Способ выделения этилбензола

312416 Союз Советских Социалистических РевпубликИЗОБРЕТЕ К ПАТЕНТУ висимый от патента М МПК С 07 с 15/О ено 27 Л.1970 ( 1401837/23-4 Приоритет 27.1.1969, М 5314/19 Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров СССРДК 547.534.2(088,8 Опубликовано 19,7111.1971. Бюллетень У та опубликования описания 11.М.1971 Лвторыизобретения ностранцыки и Сейдзи Ниму(Япония) акас Заявите Иностранная фирмаДжапэн Гэз Кемикал Ко Л(Япония) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭТИЛБЕНЗО есь, т. е. смесьсодержащая этилбензола одородй борола на послед- экстракции Исходная ск ксилолов,около 20% Фтористый в Трехфтористь Флегма ксил ней стадии Разбавитель400 - 40 100 - 0,5 Изобретение относится к способу выделения этилбензола из смесей, содержащих изомеры ксилола.Известен способ выделения этилбензола из смесей, содержащих изомеры ксилола, путем экстракции комплексом трехфтористого бора и фтористого водорода в присутствии разбавителя, представляющего собой продукт изомеризации т-ксилола, Однако применяемый комплекс трехфтористого бора и фтористого водорода является также катализатором Фриделя-Крафтса и поэтому вызывает побочные реакции диспропорционирования и трансалкилирования, которые в свою очередь сниж ают выход этилбензола.Для устранения указанного недостатка предлагается проводить экстракцию в присутствии разбавителя - насыщенного С 4 - С 7- алифатического или алициклического углево,дорода, содержащего один третичный атом углерода, например изобутана, изопентана, изогексана, 2-метил- и З-метилгексана, 3-метил-, З-этил-, 2,3-диметил- и 2,4-диметилпентана, 2,2,3-триметилбутана, метил-, этил-, 1,2- диметил- и 1,3-диметилциклопентана, метилциклогексана, метилциклопропана или их смеси с н-гексаном.Для проведения процесса лучше всего использовать компоненты в следующих количествах (моль); О Зкстракцию проводят обычно при +20 до- 50 С, предпочтительно при 0 в ( - 30)С.Причем при температуре экстракцни - 20 С время пребывания меньше 1 час. Рабочее давление от 1 до 20 кг(ела.5 Выделенный рафинат представляет собойраствор этилбензола в насыщенном углеводороде, откуда этилбензол с высокой степенью чистоты может быть легко выделен при перегонке. Изомеры ксилола, имеющие более вы- О сокую основность, чем этилбензол, остаются вэкстракте.На чертеже показан колонный экстрактор, Смесь ксилолов, содержащую этилбензол,загружают в среднюю часть экстрактора 1 по 5 линии 2, фтористый водород и трехфтористыйбор по линиям 3 и 4 соответственно, разбавитель по линии 5, а флегму ксилола, не содержащую этилбензола, по линии б. Рафинат, т. е. смесь разбавителя и этилбензола, отво- О дят нз верхней части аппарата по линии 7, аКонцентрация этилбензола в рафинате (этилбензол/общее количество ароматических углеводородов) = 99 Концентрация этилбензола в фазе экстракта (этилбензол/общее количество ароматических углеводородов) 0,5 Потери этилбензола из-за диспропорционирования или реакции трансалкилирования и т. д. (потери этилбензола/загруженное количество этилбензола) 5 П р и м е р 1. После введения в экстрактор с мешалкой объемом 300 мл 0,79 люль этилбензола, 0,08 моль р-ксилола, 0,08 моль о-ксилола, 0,36 моль метилциклопентана (чистота не менее 99,0%) как растворителя и охлаждения экстрактора до температуры ниже 0 С загружают в него 4,10 моль очищенного безводного фтористого водорода. После перемешивания и охлаждения аппарата до - 25 С вводят в него 0,25 моль трехфтористого бора. Температуру в экстракторе контролируют и поддерживают на уровне - 20 С. Давление в экстракторе 1,5 кг/см.Через 15 мин смесь оставлягот отстаиваться. Образцы анализируют на газовом хроматографе,изомеры ксилола, экстрагированные комплексом Н). ВГз, отводят в виде раствора снизу по линии 8. Можно использовать любой тип экстрактора, если он подходит для проведения процесса противоточным (жидкость - жидкость) способом и позволяет осуществить контакт между углеводородной фазой и фазой фтористого водорода, Например, можно использовать колонну-экстрактор, снабженный перемешивающим устройством.При подходящих условиях, когда этилбензол выделяют путем непрерывного экстрагирования из смеси ксилола, содержащего 20% этилбензола, 40% р- и о-ксилолов и 40% т-ксилола, получают следующие результаты (в %):П р и м е р ы 2, 3. Используя в качестве разбавптеля смесь н-гексана и метилциклопентана (40 мол. % метилциклопетана) или только н-гексан, проводят опыт, как в примере 1.Результаты опытов приведены в табл.1. Таблица 1 Номер примера Условия опыта10 4,10 0,25 4,0 0,25 0,22 0,15 0,79 0,08 0,08 0,36 0,79 0,08 0,08 88,45 7,18 4,37 88,98 6,90 4,10 86,27 9,50 4,23 25 6 щ 63 а о Ф Еф х о х30 0,00 0,00 0,07 0,02 0,01 0,04 0,01 0,36 0,01 0,67 0,05 0,3 0,36 0,01 0,63 0,05 0,03 0,00 0,00 0,00 0,08 0,03 0,00 0,04 0,00 0,00 0,02 0,04 0,02 0,00 0,02 0,10 40 ВыхОд атилбензола, % 68,3 88,7 94,9 Примечание, Состав рафпната и экстракта приводится по отношению к ароматическим углеводородам. 45 П р и м е р ы 4 - 8, В экстрактор загружают250 мл смеси, состав которой приводится в табл, 2, и трехфтористый бор при температуре - 20 С, Перемешивают 20 мин при этой же температуре. Затем экстр агент вымыв ают во дой. Результаты опыта приведены в табл. 2. Загрузка, мольНГ15н-ГексанМегилциклопентанЭтилбензолр-Ксилоло КсилолРафинат, мол. %Этилбензолр-Ксилолт.Ксилоло-Ксилол Продукт, мольРазбавительБензолЭтилбензолт-Ксилолр-Ксилоло-КсилолДиэтилбензол 4,0 0,24 0,36 0,79 0,08 0,08312416 Таблица 2 Номер примера Загрузка, люльНГ ВРз 5,400,32Яетилпеитаи 5,05 0,30 Метилциклопеитаи0,12 0,39 0,01 5,20 0,31Смесь С,5,300,32Изопеитаи 5,00 0,32Изогексан Разбавитель 0,12 0,39 0,01 0,12 0,39 0,01 0,04 0,39 0,01 0,12 0,39 0,01 ЭтилбензолР-Ксилол 98 597 2 70,7 71,7 85,8 Выход этилбеизола, Чо Смесь Сь: 58,8% н-гексана, 21,4% метилциклопентана и 19,8% метилпентана. Дополнительное количество вычисляют по отношению метилциклопентан плюс метилпентан, а количество и-гексана (который не содержит третичного атома углерода) не вычисляют. П р и м е р ы 9 - 14. Смеси, имеющие состав,приведенный в табл, 3, обрабатывают таким же образом, как в примерах 4 - 8. Были получены результаты, представленные в табл.3.5 Таблица 3 Номер примера 12 13 Условия процесса 14 ЗагрузкакольЙгВРзРазбавитель 5,70 0,34и-Пентан 4,86 0,34и-Гексан 4,40 0,26и-Пеитан 5,45 0,33Беизол 5,40 0,32Неогексан Циклогексан 0,12 0,39 0,01 0,12 0,39 0,01 0,12 0,39 0,01 0,12 0,39 0,01 0,12 0,39 0,01 0,12 0,39 0,01 39,23 37,58 2,88 20,12 39,3 Выход этилбеизола, % 59,7 45,8 43,0 48,3 36,4 П р и м е р ы 15 - 16, Смеси, имеющие состав, приведенный в табл. 4, обрабатывают. как в примерах 4 - 8, но не используют никакого разбавителя. П р и м е р 1. Зтилбензол выделяют из смеси ксилолов, используя в качестве разбавителя гексан, смешанный с 30% метилцикло пентана, во вращающемся дисковом контактном аппарате с 50 тарелкамп, Эксгракцию проводят при - 20 С и под давлением 3,5 кг/сл 1 з в течение 30,иии, Результаты приведены в табл, 5. Результаты приведены в табл. 4. Продукт, мол, %РазбавительБеизолЭтилбензолр-КсилолДиэтилбеизол Этилбензолр-КсилолПродукт, мол. /ьРазбавительБеизолЭтилбеизолр-КсилолДиэтилбеизол 28,98 12,18 48,21 2,74 7,80 25,41 25,13 28,50 2,04 18,89312416 Таблица 4 Номер примера Условия процесса 16 15 Загрузка мольНГВЕьЭтилбензолр-Ксилол 9,00 0,54 0,57 0,12 8,90 0,53 0,57 0,12- 30 Состав рафината, мол. %БензолЭтилбензолр-КсилолДиэтилбензол 21,79 63,97 12,01 2,23 11,97 74,93 9,11 3,99 Состав экстракта, мол. %БензолЭтилбензолр-КсилолДиэтилбензол 18,2134,24 20,94 26,63 11,59 45,01 23,7219 68 й х ьщ Ф х Я х а Продукт, мольБензолЭтилбензолр-КсилолДиэтилбензол 0,040,26 0,03 0,01 0,07 0,13 0,08 0,10 0,08 0,23 0,04 0,01 0,04 0,17 0,09 0,07 75,4 63,2 Выход этилбензола, % Таблица 5 Скорость потока, люоль/час0 96,5 6,2 962,9 86,6 963 86,7 Изд.117 Заказ 2877/18 НИИП Тираж 47 одписное пография, пр. Сапунова,Температура экстракции, С - 20 БензолТолуолЭтилбензолр-Ксилолт-Ксилоло-КсилолУглеводородвыше С 9Св насьпценныйуглеводородНРВРэ Предмет изобретения 1. Способ выделения этилбензола из смесей,содержащих изомеры ксилола, путем экстракции комплексом трехфтористого бора и фтористого водорода в присутствии разбавителя, отличающийся тем, что, с целью повыщения выхода целевого продукта, в качестверазбавителя используют насыщенный С 4 - С 710 алифатический или алициклический углеводород, содержащий один третичный атом углерода,2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вкачестве разбавителя используют изопентан15 и/или изогексан, и/или метилциклогексан,и/или метилциклопропан, и/или их смеси сн-гексаном.