DE2209442C3 - Use of GraphH alkali metal intercalation compounds for the hydrodekylation of alkyl aromatics - Google Patents

Use of GraphH alkali metal intercalation compounds for the hydrodekylation of alkyl aromatics

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DE2209442C3 DE19722209442 DE2209442A DE2209442C3 DE 2209442 C3 DE2209442 C3 DE 2209442C3 DE 19722209442 DE19722209442 DE 19722209442 DE 2209442 A DE2209442 A DE 2209442A DE 2209442 C3 DE2209442 C3 DE 2209442C3
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Description

Die Entalkylierung von Alkylaromaten in Gegenwart verschiedener Katalysatoren ist bekannt.The dealkylation of alkyl aromatics in the presence of various catalysts is known.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Graphit-Alkalimetall-Einlagerungsverbindungen mit einem Gewichtsverhältnis des Alkalimetalls zu Graphit von 0,1 bis 10:1, besonders von 0,5 bis 2 :1, die gegebenenfalls noch eine Übergangsmetallverbindung der Gruppe VIII des Periodensystems im Gewichtsverhältnis zu Graphit von 0,001 bis 10 : 1, vorzugsweise von 0.01 bis 0,5:1, enthalten, als Katalysatoren fur die Hydroentalkyiierung von Alkylaromaten.The invention relates to the use of graphite-alkali metal inclusion compounds a weight ratio of the alkali metal to graphite of 0.1 to 10: 1, especially from 0.5 to 2: 1, the optionally also a transition metal compound from group VIII of the periodic table in a weight ratio to graphite from 0.001 to 10: 1, preferably from 0.01 to 0.5: 1, as catalysts for the Hydroentalkyiation of alkyl aromatics.

Graphit-Alkalimetall-Einlagerungsverbindungen sind bereits aus Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Volume 1. 1959. Seite 236 und 255 und Angew. Chemie, 71. Jahrg. 1959,Nr. 15/17. Seite 487 und 488 bekannt. Diesen Druckschriften kann jedoch die Vorwendung derartiger Einlagerungsverbindungen als Katalysatoren bei der Hydroentalkyiierung von Alkylaromaten nicht entnommen werden.Are graphite-alkali metal intercalation compounds already from Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Volume 1. 1959. Pages 236 and 255 and Applied Chemie, 71st year 1959, no. 15/17. Page 487 and 488 known. However, these publications can use such intercalation compounds as Catalysts are not removed in the hydrodalkyiation of alkylaromatics.

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Graphit-Alkalimetall-Einlagerungsverbindungen scheidet sich bei der Hydroentalkyiierung von Alkylaromaten auf der Katalysatoroberfläche kaum Konlenstoff ab. Der Katalysator ist im hohen Maße gegen Katalysatorgifte, wie Kohlendioxid. Kohlenmonoxid, Schwefelverbindungen, ζ. Β. Tiophen beständig. Unter geeigneten Reaktionsbedingungen, wie das Verhältnis von Wasserstoff zur alkylaromatischen Verbindung, Reaktionstemperatur. Druck und Strömungsgeschwindigkeit der alkylaromatischen Verbindungen, bewirkt der Katalysator die selektive Bildung von Ar — Cn-iH2n-i aus Ar —CnHjn* 1. wobei Ar ein aromatisches Radikal ist. Weiterhin kann das Nachlassen der Aktivität des Katalysators, hervorgerufen durch die Polymerisation von Alkylbenzol. durch eine Vorbehandlung desselben mit Wasserstoff und Amoniak und durch Zugabe von Aluminiumoxidpulver zum Katalysator verhindert werden. Dadurch erhält der Katalysator eine hohe Aktivität und eine lange Lebenszeit.When graphite-alkali metal intercalation compounds are used according to the invention, hardly any carbon is deposited on the surface of the catalyst in the hydrodalkyiation of alkylaromatics. The catalyst is to a high degree against catalyst poisons, such as carbon dioxide. Carbon monoxide, sulfur compounds, ζ. Β. Tiophene resistant. Under suitable reaction conditions, such as the ratio of hydrogen to alkyl aromatic compound, reaction temperature. Pressure and flow rate of the alkyl aromatic compounds, the catalyst causes the selective formation of Ar - C n - iH2n - i from Ar - C n Hj n * 1. Where Ar is an aromatic radical. Furthermore, the decrease in the activity of the catalyst, caused by the polymerization of alkylbenzene. can be prevented by pretreating the same with hydrogen and ammonia and adding aluminum oxide powder to the catalyst. This gives the catalyst a high level of activity and a long service life.

Das Alkalimetall dient als Elektronendonator und Graphit als Elektronenacceptor. Von den Übergangsmetallverbindungen können die Halogenide, Oxide und/oder Sulfide eingesetzt werden. Davon werden dip Halogenide bevorzugt.The alkali metal serves as an electron donor and graphite as an electron acceptor. Of the transition metal compounds the halides, oxides and / or sulfides can be used. Of these, dip Halides preferred.

Der Katalysator kann auf folgende Weise hergestellt werden:The catalyst can be prepared in the following ways:

1. Man unterwirft ein Gemisch aus Graphit und einem Alkalimetall unter reduziertem Druck, z. B. bei 10~3 cm Hg, oder in inerter Gasatmosphäre von He, N2 oder Ar, einer Wärmebehandlung bei Temperaturen von 150 bis 350° C.1. Subjecting a mixture of graphite and an alkali metal under reduced pressure, e.g. B. at 10 ~ 3 cm Hg, or in an inert gas atmosphere of He, N2 or Ar, a heat treatment at temperatures of 150 to 350 ° C.

2. Man bildet eine Graphit-Alkalimetall-Einlage-2. A graphite-alkali metal insert is formed

ruügsverbindung, indem man ein Gemisch aus Graphit und der Übergangsmetallverbindung aus der Gruppe VIII des Periodensystems einer Wärmebehandlung bei Temperaturen von 250 bis 5000C unter reduziertem Druck in einer inerten Gasatmosphäre unterwirft, danach der so erhaltenen Graphit-Übergangsmetallverbindung das Alkalimetall zusetzt und das resultierende Produkt bei reduziertem Druck oder in ein^r inerten Gasatmosphäre, z. B. unter Argon und Stickstoff, bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Alkalimetalle erhitzt Der auf diese Weise hergestellte Katalysator hat ein Gewichtsverhältnis der Übergangsmetallverbindung zu Graphit von 0,001 bis 10 : 1. vorzugsweise 0,01 bis 0,5 :1. Das Gewichtsverhältnis des Alkalimetall zu der Graphit-Übergangsmetallverbindung beträgt im allgemeinen 0,1 bis 10:1. vorzugsweise 0,5 bis 1 :1. Die Graphit-Alkalimetall-Einlagerungsverbindung hai ein Gewichtsverhältnis des Alkalimetalls /u Graphit von 0.1 bis 10 : !.vorzugsweise 0,5 bis 2 : 1. Der für die Herstellung des Katalysators verwendete Graphit kann durch Pyrolyse von kohlenstoffhaltigem Material, vorzugsweise durch Pyrolyse von Aktivkohle, erhalten werden. Graphit im Graphitisierungs/ustand. der 100% betragen kann, iäßt sich ohne weiteres verwenden. Es IaQt sich auch teilweise graphitierte kohlenstoffhaltiges Material oberhalb des Graphitisic rungszustandes, der 10% betragen kann, einsetzen.Ruügsverbindungen by subjecting a mixture of graphite and the transition metal compound from group VIII of the periodic table to a heat treatment at temperatures of 250 to 500 0 C under reduced pressure in an inert gas atmosphere, then adding the alkali metal to the graphite transition metal compound thus obtained and the resulting product at reduced pressure or in an inert gas atmosphere, e.g. B. under argon and nitrogen, heated at a temperature above the melting point of the alkali metals. The catalyst prepared in this way has a weight ratio of transition metal compound to graphite of 0.001 to 10: 1, preferably 0.01 to 0.5: 1. The weight ratio of the alkali metal to the graphite transition metal compound is generally 0.1 to 10: 1. preferably 0.5 to 1: 1. The graphite-alkali metal intercalation compound has a weight ratio of the alkali metal / graphite of 0.1 to 10:! Preferably 0.5 to 2: 1. The graphite used for the production of the catalyst can be obtained by pyrolysis of carbonaceous material, preferably by pyrolysis of activated carbon , are obtained. Graphite in the graphitization state. which can be 100% can be used without further ado. Partially graphitized carbonaceous material above the graphitization state, which can be 10%, can also be used.

Bei Durchführung der Hydroentalkyiierung wurde z. B. ein Gasgemisch aus Alkylbenzol und Wasserstoff bei Normaldruck oder überatmosphärischem Druck und einer Temperatur von 250 bis 400 C in einen Strömungsreaktor mit Festbett eingeleitet, wobei der Katalysator bei Raumtemperatur eingefüllt worden war. Die eingeleiteten Alkylbenzole wurden zu Benzol. Alkylbenzol mit weniger Kohlenstoffatomen als das eingesetzte Ronmatenal und Methan abgebaut. Die Ausbeute an den bei der Hydroentalkyiierung gebildeten Produkten betrug bei dem erfindungsgemaßen Verfahren etwa 90% des theoretischen Wertes.When performing the Hydroentalkyiierung z. B. a gas mixture of alkylbenzene and hydrogen at normal pressure or above atmospheric pressure and a temperature of 250 to 400 C in one Introduced a flow reactor with a fixed bed, the catalyst having been introduced at room temperature was. The alkylbenzenes introduced became benzene. Alkylbenzene with fewer carbon atoms than that used Ronmatenal and methane degraded. The yield of those formed in the hydrodalkyiation Products was about 90% of the theoretical value in the process according to the invention.

Beispiel 1example 1

Graphit, der durch Graphitisierung von Aktivkohle hergestellt worden war. und Kalium wurden im Gewichtsverhältnis Graphit zu Kalium von 2 : 1 in einen U-förmigen Strömungsreaktor aus Glas mit Festbett gegeben und 20 Stunden unter reduziertem Druck auf 300 bis 35OX erhitzt Dabei bildete sich eine goldfarbene Graphit-Kalium-Einlagerungsverbindung (C8K). Eine tiefblaue C^tK-Einlagerungsverbindung wurde durch Umsetzung von 5 Teilen Graphit mit 1 Teil Kalium bei 350 C erhalten. Die Oberfläche des Katalysators wurde nach der BET-Methode bestimmt. Sie betrug 20 m2/g. Bei der BET-Methode, weiche von Brunauer, Emmett und Teller im Jahre 1938 entwickelt worden ist, wird die Oberfläche des Katalysators aus der Adsorptionsisotherme bestimmt, wobei Stickstoffgas bei seiner Kondensationstemperatur verwendet wird.Graphite produced by graphitizing activated carbon. and potassium were added in a graphite to potassium weight ratio of 2: 1 to a U-shaped flow reactor made of glass with a fixed bed and heated to 300 to 35OX for 20 hours under reduced pressure. A gold-colored graphite-potassium intercalation compound (C 8 K) was formed. A deep blue C ^ tK intercalation compound was obtained by reacting 5 parts of graphite with 1 part of potassium at 350.degree. The surface area of the catalyst was determined by the BET method. It was 20 m 2 / g. In the BET method developed by Brunauer, Emmett and Teller in 1938, the surface area of the catalyst is determined from the adsorption isotherm, using nitrogen gas at its condensation temperature.

Ein gasförmiges Gemisch aus Äthylbenzol, Toluol und Wasserstoff wurde mit einer Raumgeschwindigkeit (SV) von 760 bis 950 ml/ml Katalysator pro Stunde bei in der Tabelle 1 angegebenen Temperaturen durch den Reaktor im Kreise geleitet, der mit dem oben hergestellten Katalysator beschickt worden war. Die verschiedenen Korngrößen des Graphits sind ebenfalls in der Tabelle 1 angegeben. Danach wurden die Produkte in einerA gaseous mixture of ethylbenzene, toluene and hydrogen was with a space velocity (SV) from 760 to 950 ml / ml of catalyst per hour at the temperatures indicated in Table 1 through the reactor passed in the circuit that had been charged with the catalyst prepared above. The different Grain sizes of the graphite are also given in Table 1. After that, the products were in a

Lt.Lt.

Trockeneis-Methanol-Falle gesammelt Die quantitative Zusammensetzung wurde mit Hilfe der Gaschromatographie bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Der größte Teil der nicht in der Trockeneis-Methanol-Falle kondensierbaren Produkte 5 festgestelltDry ice-methanol trap collected. The quantitative composition was determined using gas chromatography determined The results are shown in Table 1. Most of the not in the Dry ice-methanol trap condensable products 5 found

Tabelle 1Table 1

war Methan. Ein Nachlassen der Aktivität des Katalysators, das sich auf die Lebenszeit des Katalysators ungünstig auswirken könnte, wurde selbst nach zehn kontinuierlich durchgeführten Versuchen nichtwas methane. A decrease in the activity of the catalyst, which affects the life of the catalyst could not have an adverse effect even after ten continuous attempts

Katalysator
(Korngröße)
catalyst
(Grain size)

Hj/Äthylbcnzol*) Hj / ethyl benzene *)

Reaktionstemperatur Reaction temperature

(Molverhältnis) ( C)(Molar ratio) (C)

Raum- UmsatzRoom sales

geschwindigkeit (einmaliger
Durchgang)
speed (one-time
Passage)

(ml/ml (%)(ml / ml (%)

Katalysatorcatalyst

pro Std.) Produktzusammensetzung**} (Mol-%)per hour) Product composition **} (mol%)

94/694/6 350350 94/694/6 340340 92/892/8 300300 94/694/6 350350

QK (1200 α)
C8K (4700 μ)
C8K (1200 μ)
QK (1200 α)
C 8 K (4700 μ)
C 8 K (1200 μ)

Q4K (1200 μ)Q 4 K (1200 μ)

*| Der Gesamtdruck betrug 1 Atmosphäre. **) Die Gasphasenkomponenten waren Methan und Äthan.* | The total pressure was 1 atmosphere. **) The gas phase components were methane and ethane.

Beispiel 2Example 2

Ei> wurden Katalysatoren nach den unten angegebenen Verfahren in einem U-förmigen Strömungsreaktor aus Glas mit Festbett hergestellt. Es wurde eine Hydroentmethylierung von Toluol durchgeführt.Ei> were catalysts according to the procedure given below in a U-shaped flow reactor made of glass with a fixed bed. A hydrodemethylation of toluene was carried out.

Der für die Herstellung des Katalysators verwendete Graphit lag in der Korngröße von 1200 μ bis 4700 μ vor. Es wurde durch Graphitisierung von Aktivkohle hergestellt. Der Graphitisierungsgrad des auf diese Weise hergestellten Graphits wurde mit Hilfe der Röntgenspektroskopie untersucht. Der Graphitisierungsgrad betrug 30 bis 90%. Die Graphit-Alkalimetall-Einlagerungsverbindung wurde durch Erhitzen eines Gemisches von granuliertem Graphit verschiedener Korngröße und Alkalimetallen, z. B. Kalium oder Natrium, unter reduziertem Druck bei Temperaturen von 300 bis 350° C hergestellt.The graphite used to manufacture the catalyst had a grain size of 1200 μ to 4700 μ. It was made by graphitizing activated carbon. The degree of graphitization of the on this Graphite produced in this way was examined with the aid of X-ray spectroscopy. The degree of graphitization was 30 to 90%. The graphite-alkali metal intercalation compound was obtained by heating a Mixture of granulated graphite of various grain sizes and alkali metals, e.g. B. Potassium or Sodium, produced under reduced pressure at temperatures from 300 to 350 ° C.

Ein Katalysator aus einer Graphit-Kalium-Einlagerungsverbindung mit einer Übergangsmetallverbindung wurde dadurch hergestellt, daß zuerst Graphit mit denA catalyst made from a graphite-potassium intercalation compound with a transition metal compound was made by first adding graphite to the

Tabelle 2Table 2

950 760 770 950950 760 770 950

4,3
4,0
1,2
5,7
4.3
4.0
1.2
5.7

42
35
22
38
42
35
22nd
38

58 65 78 6258 65 78 62

verschiedenen Übergangsmetallverbindungen gemischt wurde, wobei das Gewichtsverhältnis des Graphits zu den Übergangsmetallverbindungen etwa 1 :0,1 betrug.different transition metal compounds was mixed, with the weight ratio of the graphite increasing the transition metal compounds was about 1: 0.1.

jo Danach wurde das Gemisch unter reduziertem Druck in einem verschlossenen Rohr auf 3500C erhitzt. Anschließend wurde Kalium hinzugegeben, wobei ein Gewichtsverhältnis von Kalium zu Graphit von 1 :1 eingehalten wurde. Das nunmehr resultierende Gemisch wurdeThen the mixture was heated to 350 ° C. under reduced pressure in a closed tube. Potassium was then added, a weight ratio of potassium to graphite of 1: 1 being maintained. The resulting mixture was

erhitzt und bei Temperaturen von 300 bis 3500C geschmolzen. Ein Gasgemisch aus Toluol und Wasserstoff wurde mit einer Raumgeschwindigkeit SV von etwa 1000 ml/ml Katalysator pro Stunde bei den in Tabelle 2 angegebenen Temperaturen über den Kataly-heated and melted at temperatures of 300 to 350 0 C. A gas mixture of toluene and hydrogen was at a space velocity SV of about 1000 ml / ml of catalyst per hour at the temperatures given in Table 2 over the catalyst

sator in Kreislauf geführt. Danach wurden die Produkte in einer Trockeneis-Methanol-Falle gesammelt und der quantitativen Analyse mit Hilfe der Gaschromatographie unterworfen (Apiezon L-Säule, Temperatur 80 bis 9O0C). Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2sator circulated. Thereafter, the products were collected in a dry ice-methanol and the case of quantitative analysis by gas chromatography chromatography (Apiezon L column temperature 80 to 9O 0 C). The results obtained are in Table 2

wiedergegeben. Der größte Teil der nicht in der Falle kondensierbaren Stoffe war Methan.reproduced. Most of the non-condensable material in the trap was methane.

Katalysator
(Gewichtsteile)
catalyst
(Parts by weight)

Graphit-K (5-4)Graphite-K (5-4)

(Graphit: 4700 μ)(Graphite: 4700 μ)

Graphit-K (5-5)Graphite-K (5-5)

(Graphit: 1200 μ)(Graphite: 1200 μ)

Graphil-FeCb-KGraphil-FeCb-K

(5-0,5-3)(5-0.5-3)

Graphit-NiCb-KGraphite-NiCb-K

(5-0,5-5)(5-0.5-5)

Graphit-CoCb-KGraphite-CoCb-K

(5-0,5-5)(5-0.5-5)

Graphit-RuCb-KGraphite-RuCb-K

(5-0,5-5)(5-0.5-5)

Graphit-NaGraphite Na

(5-4)(5-4)

hh/Äthyl-
benzol
hh / ethyl
benzene
Reaktions
temperatur
Reaction
temperature
(Mol-
Verhältnis)
(Mol-
Ratio)
(0CI( 0 CI
91/991/9 350350 94/6
94/6
94/7
94/6
94/6
94/7
350
400
400
350
400
400
94/694/6 400400 94/794/7 350350 94/894/8 400400 94/694/6 400400

Raum- UmsatzRoom sales

geschwin- (einmaligerspeed- (one-time

digkeit Durchgang)speed passage)

(ml/ml Kata- (%) lysator/Std.)(ml / ml catalyst / hour)

790790

760
760
760
760
760
760

790
760
760
770
790
760
760
770

15,815.8

3,5 12,5 17,03.5 12.5 17.0

20,1 9,820.1 9.8

17,7 9,217.7 9.2

Fortsetzungcontinuation

Katalysatorcatalyst Ha/ÄthylHa / ethyl ReaktionsReaction Raumspace Umsatzsales volume benzolbenzene temperaturtemperature geschwinspeed (einmaliger(unique digkeitage Durchgang)Passage) {Gewichtsteile){Parts by weight) (Mol-(Mol- CC)CC) (ml/ml Kata-(ml / ml cat- (%)(%) Verhältnis)Ratio) lysator/Std.)analyzer / hour)

Graphit-FeClä-Na 94/6Graphite FeCla Na 94/6

(5-1-5)(5-1-5)

Graphit-Rb 94/6Graphite-Rb 94/6

(2-1)(2-1)

Beispiel 3Example 3

Nach den Verfahren von Beispiel 2 wurden Katalysatoren hergestellt. Sie wurden in einen Strömungsreaktor init Festbett gegeben. Ein gasförmiges Gemisch aus verschiedenen Aikylbenzolen und Wasserstoff wurde an diesen Katalysatoren umgesetzt. Dabei betrug die Raumgeschwindigkeit (SV) des gasförmigen Gemisches ungefähr 10 000 ml/ml Katalysator pro Std. und dieFollowing the procedures of Example 2, catalysts were prepared. They were placed in a flow reactor init fixed bed given. A gaseous mixture of various Aikylbenzenes and hydrogen was on implemented these catalysts. The space velocity (SV) of the gaseous mixture was about 10,000 ml / ml catalyst per hour and the

Tabelle 3Table 3

400 350 760
760
400 350 760
760

15.1
4,6
15.1
4.6

stündliche Raumgeschwindigkeit der Flüssigkeit ,5 (LHSV) 1 ml/ml Katalysator pro Std. Die Temperatur wurde auf 400° C und der Druck auf 40 Atmosphären eingestellt. Die Zusammensetzung der öligen Produkte, die durch Kondensieren in einer Kühlfalle gesammelt worden war, wurde mit Hilfe der Gaschromatographie bestimmt Die Ergebnisse der Hydroentalkylierung der verschiedenen Alkylbenzole ist in Tabelle 3 wiedergegeben. Liquid hourly space velocity, 5 (LHSV) 1 ml / ml catalyst per hour. The temperature was adjusted to 400 ° C and the pressure to 40 atmospheres. The composition of the oily products, which had been collected by condensation in a cold trap, was determined with the aid of gas chromatography. Table 3 shows the results of the hydrodetalkylation of the various alkylbenzenes.

Katalysator H^Alkylbenzol Druck Strömungs- Reaktions- ölausbeute ProduktzusammensetzungCatalyst H ^ Alkylbenzene Pressure Flow Reaction Oil Yield Product Composition

geschwindigkeit temperatur Umsatzspeed temperature conversion

(üewichlsteile) (Mol-Verhältnis) {Atm.) (ml/ml PC) (%) (MoI-V0)(by weight parts) (molar ratio) {atm.) (ml / ml PC) (%) (MoI-V 0 )

Katalysator/Std.)Catalyst / hour)

Graphit-K»)
C8K (10)
Graphite-K »)
C 8 K (10)

Hj/Äthylbenzol = 90/10 40 (SV)=IOOOOHj / ethylbenzene = 90/10 40 (SV) = 10000

(76)(76)

CH3 CH 3

40% 60%40% 60%

C8K (10)C 8 K (10)

Hj/Methylbenzol = 95/5 40 (LHSV) =1,0Hj / methylbenzene = 95/5 40 (LHSV) = 1.0

(86)(86)

90%90%

C8K (10)C 8 K (10)

C8K (00)C 8 K (00)

Hj/Xylolgemisch = 90/10 40 = 1,0Hj / xylene mixture = 90/10 40 = 1.0

H2/Cumol = 90:7 40 =1.0H 2 / cumene = 90: 7 40 = 1.0

6060

9292

62% 38%62% 38%

CH3 C2H5 CH 3 C 2 H 5

o 6 6o 6 6

20% 32% 42%20% 32% 42%

Graphit-FcClj-K (5-1-4) H2/Athylbcnzol = 90/10 40 =1,0Graphite-FcClj-K (5-1-4) H 2 / Ethylbenzene = 90/10 40 = 1.0

9090

*) Der verwendete Graphit war durchweg körnig. Die Körnung betrug 1200 μ. Der Graphit selbst wurde durch Graphitisierung von Aktivkohle hergestellt*) The graphite used was grainy throughout. The grain size was 1200 μ. The graphite itself was made by graphitizing activated carbon manufactured

Beispiel 4Example 4

Der Katalysator wurde entsprechend dem Verfahren \on Beispiel 1 hergestellt. Er wurde in einen Strömungsreaktor mit einem Festbett eingefüllt. In ihm wurde die Hydroentalkylierung von n-Propylbenzol auf die gleicheThe catalyst was prepared according to the procedure of Example 1. It was placed in a flow reactor with a fixed bed. In him the Hydroentalkylation of n-propylbenzene on the same

Tabelle 4Table 4

Katalysator')Catalyst')

H2 (SV) in ml/ml Katalysator/Std.H 2 (SV) in ml / ml catalyst / hour

Strömungsgeschwindigkeit n-Propylbcnzol (LHSV) ml/ml Katalysator/Std.Flow rate n-propylbenzene (LHSV) ml / ml catalyst / hour

Weise wie die im Beispiel 1 bei Normaldruck durchgeführt. Way carried out as in Example 1 at normal pressure.

Die gesammelter)»Produkte, die in einer Trockeneis-Methanol-Falle kondensiert worden waren; wurden mit Hilfe der Gaschromatographie bestimmt. Die-erhaltenen Produkte sind in Tabelle 4 wiedergegeben.The collected) »products placed in a dry ice-methanol trap had been condensed; were determined with the aid of gas chromatography. The-received Products are shown in Table 4.

Reaktionstemperatur Reaction temperature

Umsatz ProduktzusammensctuingSales product composition

CH, CH2CH3 CH, CH 2 CH 3

QK (1200 μ) 1200 0,4QK (1200 μ) 1200 0.4

QK (1200 μ) 1200 0,4QK (1200 μ) 1200 0.4

QK (1200 μ) 600 0,2QK (1200 μ) 600 0.2

QK (1200 μ) 2900 0,8QK (1200 μ) 2900 0.8

*l Der Katalysator besieht aus 5 g Graphit und 4 g Kalium* The catalyst consists of 5 g graphite and 4 g potassium

Beispielexample

8,18.1 11 4949 5050 4,24.2 22 5858 4040 17,117.1 33 4646 5151 6,06.0 33 4747 5050

An einem Katalysator, der nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt worden war. wurde die Hydroentalkylierung von Isopropylbenzol bei Normaldruck ausgeführt. Die Produkte wurden durch KondensierenOn a catalyst which had been prepared according to the method of Example 1. became the hydrodealkylation carried out by isopropylbenzene at normal pressure. The products were made by condensing

Tabelle 5Table 5

in einer Trockeneis-Methanol-Falle gesammelt. Sie wurden quantitativ mit Hilfe der Gaschromatographie untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 wiedergegeben. collected in a dry ice-methanol trap. They were quantified using gas chromatography examined. The results are shown in Table 5.

KaiaKsator*)KaiaKsator *)

H2 (SV) in ml'ml Strömungs- Reaktions-H 2 (SV) in ml'ml flow reaction

Katalysator'Std geschwindigkeit temperatur n-Propylbenzol (LHSV) in ml/ml Kaialvsator/Std. ( C)Catalyst hour speed temperature n-propylbenzene (LHSV) in ml / ml Kaialvsator / hour (C)

Umsatz ProduktzusammensleilungSales product composition

(Mo!-0/.!(Mon! - 0 /.!

12001200 0.40.4 400400 3.73.7 ΛΛ CH,CH, CH2CH,CH 2 CH, 12001200 0.40.4 350350 4,64.6 VV ΛΛ ΛΛ 600600 O.-"1 O.- " 1 350350 4,54.5 2020th 1V 1 V QK (1200 ^)QK (1200 ^) 600600 0.20.2 400400 11,811.8 1515th 5353 2727 QK (120OuIQK (120OuI 3333 5555 3030th QK (12(X) JLiQK (12 (X) JLi 3131 2323 4444 QK (1200 x) QK (1200 x) 2727 4242

Der katalysator enthält 5 ε Ciraphii und 4 gKaliumThe catalyst contains 5 ε Ciraphii and 4 g potassium

Beispiel 6Example 6

See Penu !benzol und Wasserstoff wurden mit Strömungsgeschwindigkeiten des sec-Pemylbenzols (LHSV) von 0.29 mlml lcatalysator pro Stunde und von Wasserstoff (SV) von 860 ml ml Katalysator pro Stunde bei einer Temperatur von 400 C über einen Katalysator im Kreislauf geleitet, der entsprechend dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt worden war. Dabei wurde oie 65 Benzol Toluol H\droemalk\lierung des sec-Pentylbenzols durchgeführt Die durch Kondensieren in einer Trockeneis-Methanol Falle gesammelten Produkte wurden der Quanti-Lake Penu! Benzene and hydrogen were flowing at flow rates of sec-pemylbenzene (LHSV) of 0.29 mlml of catalyst per hour and of Hydrogen (SV) from 860 ml ml of catalyst per hour at a temperature of 400 C over a catalyst circulated according to the procedure of Example 1 had been prepared. The benzene was then toluene H \ droemalk \ lation of sec-pentylbenzene carried out The products collected by condensation in a dry ice-methanol trap became the quanti-

tat'ven Analyse mit Hilfe der Gaschromatographie unterworfen. In Tabelle 6 sind die Selektivitätswerte angegeben. Der Umsatz betrug 7.1%. Es wurde ein 6c Graphit mit einer Körnung von 4700 u verwendet.tat'ven analysis using gas chromatography. In Table 6 are the selectivity values specified. The conversion was 7.1%. A 6c graphite with a grain size of 4700 u was used.

Tabelle b
Selektivität (°/o)
Table b
Selectivity (° / o)

Äihylbenzol Ethylbenzene

Isopropyl
benzol
Isopropyl
benzene

Sec -Butyl ■
benzol
Sec -Butyl ■
benzene

3.03.0

2525th

20.b20.b

5050

inn ein/ΠΑinn a / ΠΑ

ίοίο

B e i s ρ i e 1 7 ,B e i s ρ i e 1 7,

Die Hydroentalkylierung von Butylbenzolen wurde erhaltenen Produkte wurden quantitativ untersucht/Die dhf d h d l' ]\Τ The hydrodealkylation of butylbenzenes was obtained products were quantitatively investigated / The dhf dhdl ' ] \ Τ

an einem i^aiaiysat an i ^ aiaiys aior aurcaior aurc ngeiunri, ungeiunri, u er nacn uche nacn uc Hj (SV)Hj (SV) StrömungsFlow Reak-React geonisse;geonisse; »main ι a»Main ι a neue / zusammengestellt,-?;» ■*■*new / compiled, - ?; » ■ * ■ * ProduktzusamniensctzungProduct composition Verfahren von BeiProcedure by Bei mi Ct mi ct inin geschwinspeed tions-functional (Mol-%)(Mol%) Tabelle 7Table 7 spiel 1 hergestellt worden war. Diegame 1 was made. the digkeitage tempe-tempe- Umsatzsales volume Benzolbenzene Toluoltoluene AusgangsmatcrialSource material KatalyKataly Butyl-Butyl raturrature Äthyl- n- lso~Ethyl- n- lso ~ sator*)sator *) benzolbenzene benzol Propyl- propyl-benzene propyl propyl (LHSV) in(LHSV) in benzol benzolbenzene benzene (ml/ml(ml / ml (ml/ml(ml / ml (0C)( 0 C) KatVStd.)KatVStd.) KauStd.)Purchase hour) 12001200 0,40.4 400 ■400 ■ (%)(%) 36,4 - —36.4 - - 12001200 0.40.4 400400 1,541.54 9,79.7 53,953.9 - 21,6 -- 21.6 - n-Butylbenzoln-butylbenzene CsKCsK 1200 μ1200 µ 12001200 0,40.4 400400 6,96.9 2,32.3 76,176.1 75,5 - 19,575.5-19.5 Iso-ButylbenzolIsobutylbenzene CsKCsK 1200u1200u 12001200 0,40.4 400400 8,88.8 4,34.3 0,70.7 22,1 - -22.1 - - Sec-ButylbenzolSec-butylbenzene CsK *CsK * 120Ou120Ou 600600 0,20.2 400400 1,61.6 33,733.7 44,244.2 30,1 - -30.1 - - tert-Butylbenzoltert-butylbenzene CsKCsK 1200 μ1200 µ 600600 0.20.2 400400 3,023.02 11,711.7 52,052.0 3,1 31,3 —3.1 31.3 - n-Butylbenzoln-butylbenzene CaKCaK 470Ou470Ou 600600 0,20.2 400400 26,426.4 5,85.8 50,050.0 68,6 - 23,068.6-23.0 Iso-ButylbenzolIsobutylbenzene CsKCsK 4700 μ4700 µ 600600 0,20.2 400400 22,922.9 5.45.4 3,03.0 50,6 - -50.6 - - Sec-ButylbenzolSec-butylbenzene CsK 'CsK ' 470Ou470Ou 14,014.0 15,815.8 33,633.6 tert.-Butylbenzoltert-butylbenzene CsKCsK 470Ou470Ou

*) Der Katalysator enthielt 5 g Graphit und 4 g Kalium.*) The catalyst contained 5 g graphite and 4 g potassium.

Beispielexample

Es wurde die Hydroentalkyüerung von verschiedenen worden war. Die erhaltenen Produkte wurden quantita-Cs-aromatischen Kohlenwasserstoffen an einem Kata- tiv untersucht Die Ergebnisse sind in Tabelle-8 lysator durchgeführt, der nach Beispiel 1 hergestellt zusammengestelltIt was the hydroentalkyüerung of different had been. The products obtained were quantita-Cs-aromatic Hydrocarbons examined on a catalytic converter The results are shown in Table-8 Lysator carried out, the prepared according to Example 1 put together

Tabelle 8Table 8

Ausgangs materialStarting material

Katalysator H2 (SV) in ml/ml Strömungs- Reaktions-Catalyst H 2 (SV) in ml / ml flow reaction

(Körnung) KaWStd. geschwindigkeit temperatur(Grain size) KaWStd. speed temperature

Umsatz**)Sales volume**)

1.2,3-Trimethylbenzol1,2,3-trimethylbenzene QKQK (1200 ι)(1200 ι) I ,Z4-TrimethylbenzolI, Z4-trimethylbenzene QKQK (120Ou)(120Ou) i,3,5-Trimethylbenzoli, 3,5-trimethylbenzene QKQK (1200 u.) (1200 u.) o-Äthyltoluolo-ethyltoluene QKQK (1200 μ)(1200 μ) m-Äthyltoluolm-ethyltoluene QKQK (1200 μ)(1200 μ) p-Äthyltoluolp-ethyltoluene QKQK (1200 μ)(1200 μ) Gj-DestillationGj distillation QKQK (4700 μ)(4700 μ) Cq-DestillationCq distillation QK*)QK *) *) Großer Porenradius, kleine*) Large pore radius, small Oberfläche.Surface. ·*) Mol/Mol (%).*) Mole / mole (%).

12001200

12001200

12001200

12001200

12001200

12001200

600600

600600

ί 4-Rί 4-row (Tl(Tl (LHSV) in ml/ml
KatiStd.
(LHSV) in ml / ml
KatiStd.
0,40.4 400400 0,40.4 400400 0,40.4 400400 0,40.4 400400 0,40.4 400400 0,40.4 400400 0,140.14 400400 0,140.14 400400

20,120.1

14,214.2

8,38.3

3,53.5

8,28.2

5,65.6

11 I11 I.

(Fortsetzung)(Continuation)

Ausgängsmäterial Katalysator Benzol Toluol Produktzusammenselzung (Mol-%)Starting material Catalyst Benzene Toluene Product composition (mol%)

(körnung)(grain)

Athylbenzol o-Xylol m-Xylol p-XyloEthylbenzene o-xylene m-xylene p-xylo

1,2,3-Tnmethylbenzol 1,2,4-Trimethylbenzol 1,3,5-Trimethyl benzol o-Äthyltoluol m-Äthyltoluol p-Äthyltoluol C9-Destillation Cq-Destillation1,2,3-methylbenzene 1,2,4-trimethylbenzene 1,3,5-trimethylbenzene o-ethyltoluene m-ethyltoluene p-ethyltoluene C 9 distillation Cq distillation

C8KC 8 K 3,23.2 2,62.6 - 48,448.4 42,642.6 —---- (1200 μ)(1200 μ) C8KC 8 K - 4,94.9 - 16,016.0 12,512.5 66,766.7 (1200 μ)(1200 μ) C8KC 8 K 3,83.8 12,512.5 - - 83,583.5 - (1200 μ)(1200 μ) C8KC 8 K 14,514.5 78,178.1 7,47.4 - - (1200 μ)(1200 μ) C8KC 8 K 1,71.7 20,920.9 22,022.0 - 55,455.4 - (1200 μ)(1200 μ) C8KC 8 K 0,90.9 13,813.8 26,326.3 - - 59,059.0 (1200 μ)(1200 μ) C8KC 8 K 11,611.6 25,225.2 4,44.4 11,111.1 19,219.2 28,428.4 (4700 μ)(4700 μ) C8K*)C 8 K *) 6,16.1 30,130.1 3,73.7 20,220.2 21,021.0 18,918.9

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verwendung von Graphit-Alkalimetall-Einlagerungsverbindungen mit einem Gewichtsverhältnis des Alkalimetalls zu Graphit von 0,1 bis 10:1, besonders von 0,5 bis 2 :1, die gegebenenfalls noch eine Übergangsmetallverbindung der Gruppe Viii des Periodensystems im Gewichtsverhältnis zu Graphit von 0,001 bis 10 :1, vorzugsweise von 0,01 bis 0,5:1, enthalten, als Katalysatoren für die Hydroentalkyiierung von Alkylaromaten.Use of graphite-alkali metal intercalation compounds with a weight ratio of the alkali metal to graphite from 0.1 to 10: 1, especially from 0.5 to 2: 1, the optionally also a transition metal compound of Group Viii of the Periodic Table in a weight ratio to Graphite from 0.001 to 10: 1, preferably from 0.01 to 0.5: 1, contained as catalysts for Hydroentalkyiation of alkyl aromatics.
DE19722209442 1971-10-11 1972-02-28 Use of GraphH alkali metal intercalation compounds for the hydrodekylation of alkyl aromatics Expired DE2209442C3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP46079425A JPS5221479B2 (en) 1971-10-11 1971-10-11
JP7942571 1971-10-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2209442A1 DE2209442A1 (en) 1973-05-10
DE2209442B2 DE2209442B2 (en) 1976-10-07
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