RU2639706C2 - Способ получения изопропилбензола - Google Patents
Способ получения изопропилбензола Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639706C2 RU2639706C2 RU2016120713A RU2016120713A RU2639706C2 RU 2639706 C2 RU2639706 C2 RU 2639706C2 RU 2016120713 A RU2016120713 A RU 2016120713A RU 2016120713 A RU2016120713 A RU 2016120713A RU 2639706 C2 RU2639706 C2 RU 2639706C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- benzene
- isopropylbenzene
- alkylation
- column
- reaction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 134
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000010555 transalkylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 198
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 33
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 14
- JTXAHXNXKFGXIT-UHFFFAOYSA-N propane;prop-1-ene Chemical group CCC.CC=C JTXAHXNXKFGXIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 28
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N propylbenzene Chemical compound CCCC1=CC=CC=C1 ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 13
- OCKPCBLVNKHBMX-UHFFFAOYSA-N butylbenzene Chemical class CCCCC1=CC=CC=C1 OCKPCBLVNKHBMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- MLFRJNDWWVGFKR-UHFFFAOYSA-N benzene;cumene Chemical compound C1=CC=CC=C1.CC(C)C1=CC=CC=C1 MLFRJNDWWVGFKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 5
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 5
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011968 lewis acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- -1 propylene, ethylene Chemical group 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/54—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
- C07C2/64—Addition to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C2/66—Catalytic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
- C07C6/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond
- C07C6/12—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом и переалкилированием полиалкилибензолов. Способ характеризуется тем, что реакции алкилирования и переалкилирования проводят раздельно, причем реакцию алкилирования проводят в жидкой фазе с применением полимерного катализатора, имеющего только Бренстодовые кислотные центры, а для осуществления реакции переалкилирования в качестве катализатора применяют кислоту Льюиса. Использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность процесса посредством использования оптимального температурного режима. 4 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к нефтехимической либо нефтеперерабатывающей промышленности и может найти применение при получении изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом. Изопропилбензол широко используется в нефтехимии, например для получения фенола и альфаметилстирола. В качестве катализаторов получения изопропилбензола широко используют кислоты Бренстеда и Льюиса.
Известен способ получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом в газовой фазе с использованием в качестве катализатора высококремнеземистого цеолита (RU №2404949).
Недостатком способа являются жесткие условия проведения процесса, а также небольшой срок службы катализатора.
Известен способ получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом в реакционно-ректификационной системе с использованием в качестве катализатора сульфокатионита (RU №2357948).
Недостатком способа является проведение реакции в парожидкостной фазе, что, с одной стороны, обуславливает низкий съем продукта с единицы объема катализатора в единицу времени, с другой стороны - образование значительного количества олигомеров пропилена (0,2% масс.), что в дальнейшем приведет к сложностям на стадии разделения реакционной массы.
Известен способ получения изопропилбензола алкилированием бензола пропан-пропиленовой фракцией в жидкой фазе с использованием катионитного катализатора с содержанием воды от 0,5 до 15% масс. (RU №2278102).
Недостатками способа является отсутствие блока переалкилирования полиизопропилбензолов и введение воды в реакционную зону, снижающей активность катализатора, что снижает съем продукта с единицы объема катализатора в единицу времени, а присутствие воды в продуктах реакции приводит к сложностям на стадии разделения реакционной массы.
Известен способ получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом с одновременным проведением реакции переалкилирования в одном аппарате. Этот способ (выбран в качестве прототипа, взят из технологического регламента производства изопропилбензола) используется на ряде российских предприятий в настоящее время. В нижнюю часть реактора алкилирования подается осушенная бензольная шихта совместно с полиалкилбензолами, свежий и рециркулирующий (возвратный) каталитический комплекс на основе треххлористого алюминия, пропилен подается непосредственно в нижнюю часть реактора. Из алкилатора реакционная масса направляется в отстойник для отделения от циркулирующего катализаторного комплекса и далее на промывку водой. Унесенный реакционной массой катализаторный комплекс при взаимодействии с водой подвергается гидролизу в кислой среде и переходит в водный слой, а выделяющаяся при гидролизе катализаторного комплекса соляная кислота нейтрализуется раствором щелочи с дальнейшей отмывкой водой. Абгазы, содержащие бензол и хлористый водород, поступают на узел улавливания. Улавливание бензола из абгазов осуществляется абсорбцией его полиалкилбензолом в насадочной колонне. Отмытая реакционная масса подвергается последовательной ректификации в колоннах с выделением товарного изопропилбензола и сопутствующих ему побочных продуктов.
Недостатком описанного способа является низкая селективность процесса и сложность разделения продуктов реакции. Это обусловлено проведением реакции алкилирования и переалкилирования в неоптимальных условиях. Известно, что реакция алкилирования бензола ропиленом на хлористом алюминии протекает с хорошей скоростью уже при 30°С, однако этой температуры недостаточно для проведения реакции переалкилирования. Проведение реакции алкилирования на хлористом алюминии при температурах выше 80°С вызывает многочисленные побочные реакции, такие как образование толуола, этилбензола, бутилбензолов и других алкилбензолов, а также продуктов осмоления, что приводит к снижению селективности процесса. Фактически, вследствие отравления катализаторного комплекса продуктами осмоления, процесс проводится при температуре 125-130°С, что еще больше усугубляет ситуацию. При разделении реакционной массы с побочными продуктами теряется часть товарного изопропилбензола.
Задачей настоящего изобретения является разработка нового более эффективного способа получения изопропилбензола путем увеличения селективности процесса и упрощения схемы разделения продуктов.
Технический результат достигается повышением эффективности процесса за счет проведения реакции алкилирования и переалкилирования в раздельных реакторах при оптимальном температурном режиме.
Заявленный результат достигается тем, что в способе получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом и переалкилированием полиалкилибензолов реакции алкилирования и переалкилирования проводят раздельно, причем реакцию алкилирования проводят в жидкой фазе с применением полимерного катализатора, имеющего только Бренстодовые кислотные центры, а для осуществления реакции переалкилирования в качестве катализатора применяют кислоту Льюиса, где в качестве катализатора переалкилирования используют каталитический комплекс на основе хлористого алюминия, при этом температура реакции алкилирования находится в интервале 50÷150°С, а температура реакции переалкилирования находится в интервале 30÷80°С, для алкилирования используют пропан-пропиленовую фракцию с содержанием пропилена 20÷100% масс.
В способе получения изопропилбензола в реактор алкилирования подается смесь свежего и возвратного бензола и пропиленовая фракция. В реакторе алкилирования осуществляется алкилирование бензола пропиленом на катализаторе, представляющем собой сильнокислый сульфированный сополимер стирола и дивинилбензола, имеющий только Бренстедовские кислотные центры. Реакция проводится в жидкой фазе. Было найдено, что реакция алкилирования в этих условиях проходит с высокой скоростью, что, с одной стороны, приводит к уменьшению количества катализатора, с другой стороны - вследствие малого времени контакта позволяет избежать нежелательных вторичных превращений. На указанном катализаторе происходит только реакция алкилирования бензола с образованием изопропилбензола, ди- и триизопропилбензолов. Побочные реакции, такие как образование олигомеров, алкилбензолов с алкильными группами, содержащими большее и меньшее число атомов углерода, чем в исходном олефине, алкилтолуолов и алкилксилолов, изомеризация алкильного заместителя, а также реакции осмоления, практически не идут. Имеется возможность проведения реакции как с концентрированным пропиленом, так и с пропан-пропиленовой фракцией. Из реактора алкилирования выходит реакционная масса, содержащая непрореагировавший бензол, целевой изопропилбензол, ди- и триизопропилбензолы, а также незначительное количество побочных продуктов, содержание которых в реакционной массе обусловлено только чистотой используемой пропан-пропиленовой фракции и бензола. Далее от реакционной смеси известным способом отделяется хвостовая пропановая фракция, а полученная после разгазовки смесь разделяется на рецикловый бензол, целевой изопропилбензол и смесь ди- и триизопропилбензолов. Ди- и триизопропилбензолы (полиалкилбензолы) вместе с частью рециклового бензола поступают в реактор переалкилирования. В реакторе переалкилирования осуществляется переалкилирование бензола полиалкилбензолами на катализаторе, представляющем собой кислоту Льюиса и выбранном из группы: высококремнеземистые цеолиты, галогениды металлов, комплекс трехфтористого бора с фосфорной кислотой, предпочтительно на комплексе треххлористого алюминия с бензолом и полиалкилбензолами. Поскольку в продуктах, поступающих на переалкилирование, отсутствуют смолы, дезактивирующие катализатор, появляется возможность проводить реакцию при низких температурах, что способствует повышению селективности процесса. Из реактора переалкилирования выходит смесь, содержащая непрореагировавший бензол, целевой изопропилбензол, незначительное количество непрореагировавших полиалкилбензолов и продуктов осмоления, а также растворенный и нерастворенный катализаторный комплекс. Далее реакционная смесь известными способами освобождается от катализаторного комплекса и направляется на выделение бензол-изопропилбензольной фракции, соединяемой с реакционной массой, полученной алкилированием бензола. Оставшаяся после выделения бензол-изопропилбензольной фракции смесь полиалкилбензолов и продуктов осмоления может быть направлена на выделение полиалкилбензолов или, что предпочтительно, выведена с установки. Поскольку в предлагаемом процессе практически не образуются трудноотделимые гомологи и изомеры целевого изопропилбензола (углеводороды С8 и С10, а также н-пропилбензол), это позволяет исключить из схемы колонны для выделения данных побочных продуктов, что приводит к упрощению технологической схемы, устранению потерь целевого изопропилбензола с побочными продуктами, снижению энергозатрат на выделение целевого изопропилбензола. Также проведение реакции алкилирования в жидкой фазе позволяет использовать пропан-пропиленовую фракцию с высоким содержанием пропана, что позволяет отказаться от концентрирования пропилена, что также приводит к упрощению технологической схемы и снижению энергозатрат.
Мольное соотношение бензол/пропилен на стадии алкилирования находится в интервале 1/0,1÷0,5. Температура на стадии алкилирования поддерживается на уровне 50÷150°С, предпочтительно 90÷110°С. Мольное соотношение бензол/полиалкилбензолы на стадии переалкилирования находится в интервале 1/0,02÷1, предпочтительно 1/0,03÷0,05. Температура на стадии переалкилирования поддерживается на уровне 30÷80°С, предпочтительно 40÷50°С. Содержание пропилена в пропан-пропиленовой фракции находится в интервале 20÷100% масс. предпочтительно 60÷100% масс.
Вышеуказанные и иные аспекты и преимущества настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем подробном его описании, приводимом со ссылками на чертеж, где на фиг. 1 изображена установка получения изопропилбензола.
Установка для получения изопропилбензола состоит из реактора алкилирования, реактора переалкилирования и ректификационных колонн тарельчатого либо насадочного типа.
Свежий бензол потоком (а) вместе с подаваемым потоком (б) и потоком (в) рецикловым бензолом после осушки (на схеме не показана) подается в реактор алкилирования 1, в него же подается пропан-пропиленовая фракция потоком (г). В реактор загружен сильнокислый сульфированный сополимер стирола и дивинилбензола. В реакторе проходит алкилирование бензола пропиленом. Мольное соотношение бензол/пропилен поддерживается на уровне 1/0,1÷0,5. Температура в реакторе поддерживается предпочтительно в интервале 90÷110°С. Реакционная масса, пройдя сепаратор для освобождения от рефлюксного газа, представляющего собой содержащийся в пропиленовой фракции пропан с незначительным количеством непрореагировавшего пропилена (на схеме не показан) потоком (д) поступает в колонну выделения рециклового бензола 2. К этому же потоку присоединяется поток (е), полученный после колонны 5 выделения бензол-изопропилбензольной фракции. С верха колонны выделения рециклового бензола 2 выводится рецикловый бензол, разделяемый на два потока: поток (б) возвращается на стадию алкилирования, поток (ж) поступает в реактор переалкилирования 4. С низа колонны выделения рециклового бензола 2 выводится поток (з), поступающий в колонну получения товарного изопропилбензола 3. С верха колонны получения товарного изопропилбензола 3 потоком (и) выводится товарный изопропилбензол, с низа потоком (к) выводится смесь полиалкилбензолов, поступающая в реактор переалкилирования 4. В реактор переалкилирования 4 подается также свежий и рецикловый катализаторный комплекс (на схеме не показан). В реакторе переалкилирования 4 происходит переалкилирование бензола полиалкилбензолами. Мольное соотношение бензол/полиалкилбензолы поддерживается на уровне 1/0,03÷0,05. Температура в реакторе поддерживается предпочтительно в интервале 40÷50°С. Реакционная масса, пройдя отстойник нерастворенного катализаторного комплекса и нейтрализатор растворенного катализаторного комплекса (на схеме не показаны), потоком (л) поступает в колонну выделения бензол-изопропилбензольной фракции 5. С целью экономии энергоресурсов с верха колонны выделения бензол-изопропилбензольной фракции 5 выводится потоком (в) рецикловая бензольная фракция, подаваемая на алкилирование, боковым отбором потоком (е) выводится бензол-изопропилбензольная фракция, поступающая в колонну выделения рециклового бензола 2. С низа колонны выделения бензол-изопропилбензольной фракции 5 потоком (м) выводится фракция, содержащая непрореагировавшие полиалкилбензолы и продукты осмоления. Существует возможность выведения всей бензол-изопропилбензольной фракции с верха колонны выделения бензол-изопропилбензольной фракции 5 с подачей ее на разделение в колонну выделения рециклового бензола 2 либо организация разделения в двух последовательно работающих колоннах с выводом основного или всего количества бензола на стадию алкилирования и получения бензол-изопропилбензольной фракции, подаваемой на разделение в колонну выделения рециклового бензола 2, или товарного изопропилбензола. Выбор той или иной схемы диктуется экономической целесообразностью и не ограничивается заявляемым способом.
Ниже приводятся конкретные примеры, поясняющие преимущества данного изобретения.
Пример 1 (сравнительный по прототипу).
В качестве сырья использовался бензол, содержащий 99,7% масс. основного вещества, и пропиленовая фракция, содержащая 97,2% масс. основного вещества, этилена - следы, бутиленов - отсутствие. В реактор алкилирования подают осушенную бензольную шихту совместно с полиалкилбензолами, пропиленовую фракцию, свежий и рециркулирующий каталитический комплекс. Температура в середине реактора 127°С. Мольное соотношение бензол/пропилен/полиалкилбензолы составляет 1/0,29/0,025. В результате получена реакционная масса следующего состава в % масс.:
Добензольная фракция | 1,40 |
Бензол | 62,27 |
Толуол | 0,30 |
Этилбензол | 1,09 |
Изопропилбензол | 29,14 |
н-Пропилбензол | 0,07 |
Бутилбензолы | 0,41 |
Цимолы | 0,27 |
Полиалкилбензолы | 4,51 |
Смола | 0,54 |
Реакционная масса после освобождения от катализаторного комплекса поступает на разделение в первую колонну. Первая колонна предназначена для отгонки возвратного бензола из реакционной массы и работает при флегмовом числе 0,15. Кубовый продукт первой колонны, содержащий этилбензол, изопропилбензол, н-пропилбензол, бутилбензолы, полиалкилбензолы и смолу, поступает на разделение во вторую колонну, предназначенную для выделения промежуточной фракции - технического изопропилбензола. Вторая колонна работает при флегмовом числе 0,3. Кубовый продукт второй колонны, содержащий полиалкилбензолы и смолу, поступает на разделение в третью колонну. Третья колонна предназначена для выделения полиалкилбензолов, возвращаемых на алкилирование, и работает при флегмовом числе 0,25. Технический изопропилбензол из второй колонны поступает в четвертую колонну, предназначенную для выделения этилбензольной фракции. Четвертая колонна работает при флегмовом числе 25. Кубовый продукт четвертой колонны, содержащий изопропилбензол, н-пропилбензол и бутилбензолы, поступает на разделение в пятую колонну. Пятая колонна предназначена для выделения товарного изопропилбензола и работает при флегмовом числе 1,8. Этилбензольная фракция из четвертой колонны поступает в шестую колонну, предназначенную для выделения технического этилбензола. Шестая колонна работает при флегмовом числе 2,5. Кубовый продукт шестой колонны, содержащий этилбензол, изопропилбензол возвращается в первую колонну.
Побочные продукты: технический этилбензол - 16 кг/т изопропилбензола, бутилбензольная фракция - 20 кг/т изопропилбензола, смола - 28 кг/т изопропилбензола. Расход бензола 694 кг/т изопропилбензола, расход пропилена 370 кг/т изопропилбензола. Затраты тепловой энергии на разделение продуктов реакции 926 Мкал/т изопропилбензола. Чистота получаемого изопропилбензола 99,75% масс.
Пример 2 (заявляемый способ)
В качестве сырья использовался бензол, содержащий 99,7% масс. основного вещества, и пропиленовая фракция, содержащая 97,2% масс. основного вещества, этилена - следы, бутиленов - отсутствие. В реактор алкилирования 1 подают осушенную бензольную шихту и пропиленовую фракцию. Температура в середине реактора 100°С. Мольное соотношение бензол/пропилен составляет 1/0,28. Катализатор - сульфокатионит Amberlyst 36 Dry. Фазовое состояние реагентов - жидкость. Время контакта - 10 мин. В результате получена реакционная масса следующего состава в % масс.:
Бензол | 65,76 |
Этилбензол | следы |
Изопропилбензол | 27,39 |
н-Пропилбензол | отсутствует |
Бутилбензолы | следы |
Полиалкилбензолы | 6,85 |
Реакционная масса из реактора алкилирования поступает на разделение в колонну 2. Колонна 2 предназначена для отгонки рециклового бензола из реакционной массы и работает при флегмовом числе 0,15. Кубовый продукт колонны 2, содержащий изопропилбензол, полиалкилбензолы и следовые количества этилбензола и бутилбензолов, образующиеся при алкилировании бензола содержащимися в пропиленовой фракции этиленом и бутиленами, поступает на разделение в колонну 3, предназначенную для выделения товарного изопропилбензола. Колонна 3 работает при флегмовом числе 1. Кубовый продукт колонны 3, содержащий полиалкилбензолы вместе с частью рециклового бензола, поступает в реактор переалкилирования 4. Температура в середине реактора 40°С. Мольное соотношение бензол/полиалкилбензолы составляет 1/0,045. Катализатор - комплекс на основе хлористого алюминия. Фазовое состояние реагентов - жидкость. Время контакта - 30 минут. В результате получена реакционная масса следующего состава в % масс.:
Бензол | 90,15 |
Этилбензол | следы |
Изопропилбензол | 9,49 |
Н-пропилбензол | следы |
Бутилбензолы | следы |
Полиалкилбензолы | 0,25 |
Смола | 0,11 |
Реакционная масса после освобождения от катализаторного комплекса поступает на разделение в колонну 5. Колонна 5 предназначена для выделения рециклового бензола, возвращаемого на алкилирование и бензол-изопропилбензольной фракции, возвращаемой в колонну 2. Колонна 5 работает при флегмовом числе 0,2. Кубовый продукт колонны 5, содержащий трудноразделимую смесь полиалкилбензолов и смолы, выводится с установки.
Побочные продукты: смесь полиалкилбензолов и смолы - 8,5 кг/т изопропилбензола. Расход бензола 654,2 кг/т изопропилбензола, расход пропилена 354,3 кг/т изопропилбензола. Затраты тепловой энергии на разделение продуктов реакции 678 Мкал/т изопропилбензола. Чистота получаемого изопропилбензола 99,92% масс. Полученный по данному примеру изопропилбензол пригоден для получения фенола кумольным способом.
Пример 3 (заявляемый способ)
В качестве сырья использовался бензол, содержащий 99,7% масс. основного вещества, и пропан-пропиленовая фракция, содержащая 65,7% масс. пропилена, этилена - следы, бутиленов - следы. В реактор алкилирования 1 подают осушенную бензольную шихту и пропан-пропиленовую фракцию. Температура в середине реактора 100°С. Мольное соотношение бензол/пропилен составляет 1/0,28. Катализатор - сульфокатионит Amberlyst 36 Dry. Фазовое состояние реагентов - жидкость. Время контакта - 10 мин. В результате получена реакционная масса следующего состава в % масс.:
Пропан | 6,72 |
Пропилен | следы |
Бензол | 61,36 |
Этилбензол | следы |
Изопропилбензол | - 25,53 |
н-Пропилбензол | - отсутствует |
Бутилбензолы | - следы |
Полиалкилбензолы | - 6,39 |
Реакционная масса из реактора алкилирования после сепарирования непрореагировавшего пропана поступает на разделение в колонну 2. Колонна 2 предназначена для отгонки рециклового бензола из реакционной массы и работает при флегмовом числе 0,15. Кубовый продукт колонны 2, содержащий изопропилбензол, полиалкилбензолы и следовые количества этилбензола и бутилбензолов, образующиеся при алкилировании бензола содержащимися в пропиленовой фракции этиленом и бутиленами, поступает на разделение в колонну 3, предназначенную для выделения товарного изопропилбензола. Колонна 3 работает при флегмовом числе 1. Кубовый продукт колонны 3, содержащий полиалкилбензолы вместе с частью рециклового бензола, поступает в реактор переалкилирования 4. Температура в середине реактора 40°С. Мольное соотношение бензол/полиалкилбензолы составляет 1/0,045. Катализатор - комплекс на основе хлористого алюминия. Фазовое состояние реагентов - жидкость. Время контакта - 30 минут. В результате получена реакционная масса следующего состава в % масс.:
Бензол | 90,27 |
Этилбензол | следы |
Изопропилбензол | 9,43 |
Н-пропилбензол | следы |
Бутилбензолы | следы |
Полиалкилбензолы | 0,20 |
Смола | 0,10 |
Реакционная масса после освобождения от катализаторного комплекса поступает на разделение в колонну 5. Колонна 5 предназначена для выделения рециклового бензола, возвращаемого на алкилирование, и бензол-изопропилбензольной фракции, возвращаемой в колонну 2. Колонна 5 работает при флегмовом числе 0,2. Кубовый продукт колонны 5, содержащий трудноразделимую смесь полиалкилбензолов и смолы, выводится с установки.
Побочные продукты: смесь полиалкилбензолов и смолы - 8,4 кг/т изопропилбензола. Расход бензола 655,1 кг/т изопропилбензола, расход пропилена 353,3 кг/т изопропилбензола. Затраты тепловой энергии на разделение продуктов реакции 733 Мкал/т изопропилбензола. Чистота получаемого изопропилбензола 99,93% масс. Полученный по данному примеру изопропилбензол пригоден для получения фенола кумольным способом.
Таким образом, предложен новый более эффективный способ получения изопропилбензола.
Способ позволяет получать изопропилбензол с хорошим выходом и низкими энергозатратами.
Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.
Claims (5)
1. Способ получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом и переалкилированием полиалкилибензолов, отличающийся тем, что реакции алкилирования и переалкилирования проводят раздельно, причем реакцию алкилирования проводят в жидкой фазе с применением полимерного катализатора, имеющего только Бренстодовые кислотные центры, а для осуществления реакции переалкилирования в качестве катализатора применяют кислоту Льюиса.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора переалкилирования используют каталитический комплекс на основе хлористого алюминия.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура реакции алкилирования находится в интервале 50÷150°C.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что температура реакции переалкилирования находится в интервале 30÷80°C.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для алкилирования используют пропан-пропиленовую фракцию с содержанием пропилена 20÷100 мас.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120713A RU2639706C2 (ru) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | Способ получения изопропилбензола |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120713A RU2639706C2 (ru) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | Способ получения изопропилбензола |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016120713A RU2016120713A (ru) | 2017-11-30 |
RU2639706C2 true RU2639706C2 (ru) | 2017-12-22 |
Family
ID=60580742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016120713A RU2639706C2 (ru) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | Способ получения изопропилбензола |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639706C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111138242A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-05-12 | 上海雅本化学有限公司 | 2-溴-4-氯-1-异丙基苯的合成方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4288646A (en) * | 1979-10-05 | 1981-09-08 | Pcuk Produits Chimiques Ugine Kuhlmann | Regioselective preparation of β-isopropylnaphthalene over superacidic solid or supported perfluorinated sulfonic acid catalysts |
SU887557A1 (ru) * | 1980-01-08 | 1981-12-07 | Институт Нефте-И Углехимического Синтеза При Иркутском Государственном Университете Им. А.А.Жданова | Способ переработки кубового продукта процесса каталитического алкилировани бензола этиленом |
EP0467007A1 (en) * | 1990-07-18 | 1992-01-22 | Fina Technology, Inc. | Transalkylation process |
US5723710A (en) * | 1996-07-12 | 1998-03-03 | Uop | Zeolite beta and its use in aromatic alkylation |
EP1894909A2 (en) * | 2001-02-07 | 2008-03-05 | ExxonMobil Chemical Patents Inc. | Production of alkylaromatic compounds |
TW201217051A (en) * | 2006-01-31 | 2012-05-01 | Exxonmobil Chem Patents Inc | Alkylaromatics production |
RU2477717C1 (ru) * | 2011-10-21 | 2013-03-20 | Казанское Открытое Акционерное Общество "Органический Синтез" (Оао "Казаньоргсинтез") | Способ получения изопропилбензола |
RU2525122C2 (ru) * | 2008-09-11 | 2014-08-10 | Полимери Эуропа С.П.А. | Способ алкилирования бензола изопропиловым спиртом или смесью изопропилового спирта и пропилена |
-
2016
- 2016-05-26 RU RU2016120713A patent/RU2639706C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4288646A (en) * | 1979-10-05 | 1981-09-08 | Pcuk Produits Chimiques Ugine Kuhlmann | Regioselective preparation of β-isopropylnaphthalene over superacidic solid or supported perfluorinated sulfonic acid catalysts |
SU887557A1 (ru) * | 1980-01-08 | 1981-12-07 | Институт Нефте-И Углехимического Синтеза При Иркутском Государственном Университете Им. А.А.Жданова | Способ переработки кубового продукта процесса каталитического алкилировани бензола этиленом |
EP0467007A1 (en) * | 1990-07-18 | 1992-01-22 | Fina Technology, Inc. | Transalkylation process |
US5723710A (en) * | 1996-07-12 | 1998-03-03 | Uop | Zeolite beta and its use in aromatic alkylation |
EP1894909A2 (en) * | 2001-02-07 | 2008-03-05 | ExxonMobil Chemical Patents Inc. | Production of alkylaromatic compounds |
TW201217051A (en) * | 2006-01-31 | 2012-05-01 | Exxonmobil Chem Patents Inc | Alkylaromatics production |
RU2525122C2 (ru) * | 2008-09-11 | 2014-08-10 | Полимери Эуропа С.П.А. | Способ алкилирования бензола изопропиловым спиртом или смесью изопропилового спирта и пропилена |
RU2477717C1 (ru) * | 2011-10-21 | 2013-03-20 | Казанское Открытое Акционерное Общество "Органический Синтез" (Оао "Казаньоргсинтез") | Способ получения изопропилбензола |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016120713A (ru) | 2017-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4008290A (en) | Cumene production | |
EP0358792B1 (en) | Alkylation/transalkylation process for selective production of monoalkylated aromatics | |
US4051191A (en) | Solid phosphoric acid catalyzed alkylation of aromatic hydrocarbons | |
US4857666A (en) | Alkylation/transalkylation process | |
US7652181B1 (en) | Alkylation reactor design with effluent recycle and impure benzene regeneration | |
US20080262279A1 (en) | Production of Alkylaromatic Compounds | |
JP2663302B2 (ja) | アルキルベンゼンの製造 | |
KR101343332B1 (ko) | 알킬방향족 화합물의 제조 방법 | |
US9150469B2 (en) | Aromatic alkylation process with reduced byproduct formation | |
EP0046678B2 (en) | Process for continuous production of cumene and/or diisopropylbenzene | |
RU2639706C2 (ru) | Способ получения изопропилбензола | |
KR20120102912A (ko) | 에너지 저소비를 위한 큐멘 제조장치 및 제조방법 | |
RU2477717C1 (ru) | Способ получения изопропилбензола | |
US2818452A (en) | Preparation of aromatic position isomers | |
US5434325A (en) | Process for the production of tertiary butylethylbenzene | |
RU2704975C1 (ru) | Получение алкилароматических соединений | |
KR101530457B1 (ko) | 벤젠 알킬레이션 | |
US20190016647A1 (en) | Process for producing ethylbenzene | |
RU2770585C1 (ru) | Способ получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом | |
US3184517A (en) | Alkylation process for preparing propylbenzenes | |
US8389786B2 (en) | Method to adjust 2-phenyl content of an alkylation process for the production of linear alkyl benzene | |
ITMI20071952A1 (it) | Procedimento integrato per la produzione di idrocarburi vinilaromatici | |
RU2628070C1 (ru) | Способ получения алкилбензола | |
FI61472B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av kumen medelst fasta fosforsyrakatalysatorer | |
RU2459796C1 (ru) | Способ селективного получения мета-диалкилбензолов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190527 |