DK155593B - Fremgangsmaade til fraseparering af mineralsalte stammende fra en friedel-craft katalysator - Google Patents

Description

DK 155593B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fraseparering af metalsalte stammende fra en katalysator for en Friedel-Craft reaktion.

Det er kendt, at Friedel-Craft reaktionen udnyttes industrielt især til fremstilling af ethylbenzen ud fra ethylen og benzen, cumen ud fra propylen og benzen samt cymener ud fra toluen og propyl en. Efter alkylering fraseparerer man ved dekantering på den ene side alkylaterne indeholdende en vis mængde opløst katalytisk kom-plex og på den anden side et katalytisk komplex benævnt "rød olie" hvis sammensætning for 1/3’s vedkommende består af uorganiske stoffer (aluminiumsalte, HCl) og for 2/3's vedkommende af carbonhydri-

DK 155593B

der. Alkylaterne behandles sædvanligvis med en base, såsom natriumhydroxid eller ammoniak, derpå med vand og endelig eventuelt med natriumhydroxid, hvilket har den ulempe, at der foretages medrivninger af alkylaterne i udvaskningsopløsningerne, hvilket fører til tab og eventuelt til medrivninger, der forurener vandløbene, hvortil man udleder disse opløsninger.

Det har senere vist sig, at det var muligt at neutralisere de sure alkylater efter dekantering af komplexet med vandfri ammoniak, fortrinsvis på gasform, hvorved man undgik forurening og tab af alkylat i det som recipient anvendte vand.

Efter denne behandling opnår man i suspensionen i alkylatet en blanding af salte bestående af aluminiumchlorid og et komplex dannet ved indvirkning af ammoniak på AlCl^.

Separeringen af blandingen med de opnåede salte kan foretages ved dekantering, men den nødvendige tid til opnåelse af en tilstrækkelig dekantering er meget langvarig, af størrelsesordenen 36-80 timer, og repræsenterer således en prohibitiv omkostning ved en industriel fremgangsmåde. Centrifugering giver hurtigere resultater, men kræver installationer af meget store dimensioner, når man vil behandle betydelige alkylatmængder, og det opnåede resultat er ofte utilstrækkeligt. Filtrering er ligeledes meget kostbar og vanskeligt anvendelig, når det drejer sig om at behandle de meget store mængder alkylater opnået i de moderne synteseanlæg for ethylbenzen til fremstilling af styren eller til syntese af cumen til fremstilling af phenol.

Det har nu vist sig, at man kan opnå en hurtig og fuldstændig adskillelse ved dekantering ved tilsætning af en ringe mængde vand til mediet. Fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte, består således i at fremkalde en flokkulering af saltene i et alkylat neutraliseret med vandfri ammoniak ved tilsætning af en passende mængde vand til det omrørte medium og ved at udskille saltene fra den nedre del af apparatet; den tilsatte mængde vand udgør fortrinsvis 15-20% af de tørre salte. Ved den foretrukne udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen tilsættes vandet i form af vanddamp. Man ind- 3

DK 155593B

sprøjter med fordel i alkylatet en blanding af vanddamp og en gas, såsom nitrogen, der sikrer en omrøring af flokkuleringsreaktoren. Mængden af vanddamp og nitrogen beregnes sålede^ at der ikke forekommer frit vand i flokkulatoren. Mængden afhænger således af flok-kulatorens temperatur. For at minimere den cirkulerende nitrogen kan man med fordel arbejde ved en temperatur f.eks. af størrelsesordenen 50 °C.

Under disse betingelser flokkuleres saltene på bemærkelsesværdig vis og de flokkulerede salte og væsken adskilles let ved dekantering.

Efter flokkuleringen opnår man forneden i kolonnen en effluent med et højt saltindhold, der f.eks. kan behandles ved centrifugering og påfølgende filtrering, og foroven en effluent, der ikke længere indeholder salte.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes ved alle alkyle-ringsprocesser i nærvær af aluminiumchlorid, hvor alkylaternes natur er forligelig med en behandling med ammoniak. Den kan anvendes på alkylaterne, der er neutraliseret med vandfrit ammoniak, og på blandinger af alkylater og katalysatorrester.

Opfindelsen illustreres nærmere ved nedenstående eksempel.

EKSEMPEL

40 kg/h neutraliseret alkylat hidrørende fra en reaktor til fremstilling af ethylbenzen, hvor man alkylerer benzen med ethylen i nærvær af aluminiumchlorid og som reaktionsfremmende middel anvender ethylchlorid, indføres i en flokkulator bestående af en rørreaktor med en diameter på 5 cm og en højde på 60 cm. Alkylatet indeholdt 0,5 vægt-% salte.

I den nedre zone i flokkulatoren indføres 200 1/h varm nitrogen hvori man har fordampet 35 ml/h vand. Temperaturen af nitrogenstrømmen er en sådan, at flokkulatoren holdes ved 50-60 °C.

4 DK 155593B

Det således behandlede alkylat indføres i en dekanteringsbeholder. Ved bunden af dekanteringsbeholderen opsamler man en blanding, hvori de flokkulerede salte er fem gange så koncentrerede som i udgangsalkylatet. Denne blanding behandles i en kontinuert centrifuge. Ved udgangen på centrifugen opnår man på den ene side en klaret alkylat, der kun indeholder meget få halve snese ppm salte og på den anden side en slam.

Denne slam tørres, og man genvinder på den ene side ammoniak, der recirkuleres til neutralisationsbeholderen, og på den anden side carbonhydrider, der ligeledes recirkuleres.

Det dekanterede alkylat, der forlader den øvre del af dekanteringsbeholderen og som ikke længere indeholder salte blandes med det klarede og derpå filtrerede alkylat og afgasses endelig i en kolonne med total tilbagesvaling. Ammoniakken recirkuleres til neutral i sati onsb eholderen.

Det siger sig selv, at det f.eks. også er muligt at tilsætte det alkylat, der forlader den øvre del af dekanteringsbeholderen, til det klarede allerede filtrerede alkylat fra flokkulatoren, eller helt udelukke filtreringen, og en sådan modifikation har været gennemført i flere uger uden uheld.

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til separering af salte stammende fra neutralisation af alkylater fra en Friedel-Craft reaktion med vandfri ammoniak, kendetegnet ved, at saltene underkastes en flokkulering med vand før de separeres fra alkylatet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at vandet indføres i flokkuleringsheholderen i form af vanddamp.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at man anvender en gasstrøm til indføring af vanddampen i flokkula-toren.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3» kendetegnet ved, at den tilsatte mængde vand udgør ca. 10-20% af saltene, der skal flokkuleres.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at flokkulatoren holdes ved en tilstrækkelig temperatur til at der ikke sker kondensation af frit vand.