Способ получения низших алкилбензолов

Способ получения низших алкилбензолов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

"..: но т .р,:, ч «.к,;. . >>»«г>те, - ъ .« » Ф

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социмистическик

Расаублик (>789464 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 12р678 (21) 2627484/23-04 с присоединением заявки М2 (51)М. Кл.

Государственный комитет

СССР яо делаю изобретений и открытий

С 07 С 2/68 (23) Приоритет—

Опубликовано 231280. о лотень 1ч- 47

Дата опубликования описания 2 3,1280 (53) УД1( (088.8) П.A.Âåðíoâ, В. П.Зуев, A.Е. Коврайский, В. B. Кузьменко, A. Д. Напрасников, Е. С. Нефедов, В. С. Смирнов и A. П. Авдеев

{72) Авторы изобретения

Воронежский филиал Государственного проектного и научноисследовательского института промышленности синтетического каучука (71) Заявитель (4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗ>>>ИХ АЛКИЛБЕНЗОЛОП

Изобретение относится к способамполучения алкилбенэолов, а именно к получению этил- и иэопропилбензолов . алкилированием бензоча олефинами в

> рисутствки катализаторов Фриделя- 5

Крафтса>и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Известен способ получения этилбензола с каталиэаторным комплексом на основе хлористого алюминия. Бен- 1О зол перед алкилированием проходит азеотропную осушку на двух ректификационных колоннах . В первую по ходу колонну подают влажный бенэол с примесями, из кубовой части колонны отводят осушенный бенэол, содержащий

0,01 вес.% воды. Дистиллят подают на выделение примесей во вторую ректификационную колонну, верхний продукт которой выводят из системы, а кубОвые продукты обеих колонн обьединяют и направляют на алкилирование

Большое содержание влаги в осушен-25 ном бенэоле (0,01 вес.%) требует повышенного расхода хлористого алюминия, который разлагается водой с образованием хлористого водорода, являющегося источником коррозии обору- 9 дования, и гидроокиси алюминия, не обладающей каталитической активностью.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения низших алкилбензолов, включающий азеотропную осушку исходного бенэола, смешение с полиалкилбензолами и подачу на каталитическое алкилирование олефинами.

В известном способе образующиеся при реакции полиалкилбенэолы смешивают с осушенным бензолом и подают в алкилатор для переалкилирования. Обезво>кивание бензола проводят аэеотропной осушкой, т.е. выделением на ректификационной колонне воды, растворимой в бенэоле (0,060,1 вес.%),в качестве.ее гетероаэеотропа с бензолом. Для получения в хубовой части колонны осушенного бенэола с содер>канием влаги 0,003-0,006

« вес. j необходимый вывод его паров составляет 40-50% от поступающего на осушку. После расслаивания дистиллята вода выводится из системы, .а бензол возвращается на колонну $2).

Большой отгон бензола по сравнению с теоретически необходимым (содержание воды в ее гетероаэеотропе с

789464 бенэолом 8,8 вес.%) выдерживают, вследствие незначительной разницы в температурах кипения бензола (80,10С) и его гетероазеотропа с водой (69,2 Я. что требует значительных энергозатрат. Кроме того, в присутствии укаэанного количества влаги снижается селективность процесса, что приводит к увеличению расхоцных коэффициентов .по сырью.

Цель изобретения — уменьшение рас- @ хода катализатора.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения низших алкилбензолов, включающим смешение исходного бензола с полиалкилбензолами при весовом отношении бенэол: полиалкилбенэолы 1:0,07-0,22 с последующей азеотропной осушкой полученной смеси и пода"ей ее на каталитическое алкилирование олефинами.

Отличительными признаками являют- 20 ся смешение исходного бензола с полиалкилбензолами при весовом отношении бензол: полиалкилбензолы 1:0,070,22 с последующеМ аэеотропной осушкой полученной смеси и подачей ее на Я алкилиров ание.

Согласно данному способу снижение концентрации воды в осушенном бенэоле объясняется прежде всего увеличением коэффициента относительной летучести воды. Увеличение коэффициента относительной летучести воды при добавлении полиалкилбензолов термодинамически связано с ограниченной растворимостью воды в полиалкилбензолах при неограниченной растворимости в них бенэола. Кроме того полиалкилбенэолы повышают температуру в колонне (в кубовой части на 5-15 C), что, .согласно второму закону Вревского, приводит к увеличению содержания 40 воды в ее гетероаэеотропе с бензолом.

Иа чертеже изображена принципиальная схема реализации предложенного изобретения.

В колонну 1 аэеотропной осушки по 4 линии 2 подают бензол с растворенной влагой, а по линии 3 — полиалкилбенэолы. Пары бенэола и воды отводят по линии 4 и конденсируют в дефлегматоре

5. углеводородную Фазу по линии 6 «6 подают в отстойник 7. Иэ отстойника

7 по линии 8 отводят воду, а бензол по линии 9 возвращают в колонну. По линии 10 из колонны 1 отводят осушенные бензол и нолиалкилбензолы и направляют их на алкилирование.

Смешение бензола с полиалкилбенэолами перед колонной азеотропной осушки позволяет уменьшить расход пара на аэеотропную осушку в 2-3 раза эа счет сокращения рецикла уг- 40 леводородной части погона колонны, снизить содержание влаги в осушеном бензоле, что позволит-.сократить расход катализатора на алкилирование на

2,3-2,8 кг на 1 т алкилбеизола при 65

8007,2

7,2

16000,8

0,8 увеличении селективности на 0,6-0,9t, увеличить время межремонтного пробега оборудования за счет уменьшения его коррозии и повысить селективность процесса. Кроме того, предварительное смешение бенэола и полиалкилбензола уменьшает зону нх неравномерного распределения в алкилаторе и улучшает условия алкилирования.

При подаче полиалкилбенэолов на аэеотропную осушку совместно с бензолом концентрация воды с кубовой жидкости колонны, в пересчете на бензол, снижается при увеличении относительного содержания полиалкилбензолов. tIo данному способу все переалкилируемые полиалкилбензолы, количество которых определяется их содержанием в алкилате, смешивают с бензолом перед их поступлением в колонну азеотропной осушки в весовом соотношении бензол: полиалкилбензолы 1:0,07-1:0,22.

Полиалкипбенэолы подают на смешение с беизолом после нх выделения рвктификацией из алкилата.

Данный способ получения алкилбензолов может быть использован при производстве зтил- и изопропилбензолов.

Пример 1 (сравнительный), Получение этил- и изопропилбензола.

В колонну аэеотропной осушки подают 16000 кг/ч бенэола и 15 кг/ч рас тв оре н ной в оды.

Показатели процесса следующие:

Отбор паров бензола с водой, кг/ч 8021,4 в том числе воды,кг/ч 21,4

Возврат бензола с водой в колонну, кг/ч в том числе воды,кг/ч

Вывод нз системы воды, кr/÷ 14,2

Вывод бенэола с водой с кубовой части, кг/ч в том числе воды,кг/ч

Концентрация воды в осушенном бензоле, В@с е% 0,005

Расход. пара, т/ч 1,46

Температура в кубовой части колонны,"С 83

Температура в верхней части колонны, C 78

При алкилировании бенэола (с указанным содержанием влаги) этиленом расход хлористого алюминия составит 12 кг/т этилбензола, при селективности по бензолу 92%.

При алкилировании бензола пропиленом расход хлористого алюминия составит 10,6 кг/т иэопропилбенэола, при селективности по бензолу 91%.

Пример 2. Получение этилбензола и изопропилбенэола при смешении бенэола и полиалкилбенэолов перед колонной аэеотропной осушки; в соотношении 1:0,07.

789464

В колонну азеотропной осушки подают 16000 кг/ч бензола, 1120 кг/ч полиалкилбенэолов и 15 кг/ч растворенной воды.

Показатели процесса следующие

Производство этилбен- изопробенэола пилбензола

5019,21

19,29

5004,69

4,69

17120,48

0,48

78

8,2

Отбор бензола с водой, кг/ч

2502,48 2502,51

Отбор паров бензола с водой, кг/ч 5019 29 1О в том числе воды, к г/ч 19, 21

Возврат бенэола с водой, кг/ч 5004,69 15 в том числе воды, кг/ч 4,69

Вывод из системы воды,кг/ч 14,52 14,6 кубовой жид- 20 кости, кг/ч 17120,40 в том числе воды, кг/ч 0,40

Концентрация воды в кубо25 вой жидкости в пересчете на бензол,вес.% 0,003 0,0025

Расход пара,т/ч 0,9 0,9

Температура в кубовой части колонны, С о

88

Температура в верхней части колонны, С 78

Расход хлорис- 35 того алюминия, кг/т 9,7

Селективность алкилирования по бенэолу, % 92,9 91,9 40

Пример 3. Получение этилбензола и иэопропилбензола при смешении бензола и полиалкилбенэолов перед колонкой азеотропной осушки в соотношении 1:0,22.

В колонну азеотропной осушки подают 16000 кг/ч бензола, 3500 кг/ч полиалкилбензолов и 15 кг/ч растворенной воды.

Показатели процесса следующие:

Прои зводс тво этилбен- изопропилэола бензола в том числе

sooo, кr/o

Возврат бензола с водой в колонну,кг/ч в том числе воды, кг/ч

Вывод иэ системы воды,кг/ч

Вывод кубовой жидкости, кг/ч в том числе воды, кг/ч

Концентрация воды в кубовой жидкости в пересчете на бензол,вес.

Расхода пара, т/ч

Температура в кУбовой части колонны,оС

Температура в верхней части кОлОнны, С

Расход хлористого алюминия, кг/т

Селективность алкилирования по бенэолу, %

17,18

17,21

2487,8

2487,8

2,5

2,5

14,68

14,71

19500,32 19500,29

0,29

0,32

0,0018

% 0,002

0,45

0,45

78

7,8

9,3

91,6

92,6 формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 284985, кл. С 07 С 3/50, 1971.

2. Далин М.A. и др. Алкилирование бензола олефинами. М., Госхимиздат, 1957, с.,32 (прототип).

Способ получения низших алкилбенэолов, включающий азеотропную осушку бензола, смешение с полиалкилбензолами и подачу на каталитическое алкилирование олефинами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения расхода катализатора, исходный бензол.смешивают с полиалкилбензолами при весовом отношении бензол:полиалкилбенэолы 1:0,07-0,22 с последующей азеотропной осушкой полученной смеси и подачей ее на алкилирование.

7894б4

Составитель Л.Боброва

Техред М.Табакович ЕорректорЛ.Иван

Редактор Е.Шишкин

Подписное филиал ПОП "Патент", г.уигород, ул.Проектнал,4

Заказ 89М/23 Тирам 495

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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