DE2127481A1 - Verfahren zur Herstellung von Cumol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von CumolInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Cumol durch Umalkylierung von Diisopropylbenzol und Benzol.
Cumol (Isoprcpylbenzol) ist ein wichtiges chemisches Zwischenprodukt, das großtechnisch durch Alkylierung von
Benzol mit Propylen hergestellt wird. Diisopropylbenzole fallen als Nebenprodukte während der Alkylierung an. Es
wurde bereits vorgeschlagen, diese Diisopropylbenzole durch Umalkylierung mit Benzol in weiteres Cumol umzuwandeln.
Gewisse Zeolithkatalysatoren sind für diese Umalkylierung in der U.S.A.-Patentschrift 3 385 906 vorgeschlagen
worden. Das Verfahren dieses Patents wird bei einer Temperatur im Bereich von 130 bis 250 C durchgeführt,
Temperaturen oberhalb von 25O°C werden bei diesem bekannten Vorschlag ausgeschlossen, weil, wie es heißt, unerwünschte
Verunreinigungen gebildet werden.
Es wurde nun gefunden, daß Temperaturen oberhalb von 25O0C vorteilhaft sind, und daß hierbei die Bildung vo
Verunreinigungen weitgehend ausgeschaltet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Herstellung von Cumol durch Umalkylierung von Diisopropyl-
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"benzol und Benzol, wobei man die Reaktionsteilnehmer in
■ einem Verhältnis von Benzol zu Diisopropylbenzol von
wenigstens 0,5 51 über einen Zeolith mit Alkalimetallkationenmangel
leitet, der eine Porengröße von wenigstens 6 $. und ein Siliciumdioxyd/Aluminiumoxyd-Verhältnis von
wenigstens 3:1 hat. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Zeolith verwendet, der ein hydrierendes
Metall der nachstehend näher bezeichneten Art enthält, und in Gegenwart von Wasserstoff bei einer Temperatur
oberhalb von 25O0C arbeitet.
^ Die Verfahrensbedingungen können aus den folgenden Berei-'
chen gewählt werden:
Temperatur über 250 bis 4000C, vorzugsweise
275. bis 35O0C
Druck in kli/m2
(über Atmosphärendruck) 1000 bis 8500, vorzugsweise 15ΟΟ-5ΟΟΟ
(über Atmosphärendruck) 1000 bis 8500, vorzugsweise 15ΟΟ-5ΟΟΟ
Benzol/Diisopropylbenzol-Molverhält-
nis 0,5:1 bis 20:1, vorzugsweise 2:1-10:1
Raumströmungsgeschwindigkeit des
kombinierten Einsatzes 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 V/V/
kombinierten Einsatzes 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 V/V/
Zugeführte Wasser-
\ stoffmenge 10000-150000, vorzugsweise
20000-100000 Mol/m3
Die Umlakylierungsreaktion wird durch erhöhten Druck,
erhöhte Temperatur, erhöhtes Benzol/Diisopropylbenzol-Molverhältnis
und niedrigere Kreislaufgasrnengen begünstigt,
obwohl der letztgenannte Effekt ebenso sehr eine Funktion der verlängerten Verweilzeit wie einer Verringerung der
Wasserstoffmenge sein kann«, Die oberen Grenzen für diese Variablen hängen teilweise von praktischen und wirtschaftlichen
Erwägungen und teilweise von der Vermeidung scharfer Bedingungen ab, die unerwünschte Nebenreaktionen, z.B»
eine Dealkylierung, auslösen wurden. Die Reaktionsteilnehmer
liegen unter den genannten Bedingungen höchstwahr-
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,scheinlich in der Dampfphase vor, und dieser Dampfphasenbetrieb
wird auch "bevorzugt. Die optimalen Bedingungen für jedes gegebene Ausgangsniaterial lassen sich leicht
experimentell ermitteln.
Eine Festlegung auf eine Theorie ist nicht beabsichtigt, jedoch wird angenommen, daß die Verbesserung, die die
Anwendung von Temperaturen oberhalb von 25O0C ermöglicht,
der Betrieb in Gegenwart von Wasserstoff und in Gegenwart eines Hydriermetalls auf dem Zeolith ist. Bei einem Verfahren,
bei dem aromatische Kohlenwasserstoffe als Ausgaugsmaterial
verwendet werden, würde die Anwesenheit von Wasserstoff und eines hydrierenden Metalls auf Grund der
Gefahr der Hydrierung der Aromaten auf den ersten Blick als unerwünscht angesehen.
Es wurde jedoch überraschenderweise gefunden, daß unter den angegebenen Reaktionsbedingungen eine geringe Hydrierung
der Aromaten stattfindet, und daß der Umfang anderer Nebenreaktionen ebenfalls gering ist. Es wurden Selektivitäten
für die Cumolbildung von mehr als 90 Mol~$ erreicht.
Bevorzugt als Zeolithe werden Zeolith Y, der in der U.S.A.-Patentschrift 3 130 007 beschrieben ist, und
Zeolith L,der in der U.S.A.-Patentschrift 3 130 006 beschrieben
wird. In ihrer normalen Form haben die Zeolithe ein starres Netzwerk oder Raumnetz von Aluminium-, Silicium-
und Sauerstoffatomen zusammen mit Metallkationen, die austauschbar sind. In frisch hergestellten synthetischen
Zeolithen oder natürlichen Zeolithen sind dies gewöhnlich Alkalimetallkationen. Diese Alkalimetallkationen
können gegen andere Metallkationen, z.B. Metallkationen der Gruppe II oder gegen Wasserstoff- oder
Aromoniumkationen, ausgetauscht werden, und der hier gebrauchte
Ausdruck "Zeolith mit Alkalimetallkationennarigel"
(oder dekationisierter Zeolith) bezeichnet vorzugsweise einen Zcdith, der einer Behandlung unterworfen worden
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,ist, durch die wenigstens 70 Gew.-°/>
und, falls dies möglich ist, wenigstens 80 Gew„-fö des Alkalimetallgehalts
entfernt worden ist. Kalium ist ein schwieriger zu entfernendes Alkalimetallkation als Natrium,,
Die normalerweise vorhandenen Alkalimetallkationen können "beispielsweise durch Metallkationen der Gruppe II, z.Bo
Calcium- oder Magnesiumkationen, oder durch Ionen von Metallen seltener Erden ersetzt werden, jedoch wird vorzugsweise
ein dekationisierter Zeolith verwendet. Dekationierte Zeolithe werden zuweilen als Wasserstoffzeolithe
"bezeichnet, da angenommen wird, daß das Ionengleichgewicht durch Wasserstoffionen aufrecht erhalten wird. Die
Dekationisierung kann durch Austausch der Alkalimetallkationen gegen Ammoniumionen und anschließendes Erhitzen
beispielsweise auf 250 bis 6000C zur Abtreibung des
Ammoniaks vorgenommen werden.
Nach der Dekationisierung wird der Zeolith zweckmäßig gewaschen, um überschüssige Ammoniumaustauschlösung zu
entfernen, und auf 250 bis 6000C erhitzt.
Der hier gebrauchte Ausdruck "hydrierendes Metall" bezeichnet ein Metall der Gruppe VIII (z.B. ein Eisengruppenmetall,
insbesondere Kobalt oder Wickel, oder ein Platingruppenmetall, insbesondere Platin oder Palladium)
oder ein Metall der Gruppe Ib (insbesondere Silber). Das hydrierende Metall kann in einer Menge von 0,1 bis
5 Gew.-fo, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-^ des Zeoliths vorhanden
sein und wird vorzugsweise durch Ionenaustausch aufgebracht, wodurch der Alkalimetallkationenmangel wenigstens
teilweise ausgeglichen wird0 Vorzugsweise wird das
hydrierende Metall in den Zeolith mit Alkalimetallkationenmangel beispielsweise nach der Dekationisierung eingearbeitet,
jedoch kann der Zusatz auch vor dem sum Abtreiben des Ammoniaks vorgenommenen Erhitzen erfolgen.
Der Katalysator wird vor dem Einsetz vorzugsweise in 109 851/18A0
_ 5 —
strömendem Wasserstoff auf 250 "bis 6000C erhitzt.
Wie bereits erwähnt, ist das Umalkylierungsverfahren "besonders
vorteilhaft in Kombination mit einem Verfahren zur Herstellung von Cumol durch Alkylierung von Benzol
mit Propylen= Beliebige bekannte Alkylierungsverfahren sind geeignet. Beispielsweise können als Katalysatoren
Phosphorsäure, Aluminiumhalogenide, Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd,
Zeolithe, ein Ton vom Typ des Montmorillonits oder Bentonits oder ein mit Divinylbenzol vernetztes
Harz von Styrol und Sulfonsäure verwendet werden« In
Abhängigkeit vom verwendeten Katalysator kann die Alkylierungstemperatur
65 bis 45O0C betragen, jedoch wird gewöhnlich unterhalb von 3000C gearbeitet. Der Druck kann
zwischen Normaldruck und 1400 kN/m (über Atmosphärendruck) liegen<>
Normalerweise wird das Benzol im Überschuß über das Propylen verwendet, wobei das Propylen
fast vollständig verbraucht und ein Produkt gebildet wird, das überwiegend aus Benzol, Cumol und oberhalb von Cumol
siedenden Polyalkylaromäten, insbesondere Diisopropylbenzol, besteht. Das Produkt wird vorzugsweise durch
Destillation in Benzol, Cumol-und Polyalkylaromäten getrennt,
und die Polyalkylaromäten werden mit wenigstens einem Teil des Benzols (dem gegebenenfalls weiteres Benzol
zugesetzt werden kann) zur Bildung des Sinsatzmaterials für die Umalkylierung kombiniert.
Ein Produkt aus der Alkylierung von Benzol mit Propylen wurde destilliert, wobei eine oberhalb von 1600C siedende
schwere Fraktion, die die Polyalkylaromäten enthielt, gewonnen wurde. Die Zusammensetzung dieser Fraktion sowie
von Gemischen dieser Fraktion mit Benzol (bestimmt durch Gas-Flüssigkeitschromatographie) ist nachstehend in Tabelle
1 angegeben.
10 9 8 5 1/18
Tabelle 1 | Gemisch von Fraktion im 8:1 4:1 |
64,6 | Benzol und schwerer Molverhältnis von 2:1 1:1 |
31,9 | |
Schwere Fraktion |
82,7 | 1,1 | 49/0 | 2,2 | |
Benzol (durch Differenz), Gew.-?» |
0,6 | 7,3 | 1,6 | 14,3 | |
Cumol, Ge w „ -e/o | 3,1 | 3,9 | 4,0 | 10,5 | 7,8 |
1,3-Diisopro- pylbenzol, |
20,8 ' | 2,1 | 6,9 | 5,7 | 13,4 |
1,2-Diisopro- pylbenzol, |
11,3 | 3,6 | 2,6 | 9,9 | 5,3 |
1,4-Diisopro- pylbenzol, Gew. ~fo |
19,6 | 1,4 | 2,2 | 3,9 | 4,2 |
Buty!benzole, Gew. -1P |
7,7 | 1,1 | 11,3 | 3,2 | 20,9 |
Methylpropyl- benzole,Gew»-$ |
6,2 . | 4,6 | 16,2 | ||
Andere Alkyl- aromaten (durch Diffe renz), Ge w ο -fo |
31,3 | ||||
Die Gemische wurden auf Basis der die Polyalkylbenzole enthaltenden schweren Gesamtfraktion hergestellt, jedoch
P ist festzustellen, daß der Dii3opropylbenzolgehalt dieser schweren Fraktion nur 51,7 Gew„-$ betrug. Demzufolge
betrugen die Zusammensetzungen der Gemische, gerechnet als Verhältnis von Benzol zu reaktionsfähigen Diisopropylbenzolen,
ungefähr die Hälfte der angegebenen Werte« Beispielsweise hatte das Gemisch von Benzol und schwerer
Fraktion im Molverhältnis von 8:1 ein Benzol/Diisopropylbenzol-Verhältnis
von etwa 4:1, und das 1:1-Gernisch hatte sogar einen Benzolunterschuss.
Die Ausgangsgemische wurden über einen Katalysator geleitet, der aus Nickel auf dekationisiertem Zeolith L
bestand, und dessen Zusammensetzung und Kennzahlen nachstehend
in Tabelle 2 genannt sind«
109851/1840
109851/1840
Nickel 1,47 Gew.-^
Aluminium 10,2 "
Silicium 32,0 »
Natrium 0,016* »
Kalium 3,20* "
Si00/Al00,-I4olverhältnis 6,05 "
c. c. j ο
Oberfläche . 328 m /g
Porenvolumen 0,18 ml/g
^Entsprechend einer 97,5^igen Dekationisierung von Na,
einer 73,5j£igen Dekationisierung von K und einer Gesamtdekationisierung
von 74$.
Dieser Katalysator wurde wie folgt hergestellt: Zeolith L in Form von tabletten von 3,2 mm Durchmesser
wurde dreimal nacheinander unter Rückfluß dem Ionenaustausch mit frischer wässriger Aramoniumnitratlösung
(1,5 g NH-NO-Z in 3,75 g Wasser pro g Zeolith L) unterworfen.
Jeder Austausch dauerte 6 Stunden. Der erhaltene Träger wurde mit entionisiertem V/asser gut gewaschen und
bei 1300C getrocknet.
Der in der oben beschriebenen Weise hergestellte, als Träger vorgesehene Amnionium-Zeolith L wurde 6 Stunden
mit wässrigem liickelnitrat (0,65 g Nickelsalz in 1,75 g Wasser pro g Zeolith) am Rückfluß erhitzt. Der erhaltene
Katalysator wurde zur Entfernung von überschüssigem Metallsalz mit entionisiertem Wasser gut gewaschen und bei
1300C getrocknet. Der Katalysator wurde 3 Stunden bei
5000C calciniert und vor dem Einsatz 2 Stunden in Wasserstoff
bei 45O°C reduziert. Die angewandten Verfahrensbedingungen langen in den folgenden Bereichen!
Temperatur 250 bis 325°C
Druck (über Atmosphärendruck) 1030 bis 3790 kll/m
Raumströmunssgeschwindigkeit
(bezogen auf Flussigzustand und
Geünmteinsatz) 1,8 V/V/Std.
109851/18A0
Molverhältnis von Benzol zu 'schwerer Fraktion
Zugeführte Wasserstoffmenge
1ί1 bis 8:1 45000 bis 94000 Mol/m5
Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 3 genannt.
109851 /18 4
Versuchsperiode Nr. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 |
Laufzeit, Stunden | 6-14 | 19-27 | 37-45 | 61-69 | 85-93 | 109-117 | 157-165 | 181-189 |
Molverhältnis Benzol/ schwere Fraktion |
8:1 | 8:1 | 8:1 | 8:1 | 8:1 | 8:1 | 1:1 | 2:1 |
Druck (über Atm.-Druck), kN/m^ |
3100 | 3100 | 2410 | 1720 | 1720 | 1030 | 1030 | 1030 |
Katalysatortemperatür, 0C | 250 | 275 | 275 | 275 | 300 | 300 | 300 | 300 |
Raumströmungsgeschwindigkeit (Flüssigzustand) 1,8 (Gesamteinsatz), V/V/Std.
Zugeführte Wasserstoffmenge,
Mol/^ , 94.000
Produktanalyse in Gew.-%
Benzol 75,6
Cumol 4,7
1,3-Diisopropylbenzol ■ 3,3
1,2-Diisopropylbenzol 0,4
1,4-Diisopropylbenzol 1,6
Paraffine 2,2
Naphthene 3,5
Olefine ■ Spur Cumolbildung insgesamt,Mol 0,0341
Umgesetztes Diisopropylbenzol,
Mol-# 47,7
Selektivität zu Cumol, MoI-Ji 60*5
1,8
. 78,78
10,00
1·,88
0,32
0,80
2,79
0,78
0,05
1,8
80,45
9,51
2,26
0,35
1,01
2,66
0,11
0,11
0,0740
9,51
2,26
0,35
1,01
2,66
0,11
0,11
0,0740
63,9
97,8
97,8
1,8
1,8 1,8
1,8
81,22
8,04
2,81
0,43
1,41
2,27
0,09
0,21
2,81
0,43
1,41
2,27
0,09
0,21
80,42
10,81
1,53
0,31
0,72
2,97
0,07
0,25
10,81
1,53
0,31
0,72
2,97
0,07
0,25
0,0619 0,0849
54,1
96,7-
96,7-
74,1
96,9
96,9
81,30
8,93 2,32 0,37 1,15 2,22 0,06 0,49 0,0693
60,2 97,3
36,4 44,8
94.000 94.000 94.000 94.000 94.000 94.000 94.000
44,09 51,69·
10,77 8,88
12,06 10,39
2,14 1,84
8,36 7,29
3,21 2,30
0,04 0,03
1,86 1,24
0,0715 0,0607
25,2 74,7
OO CJl
Versuchsperiode Nr. | 10 | 11 | 12 | ' 14 | ■15 | 16 | 17 | I |
Laufzeit, Stunden | 205-215 | ■ 229-257 | 255-261 | 50,1-509 | 325-555 | 549-557 | 375-581 | O |
Molverhältnis Benzol/ | I | |||||||
schwere Fraktion | 2:1 | 2:1 | 2:1 | 4:1 | 4:1 | 4:1 | 4:1 | |
Druck (über Atm.-Druck), | ||||||||
kN/rnd | 1720 | 2410 | • 2410 | 2410 | . 5100' | 5100 | 5790 | |
Katalysatortemperatur, 0C | 500 | 500 | 300 | 500 | 500 | 325 | 525 | |
Raums trcmunssgeschvrindig- | ||||||||
keit (Flüssigzustand) | 1,8 | 1,8 | . 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | |
(Gesamteinsatz), V/V/Std. | hO | |||||||
Zugeführte Wasserstoffmenge,Mol/nr | 94.000 | 94.000 | 45.000 | 45.000 | 45.000 | 45.000 | 45.000 | ro |
Proäuktanalyse in Gew.-% | ||||||||
Benzol | , 51,40 | 52,25 | 52,29 | •64,12 | 69,17 | 65.90 | 65.65 | ■P- OQ |
Cumol | '.. 10,46 | 10,65 | 11,91 ' | 9,66 | 10,50 | 15,07 | 16,37 | |
I,3-Diisopropylbenzol | 10,42 | 10,11 | 9,99 | 6,58 | 6,00 | 4,27 | 3,72 | |
1,2-Diisopropylbenzol | 1,67 | 1,58 | 1,42 | 1,01 | 0,84 | 0,66 | 0,63 | |
1,^-Diisopropylbenzol | 6,95 | 6,60 | 6,13 · | 3,91 | 5,52 | 2,14 | 1,80 | |
Paraffine | 5,10 | 5,40 | 3,78 | 2,62 | 2,90 | 4,56 | 4,86 | |
Naphthene | 0,06 | 0,05 | 0,04 | ■ 0,08 | 0,05 | 0,08 | 0,09 | |
Olefine | 1,48 | 1,29 | 0,92 | 0,75 | 0,59 | 0,84 | 0,52 | |
Cumolbildung insgesamt, Mol | 0,0457 | 0,0749 | 0,0857 | 0,0707 | 0,0766 | 0,1165 | 0,1273 | |
Umgesetztes Diisoprop'ylbenzol, | ||||||||
MoI-Ji | 27,2 | 29,9 | 55,0 | 38,7 | 44,0 | 60,9 | 66,4 | |
Selektivität zu Cumol, Mol-% | 84,7 | 77,8 | 80,8 | 81,6 " | 77,7 i | 85., 4 | 85,6 | |
Die in der Tabelle angegebenen Werte für die Gesamtbildung
von Cumol, den Umsatz von Diisopropylenbenzol und die Selektivität zu Cumol wurden in Mol aus der Produktnalyse
(in Gew.-^i) berechnet. Die Selektivität zu Cumol
wurde wie folgt berechnet;
Gebildetes Cumol in Hol χ 100
Umgesetztes Diisopropylbenzol in Hol χ 2
Die Versuche 1 bis 6, bei*denen das Molverhältnis von
Benzol zu schwerer Fraktion 8:1 betrug (entsprechend einem Benzol/Diisopropylbenzol-Verhältnis von 4:1)» zeigen,
daß der Umsatz und die Selektivität durch Erhöhung der Temperatur und des Drucks verbessert werden, wobei
Ausbeuten von 96 bis 97$ bei Umsätzen von 60 bis 75$
erzielt werden.
Bei den Versuchen 8 bis 12, bei denen das Molverhältnis von Benzol zu schwerer Fraktion 1:1 und 2:1 betrug (entsprechend
Benzol/Diisopropylbenzol-Molverhältnissen von 0,5*1 und 1:1), sind die Ergebnisse weniger gut. Sie
werden besser mit steigendem Molverhältnis von Benzol zu schwerer Fraktion und steigendem Druck und kleiner werdender
Menge an zugeführtem Wasserstoffgas.
Bei den Versuchen 14 bis 17, bei denen das Molverhältnis von Benzol zu schwerer Fraktion 4:1 betrug (entsprechend
einem Benzol/Diisopropylbenzol-Molverhältnis von 2:1), wird mit steigendem Molverhältnis von Benzol zu schwerer
Fraktion, steigender Temperatur und steigendem Druck eine weitere Verbesserung im Vergleich zu den Versuchen 8 bis
12 erzielt.
Der Paraffin-, Haphthen- und Olefingehalt bestätigt das
verhältnismäßig geringe Ausmaß von Hebenreaktionen, insbesondere das Fehlen einer Hydrierung trotz der Anwesenheit
von Wasserstoff und des riickelgehalts des Katalysators.
109851 /18A0
Claims (8)
1) Verfahren zur Herstellung von Cumol durch Transalkylierung
von Diisopropylbenzol und Benzol, indem die Reaktanten in einem Verhältnis von Benzol zu Diisopropylbenzol von wenigstens
0,5:1 über einen Zeolith mit Alkalikationenmangel einer Porengröße von wenigstens 6 R und einem Verhältnis
Siliciumdioxid zu Alumiriiumoxyd von wenigstens 3:1 geleitet
werden, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Zeolith einsetzt, der ein hydrierendes Metall aus der Gruppe VIII oder
fc Ib des Periodischen Systems enthält und die Umsetzung in
Gegenwart von Wasserstoff bei Temperaturen oberhalb von 2500C durchführt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
bei Temperaturen von oberhalb 250 bis 400°C, Drucken von
2 MpI""
1000 bis 85OO kN/m g, einem/Verhältnis von Benzol zu Diisopropylbenzol
von 0,5:1 bis 20:1, einer Raumströmungsgeschwindigkeit
des vereinigten Einsatzes von 0,1 bis 5 V/V/Stunde und einer Wasserstoffmenge von 10000 bis I5OOOO
Molen/m arbeitet.
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man " bei .Temperaturen von 275 bis 350, Drucken von I50 bis 50OO
kN/m g, einem Molverhältnis von Benzol zu Diisopropylbenzol von 2:1 bis 10:1, einer Raumströmungsgeschwindigkeit des
kombinierten Einsatzes von 0,5 bis 3 V/v/Stunde und einer Wasserstoffmenge von 20000 bis 100000 Molen/nr arbeitet.
H) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man einen Zeolith Y oder Zeolith L verwendet.
5) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,-daß man einen Zeolith verwendet, bei dem wenigstens 70 %
seines Alkalimetallgehalts entfernt worden sind.
109851 /1 840
6)'Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet,
daß man einen dekationisierten Zeolith einsetzt.
7) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einem Katalysator arbeitet, der als hydrierendes
Metall Nickel, Kobalt, Platin oder Palladium enthält.
8) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß das hydrierende Metall 0,1 bis 5 Gew.-% des Zeoliths
ausmacht.
109851/18AO
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (4)
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EP0440637A1 (de) * | 1988-06-23 | 1991-08-14 | Abb Lummus Crest Inc. | Verfahren zur transalkylierung von polyalkylbenzolen |
US6462248B1 (en) * | 1998-09-09 | 2002-10-08 | Toray Industries, Inc. | Method for producing aromatic compounds having alkyl group with at least three carbon atoms |
US10766834B2 (en) | 2017-03-06 | 2020-09-08 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Transalkylation processes and catalyst compositions used therein |
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1970
- 1970-06-05 GB GB27269/70A patent/GB1292228A/en not_active Expired
-
1971
- 1971-05-11 CA CA112,672A patent/CA966505A/en not_active Expired
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- 1971-06-03 FR FR7120127A patent/FR2095862A5/fr not_active Expired
- 1971-06-04 BE BE768130A patent/BE768130A/xx unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0165215A2 (de) * | 1984-06-15 | 1985-12-18 | ENICHEM ANIC S.p.A. | Verfahren zur Herstellung von Benzol und Cumol |
EP0165215A3 (en) * | 1984-06-15 | 1986-05-07 | Anic S.P.A. | Method for the production of benzene and cumene |
Also Published As
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GB1292228A (en) | 1972-10-11 |
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NL7107618A (de) | 1971-12-07 |
BE768130A (fr) | 1971-12-06 |
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