Способ получения триэтилбензола

 

Использование: в качестве сырья для производства аминного сшивателя полиуретанов. Сущность изобретения: способ получения триэтилбензола (ТЭБ) диспропорционированием диэтилбензола (ДЭБ) и его смеси с этилбензолом (ЭБ), содержащей не менее 20 мас.% ДЭБ при повышенной температуре в присутствии хлоралюминиевого каталитического комплекса в режиме вытеснения. Полученную реакционную массу охлаждают до 30 - 50^oC, выдерживают при этой температуре 20 - 40 мин, отделяют катализатор и разделяют ректификацией с последовательным выделением бензола, ЭБ, ДЭБ и ТЭБ. Концентрация 1,3,5-изомера в ТЭБ 74 - 78 мас.%. 2 табл.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к получению углеводородов из углеводородов с шестичленным ароматическим ядром, а именно к способу получения триэтилбензола, используемого в качестве сырья для производства аминного сшивателя полиуретанов.

Известен способ получения триэтилбензола как сопутствующего продукта производства диэтилбензола в процессе диспропорционирования этилбензола на хлоралюминиевом каталитическом комплексе. Он же является прототипом предполагаемого изобретения [1] Процесс проводят в режиме вытеснения при концентрации каталитического комплекса в этилбензоле 5 мас. температуре 120^oC и времени контакта 15 мин. Полученную реакционную массу охлаждают до 40^oC, освобождают от катализатора путем отстоя, водной и щелочной отмывки и подвергают ректификации с последовательным выделением бензола, этилбензола, диэтилбензола, и триэтилбензола. Содержание триэтилбензола в продуктах реакции диспропорционирования этилбензола в известном методе составляет 2 3 мас. что указывает на его низкий выход.

Получаемый триэтилбензол имеет концентрацию основного вещества 98,5 мас. в т.ч. 1.3.5 триэтилбензола 70 72 мас. Повышение концентрации симметричного изомера в диэтилбензола улучшает его качество.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение выхода и улучшение качества триэтилбензола. Поставленная задача достигается тем, что в способе получения триэтилбензола, включающем диспропорционирование этилбензола в присутствии хлоралюминиевого каталитического комплекса с получением реакционной смеси алкилароматических углеводородов, отделение катализатора и разделение получаемых продуктов ректификацией с последовательным выделением бензола, этилбензола, диэтилбензола, триэтилбензола, диспропорционированию подвергают смесь этилбензола и диэтилбензола, содержащую последнюю 20 100 мас. полученную реакционную массу охлаждают до температуры 30 50^oC и выдерживают при этой температуре в течение 20^oC40 мин.

Получение триэтилбензола по предложенному способу осуществляют следующим образом. Проводят процесс диспропорционирования смеси этилбензола и диэтилбензола, содержащей последнюю 20 100 мас. в режиме вытеснения при концентрации каталитического комплекса 5 мас. температуре 120^oC и времени контакта 15 мин. В результате реакции диспропорционирования /межмолекулярного перемещения этильных групп/ образуется реакционная масса, представляющая собой смесь алкилбензолов и катализатора. Смесь алкилбензолов включает бензол, этилбензол, диэтилбензол, триэтилбензол и полиалкилбензолы. Концентрация триэтилбензола в смеси составляет 5 30 мас. при этом содержание 1.3.5 изомера в триэтилбензоле составляет 70 72 мас. Согласно изобретению реакционную смесь после реактора диспропорционирования охлаждают до температуры 30 50^oC и выдерживают при этой температуре в течение 20^oC40 мин. По окончании выдержки углеводородный слой отделяют от катализатора, возвращаемого в процесс, отмывают от остатков катализатора водой, нейтрализуют щелочью и разделяют ректификацией с последовательным выделением бензола, этилбензола, диэтилбензола, триэтилбензола с повышенным содержанием симметричного изомера.

Оптимальные величины температуры и продолжительности выдержки реакционной массы после процесса диспропорционирования установлены экспериментально /табл. 1/.

Как видно из таблицы, при выдерживании реакционной массы процесса диспропорционирования при температуре меньше 30^oC не достигается ощутимого увеличения содержания 1.3.5 изомера в триэтилбензоле, а проведение выдержки при температуре выше 50^oC приводит к осмолению катализатора и увеличению содержания полиалкилбензолов в продуктах реакции. Продолжительность выдержки менее 20 мин не достаточна для увеличения содержания 1.3.5 изомера в триэтилбензоле, а увеличение времени выдержки более 40 мин нецелесообразно, т.к. не приводит к ощутимому увеличению содержания 1.3.5 изомера в триэтилбензоле.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами (табл. 2).

Пример 1 (известный способ). Триэтилбензол получают в присутствии каталитического комплекса на основе AlCl₃ (20 мас.), этилбензола (80 мас.) и воды (2% от массы AlCl₃). В реактор подают 95 кг осушенного этилбензола и 5 кг каталитического комплекса и проводят реакцию диспропорционирования этилбензола при 120^oC в течение 15 мин. Полученную реакционную массу 100 кг, содержащую мас. бензол 15,5, этилбензол 53,9, диэтилбензол 26,8, триэтилбензол 2,4 (в том числе 1.3.5 триэтилбензола 71, 1.2.4 триэтилбензола 29), полиалкилбензолы 1,4.

охлаждают до температуры 40^oC, освобождают от катализатора путем водной и щелочной отмывки и разделяют ректификацией с последовательным выделением бензола, этилбензола, диэтилбензола и триэтилбензола.

Пример 2. В реактор подают 76 кг этилбензола и 19 кг диэтилбензола и проводят реакцию диспропорционирования при 120^oC в течение 15 мин в присутствии 5 кг каталитического комплекса, приготовленного аналогично примеру 1. Полученную реакционную массу (100 кг), содержащую мас. бензола 12,0, этилбензол 47,2, диэтилбензол 34,1, триэтилбензол 5,1 (в т.ч. 1.3.5 триэтилбензола 71,5, 1.2.4 триэтилбензола 28,5), полиалкилбензолы 1,6, охлаждают до 40^oC и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин, а затем смесь углеводородов, в которой содержание 1.3.5 изомера в триэтилбензоле составляет 74,9 мас. разделяют ректификацией аналогично примеру 1.

В примерах 3 5 процесс проводят аналогично примеру 2, но с изменением концентрации диэтилбензола в сырье диспропорционирования.

Как видно из табл. 2, при добавлении диэтилбензола в сырье на диспропорционирование в количестве менее 20 мас. (пример 5) не достигается ощутимого увеличения выхода триэтилбензола.

Проведение диспропорционирования смеси этилбензола и диэтилбензола, содержащей последнюю 20 ^oC 100 мас. (примеры 2 4) позволяет увеличить выход триэтилбензола в 2 ^oC 12 раз, а выдерживание реакционной массы после реакции диспропорционирования при температуре 30 50^oC в течение 20 40 мин позволяет повысить концентрацию 1.3.5 изомера в триэтилбензоле с 70 72% до 74 78% и тем самым улучшить качество продукта. Таким образом указанная совокупность существенных признаков обеспечивает получение необходимого технического результата.

Формула изобретения

Способ получения триэтилбензола диспропорционированием алкилбензолов в присутствии хлоралюминиевого каталитического комплекса при повышенной температуре в режиме вытеснения с получением реакционной смеси алкилароматических углеводородов, дальнейшим отделением катализатора и разделением получаемых продуктов ректификацией, отличающийся тем, что диспропорционированию подвергают диэтилбензол или его смесь с этилбензолом, содержащую не менее 20 мас. диэтилбензола, а полученную реакционную массу охлаждают до 30 50^oС и выдерживают при этой температуре в течение 20 - 40 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4