JPH04230332A - Production of alkylbenzene - Google Patents

Production of alkylbenzene

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Publication number
JPH04230332A
JPH04230332A JP2414621A JP41462190A JPH04230332A JP H04230332 A JPH04230332 A JP H04230332A JP 2414621 A JP2414621 A JP 2414621A JP 41462190 A JP41462190 A JP 41462190A JP H04230332 A JPH04230332 A JP H04230332A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
benzene
reactor
alkylbenzene
alkylating agent
solid acid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2414621A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Kishimoto
勝 岸本
Hiroshi Yasunaga
安永 博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Chemical Co Ltd filed Critical Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Publication of JPH04230332A publication Critical patent/JPH04230332A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To efficiently produce an alkylbenzene from benzene and an alkylating agent by using a solid acid catalyst. CONSTITUTION:Reactors charged with a solid acid catalyst are connected in series, a base removing process is carried out between the reactors and an intermediate oil formed is subjected to base removal treatment.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、アルキルベンゼンの製
造方法に係り、詳しくは固体酸触媒を用いてベンゼンを
アルキル化してアルキルベンゼンを製造する方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing alkylbenzene, and more particularly to a method for producing alkylbenzene by alkylating benzene using a solid acid catalyst.

【0002】0002

【従来の技術】アルキルベンゼンの製造方法として、固
体酸触媒を用いてベンゼンをオレフィンやアルキルアル
コール類等のアルキル化剤と反応させる方法が知られて
いる(昭和42年12月1日・(株)技報堂発行・“ゼ
オライトとその利用”編集委員会編・ゼオライトとその
利用)。また、固定床の触媒反応を工業的に実施する場
合に、反応の効率を良くするために、複数の直列に連結
した反応器を用いることが知られている。ところが、本
発明者が、直列に連結し、固体酸触媒を充填した複数の
反応器を用いてアルキルベンゼンを製造したところ、必
ずしも反応の効率が良くなかった。そして本発明者の得
た知見によると、1基目の反応器での反応の程度が低い
場合にこの傾向が顕著であった。
[Prior Art] As a method for producing alkylbenzene, a method is known in which benzene is reacted with an alkylating agent such as an olefin or alkyl alcohol using a solid acid catalyst (December 1, 1960, Co., Ltd.) Published by Gihodo, “Zeolite and Its Uses” Edited by Editorial Committee, Zeolites and Their Uses). Furthermore, when carrying out a fixed bed catalytic reaction industrially, it is known to use a plurality of reactors connected in series in order to improve the efficiency of the reaction. However, when the present inventor produced alkylbenzene using a plurality of reactors connected in series and filled with solid acid catalysts, the efficiency of the reaction was not necessarily good. According to the knowledge obtained by the present inventors, this tendency was remarkable when the degree of reaction in the first reactor was low.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、固体
酸触媒を用いてベンゼンとアルキル化剤とからアルキル
ベンゼンを効率よく製造する方法を提供することにある
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing alkylbenzene from benzene and an alkylating agent using a solid acid catalyst.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】本発明者は上記のような
課題を解決するために種々検討した結果、直列に連結し
、固体酸触媒を充填した複数の反応器の間に脱塩基処理
工程、特に活性白土を充填した脱塩基処理塔を設けると
、後段の反応器に充填した固体酸触媒の寿命が長くなる
とともにアルキルベンゼンの収率が向上することを見出
して本発明を完成した。
[Means for Solving the Problems] As a result of various studies in order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has developed an abasification treatment process between a plurality of reactors connected in series and filled with solid acid catalysts. In particular, the inventors completed the present invention by discovering that when a debasing treatment column filled with activated clay is provided, the life of the solid acid catalyst packed in the latter reactor is extended and the yield of alkylbenzene is improved.

【0005】すなわち、本発明は、直列に連結し、固体
酸触媒を充填した複数の反応器にベンゼンとアルキル化
剤とを流通してアルキルベンゼンを製造する方法におい
て、反応器の間に脱塩基処理工程を設けることを特徴と
するアルキルベンゼンの製造方法である。また、直列に
連結し、ゼオライト触媒を充填した2基又は3基の反応
器にベンゼンとアルキル化剤とをベンゼン10モルに対
してアルキル化剤が1〜4モルとなるように流通してア
ルキルベンゼンを製造する方法において、1基目の反応
器でアルキル化剤の20〜40%がベンゼンと反応して
生成した中間生成油を活性白土を充填した脱塩基処理器
に流通して温度10〜250℃、LHSV0.3〜3H
r− 1 の条件で処理してから2基目の反応器に流通
することを特徴とするアルキルベンゼンの製造方法であ
る。
That is, the present invention provides a method for producing alkylbenzene by flowing benzene and an alkylating agent through a plurality of reactors connected in series and filled with a solid acid catalyst, in which debasing treatment is performed between the reactors. This is a method for producing alkylbenzene, which is characterized by providing a step. In addition, benzene and an alkylating agent are passed through two or three reactors connected in series and filled with zeolite catalysts so that the amount of the alkylating agent is 1 to 4 moles per 10 moles of benzene to produce alkylbenzene. In the method for producing , the intermediate oil produced by the reaction of 20 to 40% of the alkylating agent with benzene in the first reactor is passed through a debasing treatment vessel filled with activated clay and heated to a temperature of 10 to 250°C. °C, LHSV0.3~3H
This is a method for producing alkylbenzene, which is characterized in that the alkylbenzene is processed under the conditions of r-1 and then distributed to a second reactor.

【0006】本発明で原料として用いるベンゼンとして
は、石炭系又は石油系のものがあり、石炭系としては、
ガス軽油やタール軽油を精製して得られるものがある。 工業的なベンゼンの精製方法としては、水添精製した原
料油からスルホラン系溶剤により抽出し、抽出液を蒸留
してベンゼンを回収する方法があるが、この方法の場合
、スルホラン系溶剤に由来する酸性物質により蒸留設備
が腐食されることを防止するため、抽出液を蒸留する際
にアミン類等の含窒素塩基を防食剤として添加しなけれ
ばならず、この防食剤に由来する塩基性物質がベンゼン
に混入し、その窒素分含有量は元素Nに換算して通常0
.01〜1ppm程度となる。一般にベンゼンを工業原
料に用いる場合には、この程度の塩基性物質が含まれて
いても問題とならないが、固体酸触媒を用いてベンゼン
をアルキル化する場合には、ベンゼン中の塩基性物質が
悪影響を与える。
[0006] Benzene used as a raw material in the present invention includes coal-based or petroleum-based ones.
Some are obtained by refining gas light oil or tar light oil. As an industrial method for refining benzene, there is a method in which benzene is extracted from hydrogenated and refined raw material oil using a sulfolane solvent, and the extract is distilled to recover benzene. In order to prevent the distillation equipment from being corroded by acidic substances, nitrogen-containing bases such as amines must be added as anticorrosive agents when distilling the extract. Mixed with benzene, its nitrogen content is usually 0 in terms of elemental N.
.. It is about 0.01 to 1 ppm. Generally, when benzene is used as an industrial raw material, there is no problem even if it contains this much basic substance, but when benzene is alkylated using a solid acid catalyst, the basic substance in benzene is have a negative impact.

【0007】また、アルキル化剤としては、オレフィン
、アルキルアルコール類等がある。ベンゼンとアルキル
化剤との使用量は、目的とするアルキルベンゼンの種類
により、モノアルキルベンゼンを選択的に得ようとする
場合は、ベンゼン10モルに対してアルキル化剤が1〜
4モルになるようにするのがよい。
[0007] Examples of alkylating agents include olefins and alkyl alcohols. The amount of benzene and alkylating agent to be used depends on the type of target alkylbenzene. If monoalkylbenzene is to be obtained selectively, the amount of alkylating agent to be used is 1 to 10 moles of benzene.
It is recommended that the amount be 4 moles.

【0008】固体酸触媒としてはアルミノけい酸塩があ
り、ゼオライトが代表的である。ゼオライトは、塩基性
物質を含むベンゼンを用いた場合に触媒活性の低下が著
しく、本発明を使用することが特に有効である。本発明
では、ベンゼンとアルキル化剤とを、直列に連結し、固
体酸触媒を充填した複数の反応器に流通してアルキル化
反応させる。
[0008] Examples of solid acid catalysts include aluminosilicates, and zeolites are a typical example. When using benzene containing a basic substance, the catalytic activity of zeolite decreases significantly, so the use of the present invention is particularly effective. In the present invention, benzene and an alkylating agent are connected in series and passed through a plurality of reactors filled with solid acid catalysts to cause an alkylation reaction.

【0009】そして、反応器の間に脱塩基処理工程を設
けて、前段の反応器で、ある程度のアルキル化反応が進
んだ中間生成油を処理してから、後段の反応器で更にア
ルキル化反応させる。脱塩基処理工程としては、活性白
土、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、アルミナ、イオ
ン交換樹脂等の脱塩基処理作用を有する充填材を充填し
た処理器があり、中でも、活性白土を充填した処理塔が
安価でもあり有効である。脱塩基処理工程を設ける位置
は、どの段階であっても、ある程度の効果はあるが、モ
ノアルキル化物を得ようとする場合で、ベンゼン10モ
ルに対してアルキル化剤を1〜4モル用いる場合には、
アルキル化剤の20〜40%がベンゼンと反応した段階
に脱塩基処理工程を設けるのがよい。脱塩基処理工程の
運転条件は処理する中間生成油の性状や充填材の種類に
よって最適値が異なるが、通常、温度10〜250℃、
圧力1〜50Kg/cm2 、LHSV0.3〜3Hr
−1程度がよい。
[0009] Then, a debasing treatment step is provided between the reactors, and after the intermediate oil that has undergone a certain degree of alkylation reaction is treated in the first stage reactor, the alkylation reaction is further carried out in the second stage reactor. let For the debasing process, there are treatment vessels filled with fillers that have debasing effects such as activated clay, zeolite, activated carbon, silica gel, alumina, and ion exchange resins, among which treatment towers filled with activated clay are inexpensive. It is also effective. No matter where the abasic treatment step is placed, it will have some effect, but when trying to obtain a monoalkylated product and using 1 to 4 moles of alkylating agent per 10 moles of benzene. for,
It is preferable to provide a debasing treatment step at the stage when 20 to 40% of the alkylating agent has reacted with benzene. The optimum operating conditions for the debasing treatment process vary depending on the properties of the intermediate oil to be treated and the type of filler, but usually the temperature is 10 to 250°C,
Pressure 1~50Kg/cm2, LHSV0.3~3Hr
-1 level is good.

【0010】次に、図1に示したフローチャートに準じ
て、本発明の好ましい態様を説明する。原料ベンゼンを
管1から、またアルキル化剤を管2から、固体酸触媒を
充填した反応器3にそれぞれ流通する。反応器3から管
4により中間生成油を抜き出し、脱塩基処理塔5に流通
する。脱塩基処理塔5から管6により処理済の中間生成
油を抜き出し、固体酸触媒を充填した反応器7に流通す
る。反応器7から管8によりアルキル化油を抜き出して
蒸留塔9に装入し、未反応ベンゼンを主成分とする軽質
留分を塔頂から、管1に合流している管10により抜き
出して反応器3にリサイクルする。一方、蒸留塔9の塔
底から管11によりアルキル化留分を抜き出して蒸留塔
12に装入し、その塔頂から管13により目的とするア
ルキルベセンゼンを回収する。そして、蒸留塔12の塔
底から管14により重質留分を抜き出して蒸留塔15に
装入し、塔底から管16により重質残さを除去し、目的
とするアルキルベンゼンよりも重質のポリアルキルベン
ゼンを主成分とする留分を塔頂から管17により抜き出
し、管10により抜き出した未反応ベンゼンを主成分と
する軽質留分の一部と合流してトランスアルキル化反応
器18に流入しトランスアルキル化する。トランスアル
キル化反応器18から管19によりトランスアルキル化
油を抜き出して、反応器7から管8により抜き出したア
ルキル化油と合流する。
Next, a preferred embodiment of the present invention will be explained according to the flowchart shown in FIG. Raw material benzene is passed through pipe 1 and alkylating agent is passed through pipe 2 to a reactor 3 filled with a solid acid catalyst. Intermediate oil is extracted from the reactor 3 through a pipe 4 and flows to a debasing treatment tower 5. The treated intermediate oil is extracted from the debasing treatment tower 5 through a pipe 6 and flows into a reactor 7 filled with a solid acid catalyst. The alkylated oil is extracted from the reactor 7 through a tube 8 and charged into a distillation column 9, and the light fraction containing unreacted benzene as a main component is extracted from the top of the column through a tube 10 that joins the tube 1 and reacts. Recycle into container 3. On the other hand, an alkylated fraction is extracted from the bottom of the distillation column 9 through a pipe 11 and charged into a distillation column 12, and the target alkylbenzene is recovered from the top of the tower through a pipe 13. Then, the heavy fraction is extracted from the bottom of the distillation column 12 through the pipe 14 and charged into the distillation tower 15, and the heavy residue is removed from the bottom of the tower through the pipe 16. A fraction containing alkylbenzene as a main component is extracted from the top of the column through a pipe 17, merges with a portion of a light fraction containing unreacted benzene as a main component extracted through a pipe 10, flows into a transalkylation reactor 18, and flows into a transalkylation reactor 18. Alkylate. The transalkylated oil is withdrawn from the transalkylation reactor 18 through a tube 19 and is combined with the alkylated oil withdrawn from the reactor 7 through a tube 8.

【0011】[0011]

【実施例】図1のフローチャートに示した設備で、ベン
ゼン(JIS−K8858)とエチレンとからエチルベ
ンゼンを製造した。ベンゼン及びエチレンの使用量はベ
ンゼン10モルに対してエチレン3モルとした。また、
固体酸触媒としてはゼオライト触媒を用い、脱塩基処理
塔5の充填材としては活性白土(商品名:ニッカナイト
)を用いた。反応器3の運転条件は、温度212℃、圧
力を38kg/cm2 、ガス空間速度10hr− 1
 とし、脱塩基処理塔5の運転条件は、温度180〜2
00℃、圧力30kg/cm2 、LHSV1.5hr
− 1 とし、反応器7の運転条件は、温度212℃、
圧力を38kg/cm2 、ガス空間速度10hr−1
とした。反応器7に充填したゼオライト触媒の寿命は推
定で約50ヶ月であった。
EXAMPLE Ethylbenzene was produced from benzene (JIS-K8858) and ethylene using the equipment shown in the flowchart of FIG. The amounts of benzene and ethylene used were 3 moles of ethylene per 10 moles of benzene. Also,
A zeolite catalyst was used as the solid acid catalyst, and activated clay (trade name: Nikkanite) was used as the filler for the debasing treatment tower 5. The operating conditions of reactor 3 are a temperature of 212°C, a pressure of 38 kg/cm2, and a gas space velocity of 10 hr-1.
The operating conditions of the debasing treatment tower 5 are a temperature of 180 to 2
00℃, pressure 30kg/cm2, LHSV1.5hr
−1, and the operating conditions of reactor 7 are: temperature 212°C;
Pressure: 38 kg/cm2, gas space velocity: 10 hr-1
And so. The lifespan of the zeolite catalyst filled in reactor 7 was estimated to be about 50 months.

【0012】比較例として、反応器3から管4により抜
き出した中間生成油を脱塩基処理塔5を流通せずに直接
反応器7に流通するようにしたところ、反応器7に充填
したゼオライト触媒の寿命は推定で約20ヶ月であった
。なお、触媒の寿命は、反応中の反応器7内のホットス
ポットの移動速度から計算した。ここでいうホットスポ
ットは、反応器内で反応が活発に起こっている位置であ
り、周囲よりも相対的に温度が高くなっている位置であ
る。ホットスポットは反応器入口側の触媒の活性が低下
するに従って出口側に移動するものと考えられる。
As a comparative example, when the intermediate oil extracted from the reactor 3 through the pipe 4 was made to flow directly to the reactor 7 without passing through the debasing treatment tower 5, the zeolite catalyst packed in the reactor 7 was Its lifespan was estimated to be about 20 months. Note that the life of the catalyst was calculated from the moving speed of the hot spot in the reactor 7 during the reaction. The hot spot referred to here is a location where a reaction is actively occurring within the reactor, and is a location where the temperature is relatively higher than the surrounding area. It is thought that the hot spot moves to the outlet side as the activity of the catalyst on the reactor inlet side decreases.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明によれば、アルキルベンゼンの収
率が高く、固体酸触媒の寿命が長くなるので、アルキル
ベンゼンを効率よく製造することができる。
According to the present invention, the yield of alkylbenzene is high and the life of the solid acid catalyst is extended, so that alkylbenzene can be produced efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の実施例のフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart of an embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3  固体酸触媒を充填した反応器 5  脱塩基処理塔 7  固体酸触媒を充填した反応器 3 Reactor filled with solid acid catalyst 5 Debasing treatment tower 7 Reactor filled with solid acid catalyst

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  直列に連結し、固体酸触媒を充填した
複数の反応器にベンゼンとアルキル化剤とを流通してア
ルキルベンゼンを製造する方法において、反応器の間に
脱塩基処理工程を設けることを特徴とするアルキルベン
ゼンの製造方法。
Claim 1: In a method for producing alkylbenzene by flowing benzene and an alkylating agent through a plurality of reactors connected in series and filled with solid acid catalysts, a debasing treatment step is provided between the reactors. A method for producing alkylbenzene, characterized by:
【請求項2】  直列に連結し、ゼオライト触媒を充填
した2基又は3基の反応器にベンゼンとアルキル化剤と
をベンゼン10モルに対してアルキル化剤が1〜4モル
となるように流通してアルキルベンゼンを製造する方法
において、1基目の反応器でアルキル化剤の20〜40
%がベンゼンと反応して生成した中間生成油を活性白土
を充填した脱塩基処理器に流通して温度10〜250℃
、LHSV0.3〜3Hr− 1 の条件で処理してか
ら2基目の反応器に流通することを特徴とするアルキル
ベンゼンの製造方法。
2. Benzene and an alkylating agent are distributed through two or three reactors connected in series and filled with zeolite catalysts such that the alkylating agent is 1 to 4 moles per 10 moles of benzene. In the method for producing alkylbenzene, 20 to 40% of the alkylating agent is
% reacts with benzene and the intermediate oil produced is passed through a debasing treatment vessel filled with activated clay and heated to a temperature of 10 to 250°C.
, LHSV0.3 to 3Hr-1, and then flowing to a second reactor.
JP2414621A 1990-12-27 1990-12-27 Production of alkylbenzene Withdrawn JPH04230332A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010515776A (en) * 2007-01-19 2010-05-13 エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク Alkylation under liquid phase with multiple catalysts

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010515776A (en) * 2007-01-19 2010-05-13 エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク Alkylation under liquid phase with multiple catalysts

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