PL165577B1

PL165577B1 - Sposób otrzyrmwaania benzenu i ksylenów przez dysproporcjonowanie toluenu

Info

Publication number: PL165577B1
Application number: PL29271091A
Authority: PL
Inventors: Irena Petrykowska; Anna Bazarnik; Stanislaw Szwaczyk; Lucja Sidorowicz; Hanna Rybak; Jozef Sztyller; Marek Borowiak; Witold Tecza
Original assignee: Inst Chemii Przemyslowej
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1995-01-31
Also published as: PL292710A1

Abstract

Sposób otrzymywania benzenu 1 ksylenów przez dysproporcjonowanie toluenu w temperaturze do 600°C pod ciśnieniem 0,1-6,0 MPa w obecności wodoru i katalizatora zeolitowego, znamienny tym, że w procesie stosuje się wodór w ilości poniżej 1,5 mola na mol toluenu oraz katalizator z zeolitu ZSM-5 w formie sodowo-wodorowo-magnezowej połączony z matrycą z tlenku glinowego, przy czym katalizator otrzymuje się z 5-30% wagowych formy sodowoamonowo-magnezowej zeolitu ZSM-5, uprzednio wytworzonego bez dodatku związku organicznego zawierającego azot, o module SiOa/AkOe wynoszącym 15-40 i z 95-70% wagowych soli glinowych w przeliczeniu na tlenek glinu, przez połączenie podczas intensywnego mieszania zawiesiny zeolitu w roztworze soli glinu z wodorotlenkiem amonowym, oddzielenie czystej masy katalitycznej, wysuszenie i wyprażenie w temperaturze 250-550°C.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania benzenu i ksylenów przez dysproporcjonowanie toluenu w obecności katalizatora zeolitowego.

Według polskiego opisu patentowego nr 78 323 otrzymuje się benzen i ksyleny z toulenu i polimetylobenzenów w temperaturze 300-850°C i pod ciśnieniem 1-5 MPa przy obciążeniu surowcem 0,2-51 wobec 1,5-15 moli wodoru/mol toluenu, z zastosowaniem zeolitowego katalizatora wytworzonego z zeolitu Y i AhO 3 po uprzedniej modyfikacji borem, fluorem i lantanowcami. Stosowany katalizator jest wielofunkcyjny, a proces prowadzi się w ostrych warunkach technologicznych, co zmniejsza selektywność procesu.

Benzen z toluenu można otrzymać z wysoką selektywnością w procesie Detol, lecz nie otrzymuje się wówczas ksylenów. Proces prowadzi się wobec katalizatora chromowego z Al2 O3 w ostrych warunkach technologicznych w temperaturze powyżej 600°C i ciśnieniu 60 MPa z dużym nadmiarem wodoru. Procesowi tworzenia benzenu towarzyszy zużycie 1 mola wodoru i wytworzenie 1 mola metanu.

Nieoczekiwanie okazało się, że benzen i ksyleny w blisko równomolowych ilościach otrzymać można z toluenu gdy reakcję dysproporcjonowania prowadzi się sposobem według wynalazku, stosując zeolitowy katalizator z zeolitu ZSM-5 w formie sodowo-wodorowo-magnezowej połączonej z matrycą z tlenku glinowego. Proces prowadzi się w temperaturze 480-550°C pod ciśnieniem do 4 MPa stosując wodór w ilości poniżej 1,5 mola na 1 mol toluenu, a katalizator otrzymuje się z 5-30% wagowych formy sodowo-amonowo-magnezowej zeolitu ZSM-5, uprzednio wytworzonego bez dodatku związku organicznego z azotem, o module SiO2/Al2O3 wynoszącym 15-40 i z 95-70% wagowych soli glinowych w przeliczeniu na tlenek glinu. Zawiesinę zeolitu w roztworze soli glinowych podczas intensywnego mieszania łączy się z wodorotlenkiem amonu. Wówczas na rozproszonym zeolicie wytrąca się osad wodorotlenku glinowego. Wydzieloną masę katalityczną odfiltrowuje się, myje wodą destylowaną, suszy i praży w temperaturze 250-550°C. Proces dysproporcjonowania toluenu do benzenu i ksylenów sposobem według wynalazku ma tę zaletę, że wykonuje się go w łagodnych warunkach technologicznych, co powoduje wysoką selektywność, nie tworzą się produkty uboczne i nie ma zużycia wodoru.

Przykład I. 25 części wagowych zeolitu ZSM-5 o module 35, uprzednio wytworzonego bez udziału związków organicznych zawierających azot i poddanego wymianie jonowej solami amonowymi, a następnie solami magnezowymi po wysuszeniu miesza się z 75 częściami wagowymi azotanu glinowego w przeliczeniu na AI2 O 3. Podczas intensywnego mieszania, połączono zawiesinę zeolitu w roztworze azotanu glinowego z roztworem wodorotlenku amonu. Na rozproszonym

165 577 zeolicie osadzał się wodorotlenek glinu. Wytworzoną masę katalityczną odfiltrowano, przemyto wodą destylowaną celem usunięcia azotanów, wysuszono i wyprażono w temperaturze 250-550°C w ciągu ponad 16 godzin. 1 dcm³ tak otrzymanego katalizatora załadowano do reaktora przepływowego, do którego w temperaturze 500°C dozowano 1 dcm3 toluenu na godzinę oraz wodór w ilości 0,8 moli na 1 mol toluenu przy ciśnieniu 3 MPa.

W ciekłych produktach reakcji obok toluenu otrzymano 19,7% wagowych benzenu, 22,5% wagowych ksylenów. Konwersja toluenu wynosiła 44,0% wagowych, zawartość innych węglowodorów ciekłych 1,8%. Selektywność procesu do benzenu i ksylenów 95,9%.

165 577

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 1,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania benzenu i ksylenów przez dysproporcjonowanie toluenu w temperaturze do 600°C pod ciśnieniem 0,1-6,0 MPa w obecności wodoru i katalizatora zeolitowego, znamienny tym, że w procesie stosuje się wodór w ilości poniżej 1,5 mola na mol toluenu oraz katalizator z zeolitu ZSM-5 w formie sodowo-wodorowo-magnezowej połączony z matrycą z tlenku glinowego, przy czym katalizator otrzymuje się z 5-30% wagowych formy sodowoamonowo-magnezowej zeolitu ZSM-5, uprzednio wytworzonego bez dodatku związku organicznego zawierającego azot, o module SiO2/Al2O3 wynoszącym 15-40 i z 95-70% wagowych soli glinowych w przeliczeniu na tlenek glinu, przez połączenie podczas intensywnego mieszania zawiesiny zeolitu w roztworze soli glinu z wodorotlenkiem amonowym, oddzielenie czystej masy katalitycznej, wysuszenie i wyprażenie w temperaturze 250-550°C.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze proces prowadzi się w temperaturze 480-550°C pod ciśnieniem wodoru do 4 MPa.