Способ получения цимола

Способ получения цимола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к способам получения цимола - исходного продукта для синтеза крезолов. Цель - снижение расхода сырья, катализатора и повышение производительности процесса. Процесс ведут алкилированием толуола пропиленом при 90-140°С в присутствии катализаторного комплекса на основе AICI<SP POS="POST">3</SP>, толуола и полиалкилтолуолов при суммарном расходе AICI<SP POS="POST">3</SP> 1,0-2,5 мол.% от пропилена. Комплекс вводят порциями, причем сначала вводят 25-70 мас.% от его общего количества вместе с сырьем, а затем остальное количество равными порциями с интервалом 5-30 мин при общем времени контакта 10-60 мин. Способ позволяет снизить расход толуола на 107-119 кг/т цимола, пропилена на 148-154 кг/т цимола, AICI<SP POS="POST">3</SP> в 2,4-6 раз и увеличить производительность процесса в 2-10 раз, т.е. от 0,17 до 0,33-2 т/м<SB POS="POST">3</SB>.ч. 6 табл. 1 ил.

союз сонетсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

151! 4 С 07 С 2/68, 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВУ

1. . 1

ГОсудАРстВенный номитет па изоБРетениям и отнРытиям пРи гннт сссР (21 ) 4321555/23-04 (22) 2! .09.87 (46) 15.05.89. Бюл. Р 18 (72) В.В,Лобкина, Л.А.Эфендиева, Г.А.Рейтман, В.П.Маркосова, В.Г.Кочаров, P.À.éèëèïíîâà и В.И.Филиппов (53) 547.536.21,023 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 232222, кл. С 07 С 2/68, 1966.

Козик Б.Л . и др, Получение цимолов алкилированием толуола. Химия и технология топлив и масел, 1961, 9 10, с,9. (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИМОЛА (57) Изобретение относится к нефтехимии, в частности к способам получения цимола — исходного продукта для синтеза крезолов. Цель . — снижеИзобретение относится к нефтехимии, в частности к способу получения цимола, являющегося исходным продуктом для получения крезолов, используемых для синтеза крезолформальдегидных смол.

Целью изобретения является снижение расхода сырья, катализатора и повышение производительности процесса путем увеличения съема целевого продукта с единицы реакционного объема за счет применения порционной подачи катализатора, что позволяет умень шить его суммарный расход, общее время контакта и приводит к повьппению съема целевого продукта и снтр«ению расхода сырья.

„„Я0„„1479449 ние расхода сырья, катализатора и повышение производительности процесса, Процесс ведут алкилированием толуола пропиленом при 90-140 С в присутствии катализаторного комплекса на основе AICj., толуола и нолиалкилтолуолов при суммарном расходе

А1С1 1,0-2,5 мол,Е от пропилена, Комплекс вводят порциями, причем сначала вводят 25-70 мас.Х от его общего количества вместе с сырьем, а затем остальное количество равными порциями с интергалом 5-30 MHH при общем времени контакта 10-60 мич,Способ позволяет снизить расход толуола на 107-119 кг/т цимола пропилена

Э 4> на 148-154 кг/т цимола, А1C3 > в 2,46 раз и увеличить произвоцительность процесса в 2-10 раз, т, е „от 0,17 до 0,33 — 2 т/м ч, 6 табл. 1 ил, 3 4

2 ц

На чертеже приведена принципиальная схема проведения процесса получения цимола согласно предлагаемому способу.

По линиям 1 — 4 в алкилатор 5 по- "@ дают соответственно 25 — 70 мас,R ката- ЯР лизаторного комплекса, свежий толуол, пропилеи,рециркулируемые полиалкилбензолы и возвратный толуол.Тепло реакции алкилирования отводят цирку- р ляцией алкилата через холодильник 6.

Ъ

Остальное количество катализатора вводят в алкилатор равными порциями по линиям 7-11 через заданные промежутки времени. Продукты реакции отводят из алкилатора 5 по линии 1 2 и после охлаждения в холодильнике 13

1479449 подвергают очистке от катализаторного комплекса в блоке 14. Затем по линии 15 смесь продуктов реакции поступает в блок разделения 16, где выделяют товарный цимол, отводимый по линии 17, возвратный толуол, отводимый по линии 18, рециркулируемые полиалкилтолуолы, отводимые по линии

19, побочные продукты и смолу, отво- 10 димые соответственно по линиям 20 и 21.

Пример 1. В нижнюю часть алкилатора 5 подают сырье: пропилеи по линии 3, свежий толуол по линии

2, возвратные толуол и полиалкилболуолы (ПАТ) по линии 4. Катализаторный комплекс поступает в реактор в две точки. SÎ от общего его количества поступает в реактор вместе с 2п сырьем по линии 1, а остальное количества — в среднюю часть реактора по линии 1), Место ввода этой порции по высоте реактора определяется заданным интервалом в порционной пода- 25 че катализатора 30 мин. Температура в алкилаторе поддерживается в предео лах 100-110 С, мольное отношение толуол: пропилеп = 3,3, Общее количество используемого хлористого алюминия составляет 1,4 мас, . в расчете на пропилен. Общее время контакта

50 мин. Реакционная масса с верха реактора далее поступает на охлаждение, очистку от катализатора и разделение продуктов реакции в соответствии с технологической схемой.

Расходы компонентов и их содержание в технологических потоках приведены в табл,1 в соответствии с но- 40 мерами технологических линий на фиг.l, Расходы сырья и реагентов, а также величина съема товарного цимола с единицы реакционного объема приводятся в табл.б„

Пример 2, Процесс проводят аналогично примеру l, только 25 катализаторного комплекса подают с сырьем, а остлльное количество делят на три равных потока (по 25 ) и подают B реактор по линиям 11,10 и 9 с интернллом 15 мин, Общее количество А ".1> составляет

2,5 мол. на пропилен,,общее время контакта — 60 мин. Полученные резуль55 таты представлены в табл, 2 и 6, Пример 3„ Процесс проводят аналогично примеру 2, только 70 . катализаторного комплекса подают вместе с сырьем, а остальное количество — с интервалом в 5 мин по линии 11 . Общее количество AlC1 составляет 1,0,мол., на пропилен, общее время контакта — 10 мин„

Полученные результаты представлены в табл. 3 и 6.

Пример 4 (сравнительный).

Процесс проводят аналогично примеру

1, только 80 катализаторного комплекса подают вместе с сырьем, а остальное количество — с интервалом в 40 мин по линии 11. Общее количество А1Г1 составляет 0,8 мол, на пропилен, общее время контакта

80 мин.

Полученные результаты представлены в табл. 4 и 6.

Пример 5 (сравнительный).

Процесс проводят аналогично примеру

1, только весь катализаторный комплекс подают вместе с сырьем по линии 1. Общее количество А1С1з составляет 6 мол. на пропилен, общее время контакта — 120 мин.

Пример ы 6-7. Процесс проводят в условиях примера 1 с тем отличием, что в алкилаторе(пример б) температура 140 С, в примере 7 о

90 С., Расходы компонентов и их содержание в технологических потоках приведены в табл.5 в соответствии . с номерами технологических линий иа фиг.l.

Расходы сырья и реагентов, а также величина съема товарного цимола с единицы реакционного объема приводятся в табл.б.

Уменьшение доли катализатора, подаваемого с сырьем, ниже 25 -. приведет к неполной конверсии пропилена, а следовательно, к увеличению расхода сырья и уменьшению съема целевого продукта. К этому же эффекту приведет снижение общего времени контактирования менее 10 мин, что приводит .> помимо этого, к неблагоприятному изомерному составу, Уменьшение интервала Voполнительной подачи комплекса менее > мин при общем времени контакта свыше 30 мин приведет к необходимости резкого увеличения количества точек внодл комплекса, что повлечет конструкционнотехиические трудности.

Увеличение общего к >личествл ис пользуемого катализлторл св;и >е

14794

2,5 мол,% на пропилен приведет, во-первых, к повьппению его расхода и, как следствие этого, к повышенному образованию побочных и смолы, а следовательно, к, увеличению расхода

5 реагентов — толуола и пропилена, Снижение общего количества используемого катализатора ниже 1 мол,% на пропилен приводит к тому, что его не хватает для завершения изомеризации и получения равновесного изомерного состава (2-3 мас.%) (табл.4, табл.б, пример 4). Увеличение доли катализатора при этом до 80% и увеличение общего времени контакта до 80 мин и интервала подачи комплекса до

40 мин приводят к получению некондиционного продукта (по изомерному составу).

Осуществление данно1 о способа позволяет по сравнению с известным способом снизить расход толуола на

107-,119 кг/т цимола, пропилена на

Таблнпа1

Расход компонентов по технологическим потокам

Компоненты

KoMlnpéo с сырьем

1} олннтельный ко лекс эвратный нуол

-т

xr/ч мас.X г/ч мас.X мас.Х

1059 00

94,61

51SO 54 .

2395, BO

61,24

35 00

3o,З6

22,50

61,24

35,0Î

100,ОО

39,Э6

22,50

5,39

100,00

295)1G

5475 70

2т42

64э28

3 76

100,00

Э,76

100,00

2,42

64,28

100 ° 00

1059 00

2395,80

100 00

Продолжение табл.1 всход ксеетоне вским потокам компоненты

1 21

Смола

12

Реакционная масс онная са мас. Х

T мас,Т кг/ч ма

5259,26

45 ° 00

5259,26

58,05

0,5О

58 35

3000,00 33,12 3000,00 33,28 3000,00 100,00

65эоо

° 32 ° 50

2,5О

1950,00

975,00

75,00

1950,00

975тоо

75,00

21, 53

10,76

0 ° 83!

950 00

975,00

75,00

21, 64

1О,В1 о,вз

379,00 4,20

379,00

4 ° 1В

379р00 100,00 з,зз

О,ВЬ

1OO,ÎÎ

ЭОО,О0 З,З1

75,80 О,ВЬ

1059 ° 16 100,00

300,00

75,80

9014,06

10О,О

10О,О

75 ° 80

75,80

З79,OO

10О,00

1ОО,ОО зооо,оо

Пропилеи

Толуол

Хлорнстый атасминнй

Пииол (сумиа иэомеров ) в том чнсла1 мета-пнмол пара-днмол орте-днмол

Побочные продукты (этнлтолуол,ксилол> бутнлтбл

on) в сумме

Полналкнлтолуолы (ПЛТГ

Смола

Итого

Пропилеп

Толуол

Хлористый алнмнннй

Ппмол (сумма нэомеров ) в том числе: мета-пнмол пара-пнмол орто-пю ол

Побочные продукты (этплтолуал,кснлол, бутнлтолуол) в сумме

Попиапкилтопуолы (ПЬТ)

Смола

Итого

49 6

148-154 кг/т цимола, хлористого алюминия в ?,4-6 раз и увеличить ст ем цимола с единицы реакционного объема в 2-10 раз. о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ получения цимола путем алкилировання толуола пропиленом при о

90-140 С в присутствии катализаторного комплекса на основе хлористого алюминия, толуола и полиалкилтолуолов,отличающийся тем, что, с целью снижения расхода сырья, катализатора и повьппения производительности процесса, катализа торный комплекс вводят порциями при подаче

25-70 мас.%. от общего расхода вместе с сырьем и подаче остального количества равными порциями с интервалами 5-30 мин и процесс ведут при общем времени контакта -10-60 мнн, и суммарном расходе хлористого алюминия 1,0-2,5 мол.% на взятый пропилеи.

1479449

Таблица 2

Компоненты

1068,6 100,00

24l5s00 100,00

58,47

6l,39

5S,47»3

61ь39

5075,57 94,57

21ь23 35,00 21,23х3 35,00

2ь19 3 ° 61 2ь19»

60,66 100,00 60,66хЗ

3,61

100,00

2415ьО0

I00i00

Продел»ение табл.2 каи

Компоненты

Побочные продук

Смола

) .ь

5309 45 58,39

5309,45 57,85

0,92

84,92

3000,00 32,99 3000,00 100s00

3000,00 32ь69

21 28

10,65

0,76!

953,00 21,48

978,00 10,75

69,00 Ds76

1953 ОО

978,00

69ьОО

1953ьОО 65ь10

978,00 32,60

69,00 2,30

403,00 4,39

403,00

403 00 4,43!

00 ° 00

3,27 300,00 3,30

0,88 80,60 0,89

100ьОО 9093 05 100,00

300,00

80ь6П

9177,97

100,00

100s00

80,60

80,60

3000,00 100,00 403,00

100i00

Т а б л н ц а 3

Расход.компонентов по технологическим потокам

Комп

Т + возвратный топуол

-т г/ч иас.X

1050,30 100,00

2379ьОО 100ьО - 5154 ° 54 94,56

Пропилеи

Толуол

Хлорнстый атиОииннй

Пимол (сумма иэоиеров) в том числе:

61,47

41,04

6l,47 17ь59

Пропилеи

Толуол

Хлор истый алюминий

Пниол (сумма нзоиеров) в том числе: мета-цниол пара-цииол орто-цимол

Побочные продукты (этилтолуоль к снлол, б утил толуол)

Полиалкнлтолуолы (ПАТ)

Смола

Итого

Пропилеи

Толуол

Хлорнстьб! алимн ш1Й

Пнмол (сумма нзомеров) в тои числе: мета-цнмоп пара-щегол орто-цжол

Побочные продукты (этнлтолуол, кснлол,бутиптолуол)

Полналкнптолуолы (ПАТ)

Смола

Итого

23,37 35,00 10s01 35ь00

291,24 5,43

1068,60 100s00 5366,81 100,00

1479449 томно

+ воэвраттолуол

Пропилеп олуол кг/ч мас. Х

r/÷ мас.

2,36

66,77 5,44 !

00,00

1,00 . 3,53

3.53

100,00

296,64

100>00 5451 >18!

050,30

28,60 )ОО,ОО

2379 00 !00,00

Компоненты

20 бочные продукты

Смола т кг/ч (мас.X

58,08 52!3,!7

5213,17

33,38

3000,00

58,30

0i37

33,42 3000,00 33,55!

00,00

3000,00

1953,00

960,00

87ioo

21,75

10,69

0,98

2I, 84

10,73

0 98

l953,00

960,00

87,ОО

65,

32,0

2,9

1953,00

960,00

87,00

357,75

3,98 357,75 4>00

357,75!

00,00

3,35

0,80

100,0О

3,34 300,00

0,81 71,55

100;00 8942,47

300,00

71,55

8975 ° 85

71 ° 55

100,00 71,55

IO0iOO

IO0>O0

357,75

3000,00

I00,00

Т а б л н ц а 4

Т +воэвратньй

1 мплекс

Хамло то. с ье кт /ч . иас.Х

1062,00

l00iОО

2406,00 100,00

9,49 . 61 50

5223,30 94,62

37,95.

21,60

6 l, 50

35,08

5 ° 40

35,ОО

3,50

)ОО,ОО

5 38 ! 00,00

297,30

5520,60

2,16

6l T l

3,50

100,0O

0 54 ! 5,43

2406 ° 00 100,00

1062,00 100,00мета-цимол пара-цнмол орт>г-цнмол

Побочные продукты (этилтолуол, кснлол, бутилтолуол)

Полиалкил толуолы(ПАТ )

Смола

Итого

Пропилеи

Тол уол

Хпорнстъй алюминий

Цимол (c a ивомеров ) в том числе: мета-цнмол пара-цимол арто-цнмол

Побочные продукты (этилтолуол, ксилол, бутилтолуол)

Полиалкилтолуолы(ПАТ)

Смола

Итого

Пропилеи

„Тол уол ! Хлористой алк>миннй

Пнмол в том числе:

7 мега-цимол пара-цимол ор то-цим оп

> Побочные продукты (этилтолуол, .ксилол,бутилтолуол в сумме)

Полиалкилто, луолы (ПАТ)

Смола

Итого !

О

Продолжение табл.3

Расход компонентов по технологическим потокам

Продолжение табл.3

Расход компонентов по тегчологическточ потокам

Расход компонентов по технологическ1оч потравы!

147Е449

Продолжение табл.4

Трвариый лимол

21

Смола

Побочные проКо кг/ч мас.X

Пропилеи

Толуол

Хлористый алк>милий

Цинол в то> ° числе: нега-аимол

58, 14

5270>74

70,74

58 ° 32

33,19

А93А

33,09

27,00

3000,00

3А00>АА

3000,00

17,64 1599,90

12,57 1140 OО

2,88 260, 10

1699„90 !

140>00

26A>l0

53,33

38,00

8,67

l7 70

12,61

2,88

t 599,90

1140,00

260,!О

390,00 IOA OA

4,30 390>ОО 4,3!

390 AA

300,0 3,32

78,0 0 86

9038,74. 100,00

300,0 }

78,00

9065,74

3 3

А,86

100,0

I 00,00

100>00

78,00

78,00

390,00

l0Ai00

3AGA,О0

1 00,00

Таблица5! 513>17

1ОО ОО

Пропилеи

Топуол

Хлсрнст>а! вовс>ни}}

1Ьо>ол в том числе: ката-немел пара-сз»сл орта-никол

Побочные продукты (этнлтолуоп,кси" лол,бутилталуол)

Полиапкилтолуолы (ПАТ)

Смола

Итого

3978>54

289,14

3000,00

45,13

3,28

34,02

60,33

35,12

92,99

3481 ° 86

496,68

289,!4

2736,83!

oo,оо!

992>ОО

93О,ОО

78,ОО

22,59

10,55 0,88

1041„67 11,81

3>40

2>36 !

Оо,оо

ЗОО,ОО

208 ° 33

88!7,68

7,01

1OO,ОО

262, 56

3744,42

Э7,44

823,26

4,55

100 ОО

1513 17

100,00

100>ОО

2736,83

Прополке>п>е такс. 3

Сп011

Товарный никол

Побочные продукты

Компоненты!

Реакционная масса к/ч кзсТ кг/ч

46>65

35,!B

3978,54

3o0oi0o!

Оо,оо

3000> оо

23,37!

0,90

0,9!

66,4

3! О

2,6!

992 ° 00

9ЗО,ОО

78,ОО!

992,ОО

930,00

78,ОО! 041,67 2,2!

inn,nn!

041,67

lno,nn

inn,nn

З,52

2,44 !

00,00 зоо,oo

208, ЭЗ

8518>ЗЬ

2nB,ЗЗ

:.08, 3

lnn,on

lno,nn

104! >Ь7 зооп оо и яра-пииол ор то-цимол

Побочные продукты i >гиле nn yn n > пол, б утилго" луол в сумме), Полиалкилто луолы (ПАТ)

Смола

Итого

Пропилеп

Толуол

Хлористый алюминий

П>п>ол в том числа: мета-цнмол пара-лакал орте-цнмол

Побочные продукты (втилтолуол > к си лов, бутнлт ол у оп )

Полиалкнлтолуолы (HAT )

Скола

Итого

Расход компоиеитов по технологическим потокам кг/ч мас.X кг/ч мас.X кг/ч масЛ

Расход компонентов по технологическим потокам

1 мас>2 кг/ч (мас,X кг/ч мас,2

1479449

Таблнцаб

Условия эксперимента!

I p R мер

Ре аулы а ты

Расходы реагентов, кг/т ц жола

Съем цимола с оличе" тво ка алититервал дачи ее мя

Толуол пропилеи Л101 а ецтпппгы такр с акци энногоо объез ма, --/и, ч,мнн.

50 30

25 15

70 5

80 . 40

50 30

50 30

М

НекондиционньФ товарный продукт (по иаомерному составу).

Составитель Г. Гуляева

Техред А.Кравчук

Редактор N.Циткина

Корректор С Лекмар

Заказ 2500/22 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь|тиям при ГКИТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издателЬский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

2

4

6 еского омллек а с

ырьем, от оо щего тальго каалитиского мплекСуммарное количество катали эатора (АЗ.С1. ) мол,Х на пропилеи

1,3

2,5

1i0

0,8

6,0

1 3

li3

5О

798,6

805

793

802

912,3

800

795

353

356,2

350, 1

354

504,4

350

15,0

28,3

l1,1

9,0

96,4

17i0

15,5

0,40

0i33

2,0

0,25

0,17

0,90

0,35