Способ совместного получения бензола и фенолов

Способ совместного получения бензола и фенолов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЛА И ФЕНОЛОВ из толуола при 700-765 С в присутствии кислорода или воздуха и активирующей добавки, отличающийся тем, что, с целью повышения суммарной селектив ности процесса по бензолу и фенолам и упрощения технологии, в качестве активирующей добавки используют метанол в количестве 0,3-2% от массы исходного толуола.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ И

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫЛИ (21) 3465409/23-04 (22) 11.05.82 (46) 15.10.84. Бюл. N - 38 (72) О.M. Ревенко, Х.Е. Хчеян и Д.Л. Шрайман (53) 547.532.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 358928, кл. С 07 С 39/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

771078, кл. С 07 С 39/04, 1980 (прототип).

„.SU„„111 29 А

3(Я) С 07 С 15/04: С 07 С 39 04 (54) (57) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ

БЕНЗОЛА И ФЕНОЛОВ из толуола при

700-765 С в присутствии кислорода или воздуха и активирующей добавки, отличающийся тем, что, с целью повышения суммарной селектив-ности процесса по бензолу и фенолам и упрощения технологии, в качестве активирующей добавки используют метанол в количестве 0,3-2Х от массы исходного толуола.

50

1 11

Изобретение относится к способу получения бенэола и фенолов, которые являются важнейшими моноготоннажными продуктами современного органичен кого и нефтехимического синтеза.

Известен способ совместного получения бенэола, этилбенэола, стирола и фенолов путем окисления толуола и алканов С. -С в присутствии кисло 1 + рода или кислородсодержащего газа при

600-1000 С. Кислород используется в количестве 1-26 об.X. Малярное соотношение толуола и парафиновых углеводородов в исходной смеси составляет (2: 1)-(1:20), лучше (1:5)-(1:10)

Исходные реагенты подаются с объемной скоростью 500-5000 ч ", предпочтительно 2000-3500 ч . Конверсия толуола составляет 30 — 40 . Суммарный выход всех указанных продуктов достигает 90, при этом выход бензола и фенолов в сумме составляет

50 60 Г11.

Недостаток этого способа — низкая селективность по бензолу .и фенолам.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ совместного получения бензола, этилбензола, стирола и фенолов путем окислительного превращения парогазовой смеси тоауола н алканов — С„-С .— активирующих добавок (соотношение толуол/парафин = 1:(5-20) при 600 .—

800 С в присутствии кислорода или воздуха (содержание кислорода в исходной парогазовой смеси 5-20 об. ) и добавок формальдегида, ацетальдегида, бензальдегида или их смеси в количестве 0,2-10 вес.Х. Реакцию проводят при атмосферном давлении н объемной скорости 3600-36000 ч ".

Наилучшие результаты достигаются при осуществлении процесса в присутствии инертного,разбавителя — паров воды, при нх содержании в исходной смеси 20-40 об. .

Конверсия толуола в зависимости от условий достигает 43 - 59Х при селективности по бензолу до 36Х; по этнлбенэолу до ЗОХ; по стиролу до

25 и по фенолам до 22 . Суммарная селективность по бензолу и фенолам составляет 58 С2 3.

Недостатки способа — небольшая селектнвность по бензолу и фенолам, а также необходимость рецикла избытка алканов — С„-С+, что требует дополнительного технологического оформления н энергетических затрат.

18629 . 2

Цель изобретения — повышение суммарной. селективности процесса по. бенэолу и фенолам, а также упрощение технологии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу совместного получения бензола и фенолов путем окислительного превращения толуола при 700"765 С в .присутствии кислоро"

I0 да или воздуха (содержание кислорода в исходной парогазовой смеси

3-25 об.Х) в качестве актнвирующей добавки используют метанол в количестве 0,3"2 от массы исходного толуола.

I5

Реакцию проводят при атмосферном давлении н объемной скорости 600036000 ч-" . Наилучшие результаты достигаются при осуществлении процесса в присутствии инертного разбавителя— паров воды при их содержании в исходной смеси 10-15 моль на 1 моль толуола.

Проведение процесса в отсутствии алканов — С„-С+ позволяет исключить расход толуола на образование этилбензола и стирола, а следовательно, увеличить селективность по целевым продуктам — бензолу и фенолам до

72Х. Введение в реагирующую систему добавок метанола позволяет .интенсифицировать процесс и удержать конверсию толуола на уровне 60Х, Пример 1 (сравнительный).

Газопаровую смесь толуола, воздуха и воды, взятую в молярном соотношении

1:9,5:5,5, пропускают через реактор с объемной скоростью 12000 ч "при

765 С.

Конверсия толуола 28,0Х. Выход на прореагировавший толуол, мол. : бензол 36,5; фенолы 24,5. Суммарный выход целевых продуктов 61,ОХ, Пример 2. Газопаровую смесь толуола, воздуха, воды и метанола, взятую в молярном соотношении 1:9,5;

: 5,5: 0,0433 (содержание метанола

1,5 вес. от веса толуола), пропускают через реактор с объемной скоростью

12000 ч 1 при 765 С.

Конверсия толуола 60,0 . Выход на прореагировавшнй толуол, мол. : бензол 43,5; фенолы 28,0. Суммарный выход целевых продуктов 71,5 мол. .

Пример 3. Газопаровую смесь толуола, кислорода, азота, воды н метанола в молярном соотношении 1:

1.: 1, 89: 1,89: 10,35:0,043 (содержание метанола 1 5 Х от веса толуола) 3 111 пропускают через реактор с объемной скоростью 9100 ч при 750 С.

Конверсия толуола 43,5X. Выход на прореагировавший толуол, мол.:Х бензол 30,6, фенолы 30,2. Суммарный выход целевых продуктов 60,8 ..

Пример 4. Газопаровую смесь толуола, воздуха, воды и метанола в молярном соотношении 1: 11,9:3:0,043 (содержание метанола 1,5 вес. от веса толуола) пропускают через реактор с объемной скоростью 9230 ч " при

725 С.

Конверсия толуола 45,0 .. Выход на, прореагировавший толуол,мол,X:; бензол 33,0; фенолы 27,8. Суммарный выход целевых продуктов 60,8 мол. .

Пример 5. Газопаровую смесь толуола, воздуха, воды и-метанола в молярном соотношении 1:9,5:5,5:0,014 (содержание метанола 0,5 вес. . от. веса толуола) пропускают через реактор с объемной скоростью 9000 ч при

750 С.

Конверсия толуола 37,ОХ. Выход на прореагировавший толуол, мол.Х; бензол 38,1; фенолы 33,7. Суммарный выход целевых продуКтов 71,8 мол. Х, Пример 6. Газопаровую смесь толуола, воздуха, воды и метанола в, молярном соотношении 1: 14,3;3:0,057 (содержание метанола 2,0 вес. Х от веса толуола) пропускают через реактор с объемной скоростью 36000 ч 1 при 720 С.

Конверсия толуола 42,0Х. Выход на прореагировавший толуол, мол. : бензол 34,5; фенолы 30,9. Суммарный вьмод целевых продуктов 65,4 мол. .

Пример 7. Газопаровую смесь толуола, кислорода, азота, воды и метанола в молярном соотношении

1:1,38: 10,:3:0,03 (содержание метанола 1,0Х от веса толуола) пропускают через реактор с объемной скоростью

8780 ч " при 750 С.

Конверсия толуола 33,0 . Выход на нрореагировавший толуол, мол. " бензол 43,5; фенолы 25,3. Суммарный выход целевых продуктов 68,8 мол.Х.

ВНИИПИ Заказ 7366/17 Тираж 409 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Пример 8. Газопаровую смесь толуола, кислорода, азота, воды и метанола в.молярном соотношении

8629 4

1: 2: 10: 3: 0,014 (содержание метанола

О,5Х от веса толуола) пропускают через реактор с объемной скоростью

9000 ч " при 700 С.

Конверсия толуола 27,0Х. Выход на прореагировавший толуол, мол.Х: бензол 28,4; фенолы 38,4. Суммарный вьмод целевых продуктов 66,8 мас.Х.

Пример 9. Газопаровую смесь

10 толуола, кислорода, азота, воды и метанола в молярном соотношении .

1:2:10:3:0,0086 (содержание метанола . 0,3 от веса толула) пропускают че- рез реактор с объемной скоростью

18000 ч при 750 С.

Конверсия толуола 25,0Х. Выход на прореагировавший толуол, мол. : бензол 40,9; фенолы 30,2. Суммарный выход целевых продуктов 71,1 мол.Х, Пример 10. Гаэопаровую смесь толуола, кислорода, азота, воды и метанола в молярном соотношении

1:0,7:10,0:3,3:0,014 (содержание метанола 0,5Х от веса толуола) пропускают через реактор с объемной скоростью 8370 ч " при 750 С.

Конверсия толуола 19,5Х. Выход на прореагировавшнй толуол, мол.Х: бенэол 39,7; фенолы 24,2. Суммарный выход целевых продуктов 63,9 мол.X.

Пример 11. Газопаровую смесь толуола воздуха, воды и метилового спирта, взятую в молярном соотношении 1 9,5:5,5:0,029 (содержание метанола 1 вес. от веса толуола), 35 пропускают через кварцевыи реактор с внутренним диаметром 22 мм и длиной реакционной эоны 60 мм с объемной скоростью 7200 ч " при 735 С.

Конверсия толуола 55,0Х. Выход на

40 прореагировавший толуол, мол. : бензол 33,4; фенолы 33,1. Суммарный выход целевых продуктов 66,5 мол.Х, Таким. образом, предлагаемый способ позволяет увеличить селектив45 ность образования бензола и фенола при получении их непосредственно из толуола на 15-20Х, при этом конвер, сия толуола сохраняется на уровне 60Х, Кроме того, упрощается технология получения целевых продуктов, так как исключается необходимость рецикла газовой фазы, а также упрощается технология выделения целевых продуктов. !