PL64913B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.XI.1972 2 20—40 atm, w obecnosci katalizatorów zawieraja¬ cych platyne, tlenki chromu, molibdenu lub wolfra¬ mu osadzonych na nosniku o rozwinietej powierz¬ chni wlasciwej. Metody te wymagaja jednak stoso¬ wania dosc wysokich temperatur — powyzej 500 °C.Wydajnosci procesu izomeryzacji mozna zwiekszyc równiez sposobem przedstawionym w opisie paten¬ towym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2.775.628, wedlug którego izomeryzacje ksylenów prowadzi sie w obecnosci wodoru przy stosunku wodoru do ksy¬ lenów poddawanych izomeryzacji wynoszacym 3:1 + 5:1, pod cisnieniem 14—28 ata oraz w obec¬ nosci specjalnie spreparowanego katalizatora glino- krzemianowego charakteryzujacego sie mala po¬ wierzchnia wlasciwa wynoszaca 50—80 m2/g. Sposób ten wymaga równiez stosowania wyzszej tempera¬ tury 480—500°C, przy czym zawartosc p-ksylenu wynosi okolo 16°/o.Stwierdzono nieoczekiwanie, ze mozna zwiekszyc zawartosc p-ksylenu w produkcie izomeryzacji pro¬ wadzac proces izomeryzacji bez koniecznosci stoso¬ wania czystego wodoru pod wysokim cisnieniem oraz wyzszej temperatury, jak równiez bez dodat¬ kowej, wstepnej operacji technologicznej majacej na celu zmniejszenie powierzchni wlasciwej katali¬ zatora glinokrzemianowego z wartosci 300—550 m2/g na 50—80 m2/g.Sposób wedlug wynalazku polega na poddaniu izomeryzacji ksylenów technicznych zawierajacych glównie m- i o-ksyleny oraz do ll°/o p-ksylenu64913 w temperaturze 450—480 °C w atmosferze gazu za¬ wierajacego powyzej 50% wodoru pod cisnieniem 1—5 ata, w obecnosci katalizatora glinokrzemiano- wego przy czym jako mieszanine gazowa stosuje sie mieszanine wodoru z metanem, azotem lub innym gazem obojetnym. Stosunek molowy surowca do wo¬ doru wynosi 1 : 2+1 : 4. Proces najkorzystniej pro¬ wadzi sie przy przeplywie gazu wynoszacym 400 Nl/1 litr katalizatora/godzine.Sposobem wedlug wynalazku proces prowadzi sie przy nizszej temperaturze niz w znanych procesach przy jednoczesnym otrzymywaniu wyzszych wydaj¬ nosci p-ksylenu, przy czym wzrost zawartosci p-ksy¬ lenu w produkcie wynosi 10—20% w porównaniu z produktem uzyskanym metoda bez stosowania przeplywu mieszaniny gazu zawierajacego wodór.Obecnosc wodoru w mieszaninie gazowej zwieksza aktywnosc katalizatora oraz przedluza czas jego aktywnej pracy, co jest równoznaczne ze zmniejsze¬ niem ilosci okresów regeneracji katalizatora.Przyklad I. Ksyleny techniczne, z których uprzednio czesciowo usunieto p-ksylen, o skladzie: 10,7% p-ksylenu, 55,3% m-ksylenu, 23,2% o-ksylenu, 8,5% etylobenzenu, 1,6% toluenu, 0,6% benzenu wprowadzono w ilosci 1 litr surowca na 1 litr kata¬ lizatora na godzine do reaktora wypelnionego kata¬ lizatorem glinokrzemianowym o powierzchni wla¬ sciwej okolo 550 m2/g (Si02 : A1203 = 9:1) i podda¬ wano procesowi izomeryzacji w temperaturze 450°C.Przeplyw mieszaniny gazowej zlozonej z wodoru i azotu w stosunku 3 : 1 wynosil 400 Nl/litr kataliza¬ tora/godzine. Stosunek molowy mieszaniny gazów do surowca wynosil 2 :1. Proces prowadzono pod ci¬ snieniem 1,5 ata. Z mieszaniny reakcyjnej pobierano co godzine próbke produktu do analizy na zawartosc p-ksylenu.Wyniki analizy zestawiono w tablicy 1 w porów¬ naniu z odpowiednimi wynikami uzyskiwanymi przy stosowaniu tych samych warunków izomeryzacji lecz bez wprowadzania mieszaniny gazowej zlozo¬ nej z wodoru i azotu.Tablica 1 Ko¬ lejna go¬ dzina pro- wa- dze- nia pro¬ cesu 1 2 3 4 5 6 Zawartosc p-ksylenu (°/o wag.) w produkcie izomeryzacji bez stosowania mieszaniny gazowej zawierajacej wodór 12,3 18,2 16,5 16,9 16,1 15,8 sr. 16,9 w obecnosci mieszaniny wodorowo- -azotowej (H2 : N2 = 3:1) 18,0 18,4 17,9 18,2 18,5 18,1 sr. 18,2 Wzrost zawartosci p-ksylenu w pro¬ dukcie przez zasto¬ sowanie gazów za¬ wierajacych wo¬ dór 0,2 1,4 1,3 2,4 ' 2,3 10 20 30 35 45 50 Porównawcza ocena wyników przedstawionych w tablicy 1 wskazuje, ze przy zastosowaniu miesza¬ niny gazowej zawierajacej wodór w ilosci ca 66% 55 60 65 i cisnieniu = 1,5 ata, ilosc p-ksylenu w produkcie wzrasta srednio o 1,3% w stosunku do analogicznie prowadzonego procesu bez udzialu mieszaniny gazo¬ wej. Wzrost zawartosci p-ksylenu w produkcie o 1,3% odpowiada wzrostowi jego uzysku o ca 20%.Jednoczesnie stwierdzono, ze w zakresie zmiany ci¬ snienia z 1,0 do 5 ata wzrost zawartosci p-ksylenu utrzymuje sie na jednakowym poziomie, natomiast dalsze zwiekszenie cisnienia powoduje systematycz¬ nie zmniejszanie zawartosci p-ksylenu w produkcie i dla np. 10 ata wynosi okolo 14%. Równiez wzrost temperatury powyzej 450—480 °C wplywal nieko¬ rzystnie na wzrost zawartosci p-ksylenu w pro¬ dukcie.W granicach temperatur 450—480°C zawartosc p-ksylenu wyrazona ulamkiem molowym p-ksylenu w zasadzie utrzymywala sie na stalym poziomie i wynosila 0,210, natomiast w temperaturze 500°C wartosc ulamka molowego p-ksylenu zmniejszyla sie do 0,208 przy jednoczesnym wzroscie w produkcie zawartosci etylobenzenu i toluenu.Przyklad II. Sposobem jak w przykladzie I poddawano ksyleny techniczne procesowi izomery¬ zacji w temperaturze 450°C stosujac przeplyw mie¬ szaniny gazowej zlozonej z wodoru i metanu w sto¬ sunku 1 :1, pod cisnieniem 3 ata. Stosunek molowy mieszaniny gazów: surowiec wynosil 4 :1. Wyniki analizy produktu zestawiono w tablicy 2.Tabela 2 Ko¬ lejna go¬ dzina pro- wa- dze- nia pro¬ cesu 1 2 3 4 5 6 Zawartosc p-ksylenu (% wag.) w produkcie izomeryzacji bez stosowania mieszaniny gazowej zawierajacej wodór 18,3 18,2 16,5 16,9 16,1 15,8 w obecnosci mieszaniny wodorowo- -metanowej (H2:CH4 =l:l) 18,0 18,9 19,6 18,0 18,4 17,0 sr. 18,3 Wzrost zawartosci p-ksylenu w pro¬ dukcie przez za¬ stosowanie gazów zawierajacych wodór 0,7 3,1 1,1 2,3 1,2 Podobnie jak w przykladzie I uzyskano zwieksze¬ nie zawartosci p-ksylenu w produkcie o 1,4%, co odpowiada wzrostowi uzysku o ca 23%. Stwierdzono, ze w zakresie cisnien 1,0—5,0 ata wzrost zawartosci p-ksylenu w produkcie utrzymuje sie na jednako¬ wym poziomie, natomiast dalsze zwiekszenie cisnie¬ nia powoduje systematycznie zmniejszanie zawarto¬ sci p-ksylenu w produkcie i dla np. cisnienia 10 ata wynosi okolo 15%. W granicach temperatur 450— —480°C zawartosc p-ksylenu w produkcie utrzy¬ muje sie na stalym poziomie. Dalsze zwiekszanie temperatury np. do 500°C powoduje zmniejszanie zawartosci p-ksylenu przy jednoczesnym wzroscie w produkcie zawartosci toluenu a glównie etylo¬ benzenu.64913 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania p-ksylenu przez izome¬ ryzacje o- i m-ksylenów w obecnosci katalizatora glinokrzemianowego, w podwyzszonej temperaturze, w atmosferze wodoru, znamienny tym, ze proces prowadzi sie w temperaturze 450—480 °C pod cisnie- 6 niem 1—5 at w atmosferze przeplywajacego gazu zawierajacego powyzej 50°/o wodoru, przy czym sto¬ sunek molowy ksylenów poddawanych izomeryzacji do wodoru wynosi 1:2 — 1:4.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ja¬ ki) mieszanine gazowa stosuje sie wodór z metanem lub innym gazem obojetnym. PL PL