PL95692B1 - Sposob katalitycznego otrzymywania p-i-o-ksylenu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania p-ksylenu i o-ksylenu przez izomeryzacje mieszaniny ksylenów- glównie m-ksylenu. Mieszanine te stanowi frakcja ksylenowa pochodzenia petro- lub karbochemicznego zawierajaca okolo 21% p-ksylenu, 22% o-ksylenu, 55% m-ksylenu oraz etylobenzen, z której wydziela sie o-ksylen na drodze destylacji frakcjonowanej, a nastepnie wydziela sie p-ksylen na drodze niskotemperaturowej krystalizacji. Para ksylen stosowany jest do produkcji bezwodnika tereftalowego, który stanowi surowiec do produkcji wlókien poliestrowych, natomiast z o-ksylenu otrzymuje sie bezwodnik ftalowy stosowany jeako surowiec do produkcji plastyfikatorów dla tworzyw sztucznych.W procesie izomeryzacji ksylenów surowiec stanowi mieszanina weglowodorów aromatycznych C8, z których uprzednio wydzielone zostaly glówne ilosci izomerów orto i para ksylenu. Mieszanina ta zwykle charakteryzuje sie skladem: etylobenzen 8-20% wag. p-ksylen 6-10% wag. o-ksylen 6—9% wag. m-ksylen do 100% Znany jest proces izomeryzacji ksylenów prowadzony w skali przemyslowej w fazie gazowej (bez wodoru) w obecnosci katalizatora glinokrzemianowego w ukladzie reaktorowym typu „Termofor". Stosowany jest takze proces izomeryzacji ksylenów opracowany przez firme „Maruzen", w którym katalizator stanowia metale nieszlachetne naniesione na glinokrzemian. Ostatnio firma „Mobil" opracowala proces izomeryzacji pod nazwa LTI, który prowadzi sie w fazie cieklej wobec katalizatora zeolitowego. Wyzej wymienione procesy prowadzi sie bez uzycia wodoru.Opracowano równiez technologie izomeryzacji ksylenów w oparciu o katalizatory posiadajace zdolnosc izomeryzacji obok ksylenów równiez etylobenzenu, które jednoczesnie charakteryzuja sie dluzszym okresem aktywnej pracy i mniejsza zdolnoscia krakowania w porównaniu z katalizatorem glinikorzemianowym.Zastosowano je w procesie „Octafining" (katalizator Pt na Al203 lub AI203(Si02), który prowadzi sie w fazie gazowej w atmosferze wodoru.2 95 692 Wyzej wymienione procesy katalityczne izomeryzacji ksylenów charakteryzuja sie tym, ze obok glównych produktów tworza sie równiez, w wyniku reakcji ubocznych, niepozadane produkty jak np. benzen (do 1,5%), toluen (do 5%) oraz trójmetylobenzyny (do 2%).Stwierdzono, ze mozna w znacznym stopniu zahamowac wyzej wymienione procesy uboczne poprzez wprowadzenie do surowca wsadowego: benzenu, toluenu oraz weglowodorów aromatycznych C9 (trójmetylobenzeny) w ilosciach, które tworza sie zwykle, w czasie prowadzenia procesu izomeryzacji, z glównego surowca. Ilosci tworzacych sie produktów ubocznych benzenu, toluenu i trójmetylobenzenów zaleza w znacznym stopniu od stosowanego katalizatora i parametrów procesu.Sposób wedlug wynalazku polega na poddaniu procesowi izomeryzacji mieszaniny ksylenów zubozonej w p-ksylen i o-ksylen przez wprowadzenie dodatku benzenu, toluenu i trój metylobenzenów, w ilosciach, które zwykle powstaja wdanym rezimie technologicznym. Proces prowadzi sie w temperaturze 415—460°C pod cisnieniem 17 do 30 atn, z dodatkiem gazu wodoronosnego w obecnosci katalizatora Pt/Al203. Z otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej wydziela sie o- i p-ksylen znanym sposobem.Przyklad I. Proces izomeryzacji ksylenów prowadzono w cisnieniowym reaktorze typu przeplywowego, w którym znajdowal sie katalizator Pt/Al203 o nastepujacych wlasnosciach fizycznych: powierzchnia wlasciwa 250 m2/g, gestosc pozorna 1,120 g/cm3, gestosc rzeczywista 2,530 g/cm3, sredni promien kapilar 29 A°, porowatosc 55,7%. Zastosowano surowiec o skladzie: etylobenzen 11,68%, p-ksylen ,54%, m-ksylen 52,26%, o-ksylen 25,42%. Parametry procesu: temperatura 420°C, cisnienie 20 atn, stosunek molowy H2: surowiec = 10 :1, obciazenie katalizatora = 2,1 l/godz. W uzyskanym produkcie stwierdzono: 18,15% p-ksylenu, 23,9% o-ksylenu, 43,36% m-ksylenu, 8,3% etylobenzenu oraz produkty uboczne reakcji w ilosciach: benzen 0,6%, toluen 2,89%, trójmetylobenzeny 1,11%, co oznacza, ze laczna ilosc produktów ubocznych wynosila 4,6%. Nastepnie prowadzono proces w warunkach jak wyzej zmieniajac sklad surowca wsadowego poprzez dodanie do wyzej wymienionego 1,91% toluenu, 0,2% benzenu oraz 0,53% trójmetylobenzenów. W produkcie stwierdzono zawartosc: 18,22% p-ksylenu, 23,3% o-ksylenu, 43,51% m-ksylenu, 9,68% etylobenzenu oraz produkty uboczne w ilosci: benzenu 0,39%, toluenu 2,32%, trójmetylobenzeny 0,85%, co oznacza, ze tym przypadku laczna ilosc nowopowstalych produktów ubocznych wyniosla 0,92%.Przyklad II. Proces izomeryzacji ksylenów prowadzono jak w przykladzie 1 zmieniajac tylko parametry procesu: temperatura 430°C, cisnienie 30 atn. W produkcie uzyskanym z surowca nie zawierajacego benzenu, toluenu i trójmetylobenzenów stwierdzono: 19,01 p-ksylenu, 22,3% o-ksylenu, ^2,52% m-ksylenu, 7,82% etylobenzenu oraz produkty uboczne w ilosciach: benzen 1,84%, toluen 5,16%, trójmetylobenzyny 2,12%, co oznacza, ze laczna ilosc produktów ubocznych wyniosla 9,12%. Nastepnie prowadzono proces w warunkach jak wyzej stosujac zmodyfikowany sklad surowca, jak w przykladzie 1. W tym przypadku w uzyskanym produkcie stwierdzono: 18,85% p-ksylenu, 22,4% o-ksylenu, 42,39% m-ksylenu, 7,56% etylobenzenu oraz produkty uboczne w ilosciach: benzen 0,74%, toluen 4,26%, trójmetylobenzeny 1,05%, co oznacza, ze laczna ilosc nowpowstalych produktów ubocznych wyniosla 3,41%.Przyklad III. Proces izomeryzacji ksylenów prowadzono w warunkach jak w przykladzie 1. Z surowca nie zawierajacego benzenu, toluenu i trójmetylobenzenów stwierdzono: 17,23% p-ksylenu, 20,30% o-ksylenu, 48,02% m-ksylenu, 8,70% etylobenzenu oraz produkty uboczne w ilosciach: benzen 0,56%, toluen 2,73%, trójmetylobenzeny 0,98%, co oznacza, ze laczna ilosc produktów ubocznych wyniosla 4,27%. Nastepnie prowadzono proces stosujac surowiec jak wyzej z dodatkiem: benzen 0,3%, toluen 2,5%, trójmetylobenzeny 0,8%. W tym przypadku uzyskany produkt zawieral: 17,92% p-ksylenu, 19,89% o-ksylenu, 47,78% m-ksylenu, 8,62% etylobenzenu oraz produkty uboczne w ilosciach*,benzen 0,38%, toluen 2,78%, trójmetylobenzeny 0,88%, co oznacza, ze dodatkowo powstala laczna ilosc produktów ubocznych wyniosla 0,44%. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób katalitycznego otrzymywania para- i orto-ksylenu w procesie izomeryzacji glównie m-ksylenu prowadzonym w temperaturze 415-460°C, pod cisnieniem 17-30 atn, w atmosferze gazu wodoronosnego w obecnosci katalizatora Pt/Al203, znamienny tym, ze prowadzi sie go stosujac surowiec z dodatkiem benzenu, toluenu i trójmetylobenzenów w ilosci zblizonej do ilosci, która tworzy sie w czasie trwania procesu wdanym rezimie technologicznym. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL