PL187900B1 - Sposób wytwarzania etylobenzenu - Google Patents

Abstract

1. Spysób wytwarzania etylnUerrzenu przebiegający w dwpchetppaeh, przac alkilację w pierwszym etapie benzenu suchego etylenem w obecności stałego chlorku glinu, z ewentualnym dodatkiem chlorku etylu, lu. jego ciekłego kompleksu z polieSylonenzenemi, destylacyjne wydzielenie etylobenzenu i frakcji dietylobenzenowej, którą w drugim etapie po zmieszaniu z benzenem mokrym, poddaje się procesowi Spenselkilezji w obecności stałego chlorku glinu z ewentualnym dodatkiem chlorku etylu lu. w obecności ciekłych kompleksów chlorku glinu z polietylonenzenami, znamienny tym, że frakcję dietylonenzenową przed zmieszaniem z benzenem mokrym, poddaje się przez 10-120 minut działaniu kwasu siarkowego o stężeniu 80-95%, użytego w ilości 0,1-5% wagowych w stosunku do frakcji dietylobenzenowej w temperaturze 10-80°C

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania etylobenzenu za pomocą reakcji alkilacji benzenu etylenem w obecności chlorku glinu jako katalizatora lub jego ciekłych kompleksów z węglowodorami polietylobenzenowymi.

W znanych przemysłowych procesach alkilacji benzenu węglowodorami olefmowymi, otrzymywanie etylobenzenu polega na reakcji alkilacji benzenu etylenem w obecności chlorku glinu jako katalizatora. Proces alkilacji zazwyczaj przebiega w fazie ciekłej i prowadzony jest w przepływowym reaktorze kolumnowym w temperaturze 70-120°C pod normalnym lub podwyższonym ciśnieniem.

Mieszanina reakcyjna zwana alkilatem, otrzymywana po oddzieleniu kompleksu katalitycznego chlorku glinu, myciu wodą i roztworem wodnym ługu sodowego, zawiera średnio około 50% wagowych benzenu, 40% wagowych etylobenzenu i około 10% wagowych frakcji polietylobenzenowej. Alkilat ten następnie poddawany jest destylacji z wydzieleniem etylobenzenu oraz -benzenu i frakcji polietylobenzenowej, które zawracane są do reaktora alkilacji.

Według polskiego opisu patentowego Nr 173 826 otrzymywanie etylobenzenu przez alkilację benzenu etylenem prowadzi się w dwóch etapach. W pierwszym etapie do reaktora alkilacji wprowadza się benzen suchy o zawartości wody nie większej niż 50 mg/kg, etylen oraz ciekły kompleks katalityczny chlorku glinu z węglowodorami polietylobenzenowymi, wytworzony w drugim etapie procesu. Otrzymany po myciu wodą i wodnym roztworem ługu sodowego alkilat, rozdestylowuje się na etylobenzen, frakcję dietylobenzenową i nieprzereagowany benzen.

W drugim etapie frakcja dietylobenzenową po zmieszaniu z benzenem mokrym, zawierającym wodę w ilości powyżej 100 mg/kg, podawana jest do reaktora zbiornikowego gdzie zachodzi w obecności stałego chlorku glinu reakcja transalkilacji z wytworzeniem etylobenzenu. Wytworzona mieszanina poreakcyjna poddawana jest odstawaniu i rozdzieleniu warstwy węglowodorowej od warstwy powstałego ciekłego kompleksu chlorku glinu. Warstwa transalkilatu o składzie zbliżonym do alkilatu wytworzonego w pierwszym etapie, kierowana jest bezpośrednio do odstojnika alkilatu i przerabiana dalej razem z alkilatem w znany sposób. Natomiast war187 900 stwa wytworzonego aktywnego kompleksu katalitycznego chlorku glinu, przesyłana jest jako katalizator do reaktora alkilacji benzenu etylenem, prowadzonej w pierwszym etapie.

Proces wytwarzania etylobenzenu przedstawiony powyżej jest efektywny, jednakże wymaga stosowania w procesie transalkilacji frakcji dietylobenzenowej z benzenem odpowiednio dużych ilości chlorku glinu, co bezpośrednio wiąże się z powstawaniem w procesie znacznych ilości ścieków oraz odgazów zawierających chlorowodór. Stwierdzono, że proces transalkilacji frakcji dietylobenzenowej z benzenem, może przebiegać z bardzo dobrą wydajnością przy znacznie zmniejszonym zużyciu chlorku glinu, jeżeli frakcję dietylobenzenową przed jej skierowaniem do procesu transalkilacji podda się działaniu stężonego kwasu siarkowego.

Sposób wytwarzania etylobenzenu według wynalazku polega na tym, że w pierwszym etapie benzen suchy o zawartości wody poniżej 50 mg/kg, poddaje się procesowi alkilacji etylenem w obecności stałego chlorku glinu, z ewentualnym dodatkiem chlorku etylu, lub jego ciekłego kompleksu z węglowodorami polietylobenzenowymi. Otrzymany po oddzieleniu warstwy kompleksu chlorku glinu, myciu wodą i neutralizacji roztworem wodnym ługu sodowego alkilat, rozdestylowuje się na etylobenzen, nieprzereagowany benzen i frakcję dietylobenzenową.

W drugim etapie otrzymaną frakcję dietylobenzenową najpierw poddaje się przez 10-120 minut działaniu stężonego kwasu siarkowego o stężeniu 80-95% w temperaturze 10-80°C, użytego w ilości 0,1-5% wagowych, w stosunku do masy frakcji dietylobenzenowej, a następnie po odstaniu i oddzieleniu warstwy zużytego kwasu siarkowego i zmieszaniu z benzenem mokrym, frakcję tą poddaje się procesowi transalkilacji w obecności chlorku glinu z ewentualnym dodatkiem chlorku etylu lub ciekłych kompleksów chlorku glinu z polietylobenzenami.

W celu zwiększenia wydajności procesu transalkilacji frakcji dietylobenzenowej z benzenem, korzystnie jest poddawać frakcję dietylobenzenową działaniu kwasu siarkowego o stężeniu 85-90% wagowych, użytego w ilości 0,5-2,5% wagowych. Korzystnym również dla podwyższenia efektywności i selektywności procesu transalkilacji frakcji dietylobenzenowej z benzenem, jest działanie na frakcję dietylobenzenową kwasem siarkowym w czasie 30-60 minut i w temperaturze 20-40°C.

Przykład I. W pierwszym etapie procesu, do reaktora kolumnowego o średnicy 60 mm i wysokości 1000 mm wprowadzono 1500,0 g benzenu suchego o zawartości wody 20 mg /1 kg, dodano 110,0 g mieszaniny katalitycznej, złożonej z chlorku glinu, chlorku etylu, dietylobenzenów i benzenu, zawierającej 4,0% czystego AICl3, a następnie w przeciągu 2 godz. wprowadzano od dołu reaktora 220 g etylenu. Reakcję alkilacji benzenu etylenem prowadzono w temperaturze 80-85°C. Otrzymany produkt alkilacji zawierający 54,5% benzenu, 39,0% etylobenzenu oraz 7,5% dietylobenzenów, przemyto wodą, ługiem sodowym i ponownie wodą. Z neutralnego alkilatu oddestylowano benzen, etylobenzen i frakcję dietylobenzenową.

W drugim etapie procesu 140,0 g frakcji dietylobenzenowej wprowadzono do kolby trójszyjnej o pojemności 1000 ml i w trakcie mieszania dodano 2,8 g 85% kwasu siarkowego. Mieszanie prowadzono w temperaturze 30°C przez 0,5 godz., a po jego zakończeniu pozostawiono mieszaninę przez 1 godz. do rozwarstwienia. Dolną warstwę kwasu siarkowego oddzielono, natomiast górną warstwę węglowodorową rozcieńczono 280,0 g benzenu zawierającego wodę w ilości 100 mg / 1 kg, a następnie dodano 2,0 g stałego AICI3 i mieszano w temperaturze 75°C przez 2 godz. Po zakończeniu reakcji transalkilacji otrzymaną mieszaninę pozostawiono do rozwarstwienia przez 0,5 godz. Dolną warstwę aktywnego kompleksu katalitycznego chlorku glinu z węglowodorami polietylobenzenowymi oddzielono i zawrócono do procesu transalkilacji, natomiast warstwę węglowodorową zawierającą 53,5% benzenu, 38,8% etylobenzenu i 8,0% nieprzereagowanych dietylobenzenów, połączono z alkilatem z pierwszego stopnia procesu. Otrzymano łącznie 2241,0 g alkilatu zawierającego 54,3% benzenu, 38,8% etylobenzenu oraz 7,6% dietylobenzenów.

W tak prowadzonym procesie zużycie AIO3 wyniosło 7,5 g AICf w przeliczeniu na 1 kg otrzymanego etylobenzenu. Dla porównania w analogicznej próbie bez stosowania stężonego kwasu siarkowego zużycie AlClj wyniosło 9,8 g w przeliczeniu na 1 kg etylobenzenu.

187 900

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania etylobenzenu przebiegający w dwóch etapach, przez alkilację w pierwszym etapie benzenu suchego etylenem w obecności stałego chlorku glinu, z ewentualnym dodatkiem chlorku etylu, lub jego ciekłego kompleksu z polietylobenzenami, destylacyjne wydzielenie etylobenzenu i frakcji dietylobenzenowej, którą w drugim etapie po zmieszaniu z benzenem mokrym, poddaje się procesowi transalkilacji w obecności stałego chlorku glinu z ewentualnym dodatkiem chlorku etylu lub w obecności ciekłych kompleksów chlorku glinu z polietylobenzenami, znamienny tym, że frakcję dietylobenzenową przed zmieszaniem z benzenem mokrym, poddaje się przez 10-120 minut działaniu kwasu siarkowego o stężeniu 80-95%, użytego w ilości 0,1-5% wagowych w stosunku do frakcji dietylobenzenowej w temperaturze 10-80°C.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na frakcję dietylobenzenową działa się kwasem siarkowym o stężeniu 85-90% wagowych.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kwas siarkowy stosuje się w ilości 0,5-2,5% w stosunku do masy frakcji dietylobenzenowej.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na frakcję dietylobenzenową działa się kwasem siarkowym w temperaturze 20-40°C a czas działania wynosi 30-60 minut.