Способ приготовления комплексного катализатора для алкилирования бензола пропиленом и деалкилирования диизопропилбензолов

 

Союз Соввтскик

Соцналнстнческнк

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.77 (21) 249581 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано; 15.09.79. Бюллете

Гвсуднрственньй нрннтет

СССР на делам нзабретеннй н нтнрнтнй

Дата опубликования описания 18.09.79.3(088.8) (72) Авторы изобретения

А. Ю. Брук, А. Г. Епифанова и И. А. Саркисова

Грозненский химический завод им. 50 летия СССР (21) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА ПРОПИЛЕНОМ

И ДЕАЛКИЛИРОВА НИЯ ДИИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛОВ

Изобретение относится к способам приготовления катализаторов для процессов алкилирования ароматических углеводородов .на основе А EC 6

Известен способ получения металлоорганического галоидного комплекса пу5 тем взаимодействия металлического алюминия с безводным НС 2 в углеводородной среде с образованием А 3С Е>, вступающего затем в присутствии НС с в

1О комплексообраэование с углеводородом среды (11.

Использование безводного НС R требует тщательной осушки применяемого углеводорода, дорогого коррозионно-стой15 кого оборудования; катализаторный комплекс, полученный в его присутствии, не а обладает высокой каталитической актив постыл в процессе ароматических углеводородов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения комплексного катализатора путем взаимодействия металлического алюминия с хлорсодержащим реагентом, в качестве которого используют индивидуальный галоидалкил - хлорэтил или хлорпропил, в среде ароматических углеводородов (2).

Использование индивидуального галоидалкила позволяет получить комплекс иэ металлического А2, однако, время и температура, необходимые для комплексообразования, а также активность получаемого металлоорганического комплекса зависят от реакционной способности исходных веществ: чем эта способность выше, тем меньше время и температура, необходимые для комплекссюбразования, а активность получаемого комплекса выше. Обычно время комплексообразования составляет 1,5 — 2,5 ч при использовании галоидалкила.

Белью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью, Указанная цель достигается описываемым способом, заключающимся во вэаи685329

Ос33ов33у3О часть (80-90%) составляют и;-1 I!! . тел»;, -!rи и;.-,1; il!!, ОО г !:! I.Hñ!Ð -: тетра= хлоралканы. Кроме того, присутствуют в незначительных количествах СНСе Ь QQ9.4 и т, д. Из трихпоралкаиов больше всего содержится производных С-у (90-99%),.

Пример 1, B термостатируемую колбу с мешалкой, термометром, конденсаторОМ (Охлажде!3 ив ВОДОЙ) загружают

25 г металлического алюминия (с размерами гранул 30-40 меш) и 400 мл смеси ароматических углеводородов - бензопа и диизопропилбензопов (соотношение последних 3:1). Смесь нагревают до о

40-60 С, а затем при перемешивании подают IIQ каплям реагент - смесь триI и тетрахлоралканов — побочного продукта с установки теломеризации этилена (об щей формулы СпН2п < C2> и СпН паСЙ4, гдето.а 3-7). Через 1 ч получают 425 г . каталити3еск ого комплекса, который содержит 123 r ARCg, r. е. конверсия алюминия составляет 99,5 вес.Ж. С целью определения каталитической активности комплекса его используют как катализирующий агент в реакции алкипирования бензопа пропиленом (10 последовательных опытов) и деалкилирования диизопропипбензолов в присутствии бензола (10 опытов).

Усредненные анализы полученных реакционных масс приведены в табл. l. модействии металлического алюминия с О";;. i, О.;,, . И; .::,,-.;:И !I 33ИЕ.;<, В К:3ИССТ=I3e которого используют смесь три- и тетрахлоралканов - продуктов теломеризации этилена общей формулы С Я „ЗЫ

3 Н„,, И4, где!1 = 3 7, в среде аромати 3еского углеводорода.

Предпочтительно с целью ускорения процесса приготовления в реакционную смесь вводить готовый комплексный ка- 10 тализатор в количестве 1,0 - 2,5 отн.% от веса металлического алюминия.

Использование смеси три- и тетрахлоралканов в качестве хлорсодержащего реагента позволяет на стадии получения метаппооргачического комплекса из металлического алюминия значительно снизить температуру и время, необходимые для комплексообразования, и при этом повысить каталитическую активность получаемого таким методом комплекса в реакции алкипирования ароматических углеводородов. Указанные смеси три- и тетрахлоралканов представляют собой продукты производства тетрахлоралканов - кубовые остатки колонн выделения чистых продуктов (на установке теломеризации этилена), а именно колонн выделения тетрахлорпропана и тетрахлорпентана.

Эти продукты содержат значительное количество галоидалкипов формул!

СпН „. Ce, С„Н „.Z Ce4, где и= 3-7.

Таблица 1

Составы реакционных масс, полученных на металлоорганическом комплексе 1 - из алюминия и С Н С E (известный) и KoMI!IIBKcB 2 - из алюминия и

СпН, С2> + С H> -g C P4

58,77 56,65 54,55

60,27

Бензоп

Зтилбензоп 0,20

0,20

0,30

0,30

36,5

Изопропилбензол 31,50: 32,55

38,1 н-Пропилбензол О, 03

Полиалкилбензолы 8,0

0,03

0,05

0,05

8,5

6,5

7,0

Данные табл. 1 представляют усреднен-.. бензопа пропилейом и деалкилирования ные анализы реакционных масс, получен- диизопропилбензолов, в которых в качестных в 10 опытах реакции алкилированця ве катализирующего агента используют

685329

Табл и ц а 2

Влияние скорости подачи три- и тетрахлоралканов в палочный реактор на скорость образования каталитического комплекса, отнесенную к 1 г металлического алюминия

11,3

25,0

26,0

90,0

120,0

150,0

180,0

210,0

15,0

25,5

18,6

23,7

26,0

25,5

24,1

45 комплекс, полученный из алюминия и

С I C E в такой же углеводородной среде и в аналогичных условиях.

Как видно из результатов таблицы, наилучшие отношения между изопропилбензолом и пол иалкилбензолами получают на каталитическом комплексе, синтезированном, согласно изобретению, следовательно, предлагаемый метод получения каталитического комплекса из металлического алюминия обеспечивает более высокую активность катализатора в реакциях алкилирования и деалкилирования.

Как видно из приведенных данных, не следует подавать хлоралканы в реактор со скоростью более 180 г/ч.

При использовании этого каталитичес-. кого комплекса в реакции деалкилирования фракции диизопропилбензолов в среде бензола получают выходы изопропилбензола, близкие к равновесным.

B примере 3 показано влияние на скорость комплексообразования применения предварительной подачи малых коли-

Пример 2. В вертикальный

I стеитянный полочный реактор, заполненный металлическим алюминием (10-30 мещ) и углеводородной смесью бензола и алкилбензала (в соотношении 3:1) сверху подают по каплям реагент (смесь три- и тетрахлоралканов С Н2, 1 Cf

+ Сп 2г, 7СР ), а снизу по мере обра» зования выводят каталитический комплекс.

10 Влияние скорости подачи реагента на часовой выход каталитического комплекса, отнесенный к 1 г загруженного металлического алюминия, представлено в табл. 2. честв хлоралюминиевого комплекса (затравки ).

Пример 3. Приводят 4 опыта комплексообразования согласно примеру

2, отличающиеся тем, что для увеличения скорости комплексообразования в полочный реактор для затравки подают каталитический комплекс в количестве

1,0:1,5; 2,0; 2,5 отнЛ от веса загруженного металлического алюминия.

Результаты опытов представлены в габл. 3.

68532с

) а б л и ц а 3

Влияние количества затравки" каталитического комплекса на выход каталитического комплекса

180,0 1,0

180,0 1,5

180,0 2,0

180,0 2,5

24,6

26,0

25,0

25,0

25,0

25,0

28,3

28,1

Составитель Н. Путова

Редактор Т. Девятко Техред >.. мужик Корректор В, Синицкая

Заказ 5345/9 Тираж 877 Подписное

IIHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Проведение опыта показывает целесообразность предварительной подачи металлоорганического комплекса в качестве затравки" в реактор.

Формула изобретения

1. Способ приготовления комплексного катализатора для алкилирования бензола пропиленом и деалкилирования диизопропилбензолов путем взаимодействия ме- таллического алюминия с хлорсодержащим соединением в среде ароматического углеводорода, отл и чаю щи йся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, в качестве хлор-40 содержащего соединения используют смесь три- и тетрахлоралканов - продуктов теломеризации этилена с общей формулы

СпН2п-1С.У3 и С Н2п-йС Р, гдето 3-7.

2.Способпоп. 1, оrличаюшийся тем, что, с целью ускорения способа приготовления, в реакционную смесь вводят готовый комплексный катализатор в количестве 1,0 - 2,5 отн.% от веса металлического алюминия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 2948763, кл. 260-671, опублик. 1 960.

2. Информационная карта ЦСИФ

ЦНИИТЭнефтехима № Б295245. Синтез каталитического комплекса на основе металлоорганического алюминия, 1975 (прототип).