JPS60105635A - ジアルキルベンゼンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジアルキルベンゼンの製造方法に関するもの
である。

モノアルキルベンゼンとオレフィントラ気相接触反応さ
せてジアルキルベンゼンを製造するプロセス及びこの反
応に適した触媒の開発が盛んに行なわれている。例えば
、トルエン、エチレン、を原料とした場合にはエチルト
ルエンが製造される。

そして、エチルトルエンは、脱水素反応によりメチルス
チレンとなり、ポリマー原料として重要である。

一方、スチレンの原料であるエチルベンゼンも、例えば
、ベンゼンとエチレンとの反応により製造されるが、ベ
ンゼンに代えトルエンを出発原料とした場合には、目的
物のエチルトルエンの他に、ベンゼン、キシレン等も副
生じ、その分離、回収、精製工程は著しく複雑になる。

特に、蒸留分離の操作を多用する結果、エネルギーコス
トが大きくなり、今１コ的要請に必ずしも一致しない。

本発明者は、目的物の純度を維持しながら、エネルギー
コスト的にも、プロセス的にも、安価にジアルキルベン
ゼンを製造する方法について鋭意研究を重ね、本発明を
完成するに至ったものである。

すなわち、本発明に係るジアルキルベンゼンの製造方法
は、モノアルキルベンゼンと反応性オレフィンとを接触
反応せしめて、ジアルキルベンゼン、ベンゼン、モノア
ルキルベンゼン及び重質副生物の混合物を得る反応帯域
、該混合物からベンゼンを分離してジアルキルベンゼン
とモノアルキルベンゼンの混合物を得るベンゼン分離帯
域、該ジアルキルベンゼンとモノアルキルベンゼンの混
合物からモノアルキルベンゼンを回収し重質副生物を含
有するジアルキルベンゼンを分離するモノアルキルベン
ゼン回収帯域及び該重質副生物を含有するジアルキルベ
ンゼンから重質副生物を除去しジアルキルベンゼンを分
離精製するジアルキルヘシゼン精製帯域からなるジアル
キルベンゼン製造プロセスにおいて、該反応帯域から得
られる反応混合物を、ベンゼン−モノアルキルベンゼン
分離域、モノアルキルベンゼン−ジアルキルベンゼン分
離域及びモノアルキルベンゼン回収域から構成される予
備蒸留帯域に供給し、該ベンゼン−モノアルキルベンゼ
ン分離域から分離される主としてベンゼンからなる留分
をベンゼン分離帯域に供給し、主としてモノアルキルベ
ンゼンからなり実質的にベンゼンを含まない留分を該ペ
ンゼンーモ／　７　）Ｌ／　＊　ｋ　ヘンゼン分離域と
該モノアルキルベンゼン−シアルギルベンゼン分離域の
はｙ境界がら増り出して反応帯域に供給し、該モノアル
キルベンゼン回収域から咽り出される主としてジアルキ
ルベンゼンとモノアルキルベンゼンとからなる留分をモ
ノアルキルベンゼン回収帯域に供給することを特徴とす
るものである。

以下、便宜的にモノアルキルベンゼンとしてトルエン、
オレフィンとしてエチレンなとりあげ、ｐ−エチルトル
エンの製造方法を例にとり本発明を説明する。

図 第１列は、本発明方法を模式的に示したものである。ラ
イン２がらトルエン、ライン３からエチレン及び水素が
反応帯域に供給される。讐媒としては、合成ゼオライト
、シリカアルミナ、アルミナボリア等が用いられる。反
応は、温度３５０〆５００℃、好ましくは４ｏｏ〜４５
０℃、圧力Ｏ−３０気圧、好ましくは５〜２５気圧で行
うことが望ましく、常圧乃至加圧下の気相で行われる。

原料混合物の液空間速度（Ｗｉ（ＳＵ；ｋｇ／ｋｇ解媒
／時間）は３〜ｔｏｏ、好ましくは５〜２５、原料モル
比はトルエン／エチレンが１〜１０．　水素／エチｌｚ
ンカ０．５〜１゜である。

反応帯域からライン４を通じて、ｐ−エチルトルエン、
ベンゼン、キシレンやジエチルベンゼン等の重質物及び
（未反応）トルエン、ならびに未反応エチレン、水素等
のガスを含有する混合物が、予備蒸留帯域５に供給され
る。予備蒸留帯域５は、ベンゼン−トルエン分離域６．
）ルエンーエチルトルエン分離域７及びトルエン回収域
８から構成される。この予備蒸留帯域５は、いわゆるプ
レフラクショネーターの役割を有しており、ベンゼン−
トルエン分離域から、ライン９を通じてベンゼンが２〜
ｌＯＯ％、好ましくは５〜５０％まで濃縮され、凝縮器
１０を経て、ライン１１を通じてベンゼン分離帯域１２
に供給される。ライン９に含有される未反応エチレン、
水素等ガス成分は、ライン１３を経て反応帯域１に循環
使用される。ベンゼン等軽質物がほとんど含まれないト
リエン留分け、ベンゼンートルエン分離域６とトルエン
−エチルトルエン分部域７のはｙ境界からライン１４を
通じて側流としてホり出され、ライン２に合して反応帯
域ｌに循環供給される。この場合未反応トルエンの全部
を側流として増り出すことも可能であるが、蒸留効率を
考慮し、トルエン回収率を５０〜８０％とするのが望ま
しい。ｌ・ルエン回収域８からライン１５ヲ通シて１）
−エチルトルエン、トルエン、重質物からなる混合物が
増り出され、トルエン回収帯ｖ２１６に供給される。

予備蒸留帯域５のベンゼン−トルエン分離域６からライ
ン９．１１を経てベンゼン分離帯域１２に供給すれたベ
ンゼン−トルエン混合物は、該分離帯域１２においてラ
イン１７を経てベンゼンが分離回収される。トルエンは
、ライン１８を通じてライン２のトルエン流に合して反
応帯域ｌに循環使用される。

予備蒸留帯域５のトルエン回収域８からライン１５を経
てトルエン回収帯域１６に供給されたｐ−エチルトルエ
ン、Ｉ・ルエン重質物からなる混合物は、該回収帯域１
６において、ライン１９を通じてトルエンが承り出され
、ライン２のトルエン流と合して反応帯域ｌに循環再使
用される。該回収帯域１６７’から、ライン加を経てト
ルエンを実質的に含まないｐ−エチルトルエン及び重質
物の混合物がｐ−エチルトルエン精製帯域２１に供給さ
れる。該精製帯域２１において、ライン２２を経て精製
されたｐ−エチルトルエンが増り出され、ラインｎを経
て重質物が増り出される。

図には示してないが、反応帯域１から２イン４を経て予
備蒸留帯域５に反応混合物を供給する際、反応混合物の
有する熱を、予備蒸留帯域５のトルエン回収域８の加熱
に用い、さらに場合により、ライン２を通じて循環使用
されるトルエンの加熱に用いることにより、エネルギー
を有効に利用することができる。予備蒸留帯域５のベン
ゼン−トルエン分離域６かもライン９を経てエチレン、
水素等の軽質物を回収するために凝縮器１０を用いなけ
ればならないことを考慮に入れると、上記のような熱交
換は、極めて有益である。

本発明によれば、ベンゼン分離帯域の還流比を小さく（
例えば２〜４）にすることができ、トルエン回収帯域の
蒸留装置も、小さくすることができ、経済性の極めて高
いエチルトルエン製造プロセスとすることが可能となる
。

以下に実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例 Ｆｉｂｉ　１−１１．＋ｃｌ　ｊｅｒ法プロセス（第２
図）による。

ｐ−メチルスチレン製造において、アルキレーション反
応器ｒ１：を反応圧力２０〜２２ｋｇ／ｄＧ、反応温度
４００〜４４０”Ｃ，１パス転化率　エチレン８５％、
トルエン１１％、反応器フィードトルエン／水素／エチ
レンモル比−８／２／１、としたとき、反応１−シェフ
１００モルに対し、エチルトルエン９４モルベンゼン；
３モル、エチルベンゼン１モル、キシレン１モノへ高沸
点物１モルが生成する。反応器フィードトルエン中のベ
ンゼン濃度１ｗｔ％、回収ベンゼン純鹿５０川ｏ１％、
生成エチルトルエンの蒸留回収率９９％のとき、生成エ
チルトルエン１ｏｏＯｋ！？ｌｔ・＋−＆−Ｊ−７−Ｉ
Ｉ／ｍＩｊＲ１１＋７−Ｊ：’イ６１１ｆ、ｐ；支シー
１７７”＋２１ｆｆ夷＃−反応器フィードトルエンは２
９３℃まで反応器流出ガスで予熱した後、加熱炉ヘフイ
ードする。各蒸留塔の運転条件を表−２の様にするとと
もに、リボイラー加熱源として４０ｋｇ／ｄＧスチーム
を用い、又コンデンサーでの冷却熱を２　ｋｇ　１ｃｒ
ｌ　Ｇ　（プレフラクショネーターコンデンサーは６　
ｋｇ／ｃｒｌＧ　）のスチームとして回収する。スチー
ム発生に用（・ろ水は１３０℃でフィードされる。この
ときの蒸留系の熱収支を表−３のａに示す。

本発明のプロセス（第３図）によるｐ−メチルスチレン
の製造において、アルキレーション反応条件及プレフラ
クショネーター以外の蒸留塔の運転圧力・温度をＭｏｂ
ｉｌ’　−Ｂａｄｊｅｒ　法の場合と同じとする。

このときの生成エチルトルエン１０００ｋｇに対する物
質収支例を表−１のｂに示した。プレフラクショネータ
ー留出物中のベンゼン濃度ＩＱｗｔ％、缶出物中のトル
エン濃度を５６ｗｔ％の場合の熱収支を表−３のｂに示
した。

表３かられかるとおり、リボイラー加熱スチー−ム量の
合計はＭｏ　ｂ目−Ｂａｄｊｅｒプロセスに比べ本発明
プロセスは６０％でよく大巾に省エネルギーとなってい
る。またベンゼン回収塔及びトルエン回収塔の塔頂圧力
・温度・組成が同じであるのにコンデンザー冷却熱量が
それぞれＭｏｂｉ　ｌ−Ｂａｄ　ｊｅｒ法の１７％、６
９％と小さく、シたがってベンゼン回収塔及トルエン回
収塔の塔断面積が本発明プロセスによれば、Ｍｏｂｉ　
Ｉ−Ｂａｄｊｅｒ法プロセスに比べ、それぞれ約１７％
、約６９％と小さくてよく、設備費的にも本発明が経済
的である。

表−１主要物質収支 ａ　ｂ　図の 〃　エチレン　２４５　２４５　２２ 〃　水　素　１０　１０　２３ 製品エチルトルエン　１０００　１０００　３６バ　−
　ジ　ガ　ス　２１　２１　２７副生ベンジン　４５　
４５　２９ 残　査　２３　２３　３５ 反応器フィードトルエン　７４００　７４００　２４リ
サイクルガス　１２４　１２４　２６反応器流出ガス　
７７７８　７７７８　２５フ５フラクシヨネーメー留出
液　３９９３　２２７　２８〃　側流液　−−５０８５
３１ 〃　缶出液　３６４０　２３２１　３２ベンゼン回収塔
缶出液　３９４８　１８２　３０トル工ン回収塔留出液
　２６１７　１２９８　３３〃　缶出液　１０２３　１
０２３　３４第１図は、本発明プロセスの説明図である
。

第２図は、公知のモービル−バジャー法ｐ−エチルトル
エン製造フロ〜シートである。第３図は本発明プロセス
によるｐ−エチルトルエン製造フローシートである。第
２図および第３図においてｌ：アルキレーション反応器
　２：加熱炉　３：リザイクルコンプレッサー　４：プ
レフラクショネータ−５：プレフラクショネーターコン
デンサー　〇二プレフラクショネーターリボイラー７：
ベンゼン回収塔　８：ベンゼン回収塔コンデンサー　〇
二ベンゼン回収塔リボイラー　１０＝トル工ン回収塔１
１　：　）ルエン回収塔コンデンサー１２二ｌ−ルエン
回収塔リボイラー　１３：エチルトルエンＪ’ｌ’ｌ　
Ｂ’Ｊ　塔１・１：エチルトルエン２１１コンデンザ−
１５＝エチルトルエン精製塔リボイラーＩＧ：トルエン
プレヒーター 特８′１出願人　三井東圧化学株式会社手　続　補　正
　４Ｆ（自発） 昭和５８年１２月２６日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２１３３０４号 ２、発明の名称 ジアルキルベンゼンの！！！　漬方法 ３、補正をする者 電話　５９３−７４１６ ４、補正の対象 明細書の［発明の詳細な説明−１の欄 Ｓ鋪正の内容 １）明細書、第６頁、第１３〜１７行目に「ベンゼン−
トルエン分離域から、ライン９を・・・（中略）・・・
ベンゼン分離帯域１２に供給される。−１とあるのを「
ベンゼン−トルエン分離域では、ベンゼンが２〜１００
ｑｂ、好ましくは５〜５０チまで濃縮され、ライン９を
通じ、凝縮器１０を経て、ライン１１を通じてベンゼン
分離帯＃、１２に供給される。」と訂正する。

２）同じく、第６頁、下箱２〜１行目に「ベンゼン等軽
質物がほとんど含まれないトリエン留分は」とあるのを
１−ベンゼン等桶質物をほとんど含まないトルエン留分
は」と訂正する。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）モノアルキルベンゼンと反応性オレフィンとを接触
   反応せしめてジアルキルベンゼン、ベンゼン、モノアル
   キルベンゼン及び重質副生物の混合物を得る反応帯域、
   該混合物からベンゼンを分離してジアルキルベンゼンと
   モノアルキルベンゼンの混合物を１１）るベンゼン分離
   帯域、該ジアルキルベンゼンとモノアルキルベンゼンの
   混合物からモノアルキルベンゼンを回収し重質副生物を
   含有するジアルキルベンゼンを分離スるモノアルキルベ
   ンゼン回収；；１）域及び該重質副生物を含有するジア
   ルキルベンゼンから重質副生物を除去しジアルキルベン
   ゼンを分１１ＪＩ目δ製するジアルキルベンゼン精製帯
   域からなるジアルキルベンゼン製造プロセスにおいて、
   該反応帯域から得られる反応混合物を、ベンゼン−モノ
   アルキルベンゼン分離域、モノアルキルベンゼン−ジア
   ルキルベンゼン分離域及ヒモノアルキルベンゼン回収域
   から構成される予備蒸留帯域に供給し、該ベンゼン−モ
   ノアルキルベンゼン分離域から分離される主としてベン
   ゼンからなる留分をベンゼン分離帯域に供給し、主とし
   てモノアルキルベンゼンからなり実質的にベンゼンヲ含
   まない留分を該ベンゼン−モノアルキルベンゼン分離域
   と該モノアルキルベンゼン−ジアルキルベンゼン分離域
   のはｙ境界からをり出して反応帯域に供給し、該モノア
   ルキルベンゼン回収域から増り出される主としてジアル
   キルベンゼンと毛 χノアルキルベンゼンとからなる留分をモノアルキルベ
   ンゼン回収帯域に供給することを特徴とするジアルキル
   ベンゼンの製造方法。