CS213344B2 - Method of making the polymerizable mixture of the methylethenylbenzene isomeres - Google Patents
Method of making the polymerizable mixture of the methylethenylbenzene isomeres Download PDFInfo
- Publication number
- CS213344B2 CS213344B2 CS783407A CS340778A CS213344B2 CS 213344 B2 CS213344 B2 CS 213344B2 CS 783407 A CS783407 A CS 783407A CS 340778 A CS340778 A CS 340778A CS 213344 B2 CS213344 B2 CS 213344B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- ethyltoluene
- weight
- mixture
- isomer
- methyl
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
- C08F212/06—Hydrocarbons
- C08F212/12—Monomers containing a branched unsaturated aliphatic radical or a ring substituted by an alkyl radical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
- C07C15/02—Monocyclic hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
- C07C15/40—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts substituted by unsaturated carbon radicals
- C07C15/42—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts substituted by unsaturated carbon radicals monocyclic
- C07C15/44—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts substituted by unsaturated carbon radicals monocyclic the hydrocarbon substituent containing a carbon-to-carbon double bond
- C07C15/46—Styrene; Ring-alkylated styrenes
-
- 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
- C07C2/68—Catalytic processes with halides
-
- 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
- C07C2/70—Catalytic processes with acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
- C07C5/327—Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
- C07C5/333—Catalytic processes
- C07C5/3332—Catalytic processes with metal oxides or metal sulfides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/26—After treatment, characterised by the effect to be obtained to stabilize the total catalyst structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/30—After treatment, characterised by the means used
- B01J2229/36—Steaming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/30—After treatment, characterised by the means used
- B01J2229/42—Addition of matrix or binder particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká polymerovatelné směsi isomerních methylvinylbenzenů a polymerů získaných z této směsi.The invention relates to a polymerizable mixture of isomeric methylvinylbenzenes and polymers obtained therefrom.
Již dlouhou dobu se pro výrobu polymerů používá styrenu a polystyren nalezl široké uplatnění к mnoha účelům. Pro určité účely jsou rovněž zajímavě alkylované styreny, jako oi-methylstyren.Styrene has been used for a long time in the production of polymers and polystyrene has found wide application for many purposes. Also alkylated styrenes such as o-methylstyrene are also of interest for certain purposes.
Při různých aplikacích bylo též použito styrenů substituovaných v jádře alkylskupinou. Jako monomeru se užívalo hlavně produktu označovaného jako vinyltoluen. Vinyltoluen je produkt, který je tvořen směsí sestávající hlavně z m- a p-methylstyrenu (vinyltoluenu) a získává se katalytickou dehydrogenací směsi odpovídajících m- a p-ethyltoluenů. Směs ethyltoluenů se získává frakční destilací ze směsi o-, m- a p-ethyltoluenu. Poměr m- a p-isomeru v monomerní směsi je přibližně 65 : 35. Vhodný souhrn přípravy a vlastností monomerní směsi a polymerů z ní vyrobených je uveden v publikaci „Styrene: Its Polymers, Copolymers and Derivatives” Ed. R. H. Boundy, R. F. Boyer, ACS Monograph Series, 1952, Hafner Publishing Company, str. 1232 až 1245.In the various applications styrenes substituted in the nucleus by an alkyl group have also been used. The monomer used was mainly the product referred to as vinyltoluene. Vinyltoluene is a product consisting mainly of a mixture consisting mainly of m- and p-methylstyrene (vinyltoluene) and obtained by catalytic dehydrogenation of a mixture of the corresponding m- and p-ethyltoluenes. The mixture of ethyltoluenes is obtained by fractional distillation from a mixture of o-, m- and p-ethyltoluene. The ratio of the m- and β-isomers in the monomer mixture is approximately 65:35. A suitable summary of the preparation and properties of the monomer mixture and the polymers produced therefrom is given in "Styrene: Its Polymers, Copolymers and Derivatives" Ed. R. H. Boundy, R. F. Boyer, ACS Monograph Series, 1952, Hafner Publishing Company, pp. 1232-1245.
Vinyltoluen se vyrábí dehydrogenací ethyltoluenu. Poněvadž výchozí ethyltoluenová násada je sama tvořena směsí isomerů, je i vinyltoluenový produkt tvořen isomerní směsí s přibližně stejným zastoupením jednotlivých isomerů, jako má původní ethyltoluenová násada. Když se má tedy dosáhnout jiného rozdělení isomerů u vinyltoluenu, musí se odpovídajícím způsobem upravit rozdělení isomerů ethyltoluenu.Vinyltoluene is produced by dehydrogenation of ethyltoluene. Since the starting ethyltoluene feed is itself a mixture of isomers, the vinyltoluene product is also an isomeric mixture with approximately the same proportion of the individual isomers as the original ethyltoluene feed. Thus, if a different isomer distribution is to be achieved with vinyltoluene, the ethyltoluene isomer distribution must be adjusted accordingly.
Způsoby výroby různých směsí isomerů ethyltoluenu jsou známé. V těchto směsích je p-isomer obvykle přítomen v množství nižším než asi 40 % hmotnostních, m-isomer je obvykle přítomen ve větším množství a o-isomer v menším množství. Tak například v patentu USA č. 2 763 702 je popsána směs isomerů ethyltoluenu, která se získá ethylací toluenu ethylenem v přítomnosti Friedel-Craftsova katalyzátoru, jako chloridu hlinitého. Tato směs obsahuje isomerní monoethyltolueny v relativním poměru 8 až 30 °/o o-isorneru, 40 až 65 % m-isomeru a 20 až 40 % p-isomeru. Patent USA č. 2 773 862 rovněž popisuje ethylací toluenu v přítomnosti chloridu hlinitého, jako katalyzátoru za vzniku isomerní směsi, ve které převažuje m-isomer, p-isomer je přítomen v menším množství a o-isomer ještě v menším množství. Typická isomerní směs publikovaná v tomto patentu obsahuje 10 až 20 hmotnostních o-ethyltoluenu, 25 až 30 % hmotnostních p-ethyltoluenu a 55 až 60 % hmotnostních m-ethyltoluenu. Patent USA č. 2 920 119 se týká běžné ethyltoluenové isomerní směsi, získané ethylací toluenu v přítomnosti, Friedel-Craftsova katalyzátoru. Směs obsahuje 72 proč, m-isomeru, 20 % p-isomeru a 8 % oMethods for making various mixtures of ethyltoluene isomers are known. In these mixtures, the p-isomer is usually present in an amount less than about 40% by weight, the m-isomer is usually present in larger amounts, and the o-isomer in smaller amounts. For example, U.S. Patent No. 2,763,702 discloses a mixture of ethyltoluene isomers, which is obtained by ethylating toluene with ethylene in the presence of a Friedel-Crafts catalyst such as aluminum chloride. This mixture contains isomeric monoethyltoluenes in a relative ratio of 8 to 30% of the o-isomer, 40 to 65% of the m-isomer and 20 to 40% of the β-isomer. U.S. Patent No. 2,773,862 also discloses the ethylation of toluene in the presence of aluminum chloride as a catalyst to form an isomeric mixture in which the m-isomer predominates, the β-isomer is present in a smaller amount and the o-isomer even less. A typical isomeric composition disclosed in this patent comprises 10 to 20% by weight of o-ethyltoluene, 25 to 30% by weight of p-ethyltoluene, and 55 to 60% by weight of m-ethyltoluene. U.S. Patent No. 2,920,119 relates to a conventional ethyltoluene isomer mixture obtained by ethylating toluene in the presence of a Friedel-Crafts catalyst. The mixture contains 72 why, the m-isomer, 20% of the β-isomer and 8% of the
-isomeru. Podle způsobu uvedeného v tomto patentu se zvyšuje podíl p-isomeru vzhledem к ostatním isomerům pravděpodobně kombinací alkylačního, disproporcionačního a isomerizačního stupně. Získaná ethyltoluenová isomerní směs může obsahovat asi 20 % o-isomeru, 50 % m-isomeru a 30 proč, p-isomeru.-isomer. According to the method disclosed in this patent, the proportion of the β-isomer relative to the other isomers is likely to be increased by a combination of an alkylation, disproportionation, and isomerization step. The ethyltoluene isomer mixture obtained may contain about 20% of the o-isomer, 50% of the m-isomer and 30% of the β-isomer.
V patentu USA č. 3 720 725 je zveřejněna reakční směs obsahující asi 45 % o-ethyltoluenu, asi 38 % p-ethyltoluenu a asi 3 °/o m-ethyltoluenu. Tato reakční směs se získá alkylací aromatické uhlovodíku za použití katalytického systému obsahujícího halogenid molybdenu, alkylaluminiumdihalogenid a donor protonů.U.S. Pat. No. 3,720,725 discloses a reaction mixture comprising about 45% o-ethyltoluene, about 38% p-ethyltoluene, and about 3% m-ethyltoluene. This reaction mixture is obtained by alkylation of an aromatic hydrocarbon using a catalyst system comprising molybdenum halide, alkylaluminum dihalide and a proton donor.
Přítomnost větších množství o-isomeru v ethyltoluenu je vysoce nežádoucí, poněvadž při dehydrogenací má o-isomer tendenci vést к uzavření kruhu za vzniku indenů a indanů, které nepříznivě ovlivňují vlastnosti polymerů vyrobených z výsledného vinyltoluenu. Indeny a indany se od požadovaného vinyltoluenu obtížně oddělují. V minulosti proto bylo nutno odstraňovat o-isomer z ethyltoluenové suroviny před dehydrogenací nákladnou destilační technikou.The presence of larger amounts of the o-isomer in ethyltoluene is highly undesirable since, when dehydrogenated, the o-isomer tends to ring closure to produce indenes and indanes which adversely affect the properties of polymers made from the resulting vinyltoluene. Indenes and indanes are difficult to separate from the desired vinyltoluene. In the past, it has therefore been necessary to remove the o-isomer from the ethyltoluene feedstock prior to dehydrogenation by an expensive distillation technique.
Je samozřejmé, že kdyby byl к dispozici ethyltoluen, ve kterém by o-isomer od počátku nebyl přítomen, nebo ve kterém by byl přítomen jen ve stopovém množství, nebylo by nutno tento isomer odstraňovat. Takové produkty až dosud к dispozici nebyly, ale nedávno byl popsán způsob výroby isomerní směsi ethyltoluenů, která sestává téměř výlučně z p-isomeru, přičemž orthoisomer v této směsi není vůbec přítomen, nebo je ho tam jen extrémně nízké množství.It goes without saying that if ethyltoluene is available in which the o-isomer is absent from the beginning, or in which it is only present in trace amounts, this isomer would not need to be removed. Such products have hitherto not been available, but a process for producing an isomeric mixture of ethyltoluenes, which consists almost exclusively of the β-isomer, wherein the orthoisomer is absent or extremely low in the mixture has recently been described.
Předmětem vynálezu je způsob výroby polymerovatelné směsi isomerů methylethenylbenzenu obsahující nejvýše 0,1 % hmotnostního l-methyl-2-ethenylbenzenu, 1 až 10 % hmotnostních l-methyl-3-ethenylbenzenu-a 90 až 99 % hmotnostních 1-methyl-4-ethenylbenzeňu, vyznačující se tím,, že se dehydrogenuje směs ethyltoluenů obsahující nejvýše 0,1 % hmotnostního o-ethyltoluenu, 1 až 10 % hmotnostních m-ethyltoluenu a 90 až 99 % hmotnostních p-ethyltoluenu.The present invention provides a process for the preparation of a polymerizable mixture of isomers of methylethenylbenzene containing up to 0.1% by weight of 1-methyl-2-ethenylbenzene, 1 to 10% by weight of 1-methyl-3-ethenylbenzene and 90 to 99% by weight of 1-methyl-4-ethenylbenzene. characterized in that a mixture of ethyltoluenes containing not more than 0.1% by weight of o-ethyltoluene, 1 to 10% by weight of m-ethyltoluene and 90 to 99% by weight of p-ethyltoluene is dehydrogenated.
V přednostních směsích tvoří 1-methyl-4-ethenylbenzen 97 až 99 % hmotnostních (a přednostně 98 až 99 % hmotnostních), l-methyl-2-ethenylbenzen 0 až 0,1 % hmotnostních (méně než 0,05 % hmotnostního), přičemž l-methyl-3-ethenylbenzen tvoří zbytek ethenylbenzenového produktu (přednostně 1 až 3 % hmotnostní). Obsah 1-methyl-4-ethenylbenzenu se však může snížit až na 95 % aniž by se to negativně proješilo na výsledných polymerech.In preferred mixtures, 1-methyl-4-ethenylbenzene is 97 to 99% by weight (and preferably 98 to 99% by weight), 1-methyl-2-ethenylbenzene is 0 to 0.1% by weight (less than 0.05% by weight), wherein 1-methyl-3-ethenylbenzene is the remainder of the ethenylbenzene product (preferably 1 to 3% by weight). However, the 1-methyl-4-ethenylbenzene content can be reduced to as much as 95% without negatively affecting the resulting polymers.
Isomerní směs může kromě methylethenylbenzenů obsahovat nečistoty a náhodně přítomné látky. Obvykle tyto jiné látky netvoří více než 1 % hmotnostní celkové smě si. Tyto jiné látky se do produktu dostávají při výrobě methylethenylbenzenu.The isomeric mixture may contain impurities and randomly present substances in addition to methylethenylbenzenes. Usually these other substances do not constitute more than 1% by weight of the total mixture. These other substances enter the product during the production of methylethenylbenzene.
Celkové množství ethenylbenzenůTotal amount of ethenylbenzenes
Zbytek:Residue:
ethyltolueny mesityleny atd.ethyltoluenes mesitylenes etc.
nevinylické výševroucí látkynon-vinyl high-boilers
Rozdělení ethenylbenzenů:Distribution of ethenylbenzenes:
l-methyl-2-ethenylbenzen0,05 l-methyl-3-ethenylbenzen2,6 l-methyl-4-ethenylbenzen97,41-methyl-2-ethenylbenzene0.05 1-methyl-3-ethenylbenzene2,6 1-methyl-4-ethenylbenzene97,4
Směs isomerních methylethenylbenzenů se může získat katalytickou dehydrogenací směsi odpovídajících ethyltoluenů. Dehydrogenace se účelně provádí za podmínek obvykle používaných pro dehydrogenací ethylbenzenu na .styren. Dehydrogenace se tedy obvykle provádí v plynné fázi za zvýšené teploty v přítomnosti dehydrogenačního katalyzátoru. Tlak může být atmosférický nebo nižší nebo vyšším než tlak atmosférický. Obvykle se pro jednoduchost dává přednost atmosférickému tlaku, ale může být přítomno nereaktivní ředidlo, kterým se sníží parciální tlak ethyltoluenu, takže se dehydrogenace vlastně provádí za sníženého tlaku. To má význam pro dosažení vhodné rovnováhy. Vhodným ředidlem je voda ve formě páry a obvykle tvoří převažující podíl ve směsi. Obvykle · se v nástřiku dává přednost poměru 1 : 1 až 5 : : 1. Běžně se pracuje při teplotě 500 až 750 stupňů Celsia, přednostně 600 až 650 °C. Vhodná hodinová prostorová rychlost kapalné fáze je asi 1,2 h*1 [pro ethyltoluen) a přednostně se pracuje při této rychlosti. Stupeň konverze je obvykle asi 60 % při selektivitě asi 94 % na l-methyl-4-ethenylbenzenový isomer. Jako katalyzátorů se používá běžných katalyzátorů dehydrogenačního typu, které jsou obvykle tvořeny komplexními směsmi kysličníků. Typický katalyzátor obsahuje kysličník železitý, uhličitan draselný, kysličník čeřitý a kysličník molybdeničitý a má toto složení:A mixture of isomeric methylethenylbenzenes can be obtained by catalytic dehydrogenation of a mixture of the corresponding ethyltoluenes. The dehydrogenation is conveniently carried out under the conditions generally used for dehydrogenating ethylbenzene to styrene. Thus, dehydrogenation is generally carried out in the gas phase at elevated temperature in the presence of a dehydrogenation catalyst. The pressure may be atmospheric or lower or higher than atmospheric pressure. Typically, atmospheric pressure is preferred for simplicity, but a non-reactive diluent may be present to reduce the ethyltoluene partial pressure so that dehydrogenation is actually performed under reduced pressure. This is important for achieving an appropriate balance. A suitable diluent is water in the form of steam and usually constitutes the bulk of the mixture. Usually, a ratio of 1: 1 to 5: 1 is preferred in the feed. Usually, a temperature of 500 to 750 degrees Celsius, preferably 600 to 650 ° C, is employed. A suitable hourly space velocity of the liquid phase is about 1.2 h * 1 (for ethyltoluene) and is preferably operated at this rate. The degree of conversion is usually about 60% at a selectivity of about 94% to the 1-methyl-4-ethenylbenzene isomer. Conventional dehydrogenation type catalysts, which are generally composed of complex mixtures of oxides, are used as catalysts. A typical catalyst comprises ferric oxide, potassium carbonate, cerium oxide and molybdenum trioxide and has the following composition:
% hmotnostní% by weight
Fe2O.3 55 až 61Fe2O.3 55 to 61
K2CO3· 25 a5 25K2CO3 · 25 and 25
Сб20з 4,6 až 5,6 (Ce)Сб20з 4.6 to 5.6 (Ce)
MOO2 2,2 až 2,8MOO2 2.2 to 2.8
Ethyltoluenová výchozí látka je známá.The ethyltoluene starting material is known.
Při dehydrogenací se distribuce isomerů ethyltoluenu přenáší i na dehydrogenovaný produkt, a proto obsahuje produkt vysoký podíl p-isorneru (l-methyl-4-ethenylnylbenzen) není buď vůbec přítomen, nebo je přítomen jen ve stopových množstvích.In dehydrogenation, the distribution of ethyltoluene isomers is also transferred to the dehydrogenated product, and therefore the product contains a high proportion of p-isorner (1-methyl-4-ethenylnylbenzene) either not present at all or only in trace amounts.
Způsob výroby výchozí látky spočívá vThe process for producing the starting material consists of:
Typická isomerní směs má toto složení zjištěné plynovou chromatografíí:A typical isomeric mixture has the following composition as determined by gas chromatography:
% hmotnostní% by weight
99,4199.41
0,100.10
0,150.15
0,340.34
0,590.59
0,59 100,00 podstatě v alkylaci toluenu ethylenem v přítomnosti určitých krystalických aluminosilikátových zeolitických katalyzátorů. Katalyzátory mají poměr silika/alumina alespoň 12 a C-index v rozmezí 1 až 12. Při uvedeném způsobu se získá směs s extrémně vysokým podílem l-meth>yl-4-ethylbenzenevého isomeru, pouze s malým podílem 1-methyl-3-ethylbenzenového isomeru a se zanedbatelným množstvím l-methyl-2-ethylbenzenového isomeru. Téměř úplná nepřítomnost l-methyl-2-ethylisomeru je velmi výhodná, poněvadž, jak již bylo uvedeno, tento isomer má tendenci tvořit v dehydrogenačním stupni nežádoucí vedlejší produkty (indany a indeny, které nepříznivě ovlivňují vlastnosti výsledných polymerů a které nelze jednoduše oddělit od methylethenylbenzenů).0.59 100.00 essentially in alkylation of toluene with ethylene in the presence of certain crystalline aluminosilicate zeolitic catalysts. The catalysts have a silica / alumina ratio of at least 12 and a C-index in the range of 1 to 12. In this process a mixture with an extremely high proportion of 1-methyl-4-ethylbenzene isomer is obtained, with only a small proportion of 1-methyl-3-ethylbenzene isomer and with a negligible amount of the 1-methyl-2-ethylbenzene isomer. The almost complete absence of 1-methyl-2-ethylisomer is very advantageous since, as mentioned, this isomer tends to form undesired byproducts in the dehydrogenation stage (indanes and indenes which adversely affect the properties of the resulting polymers and which cannot be easily separated from methylethenylbenzenes ).
Směs isomerních methylethylbenzenů se může před, dehydrogenačním. stupněm podrobit destilaci, aby se oddělily různé vedlejší produkty a po skončení dehydrogenace se může provést další destilace, aby se oddělily methylethenylbenzeny od svých nasycených prekursorů.The mixture of isomeric methylethylbenzenes may be prior to dehydrogenation. undergoing a distillation step to separate the various by-products, and after the dehydrogenation is complete, further distillation may be performed to separate the methylethenylbenzenes from their saturated precursors.
Poněvadž podíl l-methyl-4-cthenylbenzenu ve směsi je tak vysoký, obvykle činí alespoň 95 % hmotnostních, lze směs v podstatě označovat jako para (1,4-) isomer.Since the proportion of 1-methyl-4-thenylbenzene in the mixture is so high, usually at least 95% by weight, the mixture can essentially be referred to as the para (1,4-) isomer.
Směs methylethenylbenzenových isomerů lze polymerovat bud1 samotnou na polymery nebo spolu, s kopolymerovatelnými monomery na kopolymery. Polymerační podmínky vhodné pro polymeraci styrenu se obvykle hodí i pro polymeraci methylethenylbenzenové směsi, ať již se tato směs polymeruje samotná nebo spolu s jinými monomery. Polymerace se tedy může provádět v bloku, roztoku, supenzi nebo emulzi, podobně jako polymerace styrenu. Jako polymeračních katalyzátorů, se může používat katalyzátorů radikálového, aniontového i kationtového typu. Vhodnými radikálovými iniciátory jsou di-terciární butylperoxid, azobis (isobutyronitril), di-benzoylperoxid, terciární butylperbenzoát, di-kumylperoxid a persulfát draselný. Kationtovými katalyzátory jsou obvykle katalyzátory typu Lewisových kyselin, například chlorid hlinitý, fluorid boritý, etherátové komplexy fluoridu boritého, chlorid titaničitý aj.Methylethenylbenzenových mixture of isomers can be polymerized either alone to polymers 1 or together with copolymerizable monomers to copolymers. Polymerization conditions suitable for the polymerization of styrene are generally also suitable for the polymerization of a methylethenylbenzene mixture, whether the mixture is polymerized alone or together with other monomers. Thus, the polymerization can be carried out in block, solution, suspension or emulsion, similar to the polymerization of styrene. As polymerization catalysts, radical, anionic and cationic catalysts can be used. Suitable free-radical initiators are di-tertiary butyl peroxide, azobis (isobutyronitrile), di-benzoyl peroxide, tertiary butyl perbenzoate, dicumyl peroxide and potassium persulfate. The cationic catalysts are usually Lewis acid catalysts, for example aluminum chloride, boron trifluoride, boron trifluoride etherate complexes, titanium tetrachloride and the like.
Aniontové katalyzátory jsou obvykle organokovového typu a jedná se například triům, propyllithium, n-butyllithium, sek.butyllithium, terc.butyllithium, butylnatrium, lithiumnaftalen, fenyllithium, natriumlithium nebo kumylnatrium.The anionic catalysts are usually of the organometallic type and are, for example, trieths, propyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, butyl sodium, lithium naphthalene, phenyllithium, sodium lithium or cumyl sodium.
Polymery mají užitečné a cenné vlastnosti, které je odlišují od podobných látek, jako je polystyren.Polymers have useful and valuable properties that distinguish them from similar substances such as polystyrene.
Následující příklady slouží pro ilustraci vynálezu. Příklad 1 popisuje známý způsob výroby ethyltoluenového prekursoru. Při tomto postupu vzniká jen malé množství p-isomeru.The following examples serve to illustrate the invention. Example 1 describes a known process for preparing an ethyltoluene precursor. This process produces only a small amount of the β-isomer.
Příklad 1Example 1
Ke 100 ml toluenu se přidá 1 g chloridu hlinitého a uvádí se při teplotě 80 °C ethylen rychlostí 40 ml/min. Po dvou hodinách se získá produkt o složení uvedeném v tabulce 1:1 g of aluminum chloride was added to 100 ml of toluene and ethylene was introduced at 80 DEG C. at a rate of 40 ml / min. After two hours the product of the composition given in Table 1 is obtained:
Tabulka 1Table 1
Poměr p-/m-/o-isorneru ethyltoluenu je 27/60/13.The ratio of the p- / m- / o-isomer of ethyltoluene is 27/60/13.
Příklad 2Example 2
Příprava katalyzátoruPreparation of the catalyst
Vzorek vodíkové formy ZSM—5 o hmotnosti 5,3 g, který má velikost krystalů asi 2 /um se zpracovává párou při 515 °C po dobu 2 hodin, při rychlosti uvádění páryA 5.3 g sample of the hydrogen form ZSM-5 having a crystal size of about 2 µm is steam treated at 515 ° C for 2 hours, at the rate of steam introduction.
8,8 ml kapalné vody za hodinu. Pak se teplota zvýší na 640· °C a toluen se uvádí rychlostí 180 ml/h po dobu 4 hodin 15 minut. Teplota se . sníží na 550 °C, katalyzátor se propláchne dusíkem a ochladí. Získá se předkoksovaný produkt.8.8 ml of liquid water per hour. The temperature was then raised to 640 ° C and toluene was fed at 180 ml / h for 4 hours 15 minutes. The temperature is. The catalyst is purged with nitrogen and cooled. A precoking product is obtained.
Ethylace toluenuEthylation of toluene
Toluen se alkyluje ethylenem v přítomnosti shora uvedeného katalyzátoru. Pracuje se za těchto reakčních podmínek: teplota 300 °C, hmotnostní hodinová prostorová rychlost 7,4 h“1, molární poměr toluenu k ethylenu v nástřiku 5 a doba za řazení katalyzátoru do provozu 1 h. Dosažená konverze toluenu je ' 4,1 % hmotnostního a ethylenu 24,1 % hmotnostního. Isomerní směsi ethyltoluenů obsahuje 93,15 proč, hmotnostních p-isomeru a 6,85 % hmotnostních m-isomeru.The toluene is alkylated with ethylene in the presence of the above catalyst. The reaction conditions are as follows: temperature 300 ° C, mass hourly space velocity 7.4 h -1 , toluene to ethylene mole ratio in feed 5 and catalyst shift time of 1 h. The toluene conversion achieved is 4.1% % and ethylene 24.1%. The isomeric mixture of ethyltoluenes contains 93.15% by weight of the β-isomer and 6.85% by weight of the m-isomer.
Dehydrogenace ethyltoluenuDehydrogenation of ethyltoluene
Směs isomerů ethyltoluenu se vede přes komplexní kysličníkový dehydrogenační katalyzátor při teplotě 620 až 640 °C a za atmosférického tlaku. Jako ředidlo je přítomna voda ve hmotnostním poměru voda/ethyltoluen 3 : 1. Hodinová prostorová rychlost kapalné fáze je 1,2 h“1. Stupeň konverze při jednom průchodu je asi 60 ·% při selektivitě 94 % na p-isomer.The mixture of ethyltoluene isomers is passed through a complex oxide dehydrogenation catalyst at a temperature of 620 to 640 ° C and at atmospheric pressure. As a diluent, water is present in a weight ratio water / ethyl toluene 3: 1 liquid hourly space velocity is 1.2 h phase '1. The degree of conversion at one pass is about 60% at a selectivity of 94% to the β-isomer.
Jako katalyzátoru se použije katalyzátoru Girdler G—64—C, který má následující složení:The catalyst used is a Girdler G-64-C catalyst having the following composition:
% hmotnostní% by weight
Fe2O3 55 až 61Fe2O3 55 to 61
K2CO3 1 5 ž 5 25K2CO3 1 5 to 5 25
Ce2,O3 4,6 až 5,6Ce2, O3 4.6 to 5.6
MoO2 2,2 až 2,8MoO2 2.2 to 2.8
Distribuce isomerů v dehydrogenovaném produktu je stejná, jako v ethyltoluenové surovině (p-isomer: m-isomer 93,15 : 6,85, přičemž o-isomer v podstatě není přítomen).The isomer distribution in the dehydrogenated product is the same as in the ethyltoluene feedstock (p-isomer: m-isomer 93.15: 6.85, with the o-isomer substantially absent).
Příklad 3Example 3
Příprava katalyzátoruPreparation of the catalyst
Zeolit ZSM—5 ve vodíkové formě JHZSM— —5)· o velikosti krystalů 0,02 až 0,05 ' ^m se smísí s 35 % hmotnostními aluminy jako pojivá a ze směsi se vytlačováním· vyrobí válcovité částice o velikosti 1,5 mm. Desetigramový vzorek tohoto extrudátu se máčí přes noc při teplotě místnosti v roztoku 8 g 85% kyseliny fosforečné v 10 ml vody. Výsledný produkt se odfiltruje, suší při 120 stupních Celsia asi 2 hodiny a kalcinuje další asi 2 hodiny při 500 °C. Deset gramů extrudátu napuštěného sloučeninou fosforu se pak máčí při teplotě místnosti přes noc v roztoku 25 g tetrahydrátu octanu hořečnatého ve 20 ml vody. Produkt se odfiltruje, suší při 120 °C asi 2 hodiny a pak se žíhá asi 2 hodiny v peci při 500· °C. Výsledný produkt obsahuje 4,18 % hmotnostního fosforu a 7,41 % hmotnostního hořčíku.The zeolite ZSM-5 in the hydrogen form JHZSM-5) with a crystal size of 0.02 to 0.05 µm is mixed with 35% by weight of alumina as a binder and extruded from the mixture to produce cylindrical particles of 1.5 mm in size . A 10 g sample of this extrudate is soaked overnight at room temperature in a solution of 8 g of 85% phosphoric acid in 10 ml of water. The resulting product was filtered off, dried at 120 degrees Celsius for about 2 hours and calcined for an additional about 2 hours at 500 ° C. Ten grams of the phosphorous-impregnated extrudate are then soaked at room temperature overnight in a solution of 25 g of magnesium acetate tetrahydrate in 20 ml of water. The product is filtered off, dried at 120 ° C for about 2 hours and then calcined for about 2 hours in an oven at 500 ° C. The resulting product contains 4.18 wt% phosphorus and 7.41 wt% magnesium.
Ethylace toluenuEthylation of toluene
Toluen se alkyluje ethylenem v přítomnosti shora uvedeného katalyzátoru. Reakční podmínky a výsledky analýz jsou uvedeny v tabulce 2.The toluene is alkylated with ethylene in the presence of the above catalyst. The reaction conditions and analysis results are shown in Table 2.
CDCD
ОО
CD ЮCD Ю
СО CM” ID oo ooСО CM ”ID oo oo
CD l> o co” cm” cO r-í o” r_l otCD l> o co ”cm” cO r-o o r_l ot
CM. TL OD cd” uo ao r-T in σιCM. TL OD cd 'uo o r-T in σι
0M o0M o
U0 coU0 co
CM cd x>CM cd x>
cdCD
HH
caca
Dehydrogenace ethyltoluenuDehydrogenation of ethyltoluene
Ethyltoluenový produkt se dehydrogenuje za podmínek uvedených v příkladě 2 po předběžné destilaci, kterou se odstraní výchozí toluenová látka. Rovněž dehydrogenovaný produkt se předestiluje, aby se odstranil nezreagovaný ethyltoluen.The ethyltoluene product is dehydrogenated under the conditions of Example 2 after preliminary distillation to remove the toluene starting material. Also, the dehydrogenated product is distilled to remove unreacted ethyltoluene.
Distribuce isomerů v dehydrogenovaném produktu (o-, m-, p-isomer) je vždy stejné jako distribuce ve výchozím ethyltoluenovém produktu.The distribution of isomers in the dehydrogenated product (o-, m-, β-isomer) is always the same as the distribution in the starting ethyltoluene product.
Příklad 4Example 4
Příprava polymeru ze směsi methylethenylbenzenových isomerůPreparation of a polymer from a mixture of methylethenylbenzene isomers
Použitá směs methylethenylbenzenových isomerů má následující složení:The mixture of methylethenylbenzene isomers used has the following composition:
Látka % hmotnostní methylethenylbenzeny99,43 ethyltoluen0,53 xyleny, kumeny, mesityleny0,01 vysokovroucí látky0,03Substance% by weight methylethenylbenzenes99,43 ethyltoluene0,53 xylenes, cumenes, mesitylenes0,01 high-boilers0,03
Distribuce methylethenylbenzenů: l-methyl-2-ethenylbenzen—(1) l-methyl-3-ethenylbenzen97,0 l-methyl-4-ethenylbenzen3,0Methylethenylbenzene distribution: 1-methyl-2-ethenylbenzene- (1) 1-methyl-3-ethenylbenzene97,0 1-methyl-4-ethenylbenzene3,0
Poznámka: (1) méně než 0,05 %.Note: (1) less than 0,05%.
Směs [120 gj se rozpustí v roztoku 46,75 g toluenu a 0,168 g azobisfisobutyronitriluj' a vlije se do vysušené láhve, která se pak uzavře pomocí připojeného kulového ventilu. Směsí v láhvi se probublává pomocí jehly procházející přepážkou a otevřeným kulovým ventilem suchý dusík po dobu 10 minut. Dusík odchází krátkou jehlou protaženou přepážkou ve vrchní části kulového ventilu. Obě jehly se pak odstraní, kulový ventil se uzavře a láhev se umístí do olejové lázně, kde se udržuje 96 hodin teplota 60 °C a pak 24 hodin teplota 90 °C.The mixture [120 g] is dissolved in a solution of 46.75 g of toluene and 0.168 g of azobisphisobutyronitrile and poured into a dried bottle, which is then sealed by means of a connected ball valve. Dry nitrogen is bubbled through the mixture in the bottle through a septum and through an open ball valve for 10 minutes. Nitrogen exits through a short needle through the bulkhead at the top of the ball valve. Both needles are then removed, the ball valve is closed, and the bottle is placed in an oil bath where the temperature is maintained at 60 ° C for 96 hours and then at 90 ° C for 24 hours.
Zpolymerovaná směs se vyjme z láhve tak, že se rozpustí při 90 °C v přidaném toluenu. Objem konečného roztoku je asi 400 ml. Polymer se vysráží tím, že se roztok vlije do asi 1000 až 1500 ml methanolu v čtryřlitrovém mísiči (Waring Blendor), přičemž rychlost míchání se nastaví tak, aby se polymer rozřezal na kousky. Kapalina se dekantuje a polymer v mísiči se jednou promyje methanolem. Pevný poly-The polymerized mixture is removed from the bottle by dissolving at 90 ° C in added toluene. The volume of the final solution is about 400 ml. The polymer is precipitated by pouring the solution into about 1000 to 1500 ml of methanol in a Waring Blendor, adjusting the stirring rate to cut the polymer into pieces. The liquid was decanted and the polymer in the mixer was washed once with methanol. Solid poly-
Polymer se připraví stejným způsobem jako podle příkladu 4 z podobných monomerních směsí obsahujících různé podíly p-isomeru (l-methyl-4-ethenylbenzenu).The polymer was prepared in the same manner as in Example 4 from similar monomer mixtures containing different proportions of the p-isomer (1-methyl-4-ethenylbenzene).
Vlastnosti polymerů jsou uvedeny v následující tabulce:The properties of the polymers are given in the following table:
PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US80117777A | 1977-05-27 | 1977-05-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS213344B2 true CS213344B2 (en) | 1982-04-09 |
Family
ID=25180397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS783407A CS213344B2 (en) | 1977-05-27 | 1978-05-25 | Method of making the polymerizable mixture of the methylethenylbenzene isomeres |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS53147032A (en) |
AU (1) | AU523302B2 (en) |
BE (1) | BE867415A (en) |
BR (1) | BR7803383A (en) |
CA (1) | CA1157889A (en) |
CS (1) | CS213344B2 (en) |
DD (1) | DD136958A5 (en) |
DE (1) | DE2821520A1 (en) |
FR (1) | FR2391979A1 (en) |
GB (1) | GB1592129A (en) |
IN (1) | IN147121B (en) |
IT (1) | IT1096347B (en) |
MX (1) | MX147739A (en) |
NL (1) | NL7805687A (en) |
PL (1) | PL115231B1 (en) |
RO (1) | RO81394B (en) |
ZA (2) | ZA783034B (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4288647A (en) * | 1980-03-10 | 1981-09-08 | Mobil Oil Corporation | Shape selective reactions with alkaline earth-modified zeolite catalysts |
JPS6116410A (en) * | 1984-06-29 | 1986-01-24 | 日本石油化学株式会社 | Electrically insulating oil |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH349962A (en) * | 1955-06-02 | 1960-11-15 | Mid Century Corp | Process for preparing an ethyltoluene fraction with a para isomer content of at least 30% |
US2920119A (en) * | 1955-06-02 | 1960-01-05 | Mid Century Corp | Process for producing paraethyltoluene |
US3944628A (en) * | 1972-04-07 | 1976-03-16 | Mitsubishi Chemical Industries, Ltd. | Method for the separation of hydrocarbons |
PL199748A1 (en) * | 1976-07-19 | 1978-04-24 | Mobil Oil Corp | METHOD OF SELECTIVELY MANUFACTURING P-DUALKILOBENZENOW |
-
1978
- 1978-04-29 IN IN467/CAL/78A patent/IN147121B/en unknown
- 1978-05-16 GB GB19816/78A patent/GB1592129A/en not_active Expired
- 1978-05-17 DE DE19782821520 patent/DE2821520A1/en active Granted
- 1978-05-24 BE BE187986A patent/BE867415A/en not_active IP Right Cessation
- 1978-05-25 RO RO94164A patent/RO81394B/en unknown
- 1978-05-25 NL NL7805687A patent/NL7805687A/en not_active Application Discontinuation
- 1978-05-25 CS CS783407A patent/CS213344B2/en unknown
- 1978-05-25 JP JP6177978A patent/JPS53147032A/en active Pending
- 1978-05-26 PL PL1978207109A patent/PL115231B1/en unknown
- 1978-05-26 IT IT23884/78A patent/IT1096347B/en active
- 1978-05-26 ZA ZA783034A patent/ZA783034B/en unknown
- 1978-05-26 AU AU36535/78A patent/AU523302B2/en not_active Expired
- 1978-05-26 BR BR787803383A patent/BR7803383A/en unknown
- 1978-05-26 FR FR7815875A patent/FR2391979A1/en active Granted
- 1978-05-26 CA CA000304223A patent/CA1157889A/en not_active Expired
- 1978-05-26 ZA ZA783035A patent/ZA783035B/en unknown
- 1978-05-29 MX MX173530A patent/MX147739A/en unknown
- 1978-05-29 DD DD78205643A patent/DD136958A5/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE867415A (en) | 1978-11-24 |
RO81394B (en) | 1983-04-30 |
DD136958A5 (en) | 1979-08-08 |
IT7823884A0 (en) | 1978-05-26 |
DE2821520A1 (en) | 1978-12-07 |
DE2821520C2 (en) | 1989-10-12 |
JPS53147032A (en) | 1978-12-21 |
NL7805687A (en) | 1978-11-29 |
CA1157889A (en) | 1983-11-29 |
PL115231B1 (en) | 1981-03-31 |
MX147739A (en) | 1983-01-10 |
FR2391979A1 (en) | 1978-12-22 |
FR2391979B1 (en) | 1984-03-30 |
GB1592129A (en) | 1981-07-01 |
RO81394A (en) | 1983-04-29 |
ZA783034B (en) | 1980-01-30 |
AU3653578A (en) | 1979-11-29 |
BR7803383A (en) | 1979-02-20 |
IN147121B (en) | 1979-11-17 |
PL207109A1 (en) | 1979-03-12 |
ZA783035B (en) | 1980-01-30 |
AU523302B2 (en) | 1982-07-22 |
IT1096347B (en) | 1985-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wünsch | Polystyrene: Synthesis, production and applications | |
US3177270A (en) | Graft copolymers of polyolefins and monovinyl aromatic compounds and method of making the same | |
DE69117457T2 (en) | Graft copolymer and process for its manufacture | |
EP0003639B1 (en) | Polymers of methyl-ethenyl-benzene | |
US3041312A (en) | Anionic polymerization process | |
US4230836A (en) | Chemically cross-linked poly(p-methylstyrene) | |
Wiley | Crosslinked styrene/divinylbenzene network systems | |
HU207106B (en) | Continuous process for producing thermoplastic styrene resin in solution | |
US3458586A (en) | Linear alkyl aromatic compounds and their preparation | |
US4300007A (en) | Method for preparing C3 -C4 olefins and vinylaromatic compounds | |
CS213344B2 (en) | Method of making the polymerizable mixture of the methylethenylbenzene isomeres | |
US4144279A (en) | Aralkylation of alkylbenzenes | |
CA1158258A (en) | Polymerizable monomer mixture | |
KR860001036B1 (en) | Impact resistant -methyl styrene-stryrene copolymer blends | |
US2728742A (en) | Improving quality of hydrocarbon resins by treatment with divinyl compounds | |
US4176144A (en) | Block copolymers | |
EP0003405B1 (en) | High impact copolymers | |
US4486574A (en) | Polymers of methyl ethenyl benzene | |
US3265766A (en) | Process for polymerizing a monovinyl aromatic monomer | |
Kaeding et al. | Para-methylstyrene: a new commercial monomer for the styrenics industry | |
DE1720252C3 (en) | Process for the production of high impact monovinyl aromatic polymers | |
Heublein et al. | Selective polymerization from olefin mixtures | |
US2666046A (en) | Copolymer manufacture | |
DE69419174T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING MONOVINYLID AROMATIC POLYMERS WITH HIGH MOLECULAR WEIGHT | |
KR20060120157A (en) | Use of tetrafunctional initiators to improve the rubber phase volume of hips |