JPH04273832A - アルキルベンゼンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルキルベンゼンの製
造方法に係り、詳しくは、塩化アルミニウム触媒を用い
てベンゼンをアルキル化して得た炭化水素油を蒸留して
アルキルベンゼンを得る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フリーデルクラフト反応を工業的に用い
た代表的な例としてスチレンの原料となるエチルベンゼ
ンをベンゼンとエチレンとから塩化アルミニウム触媒を
用いて製造することが広く行なわれている。ベンゼンを
アルキル化して得られるアルキル化生成油には、目的生
成物の他、未反応物質や副反応生成物が含まれているの
で、通常は蒸留操作により未反応物質及び副反応生成物
を分離して目的生成物を得ている。

【０００３】ところが、触媒として塩化アルミニウムを
用い、助触媒としてエチルクロライド、あるいは、塩化
水素を用いているが、これら触媒類の大部分は酸性物質
である炭化水素との錯化合物としてアルキル化生成油に
混入し、アルキル化生成油をそのまま蒸留すると蒸留装
置の腐食の原因になるため、アルキル化生成油を蒸留す
る前に錯化合物を除去することが行われている。アルキ
ル化生成油から錯化合物を除去して中性の炭化水素油を
得る方法としては、錯化合物を加水分解した後に、アル
カリ洗浄し、更に水洗浄を繰り返し行う方法がとられて
いる。錯化合物の加水分解、アルカリ洗浄及び水洗浄の
各工程はポンプミキシングとセトラーとの組合せで行な
っており、たまに、撹拌にオリフィスミキサーを併用す
る例がある。なお、この場合の洗浄の操作因子としては
、■洗浄水とアルキル化生成油との比、■適度な攪拌（
攪拌を過度に行なうとエマルジョンを作り、分離が悪く
なり洗浄効果を悪くする。）が重要であると言われてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は上記の様な操作因子に着目して実施しても洗浄が不十
分となり、炭化水素油中に微量の塩素分や水分が残存し
、次の蒸留操作の段階で蒸留塔のオーバーヘッドコンデ
ンサーの腐食、熱交換器類や蒸留塔内の汚れ等の問題を
引き起こす原因になる。特に、オーバーヘッドコンデン
サーの腐食は、材質にカーボンスチールを使用した場合
でも、２〜４年でチューブバンドルの取替を必要とする
ことから重大な問題であり、強酸触媒を使用するフリー
デルクラフト反応によるアルキル化プロセスにとって設
備の腐食対策、汚れ防止対策は重要な課題となっている
。

【０００５】本発明の目的は、この様なプロセスの中で
、錯化合物の加水分解、アルカリ洗浄、水洗浄等を効率
良く行い、酸性物質を含まない完全に中性な炭化水素油
を得ることにより効率よくアルキルベンゼンを製造する
方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な課題を解決するため、アルキル化生成油中の塩素分が
炭化水素油に同伴する機構について種々検討を重ねた結
果、錯化合物の加水分解が不十分な場合に塩素分が残存
しやすいことを突き止め、本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、塩化アルミニウム触
媒を用いてベンゼンをアルキル化して得た炭化水素油に
対して０．４〜３体積倍の洗浄水を添加して３〜９０秒
間撹拌接触した後、静置分離して前記炭化水素油中の塩
素分の９０％以上を除去した炭化水素油を得、これをア
ルカリ洗浄し、次いで水洗浄した後、蒸留することを特
徴とするアルキルベンゼンの製造方法である。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明では、塩化アルミニウム触媒を用いてベンゼンをア
ルキル化して得た炭化水素油１体積部に対して０．４〜
３体積部の洗浄水を添加して３〜６０秒間撹拌する。す
なわち、洗浄効果を高めるために、錯化合物を加水分解
する工程での洗浄水と炭化水素油との比を特定するとと
もに、撹拌状態を十分に長く保つ。この様な条件を満た
す方法としては、必要な接触時間（３〜９０秒）を確保
しうる容積を持った、充填物あるいは攪拌のためのイン
ターナルを装着したラインミキサーや動力式攪拌装置等
で撹拌した後にセトラーに導入して静置分離する方法が
考えられるが、連続運転する場合にはラインミキサーを
用いる方法が好ましい。

【０００８】そして、従来の方法においては、錯化合物
の加水分解工程で塩素分の大部分を除去する思想はなく
、また、その必然的な結果として錯化合物の加水分解工
程での撹拌時間が２秒間程度以下であり、塩素分の除去
の多くをアルカリ洗浄工程におっているのに対し、本発
明では、錯化合物を加水分解する工程で炭化水素油中の
塩素分の９０％以上を除去する。その結果、錯化合物の
除去効果が格段によくなるだけでなく、アルカリ洗浄後
の水洗浄を高度に行う場合と比べてもアルカリ洗浄工程
での洗浄液の消費量が少なくなるとともにエマルジョン
の生成がなく炭化水素油と洗浄液との分離が極めて容易
になるという効果があり優れている。

【０００９】参考までに図２に塩化アルミニウム触媒を
用いてベンゼンをエチル化してエチルベンゼンを製造す
る設備から生成するアルキル化生成油について錯化合物
の加水分解工程での塩素分の除去について、洗浄水との
接触時間（撹拌時間）及び洗浄水とアルキル化生成油と
の比率（水／炭化水素油）をパラメーターにして塩素分
の残存率との関係を実験した例を示す。図２より撹拌時
間を３秒間以上とることにより９０％以上の塩素分を除
去できることがわかる。

【００１０】次いで、本発明では、錯化合物の加水分解
工程で塩素分の９０％以上を除去した炭化水素油をアル
カリ洗浄する。アルカリ洗浄の方法としては、苛性ソー
ダ溶液を添加し、適宜撹拌した後にセトラーで静置分離
する方法があり、撹拌は、従来から用いられているミキ
シングポンプやオリフィスミキサーで行ってもよいし、
充填物あるいは攪拌のためのインターナルを装着したラ
インミキサーや動力式攪拌装置で行ってもよい。

【００１１】さらに、本発明では、アルカリ洗浄した炭
化水素油を水洗浄した後に蒸留してアルキルベンゼンを
回収する。水洗浄の方法としては、洗浄水を添加し、適
宜撹拌した後にセトラーで静置分離する方法があり、撹
拌は、従来から用いられているミキシングポンプやオリ
フィスミキサーで行ってもよいし、充填物あるいは攪拌
のためのインターナルを装着したラインミキサーや動力
式攪拌装置で行ってもよい。アルカリ洗浄した後の水洗
浄については、本発明では、それほど重要ではないが、
錯化合物をより完全に除去しようとする場合は、撹拌−
静置分離の工程を２回以上繰り返すのが好ましい。しか
し、３回以上繰り返すことは装置が大規模になるのに対
してそれほど効果がよくなるわけでもないので工業的に
実施する場合には効率的とはいえない。蒸留については
、回収しようとするアルキルベンゼンに合わせて、プロ
セス、条件等を適宜選択するのがよく、例えば、ベンゼ
ンのエチル化油からエチルベンゼンを回収する場合は、
洗浄したエチル化油を蒸留塔の中段に装入し、塔頂から
ベンゼンを、塔底から重質分を抜き出しながら、塔頂と
エチル化油の装入口との中間あたりからエチルベンゼン
分を回収する方法がある。

【００１２】

【作用】加水分解工程での撹拌時間を十分に取ることの
有効性は以下の事象から証明することが出来る。撹拌時
間が不十分な場合、静置分離する際に、炭化水素油層及
び洗浄水層の両層共、透明度が悪く濁っており、これは
、錯化合物が有機と無機の両性を持つため、炭化水素油
中にも錯化合物が多量に残存していることを意味してい
る。そして短い撹拌時間で錯化合物の加水分解を行った
炭化水素油について加水分解直後に水で錯化合物の抽出
を試みても抽出されないが、数時間後に同様に試みると
水中に塩素分が検知される。これは錯化合物の中に、加
水分解に極めて長い時間をかけてゆっくり分解する難分
解性の錯化合物が存在することを意味しており、図２に
示した実験結果において、撹拌時間を３秒間以上とるこ
とにより塩素分の除去率がよくなるのが、撹拌時間が長
くなることにより難分解性の錯化合物も分解・除去され
るためであると考えると一致する。なお、難分解性の錯
化合物は過度にアルキル化の進んだ重質の錯化合物であ
ると考えられるが、今のところ特定するに至っていない
。

【００１３】

【実施例】塩化アルミニウム触媒を用いてベンゼンとエ
チレンとを反応させて得た炭化水素油を図１に示したフ
ローチャートに準じた設備により洗浄した。まず、炭化
水素油１体積部に対して１．２体積部の洗浄水を添加し
てミキシングポンプ１により滞留時間３秒間のラインミ
キサー２を通した後、セトラー３に導入して静置分離し
た。分離した洗浄水の一部は循環使用し、炭化水素油は
ミキシングポンプ４により抜き出し、苛性ソーダ溶液を
添加してミキシングポンプ５によりセトラー６に導入し
て静置分離した。分離した苛性ソーダ溶液の一部は循環
使用し、分離した炭化水素油は洗浄水を添加してミキシ
ングポンプ７によりセトラー８に導入して静置分離した
。洗浄水の一部は循環使用し、分離した炭化水素油は洗
浄水を添加してミキシングポンプ９によりセトラー１０
に導入して静置分離した。洗浄水の一部は循環使用した
。ここで、得られた炭化水素油を分析したところ塩素分
は検出されなかった。なお、洗浄する前の炭化水素油に
対するセトラー３で静置分離して得た炭化水素油の塩素
分残存率は１〜４％であった。セトラー１０で静置分離
して得られた炭化水素油を蒸留してアルキルベンゼンを
製造したが、装置の腐食等の問題はおこらなかった。

【００１４】比較例として、ラインミキサー２を設けな
い装置で同様に洗浄したところ、セトラー１０で静置分
離して得た炭化水素油中には約５ｐｐｍの塩素分が残存
していた。また、セトラー３で静置分離して得た炭化水
素油の塩素分残存率は約１５％であった。なお、ミキシ
ングポンプ１のみによる撹拌時間は２秒間であった。

【００１５】

【効果】本発明によれば、塩化アルミニウム触媒を用い
てベンゼンをアルキル化して得られる炭化水素油を洗浄
するにあたり洗浄液と炭化水素油とを静置分離する際に
エマルジョンの発生がないので効率よく錯化合物を除去
できる。また、酸性物質である錯化合物を十分に除去で
きるので後工程での蒸留等の際に腐食等の問題がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の実施例の洗浄工程のフローチャー
ト

【図２】　　撹拌時間と塩素分除去率との関係を示す
グラフ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　塩化アルミニウム触媒を用いてベンゼ
   ンをアルキル化して得た炭化水素油に対して０．４〜３
   体積倍の洗浄水を添加して３〜９０秒間撹拌接触した後
   、静置分離して前記炭化水素油中の塩素分の９０％以上
   を除去した炭化水素油を得、これをアルカリ洗浄し、次
   いで水洗浄した後、蒸留することを特徴とするアルキル
   ベンゼンの製造方法。