PL170352B1

PL170352B1 - Sposób wytwarzania styrenu z etylobenzenu

Info

Publication number: PL170352B1
Application number: PL29614692A
Authority: PL
Inventors: Antoni W Morawski; Roman Klimkiewicz; Kazimierz Kalucki
Original assignee: Politechnika Szczecinska
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1996-12-31
Also published as: PL296146A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania styrenu z etylobenzenu polegający na reakcji utleniającego odwodornienia etylobenzenu powietrzem i wodą wobec katalizatora, znamiennytym, żejako katalizator stosuje się interkalowany związek potas-bizmut-grafit.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania styrenu z etylobenzenu znajdującego szerokie zastosowanie przemysłowe.

Reakcja utleniającego odwodomienia etylobenzenu do styrenu jest jedną z obiecujących metod wytwarzania tego produktu. W metodzie tej ważną rolę odgrywa właściwy katalizator, który wpływa na stopień przemiany oraz na wysoką selektywność produktu. W zależności od katalizatora obok styrenu otrzymuje się benzen, toluen, CO2, CO i niewielkie ilości innych węglowodorów (ślady).

Najszerzej stosowanymi katalizatorami według TagawaT., Iwayama K., Ishida Y., Hottovi T., Murahami Y., J. Catal. 79. 47 (1983) są tlenki metali na typowych nośnikach wraz z ich modyfikacjami. Sam proces i poszukiwanie nowych katalizatorów są nieprzerwanie obiektem badań w wielu ośrodkach naukowych. Uwaga uczonych skupia się zwłaszcza na prowadzeniu reakcji utleniającego odwodomienia w niższych temperaturach.

Nieoczekiwanie okazało się, że utleniające odwodornienie etylobenzenu można prowadzić z pozytywnym skutkiem z zastosowaniem interkalatów grafitu jako katalizatorów.

Sposób według wynalazku polega na tym, że prowadzi się reakcję utleniającego odwodornienia etylobenzenu powietrzem i wodą wobec katalizatora. Katalizatorem według wynalazku jest interkalowany związek potas-bizmut-grafit.

Korzystnie, jeśli reakcję udeniającego odwodomienia prowadzi się w temperaturze 500 - 700°C.

Zaletą sposobu według wynalazku jest wysoki stopień konwersji dochodzący do 50% oraz wysoka selektywność przekraczająca 60%.

Poniżej podane przykłady ilustrują sposób będący przedmiotem wynalazku. Produkty analizowano zestawem chromatografów.

Przykład I. Do przepływowego kwarcowego reaktora wsypano 5,8 g interkalowanego związku K-Bi-grafit o uziarnieniu 0,4 -1,2 mm. Ziarna otrzymano poprzez sprasowanie interkalowanego związku pod ciśnieniem 6 MPa. Stosowano następujące warunki pomiaru: zasilanie reaktora etylobenzenem - 2,8 g/h, przepływ azotu - 0,8 dnr/h, przepływ powietrza - 1,7 dm³/h.

Reakcję i pomiaiy wykonywano pod ciśnieniem atmosferycznym. Otrzymano następujące wyniki:

Temperatura °C	Konwersja, [%]	Selektywność do styrenu [%]
styren	benzen	toluen	CO₂	CO	całkowita
530	3,9	0,4	0,0	2,7	0,1	7,1	54,9
560	7,2	0,8	0,0	3,9	0,1	12,0	60,0
580	13,7	2,8	0,9	5,4	0,1	22,9	59,8
600	18,8	4,7	2,8	5,7	0,2	32,2	78,4

Przykład II. Do przepływowego kwarcowego reaktora wsypano 5,8 g interkalowanego związku K-Bi-grafit o uziarnieniu 0,4 do 1,2 mm. W doświadczeniu ziarna prasowane były pod

170 352 ciśnieniem 6 MPa. Stosowano następujące warunki pomiaru: zasilanie etylobenzenu - 2,8 g/h, przepływ azotu - 0,8 dm /h, przepływ powietrza - 1,7 dm /h. W przeprowadzonym pomiarze stosowano ciśnienie atmosferyczne. Uzyskano następujące wyniki:

Temperatura [%]	Konwersja, [%]	Selektywność do styrenu, [%]
styren	benzen	toluen	CO2	CO	całkowita
600	17,0	2,8	2,8	7,9	0,2	30,7	55,4
625	23,9	5,8	3,5	9,2	0,2	42,4	56,4
655	30,5	10,1	7,6	10,7	0,2	59,1	51,6

P r z y k ł a d III. Do przepływowego kwarcowego reaktora wsypano 5,8 g interkalowanego związku K-Bi-grafit o uziarnieniu 0,4 do 1,2 mm. W doświadczeniu stosowano następujące warunki: zasilanie, etylobenzenem - 2,8 g/h, przepływ azotu - 0,8 dmrnh, przepływ powietrza - 1,7 dmm.

Proces prowadzono przy stałej temperaturze 600°C. Uzyskano następujące wyniki:

% objętość etylobenzenu	Przepływ całkowity dm³/h	Stosunek etylobenzenu do tlenu (molowy)	Całkowita konwersja [%]	Selektywność,	[%]
styren	benzen	toluen	CO2	CO
20,6	0,54	1,9	32,2	58,4	14,6	8,7	17,7	0,5
16,0	0,69	1,2	30,7	55,4	9,1	9,1	25,7	0,7

Przykład IV. Do przepływowego kwarcowego reaktora wsypano 5,8 g interkalowanego związku K-Bi-grafit o uziarnieniu 0,4 do 1,2 mm. Stosowano następujące warunki pomiaru: zasilanie etylobenzenu - 2,8 g/h, przepływ azotu - 0,8 dm³/h, przepływ powietrza - 1,7 dm³/h.

Pomiary prowadzono pod ciśnieniem atmosferycznym i stałej temperaturze 655°C. Otrzymane wyniki zamieszczono w tabeli:

% objętość etylobenzenu	Przepływ całkowity dm³/h	Stosunek etylobenzenu do tlenu (mol)	Konwersja [%]	Selektywność,	[%]
styren	benzen	toluen	CO2	CO
16,0	0,69	1,2	59,1	51,6	17,1	12,9	18,1	0,4
9,6	1,14	1,3	57,4	57,4	13,8	11,7	16,0	1,1

Przykład V. Do przepływowego kwarcowego reaktora wsypano 5,8 g interkalowanego związku K-Bi-grafit o uziarnieniu 0,4 do 1,2 mm. Następnie w temperaturze 675°C zmieniano warunki prowadzenia procesu. Otrzymane wyniki zamieszczono w poniższej tabeli:

% objętość etylobenzenu	Przepływ całkowity dm³/h	Stosunek etylobenzenu do tlenu (moo)	Konwersja [%]	Selektywność, [%]
styren	benzen	toluen	CO2	CO
9,6	1,14	1,3	68,4	41.8	23,4	18,1	15,3	1,3
6,9	1,60	0,8	71,0	36,8	17,1	16,6	26,8	2,1

170 352

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania styrenu z etylobenzenu polegający na reakcji utleniającego odwodomienia etylobenzenu powietrzem i wodą wobec katalizatora, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się interkalowany związek potas-bizmut-grafit.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję utleniającego odwodomienia prowadzi się w temperaturze 500 - 700°C.