Дата опубликования описания 05.05.80 (53) УДК 665,652.,4 (08B.B) H. М. Сеидов, М. А» Далин, A. -М. А. Бахши-заде, С, М. Кязимов, Т. A. Кулиев, B. В. Лобкина, Г. А. Рейтман и Ю. Н. Пшик (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛБЕНЗОЛОВ

Изобретение относится к получению сырья для производства стирола, а именно к способам получения алкилбензолов.

Известен способ получения алкилбензолов путем алкилирования ароматических углеводородов олефинами в присутствии различных катализаторов (1) .

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является способ получения алкилбензопов алкилированием ,ароматических углеводородов олефинами в присутствии катализаторного комплекса на основе металлического алюминия и хлорзамешенного углеводорода (2) .

Таким способом при алкилировании бензола этиленом получают этилбензол.

В качестве хлорзамешенного углеводорода используют четыреххлористый углерод.

Недостаток способа-образование некоторого тсоличества смолистых соединений (40-60 г на 1 кг полученного алкилбензола), вследствие чего полученные алкилпродукты имеют темный цвет, при этом индукционный период составляет 5070 мин.

Цель изобретения - повышение качества целевых продуктов.

Поставленная цель достигается путем алкилирования ароматическнх углеводородов олефинами в присутствии катализаторного комплекса на основе металлического алюминия и неполностью хлорированного углеводорода при весовом соотношении металлический алюминий, неполностью ,хлорированный углеводород 1 -О, 16 - 10 с предварительным введением алкилбензолов при весовом соотношении металлический алюминий: алкилбензолы 1-0,0136.

Причем в качестве хлорзамещенного углеводорода используют неполностью хлорированный углеводород и предварительно вводят алкилбензолы в указанных соотношениях. В качестве неполностью хлорированных углеводородов используют углеводороды алифатического (в частности .хлороформ СНСР, хлористый этил

73222 9 Д чество алкилата 482 г. Количество поглощенного этилена 78 г. Алкилат подвергают хроматографическому анализу.

Состав алкилата, вес. :

be нзоп 40

Зтил б е нзол 55,8

Диалкилбензол 3,2

Триалкилб ензол 1,0

Выход этилбензола на прореагировавший этилен 91% конверсия этилена 99,6%..

Пример 2, Процесс алкипирования проводят аналогично способу, описанному в примере 1. В автоклав загружают

400 г бензола, с растворенным в нем

4 г С Н С и 10 r этилбензола. Темо пература реакционной среды 100 С, Индукционный период 10 мин. Продолжительность опыта 10 мин. Количество поглощенного этилена 33 r. Количество алкилата 446 г. Состав алкилата по хроматографическому анализу, вес.%

Бензол 71 0

Зтилбензол 26,5

Диэтилбензол 2,0

Триэтилбензол 0,5

Выход этилбензола на прореагировавший этилен 86,9%, конверсия этилена

99 7о, Пример 3. Процесс алкилирования проводят аналогично способу, описанному в примере 1. В автоклав загружают

400 г бензола с растворенными в нем .12 гi изопропилхлорида, затем подают пропилеи до 5 ати, по мере падения давления в автоклаве, и свежую порцию пропилена. Температура реакционной среды

100 С. Индукционный выход 15 мин.

Продолжительность опыта 10 мин. Поглощение пропилена 94 г. Количество алкилата 500 r. Состав алкилата по хроматографическому анализу, вес. :

Бензол 49,3

Изопропилбензоп 44,5

Диизопропилбензол 5,0

Полиалкилбензоп (ПАВ) 1,2

Выход изопропилбензола на прореагирэвавший пропилеи 8 1,7%, конверсия пропилена 98%.

C>H>CQ, изопропилхлорил С Н;зС,. изо; бутилхлорид С Н СВ, нафтепового (циклогексилхлорид СьН«СК) и ароматического (хлорбензол СьН СР, бензилхлорид

С Н CO) рядов. При введение в реакционную зону алкилбензолов, таких как этил-, : диэтил-, изопропилбензолы индукционный период сокращается от 55 до 10 мин.

Процесс алкилирования может протекать с йрименением катализаторного комплекса, 10 приготовленного вне реактора алкилирования. Индукционный период при алкилировании полностью исключаетсч. Катализаторный комплекс готовят в аппарате колонного или мешапочного типа, куда загружают металлический алюминий в виде стружек, грануп, стержней или порошка и подают периодически или непрерывно бензол, алкилбензопы и неполностью хлорированные углеврдороды. Температура 20 приготовления комплекса 45-180" С., предпочтительно 60 С„ время койтакта

10-30 мин, предпочтительно 20 мин и давление 0-5,0 ати, предпочтительно

О, 1-0,2 ати. Алкилировани: вЂ” ароматичес-ких углеводородов олейинами проводят при осуществлении процесса с параллельным образованием катализаторного комО плекса в реакционной зоне при 60-200 С, предпочтительно 100-130 С и давлении

1-20 ати, предпочтительно 3--5 ати, При использовании катализаторного комплекса,. приготовленного вне реактора алкилировао ния, процесс осуществля от при 60-200 С, предпочтительно 100-130 С и давлении Ç5 ф

1-20 ати, предпочтительно 3=5 ати, при подаче катализаторного комплекса в коли,честве 1-80 от веса углеводородной

1 шихты. Выход алкилбензола на прореагировавший олефин 8.1-87%, 40 Пример l. В автоклав бессальниково-. го типа емкостью 2 л, снабженный карманом дпя термопары,, трубкой для ввода этилена и бензола, прикрепляют металлический алюминий в виде диска весом

25 r. Автоклав тщательно продувают в о течение 1-1,5 ч этиленом при 200 С, затем температуру доводят до 100 С.

После этого в автоклав заливают 400 г Ю осушенного бензола (степень осушкивЂ”

20 ррт) с растворенными в нем 12 г ,хлористого этила (С Н С ) и подают этилен до 5 ати. По мере падения давления в автоклав вводят свежую порцию этилена. Температура реакционной среды

100 С. Индукционный период 45 мии.

Продолжительность опыта 10 мин, КолиПример 4. Процесс алкилирования проводят аналогично способу, описанному в примере 1. В автоклав загружают

400 г бензола, с растворенным в нем 4 г изопропилхлорида и 10 r изопропилбензола, туда же подают пропилен. Температура реакционной среды 100 С. Индукционный период 8 мин. Продолжительность опыта 10 мин. Количество поглощенного

732229

Состав алкилата, весе%.

Бе из оп 53 5

Зтилб ензсл 40,0

Дизтилб е из оп 4,8

Три этилб е из оп 1,7

Выход зтилбензола на прореагировавший этилен 84%, конверсия этилена

99, 9%.

Пример 8. Процесс алкилирова»0 ния проводят аналогично способу, описан ному в примере 1. В автоклав загру. кают 400 r толуола, с растворенным в нем 12 r хлористого этила, затем пода»ст этилен. Температура реакционной

»5 . -: Ое среды 130 С. Индукционный период

15 мин. Продолжительность опыта 10мин.

Количество поглощенного этилена 54 г.

Количество алкилата 464 г. Состав алкилата= Bpc,% .

2jj Толуo3I 51,6

42,8, з.из-. :лтолусл сааб

Вьы»од этилбензола на прореагировав"5 Пример 9. В реактор колонного

H„ä»ÿ;.ýòpoì 70 мм, изготовленный из нержавеющеi стали засыпают 2 л алюминиевой насадки (насыпной веС

1,-4-5 г/см ), представляющий собой

С отрезки алюминиевой проволоки диамет ром - мх» и длиной 4 мм, и подают бен=-o в количестве 1 2 кг/ч и этилбензол в количестве 0,24 кг/ч. Через непровальную решетку внизу реактора подают

35 парь» .äop»»c Tor»î этила в количестве

1,2 кг/ч. Давление в реакторе атмосферО ное, температура 60 С. Получающийся катализаторный комплекс в количестве

2,3 кг/ч отводится с низа реактора, Полученный катал» заторный комплекс содержит, вес.%:

Связанного алюминия 6,7

Хлора, в пересчете на HCK 30

Бензсл и алкилароматика Остальное, Пример 10 В автоклав для алкилцрсванпя -"-агружают 400 r бензола и 4 г катчизаторногс комплекса, приготовленного по примеру 9, затем подают

48 г этилена. Температуру в автоклаве

Ю поддерживают на уровне 130 С, павле ние 10 ати. По истечение 10 мин алки52,1

40,0

1,0

6,9 пропилена 78». Количество алкилата

492 г. Состав алкилата по .хроматографическому анализу, вес.%:

Бензол 52

Изспропилбензол 42,0

Диизопропилбензол 4,2

ПАБ 1,4 . Выход изопропилбензола на прореагировавший пропилеи 83,5%, конверсия пропилена 97,Ю6.

Пример 5. Процесс алкилирования проводят аналогично способу, описанному в примере 1. В автоклав загружают 400 г бензсла с растворенным в йем 12 г циклогексилхлорида СьН»» СЙ,, Затем подают этилен. Температура реакционной среды 130 С. Индукционный период 55 мин. Продолжительность опь та 10 мин. Количество поглощенного этилена 54 г. Количество алкилата

465 г. Состав алкилата, вес.%:

Бензон 58,5

Зтилб ензол 36,5

Диэтилбензоп 4,0

ПАБ 10

Выход зтилбензопа на прореагпровавший этилен 82,6%, конверсия этилена

99, 5%.

Пример 6. Процссс алкилирова ния проводят аналогично способу, описанному в примере 1. В автоклав загружают 400 г бензола с растворенньп.ц» в нем 4 г циклогексилхлсрида и 10 г диэтилбензола, затем подается этилен.

Температура реакционной среды 130 С. о

Индукционный период 15 мин Продолжительность опыта 10 мин. Количество поглощенного этилена 62,4 г. Количество алкилата 480 r. Состав алкилата, вес.%;

Бензол

Зтилбензол

Триэтилбензсл

Дизтилбензол

Выход зтилбензола на прореагировавший этилен 81,0%, конверсия этиле= на 99,8%.

Пример 7. Процесс алкилирова50 ния проводят аналогично способу, описанному в примере 1. В автоклав загружают 400 г бензола с растворенными в нем 12 г бензилллорида, затем подают этилен, Температура реакционной среды 130 С. Индук»ионный период

20 мин. Продолжительность опыта

10 мин. Количество поглсщенногс этипена 62 г. Количество алкилата 472г. лат сливают с низа автоклава.

По результатам .хроматографического анализа алкилат содержит, вес.%:

Бензол 62,7

Зтило ензол 32,4

Лиэт» лбензсл 4,7

Тризтилбепзсл

73222 9

63,0

69,2

Бензол

20,2

33,1

Этилб е из оп

9,4

4,8

Диэтилбензол

Три этилб е нзса

012

1,0

Конверсия этилена,%

99в 8

90,1

Выход этилбензола на прореагировав ший этилен 81%.

Пример 11. Катализаторный комплекс готовится по примеру 9. Затем, с целью определения срока хранения, катализаторный комплекс делят на три порНа чертеже изображена схема проведения процесса апкилирования с приготовлением катализаторного комплекса вне реактора алкилирования.

В аппарат 1 колонного типа для приготовления комплекса по линии 2 загружают металлический алюминий, по линиям

3 и 4 подают соответственно предварительно осушенный бензоп и этилбензол.

Хлористый этил по линии 5 поступает в аппарат 1 в парах и барботирует через. слой металлического алюминия, погружен-; ного в алкилбензолы. В аппарате 1 протекает процесс образования комплекса при 4.5-180 С, давлении 0-0,5 ати 40 и времени контакта 10-30 мин. Образукпцийся комплекс по линии 6 поступает в алкилатор 7, куда подают бензол и олефин по линиям 8 и 9. В алкилаторе 7 осуществляют процесс алкилирования бензола олефином при 60-20 C и давлении 1-20 ати. Кислый алкилат по линии 10 направляют на отмывку от катализатора и на ректификацию.

Таким образом, предложенный спо- so соб позволяет улучшить качество целевых продуктов, снизив смопообразование до 8-10 r на 1 кг алкилбензола, а такции, каждую из которых герметизируют в стеклянной посуде и выдерживают 10, 12 и 15 сут соответственно. Результаты проведения процесса алкилирования с использованием этих образцов катапизаторного комплекса сведены в таблицу.

Состав алкилата, вес.% же значительно снизить индукционный период.

Формула изобретения

Способ получения алкипбензолов путем алкилирования ароматических углеводородов олефинами в присутствии катализаторного комплекса на основе металлического алюминия и .хлорзамешенного углеводорода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества целевых продуктов, в качестве хлорзамещенного углеводорода используют неполностью хлорированный углеводород в весовом соотношении металлический алюминий: неполностью хлорированный углеводород 1 - 0,16-10 и процесс проводят с предварительным введением алкилбензолов при весовом соотношении металлический алюминий: алкилбензолы 1-0,0 1-36.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Суханов В. П. Каталитические процессы в нефгепереработке. М., "Химия

1973, с, 371-373.

2, Авторское свидетельство СССР

Ио 404339, кл. С 07 С 3/52, 1973 (прототип) .

732229

Составитель H. Королева

Редактор Ю. Петрушко Техред М. Петко Коррректор Н. Схеи

Заказ 1529/1 Тираж 495 Подпис ное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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