FI64135C - Foerfarande foer framstaellning av alkylaromatiska kolvaeten - Google Patents

Description

Γ55ηΠ Γβ] (11) KUULUTUSJULKAISU ->r JHTa UTLÄGCNINCSSKIUFT O-f :00 ^ ^ (51) K*.ik.3/ht.a.3 C 07 C 2/70. 7/00 // C 07 c 15/085 SUOMI—FINLAND (21) twtihycwu.γβοοιο (22) H*k»ml*pily«—AnaiMailnfadag 03.01.78 ^ ' (23) Alkupilvt—GIMfh«csd«| 03.01.78 (41) Tulkit IuIUmU — Wtvk oftatHf 0^. 07. ?8

Rrtenttl- Je rekisterihallitus NlhtMlwIpunon J· ku»l)ult«toun pvm. —

Patent· och rcjilttfltyrtlwt AntOkan utlafd och utljkriften puMicarad 30.06.83 (32)(33)(31) Pyydetty «uoMuu» prtorKvt 03.01.77 USA(US) 756523 (71) U0P Inc., Ten U0P Plaza-Algonquin & Mt. Prospect Roads, Des Plaines, Illinois 600l6, USA(US) (72) Dennis John Ward, South Barrington, Illinois, USA(US) (7M Berggren Qy Ab (5*0 Menetelmä alkyyliaromaattisten hiilivetyjen valmistamiseksi -Förfarande för framstallning av alkylaromatiska kolväten Tämä keksintö koskee menetelmää alkyyliaromaattisten hiilivetyjen valmistamiseksi, jossa katalysaattorina käytetään kiinteää fosforihappoa, jossa alkyyliaromaattisten hiilivetyjen talteen-ottamiseen käytetyissä jakotislauskolonneissa tapahtuva korroosio on pienentynyt.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä saatetaan aromaattinen hiilivety ja olefiini kosketukseen kiinteän, fosforihappoa sisältävän katalyytin kanssa reaktiovyöhykeessä, jota pidetään alkylointia edistävissä olosuhteissa; reaktiovyöhykkeen poistovirta, joka sisältää aromaattista hiilivetyä ja alkyyliaromaattista hiilivetyä, johdetaan ensimmäiseen jakotislausvyöhykkeeseen; pohjavirta, joka sisältää aromaattista hiilivetyä ja alkyyliaromaattista hiilivetyä, poistetaan ensimmäisestä jakotislausvyöhykkeestä ensimmäisessä lämpötilassa ja johdetaan sitten toiseen jakotislausvyöhyk- 2 keeseen, joka toimii 0,7-7 kg/cm paineessa ja alemmassa toisessa lämpötilassa.

Keksinnön mukaan on korroosiovauriot suurelta osin poistettu ja saatu aikaan menetelmä, jossa käytettävä laitteisto voidaan valmistaa halvemmista raaka-aineista kuin esimerkiksi voidaan tehdä 2 64135 kanadalaisen patentin 998 643 mukaisella menetelmällä toimittaessa. Tämä johtuu siitä, että mainitussa patentissa fosforihappo-pitoisia virtoja kierrätetään ja väkevöidään ja muuten käsitellään laitteistoa monilla aineilla, jotka kaikki täytyy valmistaa korkealuokkaisista raaka-aineista. Lisäksi siinä kulutetaan huomattavia energiamääriä konsentrointeihin.

Keksinnön edut on saavutettu siten, että paisutetaan pohjavirta välipisteessä ensimmäisen jakotislausvyöhykkeen ja toisen jako- tislausvyöhykkeen välillä sekafaasin pohjavirran aikaansaamiseksi, joka sisältää hiilivetyä höyryfaasissa ja hiilivetyä ja fosfori- hapon vesiliuosta nestefaasissa ja johdetaan sitten pohjavirta 2

Laskeutumasastiaan, joka toimii 0,7-7 kg/cm :n paineella ja poistetaan vapautunut fosforihappo laskeutumisastian nestefaasista sen fosforihappomäärän pienentämiseksi, joka menee toiseen jako-tislausvyöhykkeeseen ja siirretään sekafaasin pohjavirta sitten toiseen jakotislausvyöhykkeeseen käyttämättä pumppua.

Keksintöä kuvataan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheiseen periaatteelliseen kuvioon laitteistosta keksinnön mukaista menetelmää varten.

Piirros kuvaa keksinnön suositeltavaa toteutusmuotoa. Selvyyden ja yksinkertaisuuden vuoksi erilaisia apusysteemejä ja laitteistoja, jotka liittyvät prosessin toimintaan, ei ole esitetty. Näihin kohtiin kuuluvat virtauksen- ja paineensäätöventtiilit, pumput, lämpötilan ja paineentarkkailusysteemit reaktorin ja jakotislauslaitteen sisäosat jne., jotka voivat olla rakenteeltaan tavanomaisia. Tämän suositeltavan toteutusmuodon esityksen ei ole tarkoitettu sulkevan pois keksinnön suojapiiristä muita tässä esitettyjä toteutusmuotoja 3 64135 tai niitä, jotka ovat seurausta näiden toteutusmuotojen kohtuullisesta ja normaalista modifioinnista.

Viitaten nyt piirrokseen syöttövirta, joka koostuu propaanin ja pro-peenin seoksesta, saapuu prosessiin putkessa 1 ja sekoitetaan putkesta 2 tulevaan kierrätysbentseenin virtaan. Saatu seos johdetaan putkella 3 sen ja putken 4 liitoskohtaan, jossa se sekoittuu putkesta 4 tulevaan lisäbentseeniin. Tämä saa aikaan alkylointivyöhykkeen syöttövirran, joka kulkee putkessa 6. Tämä virta kuumennetaan ensin lämmönvaihtimessa 5 ja sitten kuumentimessa 7 ennen kuin se ajetaan reaktorin 8 pohjalle. Alkylointivyöhykkeen syöttövirran saattaminen kosketukseen kiinteän fosforihappokatalyytin kanssa, jota pidetään alkylointia edistävissä olosuhteissa, saa aikaan ainakin propee-nin pääosan reaktion bentseenin kanssa kumeenin tai isopropyyli-bentseenin muodostamiseksi. Reaktiovyöhykkeen poistovirta, joka sisältää bentseeniä, propaania ja kumeenia, poistetaan tämän vuoksi putkea 9 pitkin.

Reaktiovyöhykkeen poistovirta kulkee paineensäätöventtiilin läpi, jota ei ole esitetty ja sitten ensimmäiseen väkevöintilaitteeseen tai väkevöintikolonniin 10, joka toimii alemmassa paineessa ja lämpötilassa kuin reaktori. Reaktiovyöhykkeen poistovirrasta vapautuneet höyryt kulkevat ylöspäin jakotislauspohjien läpi vastavirtaan nesteen kanssa, joka on kehitetty lisäämällä bentseeniä putkesta 13 väkevöintilaitteen yläpäässä. Höyry-ylävirtaus, joka sisältää bentseeniä, propaania ja pienen määrän vettä, poistetaan putkea 11 pitkin ja sen lämpö vaihdetaan alkylointivyöhykkeen syöttövirran kanssa. Se johdetaan sitten toiseen väkevöintilaitteeseen 14. Tämän kolonnin pohjavirta sisältää bentseeniä, joka johdetaan reaktoriin putken 4 kautta. Syöttöbentseenivirta saapuu kolonniin putken 15 kautta kuivattavaksi. Höyry-ylävirtaus, joka sisältää vettä ja propaania, poistetaan toisesta väkevöintilaitteesta putkea 16 pitkin ja johdetaan ylävirtausjäähdyttäjän 17 läpi. Saatu lauhdevirta johdetaan ylävirtauksen kokoomasäiliöön 18 ja erotetaan putken 20 kautta poistetuksi vesifaasiksi ja putken 21 kautta poistetuksi neste-propaanivirraksi. Kokonaispropaanivirta, joka poistetaan prosessista putken 22 kautta, sisältää putken 1 kautta saapuvan propaanin. Loput nestepropaanivirrasta johdetaan väkevöintilaitteeseen putken 23 kautta palautusvirtauksena.

4 64135

Hyvin pieni määrä vesipitoista fosforihappoa poistetaan ensimmäisestä väkevöintilaitteesta putken 12 kautta. Tämän kolonnin hiili-vetypitoinen pohjavirta poistetaan putken 24 kautta ja se sisältää bentseeniä ja kumeenia. Tälle pohjavirralle suoritetaan paisutus-toimenpide, joka alentaa sen painetta ja lämpötilaa, johtamalla se venttiilin 25 läpi laskeutumisastiaan 26. Paisunta-astiassa ylläpidetyt alemman lämpötilan ja liikkumattomat olosuhteet aiheuttavat fosforihappofaasin muodostumisen laskeutumisastiassa. Tämä lisä-happo poistetaan putkea 27 pitkin eikä se tämän vuoksi pääse ala-virtaan oleviin astioihin.

Oleellisesti kaikki väkevöintilaitteen pohjavirrassa olevat hiilivedyt jatkavat putken 28 kautta bentseenin kierrätyskolonniin 29.

Tämä kolonni toimii olosuhteissa, jotka ovat tehokkaat höyrystä-mään oleellisesti kaiken väkevöintilaitteen pohjavirrassa olevan bentseenin ja muodostamaan bentseeniä sisältävän höyry-ylävirran.

Tämä höyryvirta lauhdutetaan ylävirran jäähdyttimessä 31 ja johdetaan ylävirran kokoomasäiliöön 32 putken 30 kautta. Saatu runsaasti bentseeniä sisältävä neste poistetaan putken 33 kautta, josta ensimmäinen osa toimitetaan kierrätyskolonniin putken 34 kautta palautus-virtauksena ja toinen osa menee putkeen 35. Puhdistusvirta poistetaan putken 36 kautta, jotta estettäisiin niiden hiilivetyjen kerääntyminen prosessiin, joiden kiehumispisteet ovat bentseenin ja propaanin välillä. Loput bentseenistä johdetaan putken 37 läpi kierrätettäväksi takaisin reaktoriin ja palautusvirtaukseksi ensimmäiseen väkevöintilaitteeseen.

Kumeeni ja muut alkyyliaromaattiset hiilivedyt poistetaan bentseeni-kierrätyskolonnista pohjavirtana putken 38 kautta ja johdetaan kumeenikolonniin 39. Tämän kolonnin toiminta on tehokas aiheuttamaan suhteellisen puhtaan kumeenin höyry-ylävirtauksen muodostumisen. Tämä höyryvirta johdetaan jäähdyttäjän 42 läpi ylävirtauk-sen kokoomasäiliöön 43 putken 41 kautta. Kumeeni poistetaan kokoo-masäiliöstä putken 44 kautta ja jaetaan putken 45 kuljettaman palau-tusvirtauksen ja putken 46 kuljettaman nettotuotevirran välillä. Nettopohjavirta, joka koostuu polyalkyloiduista aromaattisista hiilivedyistä, poistetaan kuraeenikolonnista putken 40 kautta.

SPA-katalyytille (kiinteä fosforihappo) löytyy käyttöä lukuisissa kemiallisissa muutosprosesseissa, joita suoritetaan kaupallisesti.

.·!> 5 64135 Näitä prosesseja ovat olefiinien oligomerointi, jota usein kutsutaan polymeroinniksi, moottoripolttoaineen muodostamiseksi, tetramee-rin muodostamiseksi pesuaineiden valmistusta varten ja Cn-, CQ-,

Cg- ja C12~olefiinien muodostamiseksi käytettäväksi petrokemialli-sissa prosesseissa ja myös aromaattisten hiilivetyjen alkylointi. Aromaattisia hiilivetyjä, joita voidaan alkyloida SPA-katalyyteillä, ovat bentseeni, tolueeni, ksyleenit, etyylibentseeni, normaali pro-pyylibentseeni, isopropyylibentseeni ja muut sykliset yhdisteet. Korkeamman molekyylipainon ja polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä voidaan myös alkyloida käyttäen kiinteää fosforia sisältävää katalyyttiä. Alkylointiaine voi olla olefiinitoiminen yhdiste, kuten alkoholi, eetteri tai esteri mukaanluettuna alkyylihalidit, alkyyli-sulfaatit ja alkyylifosfaatit. Mieluummin alkylointiaine on mono-tai di-olefiini, jossa on 2-8 hiiliatomia molekyyliä kohti. Suositeltavia mono-olefiineja ovat eteeni, propeeni, 1-buteeni, 2-buteeni ja isobuteeni. Näitä olefiineja voidaan käyttää suhteellisen puhtaina virtoina, jotka sisältävät yhtä ainoaa hiilivetylajia. Vaihtoehtoisesti kahden tai useamman olefiinin tai olefiinien ja parafiinin seosta voidaan käyttää ei-aromaattisena syöttövirtana prosessiin. Tyypillisiä tuotteita ovat kumeeni, etyylibentseeni ja symeeni (isopropyylitolueeni).

Kyseessä oleva keksintö toteutetaan käyttäen reaktiovyöhykettä, joka sisältää kiinteää, fosforia sisältävää katalyyttiä. Mieluummin katalyytti on sellainen, josta yleisesti käytetään nimitystä SPA-katalyytti. Sopivia SPA-katalyyttejä on saatavissa kaupallisesti. Tässä käytettynä sanonnan "SPA-katalyytti" tai sitä vastaavan sanonnan tarkoitetaan viittaavan yleisesti kiinteään katalyyttiin, joka sisältää eräänä pääraaka-aineosanaan fosforin happoa, kuten orto-, pyro- tai tetrafosforihappoa. Nämä katalyytit muodostetaan normaalisti sekoittamalla happo piipitoiseen kiinteään kantoaineeseen kostean pastan muodostamiseksi. Tämä pasta voidaan kalsinoida ja sitten murskata katalyyttihiukkasten saamiseksi, tai pasta voidaan suulakepuristaa tai rakeistaa ennen kalsinointia tasaisempien katalyyttihiukkasten tuottamiseksi. Kantoaine on mieluummin luonnossa esiintyvä huokoinen piihappoa sisältävä materiaali, kuten pii-guuri, kaoliini, piimää ja piileväpitoinen maa. Pienehkö määrä erilaisia lisäaineita, kuten mineraalitalkkia, kuohusavea ja rautayh-disteitä, rautaoksidi mukaanluettuna on lisätty kantoaineeseen sen lujuuden ja kovuuden parantamiseksi. Kantoaineen ja lisäaineiden ·«· ♦ H *'· 6 64135 yhdistelmä muodostaa normaalisti n. 15-30 paino-% katalyytistä lopun ollessa fosforihappoa. Kuitenkin katalyytin valmistuksessa käytetty fosforihapon määrä saattaa vaihdella välillä 8-80 paino-% katalyytistä, kuten amerikkalaisessa patentissa 3 402 130 on esitetty. Lisäaineen määrä voi vastata n. 3-20 paino-% koko kantoai-nemateriaalista. Lähempiä yksityiskohtia mitä tulee tyypillisten SPA-katalyyttien koostumukseen ja valmistukseen, voidaan saada amerikkalaisista patenteista 3 050 472* 3 050 473 ja 3 132 109 ja muista kirjallisuusviitteistä.

Alalla on tunnettua, että aromaattisten hiilivetyjen johtaminen al-kylointivyöhykkeen läpi pyrkii huuhtomaan kemiallisesti sitoutunutta vettä pois SPA-katalyytistä. Tämä tiedostetaan amerikkalaisissa patenteissa 3 510 534 ja 3 520 945, joista jälkimmäinen koskee katalyytin hydrataatiotilan säätöä. Katalyytin vesipitoisuus on tärkeä, sillä dehydratoituminen aiheuttaa SPA-katalyyttien hajoamista pulveroitumalla ja sintrautumalla, kun taas liiallinen vesi aiheuttaa katalyyttien pehmenemistä ja lopulta lietteen muodostiimistä, joka tukkisi reaktorin. Vettä ruiskutetaan tämän vuoksi syöttövirtaan katalyytin pitämiseksi sopivassa hydrataatiotilassa korvaamalla katalyytistä huuhtoutunut vesi. Tämän ruiskutuksen määrää käytetään katalyytin hydrataatiotason säätämiseen ja syöttövirtoja pidetään tämän vuoksi niin kuivina kuin on käytännössä mahdollista ennen veden ruiskutuskohtaa. Tämä johtaa siihen, että syötön koko-naisvesipitoisuus on oleellisesti sama kuin ruiskutettu määrä. Tyypilliset veden ruiskutusmäärät ovat n. 100-2000 ppm aromaattisen hiilivedyn alkylointiprosesseissa. Suositeltava veden lisäysmäärä kumeenin valmistuksen aikana on n. 200-300 ppm reaktiovyöhykkeeseen menevästä yhdistetystä syötöstä.

Vesi, joka on uutettu katalyytistä ja syöttövirtaan lisätty liika vesi sisältyvät reaktiovyöhykkeen poistovirtaan. Tämä vesi sisältää katalyytistä peräisin olevaa fosforia ja on tämän vuoksi jonkin vaihtelevan vahvuista fosforihappoa. Happoa on läsnä hyvin pieninä väkevyyksinä reaktiovyöhykkeen poistovirrassa ja on näennäisesti liuenneena paljon suurempaan aromaattisen hiilivedyn virtaan. Kuitenkin reaktiovyöhykkeen poistovirta jäähdytetään normaalisti esim. paisuttamalla ja tuloksena olevassa matalammassa lämpötilassa muodostuu erillinen fosforihapon vesifaasi. Kokemus on osoittanut, että kuuma reaktiovyöhykkeen poistomateriaali ei ole syövyttävä, 7 64135 mutta että kylmempi kahden nestefaasin poistomateriaali on melko syövyttävä hiiliteräkselle. Tämän vuoksi ainakin putket jaastiat, jotka ovat välittömästi alavirtaan reaktiovyöhykkeestä, on normaalisti tehty ruostumattomasta teräksestä. Happo kerääntyy tämän vuoksi ensimmäisen astian pohjalle, joka samanlaisessa prosessivir-tauksessa kuin piirroksessa on esitetty, on ensimmäinen väkevöinti-kolonni. Tästä syystä edellä mainituissa patenteissa happo esitetään poistettavaksi ensimmäisestä jakotislauskolonnista, johon reaktiovyöhykkeen poistovirta syötetään. Tämä ensimmäinen jakotis-lauskolonni on normaalisti väkevöintilaite ja sitä käytetään normaalisti joko toisen väkevöintilaitteen, absorptiolaitteen tai propaanin poistolaitteen yhteydessä. Tästä ensimmäisestä jakotislauskolonnista ja mahdollisesta muusta siihen liittyvästä kolonnista käytetään tässä nimitystä ensimmäinen jakotislausvyöhyke.

Pohjavirta, joka sisältää prosessin alkyyliaromaattisen hiilivety-tuotteen, poistetaan normaalisti ensimmäisestä jakotislausvyöhykkees-tä ja johdetaan toiseen jakotislausvyöhykkeeseen. Koska tämä pohjavirta sisältää usein bentseeniä, on yleisenä käytäntönä poistaa ensin bentseeni ja muut kumeenin alapuolella kiehuvat hiilivedyt ensimmäisessä kolonnissa, josta käytetään nimitystä bentseenin kier-rätyskolonni. Kumeeni tai muu alkyyliaromaattinen hiilivetytuote otetaan sitten talteen toisessa kolonnissa, jota kutsutaan kumeeni-kolonniksi. Poikkeavia kolonnijärjestelyjä voidaan käyttää tuotteen talteenoton suorittamiseen. Näistä kolonneista käytetään tässä nimitystä toinen jakotislausvyöhyke.

Bentseenin kierrätyskolonni toimii tyypillisesti alemmassa paineessa ja lämpötilassa kuin kolonni, joka tuottaa siihen syötettävän pohjavirran. Aikaisemmassa käytännössä ensimmäisen jakotislauskolonnin pohjavirta paisutetaan bentseenin kierrätyskolonniin ja jäähtyy tämän vuoksi matalampaan lämpötilaan. Tämä matalampi lämpötila aiheuttaa toisen pienen fosforihappomäärän irtoamisen liuoksesta bentseenin kierrätyskolonnissa. Ruostumattoman teräksen korkean hinnan välttämiseksi bentseenin kierrätyskolonni tehdään usein hiiliteräksestä. Fosforihappo syövyttää tämän vuoksi tässä kolonnissa olevat jako-tislauspohjat. Tämä pienentää hitaasti syöpyvien pohjien hyötysuhdetta ja saattaa huonontaa muiden pohjien hyötysuhdetta aiheuttamalla syöpymistuotteiden tai jätteiden kerääntymistä pohjien pinnalle. Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä tämän kai- 8 64135 täisen syöpymismäärän pienentämiseksi vähentämällä sen fosforihapon määrää, joka johdetaan bentseenin kierrätyskolonniin.

Keksintökäsitteen mukaisesti ensimmäisen jakotislausvyöhykkeen alkyy-liaromaattista hiilivetyä sisältävä pohjavirta paisutetaan alempaan paineeseen kohdassa, joka on ennen toista jakotislausvyöhykettä. Nestefaasimateriaalia, joka jää jäljelle paisutustoimenpiteen jälkeen, pidetään sitten jonkin aikaa liikkumattomassa laskeutumisvyö-hykkeessä, jota pidetään olosuhteissa, jotka sallivat fosforihapon laskeutumisen painovoiman vaikutuksesta ja sen dekantoimisen. Tätä laskeutumisprosessia voidaan auttaa käyttämällä joko mekaanista tai sähköstaattista tyyppiä olevaa yhteenliittämislaitetta. Laskeutumis-vyöhykkeen suositeltava tyyppi on laskeutumisastia, joka on samantapainen kuin piirroksessa on esitetty ja jota yleisesti käytetään esimerkiksi ylävirtausten kokoomasäiliöinä. Muuntyyppisiä astioita kuten niitä, joissa on erilliset laitteet paisutustoimenpiteessä muodostuneen höyryfaasin käsittelyyn, voidaan käyttää.

Ennen laskeutumisastiaa suoritettu paisutustoimenpide pienentää mieluummin pohjavirran paineen alimpaan paineeseen, joka vielä saa aikaan riittävän paine-eron laskeutumisastian ja toisen jakotislausvyöhykkeen välillä pohjavirran siirtämiseksi toiseen jakotislausvyö-hykkeeseen pumppua käyttämättä. Pienempää painetta ja lämpötilaa voidaan kuitenkin käyttää, jos sopiva pumppauslaite pannaan tilalle. Paisutustoimenpide pienentää mieluummin pohjavirran lämpötilaa 27°C:lla tai enemmän. Mitään säätösysteemiä ei tarvitse käyttää hiilivetyvirran säätelemiseen laskeutumisastiasta ja se voidaan kytkeä suoraan toiseen jakotislausvyöhykkeeseen. Suositeltavassa toteutusmuodossa laskeutusaltaan paine on suurempi kuin toisessa jakotislausvyöhykkeessä vain sen paineen aleneman verran, joka liittyy pohjavirran virtaukseen yhdysputkien läpi ja mahdolliseen korkeuseroon.

Ensimmäisessä jakotislausvyöhykkeessä ja myös toisessa jakotislausvyöhykkeessä ylläpidetyt lämpötila- ja paineolosuhteet ovat toisistaan riippuvaisia ja muunnettavia. Ensimmäinen jakotislausvyöhyke toimii mieluummin ylipaineessa, joka on vähintään 0,7 MPa korkeampi kuin toisessa jakotislausvyöhykkeessä, ja lämpötilassa, joka on yli n. 37°C korkeampi kuin toisessa jakotislausvyöhykkeessä käytetty.

I! 9 64135

Ensimmäisen jakotislausvyöhykkeen laajaan olosuhteiden alueeseen kuuluvat pohjalämpötila n. 177-260°C ja huipun ylipaine n. 2-4 MPa tai suurempi. Toisessa jakotislausvyöhykkeessä käytettävien olosuhteiden laajaan alueeseen kuuluvat huipun ylipaine n. 70-1000 kPa ja pohjan lämpötila n. 149-232°C.

Reaktiovyöhykettä pidetään alkylointia edistävissä olosuhteissa, joihin kuuluvat n. 2-7 MPa:n ylipaine ja n. 149-315°C:n lämpötila. Reagenssien tilavuusvirtausnopeus nesteenä tunnissa voi vaihdella välillä n. 0,5-2,5. On suositeltavaa, että aromaattista hiilivetyä on ylimäärin läsnä reaktiovyöhykkeessä. Aromaattisen hiilivedyn ja olefiinin välisen moolisuhteen tulee olla laajalla alueella 3:1-20:1. Suhde n. 8:1 on suositeltava kumeenin valmistukseen. On suositeltavaa, että reagenssivirta on sekafaasinen reaktorin läpi. Syöttövirta sisältää tämän vuoksi mieluummin reagoimattomia keveitä parafii-neja, joiden hiiliatomien lukumäärä molekyyliä kohti on sama kuin olefiinilla. Kumeenin valmistuksessa on suositeltavaa, että propaanin määrä reaktiovyöhykkeen syöttövirrassa on vähintään sama kuin propeenin määrä tässä virrassa. Tämä voidaan toteuttaa käyttäen laimeaa propeenisyöttövirtaa tai kierrättämällä propaania.

Keksintöä voidaan edelleen kuvata tällä suositeltavan toteutusmuodon esimerkillä, joka perustuu kumeenin valmistukseen alkyloimalla bentseeniä propeenilla. Selvyyden vuoksi viitataan piirroksessa esitettyihin putkiin ja astioihin. Reaktiovyöhykkeeseen menevä syöttövirta on peräisin väkevöintilaitteen 14 pohjavirrasta, joka käsittää n. 4890 mph (moolia tunnissa), josta n. 67 mooli-% on bentseeniä ja 26 mooli-% on propaania ja putkesta 2 tuleva kierrä-tysvirta sisältää n. 2980 mph bentseeniä ja jonkin verran propaania. Noin 60 1/h vettä ruiskutetaan tähän seokseen katalyytin sopivan hydratoitumistilan ylläpitämiseksi. Propeenisyöttövirta tulee prosessiin nopeudella n. 852 mph. Yhdistetty syöttövirta sisältää n. 9195 mph, josta 6275 mph on bentseeniä. Se jaetaan kahdeksi samanlaiseksi virraksi, jotka molemmat johdetaan reaktorin pohjalle n. 3,8 MPa:n ylipaineessa ja n. 195°C:n lämpötilassa. Kummatkin reaktorit sisältävät neljä katalyyttikerrosta, joilla on riittävä kokonaistilavuus tilavuusvirtausnopeuden n. 1,25 h-^ aikaansaamiseksi. Käytetty katalyytti on standardi SPA-katalyytti.

,i *'* · 10 641 35 Näiden kahden reaktorin sekafaasiset poistovirrat jäähdytetään n. 225°C:sta n. 202°C:iin alentamalla niiden ylipainetta n. 3,5 MPa:sta n. 1,85 MPa:han ja yhdistetään sitten. Saatua alkylointivyöhyk-keen poistovirtaa saapuu ensimmäiseen väkevöintilaitteeseen 10 nopeudella n. 8419 mph. Ensimmäiseen väkevöintilaitteeseen syötetään myös 519 mph putkesta 13 tulevaa runsaasti bentseeniä sisältävää virtaa n. 49°C:n lämpötilassa. Ensimmäinen väkevöintilaite toimii 201°C:n pohjalämpötilassa 1,85 MPa:n paineessa. Höyry-ylävirtaus poistetaan suunnilleen 193°C:n lämpötilassa ja jäähdytetään n. 154°C:een lämmönvaihtimessa 5 ennen kuin se johdetaan toiseen väkevöintilaitteeseen. Ensimmäinen väkevöintilaite sisältää kahdeksan jakotislauspohjaa ja toinen väkevöintilaite sisältää 28 jakotis-lauspohjaa. Hyvin pieni, n. 3,8 1/päivä happovirta poistetaan väkevöintilaitteen pohjalta.

Bentseenin syöttövirtaa tulee toiseen väkevöintilaitteeseen kahdeksannelletoista pohjalle alhaalta lukien 746 mph ja suunnilleen 27°C:n lämpötilassa. Tämän kolonnin höyry-ylävirran lämpötila on n. 50°C ja se jäähdytetään n. 37°C:een ylävirran jäähdyttäjässä. Ylävirran kokoomasäiliötä pidetään n. 1,7 MPa:n ylipaineessa.

Noin 7 mph vettä ja 57,7 mph nestemäisiä hiilivetyjä poistetaan kokoomasäiliöstä. Noin 92 mooli-% tästä virrasta on propaania lopun ollessa etaania, isobutaania ja vetyä. Palautusvirran virtausnopeus on n. 2482 mph. Sisään työnnettyä kiehutinta käytetään toisessa väkevöintilaitteessa 122°C:ssa olevan pohjavirran aikaansaamiseksi.

Nettopohjavirta paisutetaan suunnilleen 201°C:sta ja 1,85 MPa:n ylipaineesta noin 0,35 MPa:n ylipaineeseen ja johdetaan laskeutumis-astiaan 26 kaksifaasisena virtana, jonka lämpötila on n. 144°C.

Tämä lämpötilan lasku aiheuttaa fosforihapon pienen lisämäärän tulemisen ulos hiilivetyvirrassa olevasta liuoksesta. Sitä poistetaan astiasta nopeudella alle 3,8 1/päivä. Ensimmäisen väkevöintilaitteen pohjavirta johdetaan sitten 36-pohjaiseen kierrätyskolonniin. Tämä kolonni toimii n. 214°C:n pohjalämpötilassa. Suureksi osaksi bentseenistä koostuva höyry-ylävirtaus poistetaan n. 0,28 MPa:n ylipaineessa ja lauhdutetaan 49°C:n lämpötilassa. Ylävirtausneste jaetaan palautus- ja kierrätysvirran kesken. Noin 4 mph:n puhdistus-virta otetaan ulos reagoimattomien hiilivetyjen poistamiseksi ja loppuosa kierrätysvirrasta muodostaa aikaisemmin määritellyt väke- (VM ' n

Claims (2)

11 64135 vöintilaitteiden kierrätys- ja reaktorin syöttövirrat. Kierrätyskolonnin 750 mph:n pohjavirta johdetaan 45 pohjaiseen kumeenikolonniin. Tämän kolonnin höyry-ylävirtauksen ylipaine on suunnilleen 0,14 MPa n. 190°C:n lämpötilassa. Se lauhdutetaan palautusvirran ja 716 mph:n nettokumeenituotevirran muodostamiseksi. Kumeenikolonni toimii n. 248°C:n pöhjalämpötilassa ja epäpuhtauksien nettopohjavirtaa poistetaan nopeudella n. 33,6 mph.

1. Menetelmä alkyyliaromaattisten hiilivetyjen tuottamiseksi, jossa aromaattinen hiilivety ja olefiini saatetaan kosketukseen kiinteän, fosforihappoa sisältävän katalyytin kanssa reaktiovyö-hykkeessä, jota pidetään alkylointia edistävissä olosuhteissa; reaktiovyöhykkeen poistovirta, joka sisältää aromaattista hiilivetyä ja alkyyliaromaattista hiilivetyä, johdetaan ensimmäiseen jakotislausvyöhykkeeseen; pohjavirta, joka sisältää aromaattista hiilivetyä ja alkyyliaromaattista hiilivetyä, poistetaan ensimmäisestä jakotislausvyöhykkeestä ensimmäisessä lämpötilassa ja johdetaah sitten toiseen jakotislausvyöhykkeeseen, joka toimii 2 0,7-7 kg/cm paineessa ja alemmassa toisessa lämpötilassa, tunnettu siitä, että paisutetaan pohjavirta välipisteessä ensimmäisen jakotislausvyöhykkeen ja toisen jakotislausvyöhyk-keen välillä sekafaasin pohjavirran aikaansaamiseksi, joka sisältää hiilivetyä höyryfaasissa ja hiilivetyä ja fosforihapon vesiliuosta nestefaasissa ja johdetaan sitten pohjavirta las- 2 keutumisastiaan, }oka toimii 0,7-7 kg/cm :n paineella ja poistetaan vapautunut fosforihappo laskeutumisastian nestefaasista sen fosforihappomäärän pienentämiseksi, joka menee toiseen jakotislausvyöhykkeeseen ja siirretään sekafaasin pohjavirta sitten toiseen jakotislausvyöhykkeeseen käyttämättä pumppua.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aromaattinen hiilivety on bentseeni ja olefiinissa on 2-3 hiiliatomia molekyyliä kohti.