Способ получения изопропилбензола
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<и789463 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0209.77 (21) 2552441/23-04 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 23,12.80, Бюллетень ¹ 47
Дата опубл иков аии я описания 2 1 28 0 (51) М. Кл.
С 07 С 2/68
С 07 С 15/02
Государствеииый комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДН 547 535 (088.8) (72) Авторы изобретения
A. Г. Епифанова, С . A. Ми чури на, И . М. Давыдо В и С. A. Малютин
)
Гроз иенский химический э авод им. 50-летия СССР (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПР ОПИЛБЕ НЗОЛА
Изобретение относится к нефтехимическим процессам алкилирования ароматических углеводородов олефинами в присутствии катализатора на основе
А1С3 и направлено на усовершенствоЪ .ванне систЕмы рециркуляции бензола и условий проведения самого процесса алкилирования, Хлористый алюминий используют давно в качестве катализатора при алкилировании ароматических углеводородов олефинами. Обычно количество применяемого катализатора составляет
1-10 вес»% иэ расчета на бензол или ароматический углеводород и включа- 15 ет в себя и свежий, и возвратный катализатор, что приводит вследствие образования осадки и рецикла катализатора к крекингу, дегидрированию и прочим нежелательным реакциям. 20
Поэтому были созданы усовершенствованные процессы синтеза, характерной особ ен ност ьЮ которых я вляется проведение реакции с использованием определенного растворимого 25 количества катализатора за один проход, т. е. без образования осадка и рецикла катализатора, но с использованиемм более высоких мол ьных соотношений (до 4: 1) олефин:бенэол, зна- 30 чительного времени пребывания Ilpo» дукта в зоне алкилирования (1-3 ч) и более высоких температур (до 130200оС), что значительно снижает эффект уменьшения концентрации А(СQ в зоне реакции f1) .
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения иэопропилбенэола путем азеотропной ректификации технического бенэола с отделением углеводородной фракции от полученного азеотропа и последующим алкилированием оставшегося бензола пропиленом при повышенных температуре и давлении в присутствии хлористого алюминия. В способе регламентируются условия работы колонны азеотропной осушки бензола и предусмотрен возврат углеводородного слоя после отделения воды. 2 .
Цель изобретения — увеличение вы-. хода и чистоты целевого продукта.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения изопропилбензола путем азеотропной ректифинации технического бенэола с отделением углеводородной фракции от полученного азеотропа и последующим алкилированием бенэола 1тропиленом при по789463 вишенных температуре и давлении в присутствии хлористоГо алюминия, отделенную углеводородную фракцию подают на ректификацию с отбором в виде дистиллята добензольной фракции в .количестве 7-10 вес.% от исходной углеводородной фракции и в виде кубового продукта бензала, который подают на алкилирование.
Алкилирование проводят при температуре 95-115оС и давлении 0,41,0 атм. в течение 8-14 мин.
С облюде ни е указ ан ных условий алкилирования способствует достижению минимального выхода всех побочных проДуктов (и что особенно важно минимального выхода такого нежелательного побочного продукта, как н-пропилбензол), способствует сохранению высоких каталитических свойств возвратного комплекса и снижению химических потерь бензала и пропилена.
Система рециркуляции возвратного бенэола предусматривает выход накапливающихся со временем в бензоле нежелательных примесей неароматических углеводородов и особенно сернистых соединений (сероуглерода и тиофена), концентрирующихся в углеводородном канденсате аэеотропа с колонны азеотропной ректификации бензола, в составе добензальной фракции. с дистиллятом ректификацианнай колонны, сырьем для которой служит углеводородный конденсат с колонны азеотропной ректификации бензола. Это обеспечивает высокое качество возвратного беязола по серауглероду и тиофену, что значительно снижает выход пропилтиофенов в алкилате,образующихся при . алкилировании тиофена пропиленом на
А1Сf, обеспечивает высокое качество товарного изопропилбензола по содер- жанию сернистых соединений, и в то же время снижает вследствие уменьшения количества CS в алкилате растворимость AfCQ в последнем, уменьшает вынос AIС1,, на систему разложения, в результате в процессе алкилирования возвращается дополнительно активный каталитический комплекс, что обеспечивает снижение общего расхода А(С .
Углеводородную фракцию азеотропа с колонны азеотропной осушки бензола (6 т/ч) подают в колонну выделения добензольнай .фракции. Дистиллят, отпираемый сверху колонны, содержит неароматические и сернистые соединения и немного бензала (5-10 вес.%).
Бензол, освобожденный ат сернистых
Как видно из приведенных данных, применение колонны вывода добензольной фракции позволяет получить высококачественный изопропилбензол по содержанию сернистых соединений за счет снижения содержания последних в алкилате и рециркулирующем бензоле соответственно в 6-7 раз и 1820 раз.
Влияние времени алкилирования бензола прапиленом в присутствии А1Сf на технико-экономические и качествен4р ные показатели процесса представлено в табл. 3.
S
15 зо
25 и неароматических соединений, отбирается из куба колонны.
Необходимая степень извлечения неароматических и сернистых соединений регулируется количеством отбираемого сверху колонны дистиллята. . Изменения качества кубовогО продукта колонны и соответственно таварнога изопрапилбензола (ИПБ) в зависимости ат количества атбираемага дистиллята представлены в табл. 1.
Как видно из приведенных данных, оптимальное количество атбираемого дистиллята составляет 7-10 вес.% от подаваемого в колонну сырья. Поддержание отбора дистиллята ниже 7 вес.% не обеспечивает необходимого качества товарного иэопрапилбензола па сернистым соединениям .(ГОСТ арганичивает
S — не более 0,0002 вес.%), а выше 10 вес.% увеличивает значительно потери бенэола с дабензольной фракцией (30% и выше вместо 5-10% при предлагаемой величине отбора).
Изменение содержания сернистых соединений в потоках цеха алкилирования при работе узла выделения добензольной фракции и беэ него представлено в табл. 2.
Влияние условий проведения процесса алкилирования бензола пропиленом на выход в алкилате и товарном
ИПБ основного нежелательного побочного продукта — н-пропилбензола при времени проведения реакции 14 мин представлена в табл. 4.
Как видно из приведенных данных, ДЛя обеспечения высокого качества алкилата и соответственно товарного изопропилбензола, содержание н-пропилбензола в нем не должно превышать 0,05 вес.%.
Предлагаемый способ позволяет получить особо чистый изопропилбенэол.с содержанием основного вещества не ниже 99,92-99,95 вес.%.
789463
Т а бл и ц а 1
5,0
2,0
7,0
5,6
10,0
9,7
15,0
38,0. Таблица 2
0,0005 0,00006 0,0001 0,009 0,0004 0,0015
Бензол нефтяной
0,0001 0,000025 0,00006 0,002
0,00015 0,0005
Таблиц а 3
63 0
63,0 бензол этилбензол изопропилбензол
0,20
0,15
27,4
29,1 нормальный пропилбензол ал ь фа-метил с тирол бутилбензол полиалкилбензолы
8,78
7,73
БЕнзол каменноугольный марки "чистый для нитраций", 1,2 сорт
О, 00035
0,00020
0,00015
0,00012
0,01
D,005
Следы
0,019
0,005
Следы
0,00030
0 00015
0,00010
0,00010
/8946 3
Продолжение табл ° 3
75,27
6,5-7,2
78,66
4,2-4,5
Селективность, масс. Ъ
Расход А I С l, кг/т ИПБ
Содержание примесей в товарном изопропилбензоле, масс. Ъ:
0,01
0,02 этилбензол нормальный пропилбензол
0,063
О, 005
Следы
0,03
0,005
Следы с -метилстирол бутилбензол сернистые соединения
Таблица 4
Т т
О, 105
122
118
1,52
0,33
0iО30
0,032
0,014
О, 085
0,090
124,8 119, 7
1,41
0,39
110,5 105
0,75
0,34
0,047
112
107
0,011
0,92
0,33
0,037
113
108
1,0
0,30
0,015
0,049
113
108
1,0
0,31
0,010
0,012
0,013
0,032
0,044
О,049
115
1,0
0,31
107
0,97
107
0,34
113
ВИИИПИ ааааа 9967/22 Тиран 499 Поилилнее филиал ллл патент, г. Ригфрол, ул. пРоектная, 4
Формула изобретения
- 1. Способ получения изопропилбензо- О ла путем азеотропной ректификации технического бензола с отделением углеводородной фракции от полученного азеотропа и последующим алкилировани м оставшегося бенэола пропиленом прф повышенных температуре и давлении в присутствии хлористого алюминия, отличающийсятем, что; с целью увеличения выхода и чис" тоты целевого продукта, углеводородную фракцию подают на ректификацию с отбором в виде дистиллята добензоль0,0001-0,00005 0,0005-0,0010 ной фракции в количестве 7-10 вес. Ъ от исходной углеводородной фракции и в виде кубового продукта бензола, который подают на алкилирование.
2. Способ по п. 1, от ли ч аюшийся тем, что алкилирование проводят, при температуре 95-115 С, давлении 0,4-1 .атм в течение 8-14 мин.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США 93109037, кл.260671, опублик. 1963.
2. Патент CtIIA 92943118,. кл.260671, опублик. 1960 (прототип) 4
