AT210871B - Verfahren zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von p-Xylol - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von p-XylolInfo
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Description
<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von p-Xylol
EMI1.1
von Unterdruck mit der Verwendung von Verdünnungsmitteln kombinieren, insbesondere wenn nur eine mässige Verdünnung erfolgt.
Nach der Erfindung stellt man also aromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere p-Xylol, aus Diisobutylen (2, 4, 4-Trimethylpenten-I bzw.
2, 4, 4- Trimethylpenten-2), Trüsobutylen, deren Hydrierungsprodukten oder einem Gemisch von mehreren dieser Kohlenwasserstoffe in der Weise her, dass man sie in Dampfform in Gegenwart von hiefür bekannten Aromatisierungskatalysatoren und gegebenenfalls in Anwesenheit eines Verdünnungsmittels bei vermindertem Druck und bei erhöhten Temperaturen aromatisiert, zweckmässig bei Temperaturen von 450 bis
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geringem Unterdruck bemerkbar, sie tritt jedoch besonders stark in Erscheinung, wenn man bei Drucken unterhalb von i ata arbeitet. Zweck- mässig wendet man Drucke von 50 bis 150 Torr an, die sich auch technisch noch leicht erreichen lassen.
Die durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene
Massnahme eintretende erhebliche Ausbeute- verbesserung ist unabhängig von der angewandten
Raum-Zeit-Belastung. Besonders vorteilhaft ar- beitet man aber bei einer Raum-Zeit-Belastung von 0, 4 bis 0, 91 flüssigem Kohlenwasserstoff pro
Liter Kontaktraum und Stunde.
Will man das Ausgangsmaterial noch zusätzlich verdünnen, so eignen sich hiefür besonders
Stickstoff und/oder Methan und/oder aromatische
Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und/oder dessen Homologen, wie Toluol, Xylol, Äthylbenzol. Da Wasserstoff ohnedies im Verlauf der Reaktion entsteht, ist es meistens nicht zweckmässig, dem Ausgangsmaterial noch zusätzlich Wasser- stoffoderwasserstoffabspaltende Stoffe zuzufügen. Weiterhin sind zweckmässig Substanzen fernzuhalten, die die Aromatisierung ungünstig beeinflussen, wie Kohlendioxyd oder Wasserdampf. Empfehlenswert ist es, die Aromatisierung unter Ausschluss von Feuchtigkeit durchzuführen und solche dampfförmigen Ausgangsgemische zu verwenden, die weniger als 0, 05 Vol.-% Wasser- dampf enthalten.
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Als Katalysatoren eignen sich an sich bekannte Aromatisierungskatalysatoren, vorzugsweise solche, die Oxyde von Metallen der 6. Nebengruppe des periodischen Systems enthalten, wie Chrom-
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Besonders gut lassen sich Chromoxyd/Aluminium- oxyd-Katalysatoren verwenden. Besonders vor- teilhaft wirken Chromoxyd/Kaliumoxyd/Ceroxyd/
Aluminiumoxyd-Katalysatoren, bei denen das
Verhältnis von Chromoxyd/Kaliumoxyd/Ceroxyd/ y-Aluminiumoxyd in den Grenzen von 5 bis 40/
1 bis 10/0, 5 bis 5/93, 5 bis 45% schwankt. Even- tuell können die Mengen Kaliumoxyd, Chrom- oxyd und Ceroxyd auch grösser oder kleiner sein.
Das Ceroxyd kann auch ganz weggelassen werden. Es lassen sich auch Katalysatoren verwenden, die aus Chromoxyd/Aluminiumoxyd und Platin- oder Palladiumzusätzen bestehen.
Beispielsweise eignen sich die in der franz. Patent- schrift Nr. 1. 106. 986 beschriebenen Katalysatoren.
Bei dem vorliegenden Verfahren wird, wie aus den nachfolgenden Beispielen ersichtlich ist, ein erheblicher Teil des nicht zu Aromaten umgesetzten Ausgangsmaterials unverändert zurückgewonnen und kann nach Abtrennung wieder von neuem eingesetzt werden. Bei Anwendung von Normaldruck und Verdünnung mit Wasserstoff wird dagegen ein erheblicher Anteil des nicht umgesetzten Diisobutylen in gasförmige Kohlenwasserstoffe gespalten.
Beispiel 1 : Über 120 cm3 eines Kontaktes, der durch Imprägnieren von y-alzo mit Chromsäure, Kaliumnitrat und Cernitrat hergestellt, bei 5500 C calciniert, im Wasserstoff-Strom reduziert wurde und 12, 1% Cr203 sowie 1, 7% K20 und 1, 5% Ce203 enthält, leitet man in einem Zeitraum von drei Stunden 121, 8 g Diisobutylen bei einer Temperatur von 500 C und einem Druck von 300 Torr, gemessen am Eingang des Reaktionsrohres. Das Diisobutylen wird zuvor verdampft und auf 5000 C erhitzt. Die Beschickung entspricht einer Raum-Zeit-Belastung von 0, 471 flüssigem Kohlenwasserstoff prol Kontaktraum und Stunde.
Es werden 73 g flüssiges Reaktionsprodukt erhalten, d. s. 60 Gew.-% vom Einsatz.
Das flüssige Produkt enthält 51 Gew.-% p-Xylol und 42 Gew.-% nicht umgesetztes Diisobutylen. Die Ausbeute an p-Xylol im einmaligen Durchgang beträgt somit 30, 6 Gew.-% vom Einsatz, die Ausbeute, bezogen auf umgesetztes Diisobutylen, beträgt 43% der Theorie.
Führt man die Reaktion unter sonst gleichen Bedingungen unter Normaldruck aus und verdünnt das verdampfte Diisobutylen mit 60 Vol.-% Wasserstoff, so beträgt die Ausbeute im einmaligen Durchgang nur 11, 5 Gew.-% des Einsatzes, die Ausbeute, bezogen auf umgesetztes Di-
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besteht und 16, 6% Cr und 3, 0% K enthält Über 1, 271 dieses Kontaktes leitet man 576 gut dampfförmiges Diisobutylen bei einer Temperatur von 520 C und einem Druck am Ofeneingang von 130 Torr. Das Diisobutylen iS1 so weit vorgetrocknet, dass der Dampf wenigel als 0, 05 Vol.-% Wasserdampf enthält. Im VerlauJ einer Stunde erhält man 412 g eines flüssiger Produktes ; d. s. 71, 5% des Einsatzes.
Das flüssige Produkt enthält 39, 2 Gew.-% p-Xylol und 54, 8 Gew. -% nicht umgesetzte Diisobutylen. Das entspricht einer Ausbeute in einem Durchgang von 28 Gew.-% des Einsatzes.
Die Ausbeute, bezogen auf umgesetztes Diisobutylen, beträgt 49% der Theorie.
Beispiel 3 : Man arbeitet wie in Beispiel 2, verwendet jedoch an Stelle von Diisobutylen die gleiche Menge eines rohen Isobutylendimerisates, das aus 75% Diisobutylen und25% Tri- isobutylen besteht. Man erhält dann 368 g eines flüssigen Produktes, entsprechend 64% des Einsatzes. Das Produkt enthält 39, 6 Gew.-% p-Xylol. Dies entspricht einer Ausbeute in einem
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wie in Beispiel 2 werden 630 g/h dampfförmiges 2, 2, 4-Trimethylpentan bei einer Temperatur von 5700 C und einem Druck am Ofeneingang von 150 Torr geleitet. Man erhält im Verlauf einer Stunde 348 g flüssiges Reaktionsprodukt mit einer p-Xylol-Konzentration von 36, 5 Gew.-%. Dies entspricht einer Ausbeute an p-Xylol in einem Durchgang von 20, 2 Gew.-%.
B eis pie15 : Über 1, 271 des gleichen Kontaktes wie in Beispiel 2 wurden 603 g/h Triisobutylen in Dampfform bei einer Temperatur von 550 C und einem Druck am Ofeneingang von 160 Torr geleitet. Das flüssige Reaktionsprodukt betrug 43, 1 Gew.-% des Einsatzes mit einer p-Xylol-
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Beispiels 2 unter sonst gleichen Bedingungen durch, wendet jedoch 115 Nl/h Stickstoff mit einem Wasserdampfgehalt von weniger als 0, 05 Vol.-% als zusätzliches Verdünnungsmittel an, so erhält man folgendes Ergebnis :
Flüssiges Reaktionsprodukt : 420 g p-Xylol : 173 g (= 41, 2% des flüssigen Pro- duktes) nicht umgesetztes Diisobutylen : 210 g (= 50% des flüssigen Produktes).
Die Ausbeute in einem Durchgang beträgt dann 30 Gew.-%, bezogen auf den Einsatz, und 50% der Theorie, bezogen auf eingesetztes Diisobutylen.
Beispiel 7 : A) Wird der Versuch des Beispiels 2 unter sonst gleichen Bedingungen, aber bei einem Druck von 550 Torr am Ofeneingang durchgeführt, so erhält man im Verlauf einer Stunde 302 g flüssiges Reaktionsprodukt mit einer p-Xylol-Konzentration von 54 Gew.-%
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und 40 Gew.-% nicht umgesetztes Diisobutylen.
Die Ausbeute in einem Durchgang beträgt 28, 3 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Diisobutylen. Auf umgesetztes Diisobutylen bezogen beträgt die Ausbeute 37, 9% der Theorie.
B) Die Durchführung des gleichen Versuches bei Normaldruck ergibt im gleichen Zeitraum 259 g flüssiges Reaktionsprodukt. Es enthält 55 Gew.-% p-Xylol und 25 Gew.-% nicht umgesetztes Diisobutylen. Somit beträgt die auf den Einsatz bezogene Ausbeute in einem Durchgang 24, 7 Gew.-%. Die Ausbeute, bezogen auf umgesetztes Diisobutylen, beträgt 29, 5% der Theorie.
PATENTANSPRÜCHE : l. Verfahren zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von p-Xylol, aus Diisobutylen und/oder Triisobutylen und/oder deren Hydrierungsprodukten in Gegenwart von hiefür bekannten Aromatisierungskatalysatoren bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, dass die Aromatisierung des verdampften Kohlenwasserstoffes bei Unterdruck vorgenommen wird.
Claims (1)
- 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass man dem dampfförmigen Ausgangsmaterial ein Verdünnungsmittel zufügt.3. Verfahren nach den Ansprüchen l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer Raum-Zeit-Belastung von 0, 4 bis 0, 91 flüssigem zu aromatisierenden Kohlenwasserstoff je Liter Kontaktraum und Stunde arbeitet.4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dampfförmige Ausgangsgemisch weniger als 0, 05 Vol.-% Wasserdampf enthält.5. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Aromatisierung in Gegenwart von Katalysatoren, die aus 5 - 40% Chromoxyd, 1 - 10% Kalium- oxyd, 0-5% Ceroxyd und 94-45% y-Aluminiumoxyd bestehen, durchführt.6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Drucken unterhalb von i ata arbeitet.7. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Drucken zwischen 50 und 150 Torr arbeitet.8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aromatisierung bei 450-650 C, vorzugsweise bei 480 bis 5900 C, durchgeführt wird.
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