Способ получения стирола и его алкилпроизводных

Способ получения стирола и его алкилпроизводных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсимк

Социалист мчесюа

Республни

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АЭТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

«»655696 (6() Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено21.03.77 (21) 2470306/23-04 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

С 07 С 15/10

С 07 С 5/48

Гнсударствнннвб неннтнт

СССР нн двлнм иийрнтнннй н еткрнтий (23) Приоритет

Опубликовано 05.04. 79,Бюллетень N 13

Дата опубликования описания 08.04.79 (53) УИ 547.538.

° 14 1. 07 (088. 8) (72) Авторы изобретения

° Е. Лисовский, Т. Г. Алхазов, А. И. Кожанов н С. А. МамедоЮ

1 (" - - " ::;1

Азербайджанский институт нефти и химии им. M. Азйзбекова- "--(71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИРОЛА ИЛИ EIO АЛКИЛПРОИЗВОДНЫХ

Изобретение относится к способам получения стирола или его алкилпроизводных окислительным дегидрированием алкилбензолов в присутствии катализатора.

Известен способ получения стирола окислительным дегидрированием этилбен » зола с использованием катализатора, содержащего окислы металлов ., Чт, и В!. т утпт, при; 480 500 С 11 .

Наиболее близким к изобретению ло своей технической сути является способ получения стирола или его алкилпроиэводиых окислительным дегндрированием этилбензола или его аикнлироизо водных при 400-500 С в присутствии в качестве катализатора окиси алюминия.

Селективность процесса " 86%(21.

Целью изобретения является повышение селективности процесса.

Поставленная цель достигается способом получения стирола илн его алкилпроизводных окислнтельным дегидрировани2 ем этилбензола или его алкилпроизводных прн повышенной .температуре в присутст- вии в качестве катализатора зауглероженной окиси алюминия;

Обычно процесс проводят при 170о

S 350 С в присутствии катализатора со1 степенью зауглероженности 23-24% от веса окиси алюминия.

Исследования показали, что в процессе окислительного дегидрирования на алюмоокисном катализаторе апкилароматические углеводороды подвергаются окислнтельному уплот,нению с эбраэоьанием продуктовуплотнения (ПУ), отлагаюшихся на поверхности катализатора.

Активность алюмоокисного катализатора по мере отложения ПУ на его поверхности увеличивается, достигая, определенного квазистационарного значения. Такая активация катализатора в ходе его работы обьясняется наличием каталитической активности у ПУ, что было доказано экспериментально.

655696

ПУ, отделенные or окиси алюминия, обладают активностью в реакции окислительного дегидрирования этилбенэола уже при 170 С.

Поэтому было предложено, что сильно зауглероженный алюмоокнсный катализатор должен обладать активностью в данной реакции при низких температурахе

Нля проверки етого предположения окись алюминия предварительйо зауглероживали и реакции окислительного дегидрировао ния при 450-500 С, после чего проверяли активность такого зауглероженного катализатора при низких температурах.

1%

Опыты показали, что на сильно зауглероженном катализаторе стирол обрао зуется -уже при 175 С, и с дальнейшим ростом температуры до 250-300 С вы20 ход стирола заметно возрастает.

В то же время чистая окись алюминия при 175-350 С не активна, и стирол образуется лишь при температурах о37 5 С и выше, Селективность процесса близка к

100% при проведении его при сравнительно низких температурах (170350 С).

Пример 1. Алюмюкисный катали затор (- окись алюминия, удельная поверхность 200 м /r) загружают в

2 кварцевый проточный реактор и при .

450 С подают етилбензол- кислородную смесь (1:1,2 - 1:1,5) с обьемной ско35 ростью 1500 ч ".

43,3(100)

42,8(98,8) 43,4(100)

43, 1(99,3) 5,04(11,6) 9,98(23,0)

38,03(87,6) 32,51(75, 1)

0,37(0,8) 0,81(1,9) атилбензола!

Потери

0,907

104, 12

0,904

104,02

Мол. вес

1,5459

1,5447 20

Материальный баланс, r (вес.%) Подано втилбензола

Получено катализата

Выделено из катализата стирола

Характеристика стирола

Уд. вес, г/мл

Катализатор зауглероживают в течение 15-30 ч и проводят окислитеш ное дегидрирование атилбензола при

170, 250, 300 и 350 С, Выход стирола 2,0; 4,3; 11,9 и

24,1 мол.%, селективность 100, 100, 99 и 98 мол.% соответственно.

Пример 2. Катализатор готовят, о как в примере 1, при 425 С в течение

20 ч.

При проведении .окислительноге дегидрирования этилбензола при 170, о

250, 300 и 350 С выход стирола 2,1;

4,2g 10,7 и 22,8 мол.%, селективность

100; 99, 98 и 98 мол. % соответствейн об

Полученные результаты сви детельствуют об исключительно высокой активности зауглероженного алюмоокисного катализатора: стирол образует уже при 170о

250 С (в этих условиях чистая окись алюминия не активна).

Селективность процесса вплоть до

350 С близка к 100 мол.%. При более высоких температурах усиливаются реак . пии глубокого окисления.

Пример 3. Используя тот же катализатор, что и в примере; 1, проводят окислительное дегид эирование этилбензола при 300 и 350 С.

Из каталиэата вакуумной перегонкой выделяют стирол.

Материальный баланс процесса и характеристика стирола приведены в таблице, 5696

5 65

Пример 4. Катализатор готовя! пропусканием изопропилбензол-кислороцной смеси (1: 1,2 ) при температуре о .!

450 С и объемной скорости 1500 ч в течение 20 ч. Окиспитепьное дегидрирование изопропилбензопа провоцят при

170, 250, 300 и 350 C.

Выход с(-метилстирола 1,3; 3,7;

8,6 и 19,8 мол.%, селективность 100, 100Ä 98 и 97 мол. % соответственно.

;Из катализатв„ полученного в те»

" --o чение 10 ч при 300 С, вакуумной пере гонкой выделяют d -метилстирол, уд.вес 0,909 гlмп, моп.вес 118,3, И > 1,5348.

При подаче 49,8 r (100 вес.%) изопропилбензопа получают 49,2 г (98,8 вес.%) катапиэвтв.

Из катализата выцепяют 4,14 r (8,3 вес.%) 0(.-метилстирола и 44,97 г (90,3 вес.%) изопропипбензола. Потери составляют 0,69 r (1,4 вес.%).

Степень эауглероженности катализатора 23-24% от веса окиси алюминия достигается в среднем через 8-12 -ч.

При отложении на,поверхности катализатора свыше 9 вес.% ПУ, выход стирола (и Q-метилстиропа) достигает постоянного значения .

Это объясняется тем, что данная концентрвция ПУ отвечает полному покрытию поверхности катализатора, называемому монослойным покрытием, При цомонослойных степенях покрытия окислитепьное дегицрирование протекает как на чистой -окиси влюминия, так и на ПУ. При этом доля IIDBepxHDGTH 1!»Окиси впю м миния, не занятой ПУ, непрерывно уменьшается, а доля поверхности, покрытой ПУ, растет. При степени звуглероженности

9 вес. % noc тигае тся п олное и окрытие и п верхности ПУ, после чего процесс протекает только на ПУ.

При сверхмонослойных степенях эауглероженности скорость накопления ПУ заметно уменьшается.

Дальнейшее повышение степени звуглероженности катализатора приводит к некоторому увеличению селективности процесса за счет уменьшения скорости эауглероживания, При приближении прецельной степени зауглероженности селек5 тивность достигает неивысшего значения и в дальнейшем не изменяется.

Пример 5. Алюмоокисные катализаторы с различной степенью эауглероженности получают пропусканием в тече10 ние различного времени этилбензол-кислородной смеси через исходную окись о алюминия при 450 С, При пРоведении окиспительного дегиц.рирования этипбенэопа при 350 C u о

М использовании катализатора со степенью эаугаероженности 3,8; 8,6; 9,1; 15,7;

22,9 и 23,4 вес.% выход стирола 14,3;

22,4; 23,8; 24,1; 24,2 и 24,1 мол.% сепективность 82, 92, 83, 96; 98 и

2ц 98 моп.% соответственно.

Формула изобретения

1. Способ получения стиропа или его алкилпроиэводных окиспптельным дегидрированием этипбензола или его влкилпроизводных при повышенной температуре с использованием катализатора на основе окиси алюминия, о т и и ч а юшийся тем, что, с целью повышения селективности процесса, в качестве катализатора используют эаугпероженную окись алюминия.

2. Способпоп. 1, отличаю— шийся тем, что процесс провоцят при 170-350 С.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юm и и с я тем, что используют катали40 затор со степенью звуглероженности

23-24% от веса окиси алюминия.

Источники информации, принятые во

45 внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 189837, кл. С 07 С 15 /10, 1966., 2. Авторское свидетельство СССР

% 321087, кл. С 07 С 15/10, 1971.

Составитель Т. Раевская

Рецактор Т. Шарганова Техрец Э, Чужих Корректор A. Кравченко

Заказ 1453/19 Тиарж 512 Подписное

LIHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППГ! "Патент, г.i, Ужгороц, уп. Проектная, 4