close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4451

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4451
(13)
C1
(51)
(12)
7
C 07C 2/68,
C 07C 15/107
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ АЛКИЛБЕНЗОЛОВ
(21) Номер заявки: 1697
(22) 1994.05.20
(31) M192 A 002177
(32) 1992.09.24
(33) IT
(46) 2002.06.30
(71) Заявитель: КОНДЕА АУГУСТА С.п.А (IT)
(72) Авторы: Пьерино РАДИЧИ; Пьерлуиджи
КОЗЗИ; Джузеппе ДЖИУФРИДА; Агостино
ЦАТТА (IT)
(73) Патентообладатель:
КОНДЕА
АУГУСТА
С.п.А. (IT)
(56)
GB 1110940 A, 1968, US 3910994 A, 1975, US 5012021 A, 1991.
(57)
Настоящее изобретение касается усовершенствованного способа получения линейных алкилбензолов из
числа алкилбензолов, применяемых в моющих средствах (С10-С14), включающего алкилирование ароматических углеводородов (прежде всего, бензола) н-олефинами, полученными путем дегидрирования н-парафинов
в присутствии АlСl3.
Настоящее изобретение касается способа получения линейных алкилбензолов из числа алкилбензолов
C10-C14, применяемых в моющих средствах.
Известен способ получения линейных алкилбензолов из числа алкилбензолов C10-C14, применяемых в
моющих средствах, включающий алкилирование ароматических углеводородов Н-олефинами в присутствии
АlСl, патент GB 1110940А.
В известном способе в течение реакции, кроме моноолефинов, образуются также диолефины, которые
являются причиной потери активности АlСl3, что влияет на уменьшение времени каталитической активности
катализатора.
Задачей изобретения является создание способа получения линейных алкилбензолов, в котором использование катализатора на основе АlСl3 в процессе алкилирования способствовало бы понижению содержания
легких продуктов в парафинах, возвращаемых в процесс, с соответствующим улучшением экономических
показателей, касающихся полезного времени использования катализатора.
Сущность изобретения заключается в том, что способ получения линейных алкилбензолов, в частности
C10-C14-алкилбензолов, применяемых в моющих средствах, включает:
а) дегидрирование н-парафинов в соответствующие н-олефины;
b) селективное гидрирование диолефинов, образовавшихся на стадии а), в моноолефины с получением
реакционной смеси, содержащей олефины и парафины;
с) алкилирование бензола в полученной реакционной смеси олефинов и парафинов в присутствии активного каталитического комплекса на основе АlСl3 с получением смеси продуктов алкилирования бензола;
d) получение углеводородного каталитического комплекса из каталитического комплекса на основе АlСl3
и смеси продуктов алкилирования бензола;
е) отделение образовавшегося на стадии d) углеводородного каталитического комплекса от смеси продуктов алкилирования бензола;
f) добавление свежего АlСl3 к углеводородному каталитическому комплексу;
g) рециркулирование указанного углеводородного каталитического комплекса с на стадию с).
Алкилирование проводят в присутствии АlСl3, взятого в количестве от 0,05 до 10 мол. % от н-олефина,
при молярном соотношении бензол:н-олефины от 1:1 до 20:1 при температуре от 20 до 80 °С и давлении от 1
до 5 кг/см2.
Настоящее изобретение относится к объединенному процессу дегидрирования н-парафинов и последующего взаимодействия образующейся смеси с ароматическими углеводородами, причем это взаимодействие
осуществляют в присутствии АlСl3 непосредственно в смеси, образующейся при дегидрировании.
BY 4451 C1
При алкилировании бензола смесь олефинов и парафинов, покидающая реакцию гидрирования, после
предварительного отделения водорода и легких углеводородов смешивают с бензолом и направляют в зону
алкилирования вместе с катализатором на основе АlСl3.
После выхода из узла алкилирования смесь отстаивают для декантации с целью отделения комплекса катализатора и углеводородов по существу не растворимого в реакционной смеси, после чего комплекс частично возвращают в алкилируемую смесь.
Перед подачей на дистилляцию сырую алкилированную жидкость последовательно промывают кислыми
растворами, такими как соляная кислота, или раствором гидроокиси натрия и, наконец, водой.
На этой стадии, во-первых, избыток бензола отделяют и возвращают на алкилирование, а затем отделяют
избыток парафинов совместно с небольшими количествами легкой ароматики. Этот ноток после смешивания
со свежими парафинами возвращают в реактор дегидрирования.
Оставшуюся смесь алкилированных продуктов направляют в третий дистиллятор, в котором получают
линейный алкилбензол и смесь тяжелых алкилированных веществ в качестве верхнего погона и, соответственно, кубового потока, причем последний частично возвращают в реактор алкилирования.
Линейный алкилбензол используют с целью прямого превращения его в бензол-сульфокислоту или в соответствии с предпочтительным осуществлением способа его можно сначала подвергнуть очистной обработке
H2SO4 или гидрированию в присутствии никеля или катализатора на основе нанесенного благородного металла.
Таким путем получают продукт - сульфокислоту, обладающую наилучшими цветовыми характеристиками даже при высоких соотношениях SO3 с органическим веществом на стадии сульфирования.
Возврат парафинов, выходящих со стадии алкилирования, в реактор дегидрирования требует очистной обработки агентом, способным к удалению любых возможных следов хлорорганических соединений. Примером такого рода продукта может служить активированная окись алюминия.
В результате увеличивается время активности катализатора дегидрирования, что влечет за собой очевидные финансовые преимущества. Более того, та же самая селективность реакции дегидрирования в результате
заметно повышается. В течение реакции, кроме нормальных моноолефинов, образуются также диолефины,
ароматика, продукты крекинга ниже С10, которые необходимо удалить перед реакцией алкилирования. Более
того, протекают реакции изомеризации с образованием изо-парафинов и изо-олефинов.
Кроме условий реакции (LHSV, Т, Р и соотношение водород:углеводород) важны примеси, которые присутствуют в н-парафинах, возвращенных в цикл. В процессе алкилирования происходит пластикация олефинов и трансалкилирование алкил- и полиалкилбензолов, приводящие к образованию продуктов
ароматического характера, обладающих более низкой точкой кипения, чем линейный алкилбензол.
Количество и типы этих легких продуктов имеют важное значение для полезного времени жизни катализатора дегидрирования. Использование катализатора на основе АlСl3 в процессе алкилирования бензола приводит по сравнению с фтористоводородной кислотой к понижению содержания легких продуктов в
парафинах, возвращаемых в процесс, с соответствующим улучшением экономических показателей, касающихся полезного времени использования катализатора дегидрирования и его селективности.
Ароматические продукты, состоящие преимущественно из легких алкилбензолов, менее подвержены
крекингу на катализаторе дегидрирования, что может также приводить к образованию углерода, чем дифенилы и легкие дифенилалканы, содержащиеся в парафинах, выходящих со стадии алкилирования в присутствии HF.
Все эти продукты прибавляются к продуктам, которые уже содержались в свежих парафинах и которые непосредственно образовались в ходе реакции дегидрирования н-парафинов, в любом случае, среднее содержание ароматических соединений, присутствующих в рециркулирующих парафинах и, следовательно, в
других потоках, выходящих из реактора дегидрирования, ниже.
Дегидрирование проводят в соответствии с методиками, хорошо известными квалифицированным специалистам. Так, реакцию осуществляют в присутствии катализатора, включающего благородный металл,
надлежащим образом нанесенный на пористый материал, катализатор включает элемент платиновой группы
в количестве от 0,01 до 2 %, щелочной или щелочноземельный металл в количестве от 0,1 до 5 %; кроме того, он может содержать один или несколько компонентов, выбранных из следующих веществ:
олово
от 0,1 до 1 %,
индий
от 0,1 до 1 %,
таллий
от 0,1 до 1 %.
В тех случаях, когда одновременно присутствуют индий и таллий, их количества таковы, что
In/TI ≥0,3
Pt/(In + TI) ≥ 1,5.
Реакцию дегидрирования проводят при температуре в интервале от 400 до 600 °С, под давлением в интервале
от 0,1 до 10 кг/см2 и с объемной скоростью (LHSV) в интервале от 0,1 до 100 ч-1; отношение водорода к парафинам находится в интервале от 0,5 до 20 (моль).
2
BY 4451 C1
В течение процесса дегидрирования парафинов до олефинов образуются заметные количества диолефинов. Их содержание на полном основании зависит от скорости превращения и от условий самого процесса.
Впоследствии в течение реакции алкилирования их присутствие ведет к образованию таких примесей к алкилбензолу, как тетралины, и к образованию высококипящих тяжелых продуктов, таких как дифенилалканы
и тетралины, и инданы с высокой молекулярной массой.
Гидрирование проводят на стационарном слое катализатора на основе никеля, нанесенного на окись алюминия, частично протравленного, или на катализаторе на основе благородного металла, такого как палладий, нанесенного на уголь. В любом случае соотношение Н2 : диолефины поддерживается на уровне выше 1 и
обычно находится в интервале от 1,1:1 до 5:1 в зависимости от катализатора и выбранных условий процесса.
Выбор места различных стадий в общей схеме процесса получения продукта является важным. В частности, селективное гидрирование может проводиться вверх по течению или вниз по течению из колонны отделения продуктов крекинга от олефиново-парафиновой смеси, выходящей со стадии гидрирования.
Реакцию можно проводить при температуре от 50 до 250 °С в зависимости от типа используемого катализатора и под давлением от 1 до 20 кг/см2; объемная скорость потока жидкого углеводорода может составлять от 0,5 до 20 ч-1. Таким путем достигают степени превращения диолефинов вплоть до 100 % при
селективности вплоть до 90 %.
Реакцию алкилирования проводят после смешивания реагентов (олефинов в парафине и бензола) в реакторе с АlСl3. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления свежий катализатор добавляют
к углеводородному каталитическому комплексу, который возвращают в цикл и подают в реактор.
Количество используемого катализатора обычно составляет от 0,05 до 10 мол. % от количества олефина, а
молярное соотношение бензол : олефин находится в интервале от 1:1 до 20:1, предпочтительно от 3:1 до
15:1. Реакцию, как правило, проводят при температуре от 20 до 80 °С под давлением от 1 до 5 кг/см2 в течение времени обычно от 5 до 180 мин.
Отделение углеводородного каталитического комплекса на основе хлорида алюминия делает возможным
повторное использование все еще активной порции катализатора и сохранения постоянства каталитической
активности путем добавления свежего АlСl3. Его добавление к каталитическому комплексу вызывает образование весьма активных частиц катализатора.
Фактически, присутствие гетерогенной каталитической фазы делает возможной реакцию трансалкилирования полиалкилированных молекул, образованных при взаимодействии бензола с олефином, подлежащим активированию, с высокими выходами получаемого линейного алкилбензола и остаточных алкилированных продуктов с большими величинами молекулярной массы, подлежащими снижению.
Хорошо известно, что AlCl3 для превращения в активные для алкилирования молекулы требует присутствия катализатора.
Для этой цели обычно используют такие соединения, как вода и/или соляная кислота с различными активными молекулами. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления воду добавляют регулярно, контролируя влажность реагентов, особенно бензола. Соотношение Н2О с АlСl3 может находиться в
интервале от 1 до 100 мол. %, предпочтительно от 5 до 50 %.
Высококипящие продукты, извлеченные из нижней части колонны дистилляции алкилбензолов, могут
быть возвращены в реактор алкилирования.
Таким путем предпочтительно их извлечение с помощью реакции трансалкилирования, которая развивается вплоть до термодинамически равновесного состояния.
Алкилбензол (LAB), полученный в соответствии со способом настоящего изобретения, обладает лучшими характеристиками чистоты и общей линейности.
Содержание циклических соединений, таких как диалкилтетралины и деалкилинданы, снижено до величины менее 2 %, предпочтительно менее 1 %, а чистота линейных алкилбензолов достигает значения выше
95 %.
Такие значения чистоты уменьшают необходимость обременительного процесса последовательной очистки путем обработки серной кислотой с целью получения сульфонатов конечных алкилбензолов светлого
цвета и, кроме того, с хорошей стабильностью.
Более того, высокое содержание линейных алкилбензолов ускоряет также последующее биоразложение
соответствующей сульфокислоты в сточных жидкостях.
Наконец, необходимо отметить, что высокое содержание 2-фенил-изомеров придает алкилбензолсульфонату натрия высокую растворимость в воде и хорошие значения вязкости, делая его пригодным для использования, прежде всего, в жидких моющих составах.
Высококипящие продукты преимущественно (>85 %) состоят из полиалкилатов с молекулярной массой
>320 и с высоким содержанием диалкилатов с молекулярной массой >360.
Эти характеристики открывают широкие возможности применения в качестве высокомолекулярной
сульфокислоты, в частности, используемой при смазке. Их значение в том, чтобы превратить материал, который практически является биопродуктом, в новый продукт с дополнительными высокими качествами.
3
BY 4451 C1
Пример 1.
Газообразную смесь нормального C10-C13 парафина и водорода в молярном соотношении 8 подавали в
цилиндричский реактор, содержащий слой твердого катализатора дегидрирования толщиной 250 мм, поддерживая в реакторе температуру 485 °С и давление 2,0 кг/см2, с часовой объемной скоростью, в пересчете
на подачу жидкого парафина, 21 ч-1 (объемы жидкого парафина при 20 °С на объем катализатора в час).
Смесь, выходящая из реактора после отделения водорода и легких продуктов крекинга, содержала 12,5 %
олефина с бромным числом 12,11 (определенным по соответствующей методике ASTM).
Анализ дегидрируемой смеси в стационарных условиях, выполненный HPLC, дал следующий состав смеси:
парафин
85,0 %
моноолефин
11,9 %
диолефин
0,6 %
ароматика
2,5 %.
К такой смеси добавляли бензол в молярном соотношении 8:1 относительно содержания олефина и образующуюся смесь вместе с суспензией 10 %-ного безводного хлорида алюминия в C10-C13 парафине вводили в
нижнюю часть реактора алкилирования.
Температуры сырьевых потоков устанавливали такими, чтобы температура внутри реактора алкилирования составляла 55 °С.
Реактор, используемый в этом опыте, имеет цилиндрическую форму, соотношение высоты и диаметра
составляет 5:1, реактор снабжен вращающейся со скоростью 150 об/мин мешалкой, состоящей из 5 лопастей, расположенных равномерно вдоль оси. Внутри реактор дополнительно оборудован 4 разделительными
перегородками, установленными равномерно между лопастями и снабженными центральным отверстием,
составляющим 40 % внутреннего диаметра реактора, и четырьмя вертикальными перегородками, установленными вдоль стенки реактора. Наружная рубашка для циркуляции воды делает возможным термостатирование реактора при любой желаемой температуре.
После одного часа пребывания реакционной смеси в реакторе ее выгружали из верхней части реактора и оставляли для декантации в неперемешиваемом цилиндрическом резервуаре с соотношением высоты и диаметра 5:1 такой емкости, чтобы обеспечить время отстаивания 45 мин.
Таким путем достигали отделения углеводородного каталитического комплекса, часть которого возвращали в цикл в таком количестве, чтобы внутри реактора алкилирования присутствовало примерно 6 мас.
частей этого продукта, а остаточную часть направляли на выход.
После промывания 5 %-ным водным раствором HСl и затем водой в двух колоннах, расположенных каскадом, сырую алкилированную жидкость направляли на дистилляцию.
Эту стадию процесса осуществляли в трех колоннах, установленных каскадом: в первой и второй колоннах отделяли бензол и, соответственно, парафины и другие легкие углеводороды, а в третьей колонне извлекали из верхнего погона линейный алкилбензол, а из нижнего - высококипящие алкилированные продукты.
Парафины, выделенные во второй колонне, возвращали в реактор дегидрирования вместе с отогнанными
из головы процесса легкими парафинами.
Высококипящие алкилированные продукты частично возвращали в реактор алкилирования в таком количестве, чтобы в стационарных условиях там присутствовало примерно 4 мас. части их.
После достижения стационарных условий в процессе в целом состав потока, направляемого в реактор дегидрирования, был следующим:
парафин
69,3 мас.ч.
водород
13,73 мас.ч.,
где парафины состояли из следующих компонентов:
15,4 %
н-С10
н-С11
33,2 %
н-C12
27,5 %
н-C13
19,4 %
н-C14
0,2 %
разветвленные
углеводороды
4,3 %,
а поток водорода включал следующие компоненты:
H2
92,4 %
C1
1,61 %
C2
4,18 %
C3
1,65 %
C4
0,16 %.
Образующийся продукт - линейный алкилбензол (LAB) обладал следующими характеристиками, определенными обычными методами:
Газовая хроматография.
<н-фенил-С10
0,46 %
4
BY 4451 C1
н-фенил-С10
14,81 %
н-фенил-С11
32,92 %
н-фенил-С12
28,83 %
н-фенил-С13
19,77 %
н-фенил-С14
0,20 %
сумма н-фенил-C10-C13
96,53 %
диалкилтетралины
0,75 %
изо-алкилбензолы
2,26 %
2-фенил-изомеры
30,10 %
бромное число
20 мг Br/100 г
хлор
8 ч. на млн (ppm).
Тяжелые алкилированные продукты, выделенные дистилляцией, обладали следующими характеристиками:
остаточный LAB
0,8 %
(1)
алкил-полиалкилбензолы
91,85 %
(2)
нафталины
2,60 %
(2)
динафтенбензолы
0,58 %
(2)
тетралины, инданы
3,65 %
(2)
молекулярная масса:
340,5
цвет по Гарднеру
7
(1) - определено методом газовой хроматографии
(2) - определено массовым анализом.
Аналогично, смесь со стадии алкилирования имела следующий состав:
смесь из реактора дегидрирования
67,5 ч.
(8,44 ч. олефина)
бензол
32,5 ч.
AlCl3
0,1 ч.
высококипящие алкилаты
4,0 ч.
углеводородный каталитический комплекс
6,0 ч.,
в то время, как общее количество воды, внесенной вместе с реагентами, равно 0,002 ч.
В стационарных условиях получены следующие результаты:
Сырье.
На каждые 1000 ч. линейного алкилбензола (LAB):
865 ч.
н-парафина
350 ч.
бензола
8 ч.
АlСl3.
Другие продукты.
водород и углеводороды
65
тяжелые алкилаты
150,
в то время как н-парафины состоят из следующих компонентов:
<н-С10
0,05 %
н-С10
10,29 %
н-С11
31,73 %
н-C12
30,63 %
н-С13
26,14 %
>н-C13
0,60 %
изо-парафины
0,31 %
ароматика
0,25 %.
Пример 2.
Ту же смесь, выходящую из реактора дегидрирования и состоящую из парафинов и 12,5 % олефина, которую использовали в примере 1, направляли в реактор алкилирования так, чтобы в стационарных условиях
при температуре 60 °С иметь следующий состав реакционной системы:
смесь из реактора дегидрирования
67,5 ч.
бензол
32,5 ч.
АlСl3
0,2 ч.
высококипящие алкилаты
4,0 ч.
углеводородный каталитический комплекс
8,0 ч.,
в то время как общее количество воды, добавленной вместе с реагентами, равно 0,01 ч.
5
BY 4451 C1
Линейные алкилбензолы, полученные после удаления бензола и парафинов, в соответствии с описанной
выше методикой, обладают следующими характеристиками:
н-фенил-С10-С13
95,6 %
тетралины
1,0 %
изоалкилбензолы
3,0 %
2-фенил-изомеры C10-C13
29,8 %
бромное число
22 (ASTM).
Тяжелые алкилированные продукты, выделенные со дна дистилляционной колонны, имели следующий
состав:
остаточный LAB
2,1 %
(1)
алкил-полиакрилбензолы
86,5
(2)
дифенилалканаценафтены
5,0
(2)
нафталины
1,6
(2)
динафтенбензолы
1,7
(2)
тетралины, инданы
5,2
(2)
молекулярная масса
361,3
(1) - определены методом газовой хроматографии
(2) - определены массовым анализом.
При стационарных условиях получены следующие результаты:
Сырье на каждые 1000 частей линейного алкилбензола (LAB):
827 частей парафина,
335 частей бензола,
15 частей АlСl3.
Другие продукты.
водород и легкие углеводороды
65
тяжелые алкилаты
96.
Пример 3.
Смесь парафинов и олефинов из реактора дегидрирования, в котором поддерживали те же условия, что и
в примере 1, подвергали реакции селективного гидрирования диолефинов, содержащихся в ней.
Смесь того же состава, что указан в примере 1, смешивали с водородом в молярном отношении относительно олефинов 1,15, и затем подавали в реактор, содержащий твердый катализатор, имеющий 0,25 % палладия на окиси алюминия.
Реактор имел отношение высоты к диаметру 8:1 и работал при температуре 80 °С и давлении 3 кг/см2.
При работе с LHSV3 смесь, выходящая из верхней части реактора, имела следующий состав:
парафин
85,2 %
моноолефин
12,3 %
диолефин
незначительно
ароматика
2,5 %.
Такую смесь направляли в реактор алкилирования так, чтобы в стационарных условиях при температуре
реакции 50 °С иметь следующий состав реакционной системы:
смесь парафинов, олефинов и ароматики
67,5 ч.
бензол
32,5 ч.
АlСl3
0,1 ч.
высококипящие алкилаты
2,0 ч.
углеводородный каталитический комплекс
2,0 ч.,
в то время как общее количество воды, добавленное вместе с реагентами, равно 0,002 ч.
После выхода из реактора смесь обрабатывали, как описано в примере 1, и после отделения избытка бензола и парафинов был получен верхний дистилляционный погон продукта - линейного алкилбензола, обладающего следующими характеристиками:
н-фенил-С10-С13
97,0 %
тетралины
> 0,5 %
изо-алкилбензолы
2,3 %
2-фенил-изомеры C10-C13
30,1 %
бромное число
18 мг Вr/100 г
хлор
7 ч. на млн (ppm).
Тяжелый алкилированный продукт, выделенный из нижней части дистилляционной колонны, имел следующий состав:
G.С.(Газовая хроматография): остаточный LAB : 1,2 %
Массовый анализ:
алкил-полиалкилбензолы
6
93,1 %
BY 4451 C1
дифенилалканы-аценафтены
2,6 %
нафталины
1,3 %
тетралины-инданы
3,0 %
молекулярная масса
327,5.
В стационарных условиях были получены следующие данные по массовому балансу алкилирования:
155 ч. тяжелых алкилатов
на 1000 частей загруженного LAB.
Общие данные, касающиеся способа получения в целом, отнесенные к 1000 ч. LAB, следующие:
868 ч.
парафина
352 ч.
бензола
8 ч.
АlСl3.
Пример 4.
Смесь олефинов и парафинов того же состава, что описан в примере 3, направляли в реактор алкилирования после смешивания с бензолом, так что при стационарных условиях при 65 °С получали реакционную
систему следующего состава:
смесь олефинов, парафинов и ароматики
67,5 ч.
бензол
40 ч.
АlСl3
0,12 ч.
высококипящие алкилаты
4,0 ч.
углеводородный каталитический комплекс
4,0 ч.
в то время, как общее количество воды, добавленной вместе с реагентами, равно 0,005 ч.
После выхода из реактора смесь обрабатывали, как описано в примере 1, и после отделения избытка бензола и парафинов получали верхний дистилляционный погон продукта - линейного алкилбензола, имеющего
следующие характеристики:
G.C. н-фенил-С10-С13
96,6 %
2-фенилизомер
30,0 %
тетралины
0,7 %
изо-алкилбензолы
2,5 %
бромное число
20 мг Вr/100 г
хлор
10 ч. на млн (ррm).
Тяжелый алкилированый продукт, выделенный из нижней части дистилляционной колонны, имел следующий состав:
G.C.: остаточный LAB
3%
алкил-полиакрилбензолы
91,8 %
дифенилалканы-аценафтены
2,9 %
нафталины
1,4 %
тетралины-инданы
3,9 %
Молекулярная масса
388,5.
В стационарных условиях получены следующие данные по массовому балансу алкилирования:
52 ч. тяжелых акрилатов
на 1000 ч. загружаемого LAB.
Общие данные по балансу, относящиеся к способу дегидрирования парафинов, селективного гидрирования
диолефинов и алкилирования бензола в целом, отнесенные к получению 1000 ч. LAB, таковы:
788 ч.
парафина
330 ч.
бензола
10 ч
АlСl3.
Сравнительный пример 5.
(применение HF в качестве катализатора алкилирования)
Смесь олефинов-парафинов, имеющую тот же состав, что и в примере 3, подают в цилиндрический реактор алкилирования после смешивания с бензолом так, чтобы получить следующие соотношения в составе
реакционной системы:
смесь олефины-парафины-ароматические соединения
67,5 частей
бензол
40,0 частей.
Снизу в реактор вводят 140 частей чистого HF. Реактор снабжен мешалкой, термопарой, охлаждающим
змеевиком, манометром и все трубы снабжены клапанами из нержавеющей стали.
После 60 минут нахождения в реакторе при температуре 60 °С и давлении 4,0 кг/см2 реакционную смесь,
выгруженную из верхней части реактора, переносят в сепаратор, где органическую часть извлекают, уровень в
сепараторе регулируют для обеспечения времени пребывания 1,5 ч.
7
BY 4451 C1
Органическую часть затем подают на фракционную перегонку для последовательного отделения бензола
и парафина, рециркулированных из смеси, состоящей из алкилбензола и тяжелых алкилированных соединений.
Добавляют свежие парафины к парафинам рецикла после одного прохода на слое активного оксида алюминия при 180 °С и парафины рецикла снова направляют в реактор дегидрирования.
Линейный алкилбензол, отделенный на последующей колонне дистилляции, имеет следующий состав:
Газовая хроматография.
Н-фенил C10-C13
92,6 %
тетралины
0,3 %
изоалкилбензолы
7,1 %
2-фенилизомеры
16,7 %
бромное число (метод ASTM)
10 мг Br/100 г.
Тяжелые алкилированные продукты выделяют со дна колонны дистилляции и получают следующий состав:
Газовая хроматография.
остаточный LAB
2,2 %.
Масовый анализ.
алкил-полиалкилбензолы
63,73 %
дифенилалканы
6,59 %
нафталины
6,71 %
тетралины, инданы
12,66 %
динафтен-нафталины
5,43 %
данафтен-бензолы
4,88 %
молекулярная масса
338.
Общие данные всего процесса дегидрирования н-парафинов и алкилирования для получения 1000 частей
линейных алкилбензолов (LAB) следующие:
819 частей н-парафинов,
331 часть бензола,
0,30 части HF
в качестве сырьевых материалов.
Вместе с LAB получают также:
75 частей тяжелых алкилированных соединений,
75 частей водорода и легких углеводородов.
Таким образом, из следующих результатов легко удостовериться, что при использовании АlСl3 вместо HF
получают продукты высшего качества.
Процент LAB
Нижние тяжелые алкилированные соединения относительно конденсированных
продуктов
Легкие продукты
Тяжелые алкилированные
соединения
Количество н-парафинов и бензола, необходимое для получения 1000 частей
LAB
Примеры заявителя
с использованием АlСl3
96,6 %*
Сравнительные тесты
с использованием HF
92,6 %
91,8 %*
63,73 %
65 частей**
75 частей
52 части**
75 частей
778 частей н-парафинов* 330
частей бензола
819 частей н-парафинов 331
часть бензола
* - пример 4 (заявителя)
** - пример 2 (заявителя)
1. Способ получения линейных алкилбензолов, в частности C10-C14-алкилбензолов, применяемых в моющих средствах, включающий:
а) дегидрирование н-парафинов в соответствующие н-олефины;
b) селективное гидрирование диолефинов, образовавшихся на стадии а), в моноолефины с получением
реакционной смеси, содержащей олефины и парафины;
с) алкилирование бензола в полученной реакционной смеси олефинов и парафинов в присутствии активного каталитического комплекса на основе АlСl3 с получением смеси продуктов алкилирования бензола;
d) получение углеводородного каталитического комплекса из каталитического комплекса на основе АlСl3
и смеси продуктов алкилирования бензола;
8
BY 4451 C1
е) отделение образовавшегося на стадии d) углеводородного каталитического комплекса от смеси продуктов алкилирования бензола;
f) добавление свежего АlСl3 к углеводородному каталитическому комплексу;
g) рециркулирование указанного углеводородного каталитического комплекса с на стадию с).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алкилирование проводят в присутствии АlСl3, взятого в количестве от 0,05 до 10 мол. % от н-олефина.
3. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что алкилирование проводят при молярном соотношении бензол : н-олефины от 1:1 до 20:1.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что алкилирование проводят при температуре от 20
до 80 °С.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что алкилирование проводят при давлении от 1 до 5
кг/см2.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
188 Кб
Теги
by4451, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа