•ознля

•ознля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Л1. Кл. С 07с 15/02

С 07с 3/50

Заявлено 01.1! I.1971 (№ 1626765/23-4) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 20.III 1973, Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 22Л .1973

Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 665.652 4(088.8) Авторы изобретения

Х, М. Миначев, Е. С. Мортиков, А. С. Леонтьев, А, А. Маслобоев-шведов, C. М. Лакиза, Ю. В. Ионов, Н, Х. Валитов, Н. Ф. Кононов, А, 3. Дорогочинский, Г. Я. Мирский, М. П. Липихин, А. К. Жомов и Н. И. Холдяков .:.. r !-;,"., »

Институт органической химии им. H. Д. Зелинского

1 t:r .. ; j „.,, !„, «»».

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА ИЛИ КУМОЛА

Изобретение относится к получению ароматических углеводородов, в особенности, этилбензола и кумола — важнейшего сырья для получения стиролов, фенола, ацетона и других продуктов нефтехимического синтеза.

Известен способ получения алкилароматических углеводородов, например этилбензола или кумола, алкилированием бензола этиленом или пропиленом при 35 †3 С при давлении, достаточном для поддержания реакции алкилирования в жидкой фазе на цеолите типа Х, содержащем редкоземельные элементы, Молярное соотношение бензола к этилену составляет 12: 1.

Однако использование такого катализатора алкилирования требует высокой температуры процесса, не обеспечивает достаточно высокой конверсии и производительности. Катализатор быстро дезактивируется вследствие протекания побочных процессов.

Цель изобретения — повысить выход целевого продукта и производительность процесса.

Это достигается за счет использования в качестве катализатора цеолитов типа У, содержащих катионы кальция и редкоземельных элементов.

Использование в качестве основы для приготовления кагализатора гранулирова »ных цеолитов без связующего, полученных по способу кристаллизации в гранулах, позволяет осуществить процесс алкилирования с более высокой производительностью (в несколько раз), более высоким вь»ходом конечного продукта (60 — 85% ), более длительной работой без регенерации катализатора (350 час) и низкой рабочей температурой (200 — 250 С), которую легко поддерживать с помощью промышленных теплоносителей.

Пример 1. Катализатор P33-X с отношением Si: :А1 =2,3 получен обменом исходного цеолита NaX без связующего компонента на смесь редкоземельных элементов состава, %". Се — 63, Za — 21, Pr — 4, Nd — 10, IS Sm — 0,6. Степень замещения Na в цеолите

ra редкоземельные элементы 40 — 50%, на

NH< — 15 — 20%. Доминирующий диаметр вторичных пор 112 †27 А, сорбциопц емкость

20 по бензолу до загрузки — 25,67%, после выгрузки — 24,47%. Прочность на раздавливание до загрузки 1,95 кг/ллем, после выгрузки—

1,42 кг/ллем, Загрузка в проточный изометрический реактор составляет 22 г катализатора.

При объемной скорости по бепзолу 3 час вЂ, соотношении оензол: этилен 3: 1, давлении

0 атл и температуре 300 С выход этилбензола составляет 56 — 62% прп концентрации его в катализаторе 22,8 — 25,4% и съеме

0„59 — 0,66 г в час с 1 сл катализатора. При тех же условиях при 330 350 выходы

374267

Предмет изобретения

Составитель В. Хавкин

Корректор Н. Ау»

Е. Борисова

Техред

Редактор Л. Народная

Заказ 240 906 Изд. Мз 348 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент> этилбензола составляют 67 — 69% при концентрации 270 и производительности

0,73 г/час с 1 сма катализатора.

Пример 2. В проточный. адиабатический реактор загружают 1 кг катализатора СаУ с отношением Si: А1=3,6, содержащего I l е/о

СаУ и l,бо/о ХагО. Диаметр вторичных пор до загрузки 112 †3 А, после выгрузки— о

112 — 524A, сорбционная емкость по бензолу до загрузки — 32,99%, после выгрузки—

31,68%, прочность на раздавливание до загрузки — 3,34 кг/мм, после выгрузки—

1,25 кг/мм . В условиях, близких к промышленным, при объемной скорости 2 час —, 30 атм, соотношении бензол: этилен — 4: 1 и температуре в середине слоя катализатора

300 С выход этилбензола составляет 60 — 75, в течение 200 час непрерывной работы без регенерации, затем выход составляет 40 — 60% в течение по к райней мере еще 150 час. При этом концентрация полиэтилбензолов (в основном диэтилбензола) не превышает 3%.

Степень превращения этилена первые 200 час—

70 — 95% . При регенерации азотно-кислородной смесью (содержание Ог — 3% ) активность полностью восстанавливается. При работе и течение 1000 час не было замечено «усталости» катализатора.

Пример 3. В проточный изотермический реактор загружают 30 г (50 см ) катализатора Са — РЗЭ вЂ” У с отношением Si: А1=3;6.

Степень обмена на Са — 24 /о, на редкоземельные элементы — 46,3 /о. Состав редкоземельных элементов, .. I а — 75: Nd — 15;

Pr — 6; Се — 2. Прочность катализатора

2,1 кг/мм. При алкилировании бензола этиленом при объемной скорости 3 час-, давлении 30 ат и соотношении бензол: этилен =

3: 1 степень превращения при 250 — 275 С по этилену составляет 90 — 970 при выходе этилбензола 50 — 600 и производительности

0,50 — 0,56 г этилбензола с 1 см катализатора. С понижением температуры до 150—

200 С степень превращения достаточно высока 80 — 90%, но происходит интенсивное коксообразование.

Пример 4. В проточный изотермический реактор загружают 30 г (50 см ) катализатора Ca — РЗЭ вЂ” У. Степень обмена íà Ca — 25%, на редкоземельные элементы — 44%. Состав редкоземельных элементов, %. Pr — 85; Nd—

5; Сl — 1,5; 1. — 0,6. Прочность катализатора

2,9 кг/смг. При алкилировании бензола этиленом при 30 ат, объемной скорости 3 час-, соотношении реагентов 3: 1 и 250 — 275 степень превращения этилена составляет 85 — 95%, выход этилбензола — 60 — 70%, а производитель10 ность lIo этилбензолу — 0,5 — 0,56 г/час с 1 смз катализатора.

Il р и м е р 5. В проточный изотермический. реактор загружают 30 г (50 см ) катализатора

СаН вЂ” РЗЭ вЂ” У. Степень обмена на Са — 17%, 15 на Н вЂ” 7 /о, на РЗЭ вЂ” 46о/о. Состав редкоземельных элементов, о/о". Сl — 63, 1 а — 21, Мс1—

10, Рг — 4, Sm — 0,6. Прочность катализатора

2,1 кг/ммг

В процессе алкилирования бензола этиле20 ном при 30 ат, объемной скорости 3 час —, соотношении реагентов 3: 1 и температуре 250 степень превращения этилена составляет 92—

96/о, выход этилбензола 50 — 60%,, а производительность по этилбензолу — 0,54 — 0,69 г/час с 1 смз катализатора.

Пример 6. Катализатор и реактор тот же, что и в примере 5. В процессе алкилирования бензола пропиленом при соотношении

Зо

3: 1, давлении 30 ат и температуре 275 С выход кумола составляет 65 — 70%, степень превращения на пропилеп — 85 — 95%, концентрация кумола в катализаторе — 27 — 29%, производительность по кумолу — 0,7 — 0,85 г/час с 1 см катализатора. При соотношении 5: 1

35 выход кумола увеличивается до 85o .

40 Способ получения этилбензола или кумола алкилированием бензола этиленом или пропиленом на цеолит-содержащем катализаторе при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения вы45 хода целевого продукта и производительности процесса, в качестве катализатора используют цеолит типа У, содержащий катионы кальция и редкоземельных элементов.