Способ очистки продуктов алкилирования от остатков хлористого алюминия

 

2 mN 574I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рсспублин

Зависимое от авт. свидетельства ¹

МПК С 07с 13/00

Заявлено 11 VII.1968 (¹ 1256283 23-4) с присоединением заявки :¹

Приоритет

Опубликовано 12.11.1971. Бюллетень J¹ 8

Дата опубликования описания 14.11 .1971

Комитет ло делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ЪДК 6606784(0888) Авторы изобретения

1

Я. М. Паушкин, И. С. Паниди, С. С. Большакова и Л. А.;ДемишеваI

Заявитель

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОДУКТОВ АЛКИЛИРОВАНИЯ

ОТ ОСТАТКОВ ХЛОРИСТОГО АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к способу очистки продуктов алкилирования от остатков хлористого алюминия.

Известен способ очистки продуктов алкилирования от остатков хлористого алюминия водно-щелочной отмывкой. Но известный способ дает не очень высокую чистоту целевого продукта и, кроме того, в ряде случаев образуются трудноразделимые эмульсии алкилата с водой.

Для увеличения чистоты очищаемого продукта и упрощения процесса очистки предлагают продукт алкилирования подвергать взаимодействию с анионообменной смолой.

В качестве среды, содержащей хлористый алюминий, используют комплекс его с ароматическими углеводородами, приготовленный по следующей методике.

В трехгорлую колбу загружают фракцию алкилбензолов и хлористый алюминий в количестве 4 — 10% по весу взятого алкилбензола. Реакционную смесь перемешивают пр» температуре 60 — 70 С в течение 1 час. Содержание колбы охлаждают и переливают в делительную воронку, где комплекс в течение

2 — 3 иин отстаивают от углеводородного слоя. Алкилат темно-вишневого цвета, отделенный от комплекса, содержит 1,8% продукта.

Для отделения хлористого алюминия от алкилата использовано фильтрование алкилата через различные химически активные и неактивные материалы: анионит АВ-16-ГС, алюмосилпкаты, активированный уголь и др.

Для опрсделс шя степени извлечения ионов алюминия и хлора в каждом из фильтров определяк;т содержание этих ионов. Для этого с цслью извлечения ионов фильтрат про10 мывают дистиллированной водой и в промывных водах определяют содержание алюминия и хлора соответственно комплексометрн |сскнм и йодомстрнчсскнм титровапием.

Результаты опытов представлены в таб15

11з таблицы видно, что активными материалами в этом процессе являются те, которые обладают опрсделешюй химической структурой и определенными активными центрами.

20 Иначе говоря, процесс не аналогичен отделешпо механических Hp:. месей, а имеет место определенное химическое взаимодействие меж;д хлористыхт алюминием и фильтру ющим матсриалом. Такие материалы, как алюмоси2б ликат и активированный уголь, обладающие большой поверхностью, не позволяют достичь нсобходих ой степе ш очистки.

При однот ратном пропускании алкилата (450 лл) через колош у анионита длиной з0 34 сл и диаметром 1,5 сит независимо от влажКол и|ество Al Количество AI

В псходногя

Наличие ионов хлора после фильтрования (качественно|

Степень извлечения, фпл ьтры после фильтрования, оь алкилате,,о

Ллко|оспликат шариковый .

1, 132

0,7367

2,330

51,4

Лктивировапныи уголь чарки БЛУ

Лнионит ЛВ-16-ГС

13,5

100,0

0,8523

2,63 ности достигается практически полная очистка алкилата от ионов алюминия и хлора.

Опыты с ЛВ-1б-ГС различной влажности, в том числе с влажностью 2,5%, показали, что ни скорость, ни степень извлечения А1С1з не зависят от влажности ионита и небольшого содержания воды, гидратирующей активные группы ионообменника, вполне достаточно для создания благоприятных условий обмена ионов.

Можно предположить также, что в этом случае после стадии адсорбции ионов алюминия и хлора на катионите происходит обмен между ионами непосредственно на границе углеводородного слоя.

Отработанный ионит может быть использован повторно после регенерации по известным методикам, что делает применение ионообменных смол для очистки продуктов алкилирования еще более эффективным.

Методика эксперимента описана в примерах.

Пример 1. В колбу, в которой предварительно приготовлен комплекс из хлористого алюминия и алкилароматики, добавляют ионообменную смолу в количестве 25, 37 и

50 вес. % алкилата. По истечении времени контакта алкилат отделяют от ио«ообмснника декантацией и в нем определяют ионы ал|оминия и хлора соответственно комплексометрическим и йодометрическпм методами.

Пример 2. Через лабораторную колонку диаметром 1,5 см и длиной 34 см, напол«å |ную ионообменной смолой, пропускаюг алкилат, содержащий остаток комплекса 11-5 вес. % до проскока в выходящем из колонки алкилате ионов алюминия и хлора, определяемых так же, как и в предыдущем опыте.

По данным строят кривые зависимости степени извлечения смолой ионов алюминия и хлора от количества пропущенного алкилата, приведенные на фиг. 1.

Обработка алкилата с исходным содерисанием хлористого алюминия 1 — 5 вес. % апионитом в статических условиях позволяет достичь степени очистки) 99,9 вес. % по àл|оминию и 100 вес. >О по хлористому водороду.

I IocK0JIbK промышле liioP. оформ le«11e t1pQцесса предполагает проведение его в проточных условиях, проведены испытания в дш|амике, в ионообмешюй колонке. Найдено, что в этих условиях при объемной скорости

2 «ас — 1 кг анионообменной смолы извлекает 277 г хлористого алюминия. Выходная кривая, характеризующая эффективность из«лечения ионов алюминия и хлора анионичом, приведена на фиг. 2.

Полученные результаты показывают возмож«ость применения апионообменных смол для очистки алкилата от хлористого алюми«ия в промышленности.

Таким образом, а«ионообменные смолы не только нейтрализуют соляну;о кислоту, но и извлекают ионы алюминия. Использование

15 анионита для очистки алкилата в производственных условиях черезвычайно упрощает схему установки, ликвидирует все узлы промывки и защелачивания алкилата. При этом резко сокращается расход воды и щелочи, 20 которые в настоящее время составляют до«о Iü«о значительные величины, а следовательно, сокращается и объем сточных вод, сбрасываемых в реки и водоемы.

25 Продолжительность цикла работы установки без регенерации регулируют количеством используемого ионита.

Аппониты регенернруют практически полностью (фиг. 1) и расход их определяется

3Q чисто механическими потерями.

Пример 3. Приготовление каталитического комплекса.

В трехгорлую колбу загружают 40 мл смеси и-ксилола с толуолом в соотношении 1: 1

35 и 4 г хлористого алюминия. Реакционную смесь перемешивают при температуре 60—

70 С в течение 1 «ас.

Пример 4. Обработка алкилата в колбе с мешалкой.

40 К приготовленному комплексу при температуре 60 С добавляют 15 г анионита ЛВ-16-ГС и ведут перемешивание в течение 30 мин.

Для определения степени извлечения хлористого алюминия алкилат декантацией от45 дсляют от анионита, промывают водой и в промывпых водах определяют содержание алюм|шия и хлора соответственно комплексометрическим и йодометрпческпм титровапием.

Остальные опыты проведены аналогичным

5Q ооразом

Пример 5. Извлечение хлористого алюминия в динамических условиях.

Приготовленный комплекс охлаждают и переносят в делительную воронку, где комплекс в течение 2 — 3 мин отстаивается от углеводородного слоя. Алкилат темно-вишневого цвета, отделенный от комплекса, содержит 2,63 вес. % хлористого алюминия.

С целью извлечения остатка хлористого алюминия из алкилата использовано фильтрование его через лабораторную колонку диаметром 1,5 сл и длиной 34 с,я, наполненную анионообменной смолой AB-16-ГС в количестве 30,7 г до проскока в выходящем из колонки алкилате ионов алюминия и хлора, определяемых по методике, описанной выше.

П ример 6. Очистка заводского алкилата.

В колбу, снабженную мешалкой и водяной баней, заливают 80 лл неочищенного заводского алкилата с содержанием 0,01 г хЛОрИстого алюминия. Содержимое нагревают до температуры 60 С, добавляют 40 г анионообменной смолы АВ-17 и ведут перемешива5 ние в течение 1 «ас. По истечении времени контакта алкилат декантацией отделяют от анионита, промывают водой и определяют содержание алюминия н хлора по методикам, описанным выше.

Предмет изобретения

Способ очистки продуктов алкплирования от остатков хлористого алюминия, отличаю15 и ийся тем, что, с целью увеличения чистоты очищаемого продукта и упрощения технологии очистки, продукт алкилирования подвергают взаимодействию с анионообменной смолой.

295741,аепвнь азбпгчни

A/5t / i00

70 бО

30

Юо

Составитель Н, Лихтерова

Редактор Л. М. Новожилова Техред Е. Борисова

Корректоры; Л. Корогод и А. Николаева

Заказ 954/9 Изд, № 415 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Слепень иэбпечения

AZ .% пт

9Р

Ю0

100 Q0 г00 250 300 Л0 Ч00

Фиг 1

КОЛ ичЕсгпбО (мл) Фиг 2 г