Способ получения бензола,монои дихлорбензола

 

Изобретение относится к ароматическим соединениям, в частности к ползгчению бензола, монои дихлорбензола, которые использзтотся в нефтехимии как растворители и как полупродукты . Цель - упрощение технологии и увеличение выхода целевых продуктов. Их получают каталитическим дехлорированием 1,2,4-трихлорбензола (ТХБ) при 300-400 С в присутствии никельхромового катализатора (КТ). В состав КТ входит, мас.%г Ni 57-61; Crj,Oj 31-35; Fe 0,4-0,6; остальное - графит, сера, он имеет удельную поверхность 120- 140 м /г. КТ предварительно обрабатывают водородом в среде бензола при молярном соотношении бензола и ТХБ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (191 (111 (F11 4 С 07 С 25/02, 17/34,В Ol J 23/86 (21) 4082162/23-04 1

{22) 03.07.86 (46) 15.07.88. Бюл. Р 26 (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. N.Азизбекова (72) Т.Г.Алхазов, ч .Ф.Муганлинский, А.Е.Лисовский, Ю.В.Политанский, Е.Г qеглова С.М.Д.Алиева, И.В.Вавилова и Л.Х.P.Àëèåâà (53) 547.539.2.07 (088.8) (56) Патент Румынии Р 61442, кл. 12 g 1/01, опублик. 1976. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЛА, МОНОИ ДИХЛОРБЕНЗОЛА (57) Изобретение относится к ароматическим соединениям, в частности к получению.бензола, моно- и дихлорбензола, которые используются в нефтехимии как растворители и как полупродукты. Цель — упрощение технологии и увеличение выхода целевых продуктов.

Их получают каталитическим дехлорированием 1,2,4-трихлорбенэола (ТХБ) при

300-400 С в присутствии никельхромового катализатора (КТ). В состав КТ входит, мас.X: Ni 57-61; Сг О 31-35;

Ге 0,4"0,6; остальное - графит, сера, он имеет удельную поверхность 120140 м /г. КТ предварительно обрабатывают водородом в среде бенэола при молярном соотношении бензола и ТХБ (0,5-2}:) Объемная скорость подачи реакционной массы 0,5-2 ч" . В данном способе достигается селективность 58Х при суммарном выходе бенэо- Q ла, моно- и дихлорбенэола 32,4Х при

250 С, 39,37 при 300 С и 42,6Х при

400 С. ) з п. ф лы, 5 табл.

1409620

Изобретение относится к способу получения бенэола, моно- и дихлорбензола путем переработки 1,2,4-трихлорбензола (ТХБ), которые могут быть ис- 5 пользованы в нефтехимической промышленности как растворители и полупродукты.

Целью изобретения является упрощение технологии и увеличение выхода 10 целевых продуктов.

Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами. Катализатор перед подачей в реактор восстанавлиЬ вают водородом (при 300 С в течение 15

3 ч предпочтительно).

Пример 1. В реактор загружа" ют 5 см катализатора состава, мас. :

Ni 57;.Cr<0> 35; Fe 0,5; остальное графит, сульфидная сера до 100. Рас- 20 ход 1,2,4-трихлорбензола 5 см /ч, температура 300 С.

Материальный баланс опыта приведен в табл.l..

Выходы на поданный 1,2,4-трихлор-:25 бензол, мас .Х: бенэол 14,4; хлорбен-, зол 8,4; дихлорбензол 20,9; НС1 7,7.

Конверсия 1,2,4-трихлорбенэола 77,9, селективность процесса 56,1Х.

Пример 2, В реактор загружа-30 ют 5 см катализатора состава, мас. :

Ni 61; СгаОз 31; Fe. О, 4; остальное графит, сульфидная сера до 100.

Расход 1,2,4-трихлорбенэола 5 см /ч, 3 ! температура 300 С. Материальный ба35 ланс опыта показан в табл.2.

Выходы на пропущенный ),2,4-трихлорбензол, мас.Х: бензол 15,1; хлорбензол 8,2; дихлорбензолы 20,0; НС1

7,5. Конверсия 1,2,4-трихлорбензола

78,1Х, селективность процесса 55,4Х.

Пример 3. В реактор загружают 5 см катализатора состава, мас. :

Ni 56; Cr 0 36; Fe 0,3; остальное графит сульфидная сера до 100. РасУ

3 . 45 ход трихлорбензола 5 см /ч, темпера° тура 300 С. Выходы на поданный 1,2,4трихлорбензол,.мас.Х: бензол 11,3; хлорбензол 5,8; дихлорбенэолы 14,6, HCl 6,8. Кднверсия 1,2,4-трихлорбензола 68,5, селективность-процесса

46,3 .

Пример 4. В реактор загружают 5 см катализатора состава, мас. :

Ni 62; Cr<0> 30; Fe 0,6, остальное графит, сера до 100. Расход трихлорбенэола 5 см /ч, температура 300 С.

3 о

Выходы на поданный 1,2,4-трихлорбен. зол, мас,. бензол 12,6 ° хлорбенэол

6,8, дихлорбензол 16,6 НС1 11,0. Конверсия l,2,4-трихлорбензола 81,6, селективность процесса 44,l .

Пример 5. В реактор загружают 5 см катализатора состава (мас,Х):

Ni 57; Cr>0> 32; Fe О, 5; остальное графит, сера до 100. Расход трихлорз о бенэола 5 см /ч, температура 300 С.

Выходы на поданный 1,2,4-трихлорбензол,мас. :бензол 11,1;õëoðáåíçîë 6,6; дихлорбенэолы 12,5; НС1 4,9. Конверсия

1,2,4-,трихлорбензола 50,5Х, селективность процесса 60Х.

Из примеров 1-5 следует, что варьирование содержания компонентов в катализаторе в предлагаемых интервалах практически не влияет на показатели процесса переработки трихлорбензола.

В примерах 6-17 используют катали . затор состава, мас.Х: Ni 59; Cr O>

33; Fe 0,45; остальное графит, сульфидная сера до 100.

Данные по примерам 6-17 приведены в табл . 3 и 4 (расход ТХБ 5 см /ч) .

Наибольший выход продуктов дехло. рирования (в сумме около 44 мас.Х в расчете на поданный трихлорбензол) и наибольшая селективность процесса (55,2 ) достигаются при 300 С. При более высоких температурах (400 и о

500 С) суммарный выход бенэола, монои дихлорбензолов снижается соответственно до 32,6 и 17,2 мас., а селективность процесса при этом уменьшается до 43 и 25Х. Снижение селективности происходит из-эа увеличения скорости образования продуктов уплотнения, приводящих к сильному обуглероживанию катализатора.

Учитывая низкую реакционную способность бензола в коксообразовании можно было предположить, что обуглероживание катализатора происходит в основном за счет трихлорбензола.

Для уменьшения обуглероживания катализатора процесс ведут в присутствии бензола. Опыты проводят при молярном соотношении бензола к трихлорбензолу от 0,5-1 до 2-1, объемных скоростях подачи реакционной смеси

0,4-2 ч, температуре 250-500 С.

Как следует иэ табл. 4, при пропускании через Ni-Cr катализатор-смеси паров трихлорбенэола с бенэолом катализатор обуглероживается в значи-. тельно меньшей степени, чем в опытах, проводимых в отсутствие бенэола в

Таблица 1

Трихлорбензол

1,05 14,4

0,61 8,4

1,52 20,9

Хлорбенэол

Дихлорбензолы

1,2,4-Трихлорбензол

1,60 22,0 исходной смеси. Если в опытах с трихлорбензолом степень обуглероженности катализатора при 250, 300, 400 и

500 С составляет 16, 27, 32, 37 мас.7

5 .соотнетственно, то при переработке смеси трихлорбензола с бензолом в тех же условиях степень обуглероженности катализатора составляет 13,5, l 6, l8, 28 мас. X. При этом существен- 10 но уменьшается и выход трудно утилизируемого продукта — хлористого водорода, образование которого генетически связано с реакциями уплотнения и конденсации трихлорбензола, приводя- 15 щими к обуглероживанию катализатора.

Снижение степени обуглероженности катализатора и выхода хлористого водорода при переработке смеси трихлорбенэола с бензолом приводит к росту 20 селективности процесса, Суммарные выходы бензола, моно- и дихлорбензолов при переработке смеси трихлорбенэола с бензолом достаточно высокие: 32,47 при 250 С, 39,37 при 25

300 С и 42,6Х при 400 С, При этом происходит перераспределение продуктов реакции в сторону увеличения выхода бензола по сравнению с опытами, в которых через катализатор пропуска- 30 ли только трихлорбензол. При темпе0 ратуре ниже 250 С конверсия трихлорбензола и выходы целевых продуктов резко снижаются, а выше 500 С процесс сопровождается образованием большого количества побочных продуктов деструкции трихлорбензола, а также продуктов его уплотнения и конденсации.

В случае разбавления бензолом наилучшие показатели достигаются при мо- 40 лярном соотношении бенэола к трихлорбензолу 1:1 и объемной скорости подачи реакционной смеси 1 ч

В табл. 5 показано влияние способа предварительной обработки каталиэато7,27 100,0 Бензол ра на показатепп процесса лехлорпроо напия (при 300 C н течение 3 ч. молярное отношение бензола и l,2,4-ТУ1 =

1:1, объемная скг рость подачи реакционной смеси 1 ч 5 см /ч, температура 400 С) .

Наибольшая конверсия ТХБ, максимальный выход бензола и наибольшая селективность достигаются на катализ аторе, предварительно восстановленном водородом.

Данный способ обеспечивает упрощение процесса за счет исключения данления и водорода при сохранении высоких выходов целевых продуктов и селективности процесса.

Формула изобретения

I. Способ получения бензола, монои дихлорбенэола путем каталитического дехлорирования 1,2,4-трихлорбенэола при повышенной температуре в присутствии катализатора на основе никеля,,отличающийся тем,что,с целью упрощения технологии, в качестве катализатора используют никельхромовый катализатор состава, мас,X:

Ni 57-61

Cr O 31 — 35

Fe 0,4-0,6

Графит, сера Остальное до

100 с удельной поверхностью 120-140 м /г, 2 предварительно обработанный нодородом, и процесс пронодят при 300400 С.

2. Способ по п.l о т л и ч а юшийся тем, что процесс ведут в среде бензола при молярном соотношении бензола и 1,2,4-трихлорбензола, равном 0,5-2:I при объемной скорости подачи реакционной массы 0,52 ч

1409620

Продол:кение табл.1

0,56

7,7

НС1

Продукты уплотнения и потери 1,93 26,6

7,27 100,0

7,27 100,0

Всего:

Таблица 2

r/÷ мас. 7 Получе но г/ч мас.X

Взято

Трихлорбензол

1,10 15,1

0,60 8,2

1,46 20,0

7, 3 100, 0 Бензол

Хлорбензол

Дихлорбензолы

1,2,4-Трихлорбензол

1,60 21 9

0,55 7,5

HC1

Продукты уплотнения и потери 1,99 27,3

7,3 100,0

7,30 100,0

Всего:

Т а б л и ц а 3

Пример Температура, С

Выход

Конверсия ТХБ

С елек тивность бензо хлор- дихлорла бензо- бензола ла

250 8 4 8,5 39,6 51,8

300 14 3 8в1 20 8 78 3 55 2

400 8,0 9,2 15,4 76 42,9

500 8,9 l I 7,2 67,7 25,4

1409620

Таблица 4

При мер

Селективность

Конверсия ТХБ

Темпера,тура, С о

Выход

Объемная

Молярное соотношение бензол:ТХБ скорость подачи реак .. массы,ч ензола хлорбеп- дихлорзола бензола

12 13

0,5

400 28,3 . 4,3

4,7

17,6

0,4

16 1:1

17 1:1

400

64,5 64) 7

6,2

31.,2

4,3

Таблица 5

Выход, 7.

1 T. 1

Конвер- Селективсия, Х ность, 1

Продувка катализатора

Бенэол ХБ ДХБ НС1

56,3

7,1 воздухом

9,4

3,1 42,8

4,5 73,4

13,4

53,3

R9OT0M

4,2

33,9 водородом

Корректор О.Кравцова

Подписное

Заказ 3450/24

Тираж 370

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

250 19,1 6,6 6,6

300 28,5 5,4 5,4

400 33,9 4,2 4,5

500 13 6 2 4 2 4

400 15,1 8,0 11,5

Составитель Н.Гозалова

Редактор Т.Лазоренко Техред А.Кравчук

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

53,6 60,3

64,2 61,2

73,4 58

66,8 27,5

77,8 44,5

67 55,7