэтилбензол 77,6 Х, селективность85, 5Состав продуктов в жидком, катализате, мол. :Бензол 7,2Толуол 6,0Этилбензол 9,2Стирол 77,6П р и м е р 4. Методика проведения опыта аналогична описанной в примере 1. Состав катализатора соответствует приведенному в примере 3.Загрузка катализатора 15 см(10 г), объемная скорость по жидкомууглеводОроду 0 3 чмольное СООТНОшение ЭБ:О :Н О = 1:1,2:10, температура 522 С. Степень превращения этилбензола 91,8 , выход стирола напропущенный этилбенэол 90,0 Х, селективность 97,9Состав продуктов в жидком катализате, мол.Х:Бензол 1,0Толуол 0,8 30Этилбензол 8,2Стирол 90,0П р и м е р 5. Методика проведения опыта аналогична описанной в примере 1.Состав катализатора, мас.Х:Окись никеля 10Окись ванадия 4,5Окись сурьмы 12.г-Окись алюминия ОстальноеЗагрузка катализатора 15 см 40 (10 г), объемная скорость по жидкому углеводороду 0,3 ч , мольное соотношение ЭБ:О :Н 0 щ :0,8:20,температура 500 С.Степень превращеиия.этилбензола.70,0 Х, выход стирола на пропущенныйэтилбензол 69,5 Х, селективность99,3 Х.Состав продуктов в жидком катализате, мол.Х:50 Бензол 0,2Толуол 0,3Этилбензол 30,0Стирол 69,5П р и м е р 6, Методика проведения Опыта и состав катализатора аналогичны описанным в примере 1.Загрузка катализатора 15 см(10 г), объемная скорость по жидко1234397 му углеводороду 0,3 ч ", мольное. соотношение ЭБО.Н О 1:0,7:24, температура 580 фС.Степень превращения этилбензола 66,33, выход стирола на пропущенный этилбензол 58,33, селективность 883.Состав продуктов в жидком катализате, мол.Х:Бензол 1 ОТолуолЭтилбензолСтирол Выход стирола Д Объемнаяскорость,ч (йожидкомуна фпро"пущенныйЭБ на раз ложенный ЭБ угле доро 610 1,0 615 0,2 0 6,5 1,5 33,7 58,3 93,76,3 5 у 0,5 1,2 62 7,В табв .зависимемкой ск цести риведен выход ст от температуры и процесса. ола 1бъ 2 0 9.7,ос 0,3,5 99 Таким обртавляет 753-99,33. ом, выход стирола со,ОХ при селективности 8,3 20 5 3 88,0 Заказ 2 51/29 Тираж 379 П ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/