PL94139B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego wytwarzania etylobenzenu na drodze katalitycznej alkilacjl weglowodorów aromatycznych olefjnami w obecnosci katalizatora typu Friedla-Craftsa, a bardziej szczególowo na drodze alkilacji benzenu etylenem w obecnosci katalizatora chlorku glinowego (AlCl3), w którym stosowane ilosci katalizatora i benzenu sa znacznie ponizej ilosci stosowanych w znanych procesach.Etylobenzen zuzywa sie w duzych ilosciach do otrzymania monomeru styrenu, który jest surowcem dla polistyrenu, materialu plastycznego o duzym zapotrzebowaniu, jak równiez dla wielu kopolimerów o róznym i szerokim zastosowaniu. Proces produkcji etylobenzenu przez alkilowanie benzenu etylenem w obecnosci AICl3 jest dobrze znany. Reakcje alkilacji prowadzi sie powszechnie w cieklym srodowisku heterogennym, stosujac zwykle katalizator w postaci cieklego kompleksu AICl3 i mieszanine etylowanych benzenów. W ten sposób ciekly produkt reakcji zawiera dwie fazy: jedna, kompleks katalityczny AlCl3, który przewaznie wydziela sie i zawraca do reaktora oraz druga - bedaca mieszanina nleprzereagowanego benzenu i produktów reakcji - etylobenzenu, dwuetylobenzenu I wyzszych polietylobenzenów.Obecnosc oddzielnej fazy kompleksu katalitycznego ostro limituje temperatura procesu nizsza od 130°C.W temperaturze 130°C i wyzszej ma miejsce szybki spadek aktywnosci kompleksu, katalitycznego AICI3.W wyzszych temperaturach zwieksza sie takze produkcja weglowodorów nienasyconych i zwiazków poliaromatycznych, które maja charakter zasadowy j preferuja rozpuszczanie w bardzo kwasnym kompleksie.Przy ciaglej recyrkulacji kompleksu katalizatora ciezkie zwiazki aromatyczne daza do degradacji i polimeryzacji do Rodobnych do blota, nieuzytecznych produktów ubocznych nazwanych wspólnie olejem do zmiekczania bitumów asfaltów lub smola.W niektórych metodach podczas tworzenia sie kompleksów katalitycznych AlCl3 powstaja takze jakies Inne niearomatyczne zanieczyszczenia weglowodorowe, które bardzo trudno, jesli nie niemozliwe jest oddzielic2 94139 przez destylacje od alki latu i w konsekwencji wchodza one jako zanieczyszczenia do etylobenzenu, jak równiez do pozadanego ostatecznego produktu, to jest styrenu. Wszystkie te czynniki wplywaja na szybki spadek aktywnosci katalizatora i krótki czas zycia katalizatora.Reakcja alkilacji jest bardzo szybka i produkt alkilacji zawiera znaczna ilosc polietylobenzenu, poniewaz wkrótce po wytworzeniu monoetylobenzenu etylen wykazuje tendencje do przylaczania sie do monoetylobenzenu dajac dwuetylobenzen. Wiecej grup etylowych w pierscieniu benzenowym powoduje, ze czasteczka staje sie bardziej aktywna tak, ze nie zapobiegajac temu ostateczny alkllat móglby zawierac w zasadzie mieszanine nieprzereagowanego benzenu i polietylobenzenów. Z powodu wzglednej zasadowosci benzenu i wyzszych polietylobenzenów w miare przebiegu reakcji maleje alkilacja i ostatecznie ustaje,poniewaz zwiazki polialkilowe reaguja z kwasnym AICI3 czyniac go bezuzytecznym jako katalizator.Dotychczas czynione wysilki z wykorzystaniem szybkosci reakcji alkilacji polegaly na zastosowaniu mniejszych reaktorów, w których uzyskiwany czas reakcji nie byl wiekszy niz 2 minuty (patrz opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3448161) w którym uzywa sie bardzo aktywnego kompleksu katalizatora.Proces ten jednakze przebiega jeszcze w systemie heterogennym, w którym kompleks katalizatora AlCl3 stanowi oddzielna faze i jest zawracany do reakcji alkilacji.ze wszystkimi wadami temu towarzyszacymi,dyskutowanymi powyzej.Obecnie stwierdzono, ze ulepszony zasadniczo caly proces omijajacy wiele wad dotychczasowych procesów uzyskuje sie wówczas gdy proces alkilowania prowadzic w specjalnych warunkach reakcji. W procesie prowadzonym sposobem wedlug wynalazku stosuje sie wzglednie dlugie czasy reakcji w wyzszych temperaturach, stosujac tak male ilosci AlCl3 ze ciekly system reakcji jest systemem homogennym, to jest system w którym katalizator znajduje sie w roztworze i nie istnieje jako faza kompleksu katalizatora w alkilatorze lub transalkilatorze, ani nie sa w nich zawieszone lub zdyspergowane stale katalizatory. Uzyskuje sie to przez kontrolowanie szybkosci ostroznego dodawania etylenu to znaczy dodawanie etylenu z szybkoscia, która gwarantuje, ze w alkilatorze podczas mieszania reagentów i katalizatora w temperaturze reakcji nie bedzie zadnego nadmiaru etylenu.Sposób wedlug wynalazku, polega na jednoczesnym I ciaglym wprowadzaniu etylenu, benzenu i katalizatora AlCI3 do pierwszej strefy reakcji lub alkilatora utrzymywanych w temperaturze 140-200°C i pod cisnieniem wystarczajacym do utrzymania reagentów zasadniczo w fazie cieklej; w którym reakcja lub czas przebywania wynosi przynajmniej 15 minut; ilosc AlCl3 waha sie w zakresie od okolo 0,0010 do okolo 0,0025 moll na mol etylenu; etylen dodaje sie z szybkoscia od okolo 300 do 1500 moll na mol na godzine skumulowanego AICl3, a stosunek grup etylowych do pierscieni benzenowych walkllacie (stosunek E/B) waha sie w zakresie od okolo 0,3 do 0,9; ciaglym przesylaniu produktu reakcji z tej pierwszej strefy reakcyjnej do drugiej strefy reakcyjnej lub transalkilatora i utrzymywaniu go tam przez okres przynajmniej 15 minut w temperaturze w zakresie 140-200°C I ciaglym usuwaniu otrzymanego produktu reakcji z drugiej strefy reakcyjnej.Okreslenie „skumulowany AlCl3" uzyte powyzej oraz w opisie I PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.