DE3306091A1

DE3306091A1 - Verfahren zur alkylierung aromatischer verbindungen

Info

Publication number: DE3306091A1
Application number: DE19833306091
Authority: DE
Inventors: James R. Butler; Cleve H. 79720 Big Spring Tex. Forward; James M. Watson
Original assignee: Cosden Technology Inc
Current assignee: Cosden Technology Inc
Priority date: 1982-02-22
Filing date: 1983-02-22
Publication date: 1983-09-01
Also published as: CA1198102A; GB2114998A; FR2521985B1; IT1163121B; AU1070783A; NL8300480A; US4520220A; AU550690B2; FR2521985A1; GB8304037D0; BE895912A; DE3306091C2; JPS58154518A; IT8319676A0; JPH0576455B2; GB2114998B

Description

• ♦ O «

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Alkylierung aromatischer Kohlenwasserstoffe durch Inkontaktbringen derselben unter bestimmten Umsetzungsbedingungen in An-Wesenheit von Katalysatoren vom Silikalit-Typ.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Alkylierung aromatischer Substrate mit Alkylierungsmitteln und insbesondere mit Ethylen.

Ein weiterer Aspekt de.r Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufrechterhaltung der Aktivität der bei den Alkylierungsverfahren verwendeten Silikalit-Katalysatoren, wobei die Aktivität gemessen werden kann an der Umsetzung der aromatischen Substrat-Materialien zu Alkyl-substituierten aromatischen Verbindungen, und -wobei die Nutzungsdauer dieser bei den Alkylierungsverfahren verwendeten Katalysator-Materialien verlängert wird.

. .

Kohlenwasserstoff-Umsetzungsverfahren, insbesondere die Alkylierung aromatischer Substrate, sind· die Basis für die Herstellung einer Vielzahl gebräuchlicher Pet.rochemikalien. So sind zum Beispiel Alkyl-substituierte aromatische Verbindungen wie Ethylbenzol und Ethyltoluol zweckmäßige Grundmaterialien, die nach weiterer Umsetzung wichtige Styrol- und Vinyltoluol-Monomere ergeben, die für die Herstellung einer Vielzahl von Styrolpolymermaterialien erforderlich sind.Derzeit umfassen viele Alkylierungsverfahren Verfahrensschritte, bei denen die.

aromatischen Substrate, die umgesetzt werden sollen, unter Alkylierungsbedingungen in Anwesenheit von Katalysatormaterialien in Kontakt gebracht werden. Es sind Verfahren sowohl mit einem als auch mehreren Katalysatorbetten auf dem Fachgebiet bekannt. Ein Faktor, der die

Wirksamkeit der Alkylierung in Bezug auf die Herstellung ' der gewünschten Produkte beeinflußt, ist die Art des verwendeten Katalysators und die besonderen Eigenschaften des Katalysators. Eine solche wichtige Eigenschaft ist die Selek tivität des Katalysators zum gewünschten Produkt.

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Die Erzeugung unerwünschter Nebenprodukte kann^; sehr schädlich sein, da einige der Nebenprodukte sehr schwer oder gar nicht von dem gewünschten Produkt abgetrennt werden können; Als ein Beispiel der Selektivität ist es zweckmäßig, daß ein zur Herstellung von Ethylbenzol verwendeter Katalysator, eine maximale Menge der gewünschten aromatischen Alkylverbindung hervorbringt und eine minimale Menge an XyIolen, welche sehr schwer abzutrennen und vom Standpunkt der Verfah rensführung aus unerwünscht sind. Eine zweite Eigenschaft' der bei den'Alkylierungsverfahren verwendeten Katalysatoren' ist die Aktivität. Die Aktivität eines Katalysators, d. h. die Fähigkeit eines Katalysators zur Umsetzung des Rohbeschickungsmaterials zu den Produkten, hat zwei Aspekte. _Λ, Zunächst wird die Katalysatorwirksamkeit bewertet auf der Basis des Prozentsatzes des Beschichungsmaterials·, · der zu Produkten irgendwelcher Art umgesetzt wird·. Normaler- .' weise erfolgt diese Messung durch Bestimmung der Menge an Rohbeschickungsstoffen, die das Verfahren durchlaufen haben., ohne daß sie kombiniert oder anderweitig umgesetzt'wurden. Je höher der Prozentsatz der Umsetzung, desto besser ist die Aktivität des Katalysatormaterials. 'Der zweite Aspekt der Aktivität ist die Aufrechterhaltung einer hohen Umsetzungsrnenge nach bestimmtem Zeitablauf. _ Die Deaktivierung des Katalysators ist ein Hauptproblem . bei den katalytischen Alkylierungsverfahren, denn wenn nicht große'.Umsetzungsmengen über einen längen Zeitraum .aufrecht erhalten Werden können, sind teure Katalysatoraustausch- und/oder -Regenerierungsverfahren erforderlich, welche die Effizienz des gesamten Verfahrens reduzieren. Die hier gebrauchte Bezeichnung "Stabilität" bezieht, sich auf' die relative Aktivität des Katalysatormaterials als eine Funktion der Zeit.

Die Verwendung von Katalysatoren vom Zeolit-Type, .sowohl

natürliche als auch künstliche Arten, ist bei Kohlen-' wasserstoff-Umsetzungsverfahren seit einiger Zeit bekannt. Seit kurzem werden Zeolit-Katalysatoren vom Aluminosilikat-Typ einschließlich jener, die als "ZSM-5"-Katalysatorniaterialien bekannt sind, als für Kohlenwasserstoff-

Umsetzungsverfahren, insbesondere zur Alkylierung aromatischer Substrate, ^_Ρ^τ gn^+·, b^pchriobpn. Ein Problem bei diesem Typ von Katalysatoren ist es jedoch, daß sie einer raschen Deaktivierung in Anwesenheit von selbst geringen Mengen Wasser unterliegen. Deshalb ist es bei Verwendung solcher Katalysatoren manchmal notwendig, äon Feuchtigkeitsgehalt c<f>s Ausannasmatpri^l«? vor dessen Ein-

• führung in die Umsetzungszone zu reduzieren.

.Eine andere Art Katalysatormaterial, das als ein kristalli-

• nes, polymorphes Siliziumoxidmaterial bezeichnet werden kann, das nach besonderen Verfahren hergestellt wird Und allgemein als "Silicalit" bekannt ist, ist für 'Kohlenwasserstoffumsetzungsverfahren als geeignet ge-

• funden worden. Diese Katalysatoren unterliegen keiner Deaktivierung in Anwesenheit von Dampf; in einigen Fällen wird durch Dampf sogar die Selektivität erhöht (was aus einer Reduzierung der besonders unangenehmen Nebenprodukte, z. B. Xylolen, zu ersehen ist),sowie auch die Stabilität dieser Materialien während der Alkylierung. Wie jedoch auch im Falle anderer Katalysatormaterialien wäre es besonders wünschenswert, wenn eine große Selektivität und große Umsetzungsmengeri über wirtschaftlich annehmbare Zeitspannen erhalten werden könnten .

Es wurde nun gefunden, daß eine ausgezeichnete .Produktselektivität sowie große Umsetzungsmengen und ein geringes j Ausmaß an Deaktivierung (d. h. erhöhte-Stabilität) erreicht werden kann, wenn Katalysatormaterialien vom Silikali^: typ verwendet werden, wobei keine Notwendigkeit besteht, die Katalysatoren selbst besonders zu behandeln oder irgendwie zu modifizieren oder irgendwelche andere Materialien der Beschickung, die umgesetzt werden soll, beizufügen. Insbesondere hat man gefunden, daß durch Regelung der Temperatur während der Alkylierungsverfahren, bei denen Silikalit -Katalysatoren verwendet werden, im Bereich von etwa 350° C bis 500⁰C

eine bessere Stabilität und bessere Selektivität erreicht werden kann, was durch verminderte Produktion einiger der störendsten Nebenprodukte bewiesen wird.

Allgemein schafft daher die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Alkylierung aromatischer Substrate durch Umsetzung dieser Materialien in Anwesenheit eines kristallin.en, polymorphen Siliziumoxidkatalysators' vom Silicalit-Typ unter Umsetzungsbedingungen bei Tem- ^ peraturen im Bereich von etwa 350° C bis etwa 500°C. Entsprechend .einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden -Erfindung werden aromatische Substrate wie · z. B. Benzol und Toluol mit Alkylierungsmitteln wie z. B'. Ethylen, Propylen etc. alkyliert, indem die aromatischen

Substrate mit dem Alkylierungsmittel in Anwesenheit ein»=; soloW kristallinen, polymorphen Siliziumoxidkatalysators unter Alkylierungsbedingungen bei Temperaturen von etwa 35O°C bis etwa 500⁰C in Kontakt gebracht werden. -Ein besonders bevorzugter Temperaturbereich liegt zwischen etwa AOO⁰ C und etwa 475°C; Das Silikalit-Katalysatormaterial braucht in keiner Weise modifiert zu werden und gegebenenfalls . · kann Wasser in Dampfform der Beschickung beigefügt ■ werden.. Innerhalb des bestimmten Temperaturbereiches aes Verfahrens wird. die Katalysatoraktivität des nicht-

modifizierten Silikalitmaterials aufrecht erhalten und es wird eine ausgezeichnete Stabilität und Umsetzungsmenge erzielt. Darüberhinaus werden geringere Mengen an Xylol und unerwünschten Polyalkylen aufgrund. der guten Selektivität der Katalysatoren unter den bestimmte

. .

Reaktionsbedingungen produziert.

Das Alkylierungsverfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt im wesentlichen die/ Beschickung einer Umsetzungszone, die kristalline, polymorphe Silizium-

oxidkatalysatoren vom Silikalit-Typ enthält, mit aromatischen Substraten und Alkylierungsmitteln, wobei die Reaktionsteilnehmer in der Umsetzungszone mit dem Katalysor unter geregelter Umsetzungstemperatur, · . · geregeltem Druck und geregelter Verweilzeit in Kontak

gebracht, werden. Bevorzugt werden Temperaturen im Bereich von etwa 350° C bis etwa 500° C. Bevorzugte Reaktions-' teilnehmer umfassen aromatische Beschickungen wie z. B. Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Naphthalin und ähnliche Verbindungen, die einer Alkylierung unterworfen werden können, und zwar bei Kontakt mit reaktiven Alkylierungsmitteln wie z* B. Ethylen und Propylen.

Das Verfahren kann unter Verwendung einer Vielzahl von Verfahrensausstattungen durchgeführt werden, welche ein Reaktionsgefäß umfassen, das die Alkylierungszone aufweist, und das Silikalit-Katalysatormaterial enthält. In der Reaktionszone körinen sowohl einzelne wie auch mehrere Katalysatorbetten verwendet werden. Der .Kohlenwasserstoff, wie z. B. Benzol und Ethylen können vor dem Einführen in die Reaktionszone vermischt und vorerhitzt werden, wo sie dann mit den Katalysatorbetten unter nachstehend beschriebenen Reaktionsbedingungen in Kontakt kommen. Gegebenenfalls kann vor dem Einführen in die Reaktionszone den Reaktionsteilnehmern Dampf zugemischt werden. Nach einer geregelten Verweilzeit in der Reaktipnszone verläßt die umgesetzte Beschickung den Reaktor, und die gewünschten Produkte werden durch Kühlen oder andere Standard-Gewinnungsverfahren gewonnen.

Das Molverhältnis von aromatischen Substraten zu Alkylierun^smitteln wird entsprechend den gewünschten Reaktions-

3Q produkten geregelt. Druck und Gewicht/Raum-Geschwindigkeit pro Stunde der die Umsetzungszone durchlaufenden Reaktionsteilnehmer sind die Hauptfaktoren, die die Verweilzeit (und damit die Kontaktzeit mit dem Silikalit-Katalysatormaterial) innerhalb der Zone beeinflussen. Die hier angegebenen Temperaturen werden als Einlaßtemperaturen in die Umsetzungszone untor Gleichgewichtsbedingungen gemessen.

Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Katalysatormaterial ist ein echtes kristallines Siliziumoxid-

material im Gegensatz zu einem Zeolit-Material, welches definitionsgemäß ein Silikat von Aluminium und entweder ■ Natrium oder Calcium oder beidem ist, und eine .Ionenaustauschkapazität meiert. Die kristallinen Silizium oxidmaterialien, die erfindungsgemäß als Katalysatoren verwendet werden, sind polymorphe Siliziumoxidmaterialien,, deren Strukturen als "Silikalit" bezeichnet werden. Diese Materialien zeigen - im Gegensatz .zu Alumino-Silikat-Zeoliten - keine nennenswerten Ionenaustauscheigenschaften, da AlO, ~- tetraeder keinen Teil der Kristallstruktur bilden. Aluminium kann in

diesen Silikalit-Katalysatormaterialien vorhanden sein, . jedoch ist dies ein Resultat von Verunreinigungen der Siliziumoxidquelle, die verwendet wurde,.um die Materialien herzustellen, und Silikalit, das solches Aluminiumoxid oder andere Metalloxide enthält, kann keineswegs als ein Metallsilikat angesehen werden. -Weitere Einzelb ·.. ten und · Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren vom

2J₅ Silikalit-Typ sind in US-PS 4 061 724 beschrieben worden,' auf deren Offenbarung hier ausdrücklich verwiesen wird. ' . · . ·

Zusätzlich zu den physikalischen und chemischen Unterschieden zwischen kristallinen polymorphen Siliziumoxid-Katalysatoren vom Silikalit-Typ und Aluminosilikat- . · Zeoliten zeigen sich auch verschieden funktionale Unterschiede bezüglich der Verwendung dieser Materialien als Katalysatoren zur Kohlenwasserstoffumsetzung. Zum Beispiel ist es bekannt, daß Aluminosilikat-Zeoliten vom ZSM-5-Typ

bei Verwendung zur Alkylierungsreaktion rasch ihre katalytische Aktivität in Anwesenheit von selbst geringen Mengen an Wasser verlieren. Wie vorstehend beschrieben, sind die kristallinen, polymorphen Siliziumoxid-Silikalitmaterialien der vorliegenden Erfindung selbst in Anwesenheit von Dampf als Katalysatoren zur Kohlenwasserstoff umsetzung geeignet, in den meisten Fällen kann sogar die Wirksamkeit des Verfahrens durch die Verwendung von Dampf als Zusatzbeschickung verbessert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden aromatische Ausgangsmaterialien alkyliert, indem sie mit Alkylierungsmitteln in Anwesenheit von Silikalit-Katalysatormaterialien unter Reaktionsbedingungen in Kontakt gebracht werden, ^v wobei die Reaktionsbedingungen Temperaturen von etwa 350 C

bis etwa 500° C umfassen. Bei Anwendung solcher Bedingungen ■ erzielt man eine erhöhte Aktivität .und eine verbesserte Stabilität·, d. h. Aufrechterhaltung der Aktivität über langt Zeitspannen kann erreicht v/erden. Gegebenenfalls kann

eine zusätzliche Dampfbeschickung erfolgen. Im allgemeinen verläuft die Umsetzung aromatischer Ausgangsmaterialien .mit Alkylierungsmitteln bei einem beträchtlichen molaren Überschuß an aromatischem Substrat, um die Möglichkeit ₁₅- einer Polyalkylierung zu verringern. Das Molverhältnis . von aromatischem Substrat zur Alkylenbeschickung beträgt zweckmäßigerweise zwischen etwa 2 : 1 und etwa 20 : T, insbesondere zwischen etwa 3 : 1 und etwa 16 : 1. Der Verfahrensdruck liegt normalerweise zwischen etwa atmosphärischem Druck und etwa 25 at, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 15 at.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung, bei dem Silikalit'-Katalysatoren in Kombination mit bestimmten Temperaturbereichen verwendet werden, schafft ein besonders effizientes Verfahren zur Herstellung von

Ethylbenzol und Ethyltoluol. Die erhöhte Katalysator-Stabilität, die man durch Anwendung von Temperaturen • im Bereich von etwa 350° C bis etwa 500⁰C erreicht, ergibt eine erhöhte Nutzungsdauer des Katalysators, was'natürlich von großem wirtschaftlichen Vorteil ist.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Ethylbenzol oder Ethyltoluol aus aromatischen Benzol-und Toluol-Beschicluinqen, sind die bevorzugten Silikalit-Katalysatoren solche, die eine Kristallgröße von weniger als etwa 8 u aufweisen sowie ein Verhältnis von Siliziumoxid zu Aluminiumoxid von wenigstens etwa 200. Die bevorzugten Mengenverhältnisse der Reaktionsteilnehmer (aromatisch/Alkylen) betragen von etwa 4 : 1 bis etwa 20 ·: 1 , wobei die bevorzugte η WHSV-Werte zwischen etwa 50 bis etwa

150 betragen. Desweiteren kann ein Verfahrensdruck zwischen atmosphärischem Druck und 25 at angewendet werden, wobei ein Bereich von etwa 10 bis etwa 15 at bevorzugt wird. Die Reaktionsbedingungen umfassen Temperaturen an der Einf.ührungsöffnung der Reaktionszone von etwa 350° bis etwa 500° C.

Bei gegebenenfalls zusätzlicher Dampfbeschickung beträgt die bevorzugte Menge von etwa 20 000 bis etwa 60 000 TpM, bezogen auf die Menge an aromatischer Verbindung, wobei 40 000 TpM bevorzugt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele näher beschrieben.

Beispiel I

Benzol und Ethylen werden in eine Reaktionszone eingeführt, die ein Katalysatorbett aus Silikalitmaterial mit einer Teilchengröße zwischen 0,84 mm und 1,68 mm und einer Tiefe des Bettes von etwa 8,25 cm enthält.

Das molare Beschickungsverhältnis von Benzol zu Ethylen beträgt etwa 16:1. Die Verfahrensbedingungen umfassen eine Benzol-WHSV-Wert von etwa 110, einen Druck von etwa 11 at

ο

und Einführungstemperaturenvon etwa 420 C. Der Produktstrom aus der Alkylierungs-Reaktionszone wird mit Hilfe der Gaschromatographie analysiert. Die Katalysa'toraktivität wird sowohl am Anfang als auch am Ende des Versuchs nach der folgenden Formel bestimmt:

„, ., Mol zahl der Gewünschter, aromatischen

% Umsetzung = Alky !verbindung _{χ 1OO}

Molzahl der umgesetzten Alkylenbeschickung zum Reaktor

Die Selektivität wird nach der folgenden Formel bestimmt:

it der 'erwünschten aromatischen Alky!verbindung

Gesamtgewicht Produkt

ti vi tat ⁼ Alkylverbindung X 100 %

Bei einem Alter des Katalysators von etwa 13,3 Stunden beträgt die Umsetzung etwa 100 % und die Selektivität etwa 96,3 %. Bei einem Alter des Katalysators von 23,3 Stunden beträgt die Umsetzung etwa 95,6 % und die Selektivität hat sich auf 99 % erhöht. Diese Daten zeigen, daß die Deaktivierung des Katalysators nach der folgenden Formel berechnet: :

(anfängliche Umsetzung % - Umsetzung am Ende %) (Anfangszeit - Endzeit)

etwa GM %/Stunde an Aktivitätsverlust betrug.

Beispiel II

Bei diesem Beispiel wurde das Verfahren nach Beispiel I wiederholt mit der Ausnahme, daß die Verfahrenstemperatur auf 325° C geändert wurde. Die Messungen werden bei einem Alter des Katalysators von etwa 25,3 Stunden vorgenommen, .zu welcher Zeit die Umsetzung etwa 16,5 % und die Selektivität etwa 91 % beträgt. Eine zweite Messung erfolgt bei einem Alter des Katalysators von etwa 29,3 Stunden; die Umsetzung verringert sich auf etwa 11,9 %, während die Selektivität etwa gleich blieb. Unter diesen Bedingungen ergibt sich aus den Daten, daß der Aktivitäts-. verlust etwa 1,13 %/Stunde beträgt, d.h. daß etwa ein dreifächer Verlust gegenüber einem Verfahren, bei dem ein erfindungsgemäßer Temperaturbereich angewendet wurde,auftritt

Beispiel III

Das Verfahren nach Beispiel I wird in jeder Beziehung wiederholt, einschließlich der Anwendung einer Temperatur von 420⁰C. Die verwendete Katalysatorprobe ist die gleiche wie bei den Beispielen I und II, Messungen werden bei einem Alter des Katalysators von 31,3 Stunden vorgenommen, und es zeigt sich, daß die Umsetzung 69,3 % beträgt und die Selektivität' annähernd 98,25 % ist. Eine zweite Messung wird nach '41,3 Stunden durchgeführt, und diese ergibt, daß die • Umsetzung 64,4 % beträgt und die Selektivität etwa die gleich« ist. Diese Daten zeigen, daß sich im Vergleich zu dem Betriebslauf bei geringerer Temperatur (wie nach Beispiel II) die Katalysatorstabilität erhöht hat, und daß die Katalysator-Deaktivierung langsamer abläuft.

(etwa 0.49 %/Stunde Verlust).

In der folgenden Tabelle 1 werden die Daten der Beispiele I bis III zusammengefaßt und es zeigt sich, . daß bei Betriebsläufen bei etwa 42O⁰C eine wesentlich höhere Umsetzung und Stabilität, bei Kohlenwasserstoffumsetzungsverfahren unter Verwendung von Silikalit-Katalysatoren erreicht werden kann,

T a b e 1 1 e 1

Beispiel Katalysator Temp. Anfangs- End- ' Geschwindig-Alter, Std. ⁰C umsetzg. umsetzung "lZti^ZL^Z' tiyität

I 13;3-23,3 42o 100 % 96,3 % 0,37 % 96,3-99 %

II 25,3-29,3 325 16,5% 11,9% 1,15% 91%

III 31,3-41,3 .420 69,3% 64,4% 0,49% 98,2%

Beispiel IV

Bei diesem Beispiel wird Ethyltoluol hergestellt aus einer Beschickung aus Toluol und Ethylen, das in einem Molverhältnis von etwa 18 : 1 in die Reaktionszone einge-„ führt wird. Es werden drei separate Betriebsläufe gefahren, bei welchen die Einlaß-Reaktionstemperatur zwischen etwa 475° C und 460° C und schließlicn bis· zu etwa 450° C variiert. In jedem Falle beträgt der Druck 11 at,der ■. WHSV-Wert an Toluol beträqt 130 und Dampf wird in einer ffenge von 40 000 TpM, bezogen auf des Toluolgewicht, verwendet. Die Ergebnisse dieser drei Betriebsläufe sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2

Katalysator Temp. Anfangs- End- Deaktivierung Selektivität Alter,-Std. ⁰C umsetzung umsetzung Geschwindigk.

0-24 475 97,9 % 89,7 % 0,34 % . 94,5 %

24-49 ' 460 89,7% 82,3% 0,29% 97,1%

49-71 450 79,4 % 78,0 % 0,046 % 97,9 %

Es zeigt sich, daß die Deaktivierungsgeschwindigkeit ,nur 0,06 %/Stunde beträgt, wenn die Umsetzungsbedingungen eine Temperatur im Bereich von 450 C an der Reaktoreinlaßöffnung umfassen.

eine Temperatur im Bereich von 450 C bis etwa 475 C

Beispiel V

Bei diesem Beispiel wird Ehtyltoluol hergestellt, indem Toluol und Ethylen in einem Molverhältnis von 18 : 1 in eine Reaktionszone eingeführt werden, die ein Katalysatorbett an Silikalitkatalysator einer Tiefe von etwa 8 cm enthält, wobei der Katalysator eine Siebgröße zwischen etwa 0,84 mm und 1,68 mm besitzt. .. Bei diesem Versuch wird ein konstanter WHSV-Wert an Toluol von

_<c und ein Druck von etwa IV at verwendet. Die Temperatur während des gesamten Betriebest welcher etwa 160 Stunden dauerte) betrug zwischen 500° C und 425° C an der Einlaßöffnung der- Reaktionszone. Die Selektivität des Verfahrens sowie auch die Umsetzung als eine Funktion des Alters des Katalysators und der Temperatur wird in Figur 1 graphisch dargestellt.

Aus dem Studium von Fig. 1 kann ersehen werden, daß ' Umsetzungsmengen von mehr als etwa 95 % während des gesamten Alters des Katalysators von etwa 160 Stunden aufrecht erhalten werden konnten. Dies zeigt, daß bei Verfahren innerhalb der-angegebenen Reaktionsbedingungen Silikalitkatalysatoren verwendet werden können, um Ethyltoluol herzustellen, wobei der Katalysator eine hohe Nutzungsdauer aufweist.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

U Verfahren zur Alkylierung aromatischer Verbindurieen (SuhstrRte) mit Alkylierungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß es das Durchlaufen dieser Reaktionsteilnehmer durch eine Reaktionszone, die kristalline, polymorphe Siliziumoxidkatalysatoren vom Silikalit-Typ enthält, unter Umsetzungsbedingungen einschließlich einer Temperatur von etwa 350° C bis etwa 500° C an der Einlaßöffnung der Reaktionszone umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mit den genannten Reaktionsteilnehmern Dampf durch die Reaktionszone geschickt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Umsetzungsbedingungen weiterhin einen Druck von etwa atmosphärischem Druck bis etwa 25 at umfassen.

.
4.. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungstemperatur in die Reaktionszone zwischen etwa 400° C bis etwa 475 ° C beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Alkylierung von Benzol und Toluol diese Verbindungen mit einem Alkylierungsmittel in Anwesenheit des Silikalit-Katalysators in Kontakt gebracht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet', daß während der Alkylierung Dampf anwesend ist, vorzugsweise in einer Menge von etwa 20 000 TpM bis etwa 60 OQC TpM, bezogen auf das Gewicht der genannten aromatischen Verbindung.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Dampf in einer Menge von etwa 40 000 TpM, bezogen auf das Gewicht der genannten aromatischen Verbindung, anwesend ist.

*/ ν ν. ν ν w ι

10 11 .* * Jf/ • * V * · * - 8, dadurch gekennzeichnet, . gekennzeichnet, 8 . Verfahren nach Anspruch 5 - 7, dadurch aromatischer etwa 400° C 15 · daß das Alkylierungsmittel Ethylen ist. bis etwa 20 : gekennzeichnet, · 5 9 20 . Verfahren nach Anspruch 5 - 9, dadurch Verbindung 25 ■daß das Molverhältnis von daß die Alkylierung bei einem Druck von .1 beträgt. 30 zu Ethylen von etwa 2 : 1 atmosphärischem Druck bis gekennzeichnet, 10 35 . Verfahren nach Anspruch 5 . Verfahren nach Anspruch 5 etwa etwa 25 at erfolgt. - 10, dadurch daß die Einlaß-Reaktionstemperatur von bis etwa 475° C beträgt. ■