Способ получения этилбензола и изопропилбензола
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА И ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА путем алкилирования бензола этиленсодержащим газом при мольном отношении этилена и бензола, равном 0,35-0,5, температуре 75-105° С и давлении в присутствии катализатора-комплекса AI-ClgCgHgC H НС1 с последующей; конденсацией отходящих газов в конденсаторах-холодильниках при времени пребывания в них 3-5 с, абсорбцией остаточных газов, содержащ гх бензол, циркулирующей смесью диэтилбензола и бензола при 10-15 С ректификацией продуктов алкилирования и вьш,еле кием целевых продуктов и побочного диэтилбеизола, который направляют в стадию абсорбции, отличаю-. щ и и с я тем, что, с целью сьитаения расхода бензола на побочные процессы при конденсации и абсорбции, в стадии конденсации остаточных газов , содержащее бензол, поддерживают скорость прохождения 0,67 0 ,4 м/с, причем содержание бензола в циркулирующей смеси составляет 10 .20%, а кратность циркуляции 5-10.
COOS СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4ь Й Ф! . Р
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3387850/23-04 (22) 20. 10. 81 (46) 23.04.84. Бюл. № 15 (72) В.П.Козлов, E.Ã.Èâàíîâ, В.И.Чернышев, Л.И.Изюмова, Н.И.Орлов, B.A. Герцовский и Б.Ф.Егоров (53) 547.534.07(088,8) (56) 1. Патент США № 3848012, кл. 260-671, опублик. 1971.
2.Производство этилбензола.Технологический регламент № 8. Череповецкий азотнотуковый завод, 1979 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА И ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА путем алкилирования бенэола этиленсодержащим газом при мольном отношении этилена и бенэола, равном 0,35-0,5, температуре 75-105 С и давлении в присутствии катализатора-комплекса
„ЯЦ.„1087505 А
3 0 С i:7 С 2/68; С 07 С 15/073
С 07 С 15/085
А1 С16С Н С2НЗНС1 с последуюшей. .кондейсацйей отходящих газов в конден саторах-холодильниках при времени пребывания в них 3-5 с, абсорбцией остаточных газов, содержащих бензол, циркулирующей смесью диэтилбензола и бензола при 10 — 15 С ректиФикацией продуктов алкилирования и выделением целевых продуктов и побочного диэтилбензола, который направляют в стадию абсорбции, о т л и ч а ю — . шийся тем, что, с целью снижения расхода бензола на побочные процессы при конденсации и абсорб:IH 0,4 м/с, причем содержание бенэола в циркулирующей смеси составляет 10— ° 20K, а кратность циркуляции 5-10. 7505 2 1 108 Изобретение относится к способам получения этилбензола и изопропилбенэола — органических соединений, используемых для получения пластмасс изопропилбензол используется так же, как добавка к моторному топпиву. Известен способ получения этилбенэола и других продуктов алкилирования, включающий алкилирование бензола этиленсодержащим газом в присутствии алюминийсодержащего катализатора при 95-200 С и при таком давлении, чтобы реакция протекала в жидкой фазе; Отделение частиц катализатора ведут отстаиванием с последующей ректификацией продуктов алкилирования. Пары бензола из отходящих газов конденсируют и абсорбируют с использованием циркулирующей смеси продуктов алкилирования, очищенных ректификацией (1 ). Недостатком этого способа является повышенный расход бензола на производство 1 т этилбензола и других продуктов алкилирования, обусловленный протеканием побочных химических реакций на стадиях конденсации и абсорбции бензола из отходящих газов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения этилбензола и изопропилбензола, включающий алкилирование бензола этиленсодержащим газом (обезноженная каустической содой этиленоная фракция коксового газа) н присутствии алюминийсодержащего катализатора — А1 С1ьС Н С2Н х «НС1 — при поддержании мольйого отно шения этилена и бензола, равного 0,35-0,5, температуре 75-105 С и давлении с последующей конденсацией бензола из отходящих газов в холодильниках-конденсаторах при времени пребывания в них 3-5 с и поддержании скорости 1,46 м/с остаточных газов, содержащих бенэол, на абсорбцию циркулирующей смесью диэтилбензола и бенэола при 10-15 С с учетом содержания последнего 8 мас.X и кратности циркуляции, равной 1,5-3, ректификацией продуктов,алкилирования с выделением целевых и побочного диэтилбензола, который направляют в стадию абсорбции (2 Недостатком способа является повышенный расход бензола на производство 1 т этнлбензола и сопутствую. щего количества изопропилбенэола, 10 ЗО 45 приходящегося на l т этилбенэола, который обусловлен повышенными эатра тами бензола на протекание побочных реакций, а также недостаточной эффективностью процессов тепломассообмена на стадиях конденсации и абсорбции. В условиях работы по известному способу при производстве 1 т этипбензола и соответствующего ему количества изопропилбензола расходуется на побочные реакции до 185 190 кг бензола. Целью изобретения является снижение расхода бензола на производство этилбензола и иэопропилбензола. Поставленная цель достигается способом получения этилбензола и изопропилбензола путем алкилиронания бензола зтиленсодержащим газом при мольном отношении этилена и бензола„ равном 0,35-0,5, температуре 75 105 С и давлении н присутствии O катализатора-комплекса А12С1 СвН5С НЗ НС1 с последующеи конденсацией бензола из остаточных газон в холодильниках-конденсаторах при времени пребывания н них 3-5 с и скорости прохождения остаточных га— зон, содержащих бензол, равной 0,67-0,4 м/с, с последующей их абсорбцией циркулирующей смесью дио этилбензола и бенэола при 10-15 С с учетом содержания последнего 10 20 мас.% и кратности циркуляции, равной 5-10, и ректифнкацией продуктов алкилирования и выделением целевых продуктов и побочного диэтилбензола, который направляют в стадию абсорбции. Это обеспечивает эффективность тепломассообмена и подавления побочных реакций в стадии конденсации бензола из отходящих газов и таким образом снижается расход бенэола на 32-37 кг на каждую 1 т производимого этилбензола и на сопутствующее ему количество изопропиленбенэола. Пример 1. Очищенный от меркаптанов этиленсодержащий газ, например этиленовую фракцию коксового газа объемом 2 100 нм /ч, подают на стадию алкилирования, проводимую при 100-105 С под давлением 2 ати. Туда же подают осущенный бензол, алюминийсодержащий катализатор, А12С1 С Н С Н НС1, растворенный в диэтилбенэоле, а также обратный бензол со стадий конденсации и абсорбции его иэ отходящих газон, Отходя1087505 I щие со стадии алкилирования газы в количестве 604 мн /ч метана, 151 нм /11 бензола при 105 С подают на стадию конденсации. В этой стадии имеется 10 пластинчатых теплообменников с поверхностью конденсации 27 м каждый с прямоточным движением отходя- . щих газов и образующегося конденсата, Эти теплообменники соединены между собой таким образом, чтобы поперечное сечение для прохода отходящих газов составляло 0,5 м . Время вребывания отходящих газов на стадии конденсации 3 с. Скорость прохождения газов в стадии конденсации 0,67 м/с. Очищенные отходящие газы, содержащие остатки бензола, подают на стадию абсорбции. Диаметр колонны 1600 мм, высота насадочной части, заполненной кольцами Рашига 25х25х3 мм, 4,8 м. Колонну орошают циркулирующей смесью диэтилбенэола и бензола с концентрацией бензола 10 мас.%. Кратность циркуляции 5. Эту смесь в количестве 4,1-4,2 мз/ч 25 направляют их нижней части абсорбционной колонны на стадию алкилирования, куда же направляют конденсат со стадии конденсации. При таких режимных параметрах ведения 30 процесса на побочные реакции идет 153 кг бензола на каждые производимые 1 т этилбензола и сопутствующее количество изопропилбензола, равное 0,06 т. 3S H p и м е р 2. Процесс проводят по примеру 1 с тем отличием, что время пребывания отходящих газов на стадии конденсации поддерживают 5 с. Скорость прохождения этих газов на 40 стадии конденсации 0,40 м/с, концентрация бензола в циркулирующей смеси диэтилбензола и бензола на стадии абсорбции 20 мас.%, кратность циркуляции этой смеси 10. При таких 45 1 режимных параметрах ведения процесса на побочные реакции идет 154 кг бензола на каждые производимые 1 т этилбензола и на сопутствующее количество изопропилбензола, равное SO 0,06 т. Пример 3 (сравнительный) . Процесс проводят по примеру 1 с тем отличием, что при равном времени пребывания отходящих газов в стадии конденсации (3 с) и скорости прохождения остаточных газов, равной 1,46 м/с, концентрация бензола в циркулирцющей смеси бензола и диэтип бензола 8 мас.%, кратность циркуляции 3,5, а стадию конденсации осуществляют в 10 пластинчатых теплообменннках, описанных в примере 1, на соединенных между собой таким образом,. чтобы поперечное сеМение для проходя отходящих газов составляло 0,2 м . При таких режимных параметрах ведения процесса на побочные реакции идет 186 кг бензола на каждую производимую I т этилбензола и сопутствующее количество изопропилбензола, равное 0,06 т. Пример 4 (сравнительный за пределами скорости). Процесс проводят по примеру 2, но с тем отличием, что при равном времени пребывания остаточных (отходящих) газов ,на стадии конденсации (5 с) скорость прохождения газов н стадии конденсации поддерживают равной 0,30 м/с, концентрацию бензола в циркулирующей смеси бензола и диэтилбензола на стадии абсорбции 22 мас.%, кратность циркуляции этой смеси 11. При таких режимных параметрах ведения процесса на побочные реакции идет 189 кг бензола на 1 т этил- ( бензола и на сопутствующее количест ! во изопропилбензола, равное 0,06 т ° Пример 5 (сравнительный— за пределами по содержанию бензола). Процесс ведут по примеру 2, но с тем отличием, что при равном времени пребывания отходящих газов на стадии конденсации (5 с).скорость прохождения газон н стадии конденсации поддерживают 0,35 м/с, концентрацию бензола в циркулирующей смеси диэтилбензола и бензола на стадии абсорбции 21 мас.%, кратность циркуляции этой смеси 11. При таких режимных параметрах ведения процесса на побочные реакции идет 185 кг бензола на каждую производимую 1 т этилбензола и сопутствующее количество изопропилбензола, равное 0,06, Пример 6 (сравнительный— за пределами по кратности циркуляции). Процесс ведут по примеру 1, но с тем отличием, что при равном времени пребывания газов на стадии конденсации.(3 с) скорость прохождения газов в стадии конденсации поддерживают 0,75 м/с, концентрацию бензола в циркулирующей смеси бензо. ла и диэтилбензола на стадии аб1087505 S сорбции 9 мас.Й, кратность циркуляцйи этой смеси 4. Предлагаемый способ снижает расход бензола на 32/37 кг на 1 т производимого этилбенэола и на сопутствующее количество изопропилбензо5 ла за счет повышения эффективности тепломассообмена, заключающегося в повышении коэффициента тепломассоотдачи и подавления побочных реакций при конденсации и абсорбции в условиях проведения процесса в указанных пределах изменения режимных параметров, При таких режимных параметрах ведения процесса на побочные реакции идет 187 кг бензола на 1 т этилбензола и на сопутствующее количество изопропилбензола, равное 0,06 т. Материальные потоки и их составы по всем примерам даны в таблице. Состав газов на входе в стадию конденсации (на выходе из алкилатора), мас Л Состав жидкости на выходе из алкилатора, мас.X Пример! CH + С Н вЂ” 10,0 Б —.96,2 Эь — 2, 5 С2Н, — 3,0 — 86,8 ДЭБ — i, 1 ПАБ — 0,2 Остальные продукты — 0,2 Б — 52,8 ЭБ — 29,9 ИПБ — 3, 1 Б — 96,0 CH + С Н 10, 32ЭБ — 26 86,8 ДЭБ — 1, 1 С2Н Остальные ПАБ — 0,3 продукты — 0,2 ДЭБ — 11, 1 ПАБ — 3, 1 10,0 Б — 91,2 3,3 ЭБ — 5,3 86,5 ДЗБ — 3,0 СН + С2Н С2НФ ПАБ — О, 5 0,2 Остальные продукты CH4 + C H . — 34 ЗБ — 53 4 Б — 52,8 ЭБ — 28, 6 ИПБ — 3, 1 86,4 ДЭБ — 3,0 Б — 52,8 ЭБ — 30, 1 ИПБ — 3, 1 ДЭБ — 12, 2 ПАБ — 2, 2 Б — 52,8 ЭБ — 28,8 ИПБ — 3, 1 ДЗБ — 12,8 ПАБ, — 2,5 Жидкость на выходе из стадии конденсации, направляемая в алкилатор, мас.Ж 1087505 Продолжение таблицы Состав газов на входе в стадию конденсации (на выходе из алкилатора), мас. Ж Пример Состав жидкости на выходе из алкилатора, мас.Ж ДЭБ — 11„9 ПАБ — 3 6 ПАБ — О, 4 Остальные продукты — 0 2 5 Б — 52,8 СН" + С2Н6 9 9 Б 91,0 ЭБ - 28 5 С Н 33ЭБ — 52 86,6 ДЭБ — 3,2 ИПБ — 3,1 Б Остальные продукты— ДЭБ — 12, О ПАБ — 3,6 ПАБ — О, 6 0,2 Б — 91,3 CH + C Н вЂ” 10,1 СН вЂ” 34 ЗБ — 5,1 Б 86,3 ДЭБ — 3,3 ПАБ — О, 3 Остальные продукты — 0,3 Продолжение таблицы Газ на выходе из стадии конденсации (на входе в стадию абсорбции), мас.7 Пример Газ на вы10, 1 СН С Н.-86,2 СН 1 + С2Н6 78,2 Б С Н„1 — 10, 9 10,4 ДЭБ — 89, 1 С2 Нф — 0,80 Остальные продукты 8,9 ПАБ — 2,9 Остальные продукты — 2,5 Б — 52,8 ЭБ — 28, 7 ИПБ — 3, 1 ДЭБ — 13, О ПАБ — 2, 4 Жидкость на выходе из стадии абсорбции, направляемая в алкилатор,мас. 7 Жидкость на выходе из стадии конденсации, направляемая в алкилатор, мас.Х ходе из стадии абсорбции (хвостовой газ ), мас.X 1087505 Продолжение таблицы на тор, Б — 20,2 СН, +С Н -86,4 2 6 ДЭБ — 79, 0 С2H4 -10, 6 СН + С Н . — 78.7 С2Н -103 Б — 8,5 ПАБ вЂ, 0,86 Остальные продукты -3,0 Остальные продукты — 2,5 СН1 + С Н вЂ” 79,4 Б — 8 1 СН +C Н -91 2 Ф 2 6 ДЭБ — 90,6 С Н+ -6,4 С2Н1 ПАБ - 1 3 Остальные продукты -2,4 2,4 СН, + С Н вЂ” 80,0 Б 22,2 СН1+С Н -92,0 2 6 76,5 С Н -6,0 7,3 ДЭБ 10 5 ПАБ 1;3 Остальные Остальные продукты - 2,2 5 СН + С Н6 - 80,3 Б — 21,2 СН +С Н6 92 2 С2НФ вЂ” 7,5 ДЭБ — 77, 5 ПАБ — 1 3 — 9,6 Остальные продукты — 2,6 б СН + С2Н " 79,9 Б — 9,1 СН1+С Н -91,0 7,3 ДЭБ - 89,6 С Н -6,1 С2 Н.Ф Остальные продукты 7,4 10,8 стад и, н ая продукты -2,1 С Н„- 5,7 Остальные продукты 2,1 1087505 Продолжение таблицы Пример Газ на вы10 3 ПАБ — 1 3 Остальные продукты -2,9 Остальные продукты — 2,5 ll р и м е ч а н и е. Б — бензол; ЭБ — этилбензол; ИПБ — изопропилбензол; ДЗБ — диэтилбензол, ПЛБ — полиалкилбензол,с примесями других побочных продуктов, Составитель Г.Андион Редактор H.Ðîãóëè÷ Техред Т.Фанта Корректор В.Бутяга Заказ 2579/21 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Газ на выходе из стадии конденсации (на входе в стадию абсорбции), мас.% Жидкость на. выходе из стадии абсорбции, направляемая в ал" килатор, мас.Х ходе из стадии абсорбции (хвостовой газ), мас.X
