RU2208599C2 - Способ получения моноалкилированных ароматических соединений (варианты) и способ переалкилирования ароматических углеводородов - Google Patents
Способ получения моноалкилированных ароматических соединений (варианты) и способ переалкилирования ароматических углеводородов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2208599C2 RU2208599C2 RU99108253/04A RU99108253A RU2208599C2 RU 2208599 C2 RU2208599 C2 RU 2208599C2 RU 99108253/04 A RU99108253/04 A RU 99108253/04A RU 99108253 A RU99108253 A RU 99108253A RU 2208599 C2 RU2208599 C2 RU 2208599C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aromatic hydrocarbon
- zeolite
- ers
- range
- olefin
- Prior art date
Links
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 title description 10
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 44
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 81
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 25
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 23
- 238000010555 transalkylation reaction Methods 0.000 claims description 16
- OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 1,2-di(propan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1C(C)C OKIRBHVFJGXOIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 12
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 claims description 11
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 8
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 7
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 2
- KVNYFPKFSJIPBJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1CC KVNYFPKFSJIPBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract 1
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 59
- 239000000047 product Substances 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N propylbenzene Chemical compound CCCC1=CC=CC=C1 ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 101000648997 Homo sapiens Tripartite motif-containing protein 44 Proteins 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 102100028017 Tripartite motif-containing protein 44 Human genes 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002152 alkylating effect Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 2
- 150000005195 diethylbenzenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- UNEATYXSUBPPKP-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diisopropylbenzene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC(C(C)C)=C1 UNEATYXSUBPPKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetate;iron(3+) Chemical compound [Fe+3].OCCN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JNSODIXUPQZCLR-UHFFFAOYSA-M 6-azoniaspiro[5.5]undecane;hydroxide Chemical compound [OH-].C1CCCC[N+]21CCCCC2 JNSODIXUPQZCLR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical class [H]C#C* 0.000 description 1
- 239000012013 faujasite Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
- C07C15/02—Monocyclic hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/54—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
- C07C2/64—Addition to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C2/66—Catalytic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
- C07C6/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond
- C07C6/12—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring
- C07C6/126—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring of more than one hydrocarbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- C07C2521/04—Alumina
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
- C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- C07C2529/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
Abstract
Использование: нефтехимия. Сущность: проводят алкилирование ароматического углеводорода олефином, содержащим от 2 до 4 атомов углерода, или переалкилирование полиалкилароматическим углеводородом в присутствии цеолита ERS-10. Технический результат: увеличение селективности по отношению к моноалкилированному продукту. 3 с. и 34 з.п.ф-лы, 2 табл.
Description
Описывается способ получения моноалкилированных ароматических соединений, предусматривающий алкилирование ароматического углеводорода олефином, содержащим от 2 до 4 атомов углерода, или переалкилирование полиалкилароматическим углеводородом в присутствии цеолита ERS-10.
Прежние способы, довольно широко используемые в нефтехимической промышленности, получения алкилароматических соединений и, в частности, кумола и этилбензола, предусматривают использование катализатора на основе фосфорной кислоты и инфузорной земли в неподвижном слое для кумола и AlCl3, в суспензии при получении этилбензола и кумола.
Однако эти способы имеют недостатки, связанные с отрицательным воздействием на окружающую среду и безопасность; действительно, использование этих катализаторов является особенно проблематичным вследствие коррозии, побочного производства токсичных органических продуктов и размещения истощенных катализаторов.
Возможность замены этих катализаторов незагрязняющими, некоррозионными и регенерируемыми материалами, такими как, например, цеолитные катализаторы, известна в течение некоторого времени. Использование Х- и Y-цеолитов для получения кумола было описано впервые в 1965 г. (Minachev, Кг. М., Isakov, Ya. I. , Garanin, V.I., Piguzova, L.I., Bogomov, V.I. and Vitukina, A.S., Neftekhimiya, 5 (1965), 676). Затем в работе (Venuto, P.В., Hamilton, L.A., Landis, P. S. and Wise, J.J., J. Catal., 5 (1966), 81) описано алкилирование бензола легкими олефинами, такими как пропилен и этилен, катализированное цеолитами с фожазитной структурой (X и Y) и, поэтому, с широкими порами. Эти цеолиты могут быть стабилизированы путем обмена с редкой землей.
В патенте US 3251897 описано алкилирование ароматических соединений в жидкой фазе, катализированное пористыми кристаллическими алюмосиликатами, среди которых X, Y и морденит. В патенте US 4292458 описано использование цеолитов типа ZSM-5, в частности боралита со структурой типа ZSM-5, способного катализировать алкилирование бензола пропиленом.
Этот тип цеолитной системы, однако, возможно благодаря очень малым каналам, обеспечивает только получение кумола с довольно низкой селективностью. Поэтому, в целом, можно сказать, что цеолиты являются активными в алкилировании ароматических соединений олефинами, но имеют различное поведение в отношении селективности. Реакция алкилирования в действительности сопровождается последующими вторичными реакциями, такими как полиалкилирование, и параллельными реакциями, такими как олигомеризация олефинов. Олигомеры затем, в свою очередь, могут алкилировать ароматику, давая тяжелые алкилированные продукты, или претерпевать расщепление, давая легкие олефины, отличные от главного реагента, с получением, таким образом, при последующем алкилировании других алкилированных побочных продуктов.
Получение моноалкилированных углеводородов путем переалкилирования полиалкилированных ароматических углеводородов, в котором используются цеолиты с небольшими, средними и большими порами, описано, например, в патентах US 3385906, US 4169111 и ЕР 308097.
В частности, реакция переалкилирования полиалкилированных ароматических углеводородов может быть выполнена после стадии алкилирования путем воздействия на полиалкилированные продукты, извлеченные ниже по потоку стадии алкилирования. Использование цеолитных катализаторов для получения моноалкилированных ароматических углеводородов путем переалкилирования полиалкилированных продуктов на стадии после стадии алкилирования описано в патентах US 3385906, US 4774377, US 4168111 и ЕР 308097, где комбинируют способы алкилирования и переалкилирования с получением лучших выходов моноалкилированных ароматических соединений.
Патенты ЕР 432814, ЕР 439632, ЕР 629599 и ЕР 687500 описывают получение моноалкилированных ароматических углеводородов из ароматических углеводородов путем алкилирования, переалкилирования и комбинированного способа алкилирования и переалкилирования, катализированных бета-цеолитом.
Объектом изобретения является способ получения моноалкилированных ароматических соединений, предусматривающий алкилирование ароматического углеводорода олефином, содержащим от 2 до 4 атомов углерода, или переалкилирование полиалкилароматическим углеводородом в присутствии катализатора, содержащего цеолит ERS-10.
Способ по настоящему изобретению имеет более высокую селективность по отношению к моноалкилированному продукту; в частности, имеется низкое образование тяжелых продуктов (диалкилированных продуктов) и н-пропилбензола.
Цеолит ERS-10 является пористым кристаллическим материалом, описанным в патенте ЕР 796821, имеющим мольный состав оксидов в их кальцинированной и безводной форме, соответствующий следующей общей формуле:
m M2/nO • z Х2O3 • YO2,
в которой m - число между 0,01 и 10, М - Н+ и/или катион щелочного или щелочноземельного металла с валентностью n, z - число между 0 и 0,02, Х представляет один или более элементов, выбранных из алюминия, железа, галлия, бора, ванадия, мышьяка, сурьмы, хрома и марганца, и Y представляет один или более элементов, выбранных из кремния, германия, титана, циркония, характеризующихся следующим дифракционным рентгеновским спектром порошков (записанным с помощью вертикального гониометра, оборудованного электронной импульсно-счетной системой, и с использованием СuКα (λ=1,54178А), содержащим основные пики, представленные в таблице А.
m M2/nO • z Х2O3 • YO2,
в которой m - число между 0,01 и 10, М - Н+ и/или катион щелочного или щелочноземельного металла с валентностью n, z - число между 0 и 0,02, Х представляет один или более элементов, выбранных из алюминия, железа, галлия, бора, ванадия, мышьяка, сурьмы, хрома и марганца, и Y представляет один или более элементов, выбранных из кремния, германия, титана, циркония, характеризующихся следующим дифракционным рентгеновским спектром порошков (записанным с помощью вертикального гониометра, оборудованного электронной импульсно-счетной системой, и с использованием СuКα (λ=1,54178А), содержащим основные пики, представленные в таблице А.
В таблице А d является межплоскостным расстоянием, I/I0•100 представляет относительную интенсивность, рассчитанную путем измерения высоты пика и отнесенную в процентах к высоте пика наибольшей интенсивности, обозначение "ос" указывает очень сильную интенсивность (60-100), "с" - сильную интенсивность (40-60), "ср" - среднюю интенсивность (20-40) и "н" - слабую интенсивность (0-20).
М выбирают, предпочтительно, из натрия, калия, водорода или их смесей. В соответствии с особенно предпочтительным аспектом настоящего изобретения цеолит ERS-10 находится в кислотной форме, т.е. в форме, в которой катионные участки М цеолита являются, предпочтительно, занятыми водородными ионами. Особенно предпочтительно, не менее 80% катионных участков являются занятыми водородными ионами. Х предпочтительно, алюминий, a Y - предпочтительно, кремний. Цеолит может использоваться как таковой или экструдироваться с соответствующими связующими неорганическими оксидами с формованием цилиндрических или сферических гранул, или гранул других обычно используемых форм. Лигандами, например, могут быть оксид алюминия, кремнеземы, SiO2-Al2О3, глины. Предпочтительно используется оксид алюминия. Конечный катализатор содержит от 10 до 90 мас.%, предпочтительно от 20 до 80 мас.% цеолита ERS-10.
Ароматическими углеводородами, которые подвергают алкилированию или переалкилированию согласно настоящему изобретению, являются бензол, толуол, ксилол и их смеси. Ароматическим углеводородом является, предпочтительно, бензол.
Олефинами, которые используются для алкилирования ароматических углеводородов согласно настоящему изобретению, являются олефины, содержащие от 2 до 4 атомов углерода, предпочтительно этилен или пропилен. Олефины являются чистыми или смешанными с С2-4-парафинами, но предпочтительно реакцию осуществлять в отсутствие диенов, ацетиленов, сульфированных соединений или соединений, содержащих азот, которые могут дезактивировать катализатор.
Полиалкилированными ароматическими углеводородами, которые используют для переалкилирования, являются полиалкилированные ароматические углеводороды, содержащие две или более алкильные группы, каждая из которых может иметь от 2 до 4 атомов углерода. Они являются, предпочтительно, диалкилбензолами, такими как диэтилбензолы или диизопропилбензолы. Продуктами реакции, которые предпочтительно получают способом настоящего изобретения, являются этилбензол, полученный реакцией бензола с этиленом, или полиэтилбензолы, предпочтительно диэтилбензолы, и кумол, по реакции бензол с пропиленом или полиизопропилбензолами, предпочтительно диизопропилбензолами.
Реакция алкилирования в промышленном масштабе может осуществляться непрерывным, полунепрерывным или периодическим способом и в газообразной фазе, жидкой фазе или смешанной фазе; для того, чтобы поддерживать температуру в предпочтительном интервале и снизить побочное получение ароматических полиалкилированных продуктов, катализатор может размещаться в различных слоях в реакторе. Гашение осуществляется между одним и другим слоем инертными растворителями и/или частью ароматических соединений и/или частью олефина.
В соответствующих условиях в одном слое могут быть получены высокие соотношения ароматика:олефин без увеличения общего соотношения, с очевидным преимуществом последующего разделения и рециклирования ароматики. Регулирование температуры может осуществляться либо путем гашения реагентов и/или инертных продуктов, либо при охлаждении между слоями, например при введении хладагентов. Реакция алкилирования может, соответственно, проводиться в двух или более реакторах последовательно, промежуточно охлаждаемых для регулирования температуры. Питание олефинов может, соответственно, распределяться между различными реакторами и слоями реактора, при необязательном разбавлении самого олефина ароматическим или инертным продуктом для обеспечения регулирования температуры. Подача олефина осуществляется в таком количестве, чтобы получать мольное соотношение ароматика:олефин в пределах от 1 до 20, предпочтительно между 2 и 8.
Температура реакции находится в интервале от 100oС до 300oС, предпочтительно между 120oС и 230oС; давление находится в интервале от 1000 кПа до 5000 кПа, предпочтительно от 2000 кПа до 4500 кПа; объемная скорость WHSV находится в интервале от 0,1 до 200 ч-1, предпочтительно между 1 и 10 ч-1. Комбинация температурных условий и давления предпочтительно выбирается таким образом, чтобы гарантировать, что реакция алкилирования имеет место по меньшей мере частично в жидкой фазе и, даже более предпочтительно, по существу в жидкой фазе.
Реакция переалкилирования проводится в температурном интервале от 100 до 350oС, в интервале давления от 1000 до 5000 кПа и интервале объемной скорости WHSV от 0,1 до 200 ч-1. Предпочтительно температура находится в интервале между 150 и 300oС, давление - между 2000 и 4500 кПа, а скорость WHSV - между 0,1 и 10 ч-1. Реакция переалкилирования предпочтительно находится в таких условиях, что имеет место по меньшей мере частично в жидкой фазе, даже более предпочтительно, в таких условиях, что имеет место, по существу, в жидкой фазе.
Мольное соотношение между ароматическим углеводородом и полиалкилароматическим углеводородом может варьироваться от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 10.
В соответствии с предпочтительным аспектом для повышения выхода моноалкилированного продукта в реакции ароматических соединений с легкими олефинами и, в частности, бензола с этиленом с получением этилбензола и бензола с пропиленом с получением кумола цеолит ERS-10 может быть использован в том же реакторе, в котором имеет место процесс алкилирования, где при достаточном времени пребывания количество полиалкилированных побочных продуктов может быть снижено по отношению к моноалкилированному продукту.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения для получения лучших выходов моноалкилированного продукта продукт, полученный при алкилировании, может быть разделен на (а) фракцию ароматического углеводорода, (в) фракцию моноалкилированного ароматического соединения и (с) фракцию полиалкилированных ароматических соединений, и эта последняя фракция повторно подается в реактор алкилирования, где подвергается реакции переалкилирования с получением моноалкилированного продукта. В соответствии с предпочтительным аспектом настоящего изобретения фракция (с) полиалкилированных ароматических соединений подвергается переалкилированию в отдельном реакторе, где она вступает в контакт с питанием ароматического углеводорода в присутствии катализатора, содержащего цеолит ERS-10.
Например, фракция "кумольных отстоев", полученная в способе алкилирования с получением кумола, может быть использована в качестве полиалкилированного ароматического углеводорода, преимущественно состоящего из диизопропилбензолов.
Дополнительный аспект настоящего изобретения поэтому относится к способу получения монолкилированных ароматических углеводородов, предусматривающий:
1) взаимодействие ароматического углеводорода с С2-4-олефином в условиях алкилирования в присутствии катализатора, содержащего цеолит ERS-10;
2) разделение полученного продукта на (а) фракцию, содержащую ароматический углеводород, (в) фракцию, содержащую моноалкилированный ароматический углеводород? и (с) фракцию, содержащую поли-алкилированные ароматические углеводороды;
3) взаимодействие фракции (с), содержащей полиалкилированные ароматические углеводороды, с ароматическим углеводородом в условиях переалкилирования в присутствии цеолита ERS-10.
1) взаимодействие ароматического углеводорода с С2-4-олефином в условиях алкилирования в присутствии катализатора, содержащего цеолит ERS-10;
2) разделение полученного продукта на (а) фракцию, содержащую ароматический углеводород, (в) фракцию, содержащую моноалкилированный ароматический углеводород? и (с) фракцию, содержащую поли-алкилированные ароматические углеводороды;
3) взаимодействие фракции (с), содержащей полиалкилированные ароматические углеводороды, с ароматическим углеводородом в условиях переалкилирования в присутствии цеолита ERS-10.
Стадии 1) и 3), предпочтительно, осуществляют в условиях частично жидкой фазы, даже более предпочтительно, в условиях по существу жидкой фазы.
ПРИМЕР 1 (получение цеолита ERS-10)
10,4 г тетраэтилортосиликата добавляют при перемешивании к раствору, состоящему из 45 г деминерализованной воды, 0,204 г изопропилата алюминия, 0,19 г гидроокиси натрия и 1,71 г 6-азониаспиро-(5,5)ундекан гидроксида (Q). Эти операции выполняют при комнатной температуре. После завершения гидролиза получают опалесцентный раствор, имеющий следующий состав, выраженный в мольных соотношениях:
SiO2:Аl2O3=100:1
Na+:SiO2=0,095:1
Q:SiO2=0,2:1
H2O:SiO2=50:1
OH-:SiO2=0,295:1
Раствор затем загружают в стальной автоклав, расположенный в термошкафу и выдерживаемый при 170oC, при самозарождающемся давлении в течение 14 суток. После охлаждения до комнатной температуры кристаллический продукт отделяют от маточного раствора фильтрацией, промывают деминерализованной водой и сушат в термошкафу при 120oС в течение 2 ч.
10,4 г тетраэтилортосиликата добавляют при перемешивании к раствору, состоящему из 45 г деминерализованной воды, 0,204 г изопропилата алюминия, 0,19 г гидроокиси натрия и 1,71 г 6-азониаспиро-(5,5)ундекан гидроксида (Q). Эти операции выполняют при комнатной температуре. После завершения гидролиза получают опалесцентный раствор, имеющий следующий состав, выраженный в мольных соотношениях:
SiO2:Аl2O3=100:1
Na+:SiO2=0,095:1
Q:SiO2=0,2:1
H2O:SiO2=50:1
OH-:SiO2=0,295:1
Раствор затем загружают в стальной автоклав, расположенный в термошкафу и выдерживаемый при 170oC, при самозарождающемся давлении в течение 14 суток. После охлаждения до комнатной температуры кристаллический продукт отделяют от маточного раствора фильтрацией, промывают деминерализованной водой и сушат в термошкафу при 120oС в течение 2 ч.
Состав кристаллического материала, определенный с помощью элементарного химического анализа, является следующим:
67 SiO2:1 Аl2O3:0,5 Q2O:0,3 Na2O:7 Н2О.
67 SiO2:1 Аl2O3:0,5 Q2O:0,3 Na2O:7 Н2О.
Полученный материал является кристаллическим алюмосиликатом, имеющим дифракционную рентгенограмму (полученную с помощью вертикального гониометра, оборудованного электронной импульсо-счетной системой с использованием излучения СuКα λ=1,544178Е), как описано в патенте ЕР 796821, пример 1, таблица 3. Образец затем прокаливают при 550oС в течение 5 ч в токе воздуха. Химическим анализом установлен следующий состав:
67 SiO2:1 Аl2O3:0,3 Na2O.
67 SiO2:1 Аl2O3:0,3 Na2O.
Дифракционный рентгеновский спектр порошков, относящихся к этому образцу в кислотной форме, является таким, как указано в патенте ЕР 796821, пример 1, таблица 4.
Кальцинированный продукт затем подвергают процессу обмена в кислотной форме путем повторной обработки раствором ацетата аммония при 80oС, промывают деминерализованной водой и прокаливают при 550oС в течение 5 ч. Остаточное содержание натрия в полученном таким образом образце равняется менее 100 ч. на млн.
ПРИМЕР 2 (тест на алкилирование: синтез кумола).
Катализатор в виде порошка ERS-10, полученного в примере 1, превращают в таблетки, просеивают в частицы, имеющие размеры 20-40 меш, и испытывают в способе алкилирования бензола пропиленом с получением кумола. 3 г этого катализатора загружают в реактор с неподвижным слоем, имеющий диаметр 1,2 см, снабженный контейнером с внутренним термометром, в который вводят термопару для регулирования температуры. Реактор погружают на нагретую масляную баню для лучшего регулирования температуры. Катализатор сначала активируют в азоте при 180oС для исключения каких-либо остаточных следов присутствующей здесь влаги.
Условиями, предназначенными для испытания на алкилирование, являются:
Мольное соотношение бензол:пропилен=7:1
Температура - 150oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Продукты анализируют при помощи газового хроматографа (типа Hewlett-Packard 5890, снабженного детектором ионизации пламени), имеющего капиллярную колонку PONA (50 м х 0,21 мм х 0,5 мкм).
Мольное соотношение бензол:пропилен=7:1
Температура - 150oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Продукты анализируют при помощи газового хроматографа (типа Hewlett-Packard 5890, снабженного детектором ионизации пламени), имеющего капиллярную колонку PONA (50 м х 0,21 мм х 0,5 мкм).
Результаты испытаний:
Время в потоке (ч) - 22,5
Превращение пропилена (%) - 99,3
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,25
Кумол - 92,64
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 158
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 5,88
Другие - 0,92
Селективность (%)
(С9/С6) - 94,82
(С9/С3) - 89,52
(ИПБ'ы/C3) - 97,93
где (С9/С6) - селективность кумола по отношению к бензолу;
(C9/С3) - селективность кумола по отношению к пропилену;
(ИПБ'ы/C3) - селективность изопропилбензолов (ИПБ'в) (кумол, диизопропилбензолы) по отношению к пропилену.
Время в потоке (ч) - 22,5
Превращение пропилена (%) - 99,3
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,25
Кумол - 92,64
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 158
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 5,88
Другие - 0,92
Селективность (%)
(С9/С6) - 94,82
(С9/С3) - 89,52
(ИПБ'ы/C3) - 97,93
где (С9/С6) - селективность кумола по отношению к бензолу;
(C9/С3) - селективность кумола по отношению к пропилену;
(ИПБ'ы/C3) - селективность изопропилбензолов (ИПБ'в) (кумол, диизопропилбензолы) по отношению к пропилену.
ПРИМЕР 3 (испытание на алкилирование: синтез кумола).
Повторяют пример 2 в следующих условиях:
Температура - 170oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Результаты испытаний:
Время в потоке (ч) - 22,5
Превращение пропилена (%) - 99,5
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,23
Кумол - 88,34
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 265
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 10,45
Другие - 0,72
Селективность (%)
(С9/С6) - 91/37
(С9/С3) - 83,71
(ИПБ'ы/C3) - 98,68
ПРИМЕР 4
Повторяют пример 2 в следующих условиях:
Мольное соотношение бензол:пропилен=7:1
Температура - 185oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Результаты испытаний:
Время в потоке (ч) - 87,5
Превращение пропилена (%) - 99,5
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,21
Кумол - 86,61
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 360
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 12,3
Другие - 0,68
Селективность (%)
(С9/С6) - 89,98
(С9/C3) - 81,43
(ИПБ'ы/C3) - 98,56
ПРИМЕР 5 (сравнительный)
Повторяют пример 2 с использованием в качестве катализатора цеолита USY (330 HUA фирмы Tosoh Corporation) в следующих условиях:
Загруженный катализатор - 3,0 г
Мольное соотношение бензол:пропилен=7:1
Температура - 150oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Результаты испытаний:
Превращение пропилена (%) - 98,1
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,33
Кумол - 73,5
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 170
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 21,88
Другие - 4,51
Селективность (%)
(С9/С6) - 79,36
(С9/С3) - 63,69
(ИПБ'ы/С3) - 91,93
При сравнении этих результатов с результатами, полученными в тех же рабочих условиях в примере 2, можно видеть, что цеолит ERS-10 имеет намного более высокую селективность к кумолу, чем цеолит Y по отношению как к бензолу, так и к пропилену. Необходимо также отметить, что как в примере 2, так и в сравнительном примере 5 превращение пропилена является одинаковым, а когда речь идет о получении изопропилбензолов (ИПБ'ов), значения, полученные с цеолитом ERS-10, являются намного выше значений, полученных с цеолитом Y.
Температура - 170oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Результаты испытаний:
Время в потоке (ч) - 22,5
Превращение пропилена (%) - 99,5
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,23
Кумол - 88,34
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 265
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 10,45
Другие - 0,72
Селективность (%)
(С9/С6) - 91/37
(С9/С3) - 83,71
(ИПБ'ы/C3) - 98,68
ПРИМЕР 4
Повторяют пример 2 в следующих условиях:
Мольное соотношение бензол:пропилен=7:1
Температура - 185oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Результаты испытаний:
Время в потоке (ч) - 87,5
Превращение пропилена (%) - 99,5
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,21
Кумол - 86,61
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 360
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 12,3
Другие - 0,68
Селективность (%)
(С9/С6) - 89,98
(С9/C3) - 81,43
(ИПБ'ы/C3) - 98,56
ПРИМЕР 5 (сравнительный)
Повторяют пример 2 с использованием в качестве катализатора цеолита USY (330 HUA фирмы Tosoh Corporation) в следующих условиях:
Загруженный катализатор - 3,0 г
Мольное соотношение бензол:пропилен=7:1
Температура - 150oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Результаты испытаний:
Превращение пропилена (%) - 98,1
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,33
Кумол - 73,5
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 170
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 21,88
Другие - 4,51
Селективность (%)
(С9/С6) - 79,36
(С9/С3) - 63,69
(ИПБ'ы/С3) - 91,93
При сравнении этих результатов с результатами, полученными в тех же рабочих условиях в примере 2, можно видеть, что цеолит ERS-10 имеет намного более высокую селективность к кумолу, чем цеолит Y по отношению как к бензолу, так и к пропилену. Необходимо также отметить, что как в примере 2, так и в сравнительном примере 5 превращение пропилена является одинаковым, а когда речь идет о получении изопропилбензолов (ИПБ'ов), значения, полученные с цеолитом ERS-10, являются намного выше значений, полученных с цеолитом Y.
ПРИМЕР 6 (сравнительный)
Повторяют пример 2 с использованием в качестве катализатора морденита CBV40 (фирма PQ Corporation) в следующих условиях:
Загруженный катализатор - 3,0 г
Мольное соотношение бензол:пропилен=7:1
Температура - 150oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Результаты испытаний:
Превращение пропилена (%) - 99,8
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,31
Кумол - 89,1
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 163
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 10,58
Другие - 0,33
Селективность (%)
(C9/C6) - 91,85
(С9/С3) - 84,25
(ИПБ'ы/С3) - 99,05
Из сравнения этих результатов с результатами, полученными в тех же рабочих условиях в примере 2, видно, что цеолит ERS-10 имеет намного более высокую селективность к кумолу, чем морденит по отношению как к бензолу, так и к пропилену. Также в этом случае необходимо отметить, что как в примере 2, так и в сравнительном примере 6 превращение пропилена является одинаковым, в случае же получения изопропилбензолов (ИПБ'ов) значения, полученные с цеолитом ERS-10, значительно выше значений, полученных с морденитом.
Повторяют пример 2 с использованием в качестве катализатора морденита CBV40 (фирма PQ Corporation) в следующих условиях:
Загруженный катализатор - 3,0 г
Мольное соотношение бензол:пропилен=7:1
Температура - 150oС
Давление - 3800 кПа
WHSV - 1 ч-1
Результаты испытаний:
Превращение пропилена (%) - 99,8
Распределение нормализованных продуктов по отношению к бензолу (мас.%)
Олигомеры - 0,31
Кумол - 89,1
н-Пропилбензол (ч. на млн/кумол) - 163
Диизопропилбензолы (ДИПБ'ы) - 10,58
Другие - 0,33
Селективность (%)
(C9/C6) - 91,85
(С9/С3) - 84,25
(ИПБ'ы/С3) - 99,05
Из сравнения этих результатов с результатами, полученными в тех же рабочих условиях в примере 2, видно, что цеолит ERS-10 имеет намного более высокую селективность к кумолу, чем морденит по отношению как к бензолу, так и к пропилену. Также в этом случае необходимо отметить, что как в примере 2, так и в сравнительном примере 6 превращение пропилена является одинаковым, в случае же получения изопропилбензолов (ИПБ'ов) значения, полученные с цеолитом ERS-10, значительно выше значений, полученных с морденитом.
Следовательно, цеолит ERS-10 приводит к более высокому получению кумола и к более низкому образованию побочных продуктов, таких как диизопропилбензолы, олигомеры и н-пропилбензол.
ПРИМЕР 7 (каталитическое испытание на переалкилирование)
Испытание на переалкилирование проводят с использованием катализатора ERS-10, полученного, как описано в примере 1, переработанного в таблетки, имеющие размеры 20-40 меш. Испытание проводят в установке непрерывного действия с неподвижным слоем, где загружается 2,0 г катализатора.
Испытание на переалкилирование проводят с использованием катализатора ERS-10, полученного, как описано в примере 1, переработанного в таблетки, имеющие размеры 20-40 меш. Испытание проводят в установке непрерывного действия с неподвижным слоем, где загружается 2,0 г катализатора.
Жидкостное питание состоит из смеси бензола (80 мас.%) и 1,3-диизопропилбензола (20 мас.%).
Условия проведения реакции следующие:
Температура - 200, 220 и 240oС
Давление - 5000 кПа
WHSV - 5 ч-1
Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Температура - 200, 220 и 240oС
Давление - 5000 кПа
WHSV - 5 ч-1
Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Claims (36)
1. Способ алкилирования ароматических углеводородов, предусматривающий взаимодействие ароматического углеводорода с олефином, содержащим от 2 до 4 атомов углерода, в присутствии катализатора, содержащего цеолит ERS-10.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют в интервале температур 100-300oС, в интервале давлений 1000-5000 кПа, при объемной скорости WHSV в интервале 0,1-200,0 ч-1 и при мольном отношении [ароматика]: [олефин] в интервале 1-20.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что температура находится между 120 и 230oС, давление - между 2000 и 4500 кПа, объемная скорость WHSV - между 1 и 10 ч-1 и мольное отношение между ароматикой и олефином - между 2 и 8.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что предусматривает взаимодействие ароматического углеводорода с олефином в условиях по меньшей мере частично жидкой фазы.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что предусматривает взаимодействие ароматического углеводорода с олефином в условиях, по существу, жидкой фазы.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что катионные участки цеолита ЕRS-10 преимущественно заняты водородными ионами.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что по меньшей мере 80% катионных участков занято водородными ионами.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что цеолит ERS-10 основан на оксидах алюминия и кремния.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что цеолит ERS-10 комбинируют с неорганическим оксидом в качестве лиганда.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что неорганическим оксидом является оксид алюминия.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что цеолит ERS-10 берут в количестве 20-80 мас.%.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что ароматический углеводород выбирают из бензола, толуола, ксилола или их смесей.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что ароматическим углеводородом является бензол.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что олефин выбирают из этилена и пропилена.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что олефин добавляют по меньшей мере в две стадии.
16 Способ по п.1, отличающийся тем, что используют последовательно два или более каталитических слоев или реакторов.
17. Способ переалкилирования ароматических углеводородов, предусматривающий взаимодействие ароматического углеводорода с полиалкилированным ароматическим углеводородом в присутствии катализатора, содержащего цеолит ERS-10.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что его осуществляют при температуре 100-350oС, при давлении 1000-5000 кПа, при объемной скорости WHSV 0,1-200,0 ч-1 и с мольным отношением между ароматическим углеводородом и полиалкилированным ароматическим углеводородом в интервале 1-30.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что температура находится между 150 и 300oС, давление - между 2000 и 4500 кПа, объемная скорость WHSV - между 1 и 10 ч-1 и мольное соотношение между ароматическим углеводородом и полиалкилированным ароматическим углеводородом - между 1 и 10.
20. Способ по любому из пп.17-19, отличающийся тем, что предусматривает взаимодействие ароматического углеводорода с полиалкилированным ароматическим углеводородом в условиях по меньшей мере частично жидкой фазы.
21. Способ по п.17, отличающийся тем, что ароматический углеводород выбирают из бензола, толуола, ксилола или их смесей.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что ароматическим углеводородом является бензол.
23. Способ по п.17, отличающийся тем, что полиалкилированный ароматический углеводород выбирают из диэтилбензола и диизопропилбензола.
24. Способ по п.17, отличающийся тем, что цеолит ERS-10 основан на оксидах алюминия и кремния.
25. Способ по п.17, отличающийся тем, что цеолит ERS-10 комбинируют с неорганическим оксидом в качестве лиганда.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что цеолит ERS-10 находится в количестве 20-80 мас.%.
27. Способ по п. 17, отличающийся тем, что катионные участки цеолита ERS-10 преимущественно заняты ионами водорода.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что по меньшей мере 80% катионных участков занято ионами водорода.
29. Способ получения моноалкилированных ароматических углеводородов, предусматривающий 1) взаимодействие ароматического углеводорода с С2-4-олефином в условиях алкилирования в присутствии катализатора, содержащего цеолит ERS-10; 2) разделение полученного продукта на а) фракцию, содержащую ароматический углеводород, (в) фракцию, содержащую моноалкилированный ароматический углеводород и (с) фракцию, содержащую полиалкилированные ароматические углеводороды; 3) взаимодействие фракции, содержащей полиалкилированные ароматические углеводороды, с ароматическим углеводородом в условиях переалкилирования в присутствии катализатора, содержащего цеолит ERS-10.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что стадию (1) осуществляют при температуре 100-300oС, давлении 1000-5000 кПа, объемной скорости WHSV 0,1-200,0 ч-1 и с мольным соотношением [ароматика]:[олефин] 1-20, а стадию (3) осуществляют при 100-350oС, давлении 1000-5000 кПа, при объемной скорости WHSV 0,1-200,0 ч-1 и с мольным соотношением между ароматическим углеводородом и полиалкилированным ароматическим углеводородом 1-30.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что на стадии (1) температуру поддерживают в интервале 120-230oС, давление - в интервале 2000-4500 кПа, объемную скорость WHSV - в интервале 1-10 ч-1 и мольное соотношение между ароматикой и олефином - в интервале 2-8, а на стадии (3) температуру поддерживают в интервале 150-300oС, давление - в интервале 2000-4500 кПа, объемную скорость WHSV - в интервале 1-10 ч-1 и мольное соотношение между ароматическим углеводородом и полиалкилированным ароматическим углеводородом - в интервале 1-10.
32. Способ по любому из пп.29-31, отличающийся тем, что он предусматривает взаимодействие ароматического углеводорода с олефином в условиях по меньшей мере частично жидкой фазы.
33. Способ по п.29, отличающийся тем, что по меньшей мере 80% катионных участков цеолита ERS-10 занято ионами водорода.
34. Способ по п.29, отличающийся тем, что цеолит ERS-10 основан на оксидах алюминия и кремния.
35. Способ по п.29, отличающийся тем, что ароматическим углеводородом является бензол.
36. Способ по п.29, отличающийся тем, что олефин выбирают из этилена и пропилена.
37. Способ по п.29, отличающийся тем, что полиалкилированным ароматическим углеводородом является диэтилбензол или диизопропилбензол.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI98A000735 | 1998-04-07 | ||
| IT98MI000735A IT1299035B1 (it) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | Processo per la preparazione di composti aromatici monoalchilati |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99108253A RU99108253A (ru) | 2001-02-20 |
| RU2208599C2 true RU2208599C2 (ru) | 2003-07-20 |
Family
ID=11379681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99108253/04A RU2208599C2 (ru) | 1998-04-07 | 1999-04-06 | Способ получения моноалкилированных ароматических соединений (варианты) и способ переалкилирования ароматических углеводородов |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6005152A (ru) |
| EP (1) | EP0949227B1 (ru) |
| CA (1) | CA2265099C (ru) |
| DE (1) | DE69911677T2 (ru) |
| DK (1) | DK0949227T3 (ru) |
| ES (1) | ES2207909T3 (ru) |
| IT (1) | IT1299035B1 (ru) |
| RU (1) | RU2208599C2 (ru) |
| SA (1) | SA99200132B1 (ru) |
| ZA (1) | ZA992444B (ru) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1304792B1 (it) * | 1998-12-22 | 2001-03-29 | Agip Petroli | Composizione catalitica per l'upgrading di idrocarburi aventi puntidi ebollizione nell'intervallo della nafta. |
| ES2628745T3 (es) * | 2001-02-07 | 2017-08-03 | Badger Licensing Llc | Producción de compuestos alquilaromáticos |
| WO2006107470A1 (en) | 2005-03-31 | 2006-10-12 | Exxonmobil Chemical Patents, Inc. | Multiphase alkylaromatics production |
| WO2006107462A1 (en) | 2005-03-31 | 2006-10-12 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process and catalyst for the transalkylation of aromatics |
| CA2603048C (en) | 2005-03-31 | 2011-06-07 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Alkylaromatics production using dilute alkene |
| US7501547B2 (en) | 2006-05-10 | 2009-03-10 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Alkylaromatics production |
| JP5604101B2 (ja) | 2006-05-24 | 2014-10-08 | エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク | モノアルキル化された芳香族化合物の製造 |
| US7732651B2 (en) * | 2006-06-01 | 2010-06-08 | Chevron Oronite Company, Llc | Method of making an alkylated aromoatic using acidic ionic liquid catalyst |
| WO2008097737A1 (en) * | 2007-02-09 | 2008-08-14 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. A Corporation Of The State Of Delaware | Improved alkylaromatic production process |
| US8242320B2 (en) * | 2010-03-31 | 2012-08-14 | Uop Llc | Cumene production with high selectivity |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4899007A (en) * | 1979-01-31 | 1990-02-06 | Mobil Oil Corporation | Aromatic conversion reactions with zeolitic catalyst composition of improved shape selectivity |
| US4891458A (en) * | 1987-12-17 | 1990-01-02 | Innes Robert A | Liquid phase alkylation or transalkylation process using zeolite beta |
| IT1270230B (it) * | 1994-06-16 | 1997-04-29 | Enichem Sintesi | Composizione catalitica e processo per l'alchilazione di composti aromatici |
| IT1283284B1 (it) * | 1996-03-21 | 1998-04-16 | Eniricerche Spa | Zeolite ers-10 e procedimento per la sua preparazione |
| US6002057A (en) * | 1996-09-06 | 1999-12-14 | Exxon Chemical Patents Inc. | Alkylation process using zeolite beta |
| IT1290846B1 (it) * | 1996-12-12 | 1998-12-14 | Enichem Spa | Composizione catalitica e processo per l'alchilazione e/o la transalchilazione di composti aromatici |
| US6043402A (en) * | 1997-06-16 | 2000-03-28 | Uop Llc | Method for minimizing diarylalkane formation in alkylation-transalkylation process using zeolite beta |
| US5877370A (en) * | 1997-06-16 | 1999-03-02 | Uop Llc | Method for minimizing diarylalkane formation in alkylation of aromatics by olefins by zeolite beta |
-
1998
- 1998-04-07 IT IT98MI000735A patent/IT1299035B1/it active IP Right Grant
-
1999
- 1999-03-29 CA CA002265099A patent/CA2265099C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-30 ZA ZA9902444A patent/ZA992444B/xx unknown
- 1999-03-30 EP EP99201005A patent/EP0949227B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-30 DK DK99201005T patent/DK0949227T3/da active
- 1999-03-30 DE DE69911677T patent/DE69911677T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-30 ES ES99201005T patent/ES2207909T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-05 US US09/285,752 patent/US6005152A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-06 RU RU99108253/04A patent/RU2208599C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-05-16 SA SA99200132A patent/SA99200132B1/ar unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0949227A1 (en) | 1999-10-13 |
| ES2207909T3 (es) | 2004-06-01 |
| CA2265099A1 (en) | 1999-10-07 |
| EP0949227B1 (en) | 2003-10-01 |
| IT1299035B1 (it) | 2000-02-07 |
| DE69911677D1 (de) | 2003-11-06 |
| ITMI980735A1 (it) | 1999-10-07 |
| CA2265099C (en) | 2009-01-20 |
| DE69911677T2 (de) | 2004-08-05 |
| DK0949227T3 (da) | 2004-02-09 |
| US6005152A (en) | 1999-12-21 |
| ZA992444B (en) | 1999-10-01 |
| SA99200132B1 (ar) | 2006-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2385328C (en) | Aromatics alkylation | |
| US5198595A (en) | Alkylation of aromatic compounds | |
| US5243116A (en) | Alkylation of aromatic compounds | |
| CA2004509C (en) | Liquid phase alkylation or transalkylation process using zeolite beta | |
| US5371310A (en) | Process for preparing short chain alkyl aromatic compounds | |
| EP1896381A2 (en) | Alkylation process using uzm-8 zeolite | |
| WO1997045384A9 (en) | Aromatic conversion processes and zeolite catalyst useful therein | |
| AU1605600A (en) | Aromatic alkylation process | |
| MXPA01011139A (es) | Produccion de alquilaromaticos. | |
| KR20090100450A (ko) | 이중 구역 방향족 알킬화 방법 | |
| RU2208599C2 (ru) | Способ получения моноалкилированных ароматических соединений (варианты) и способ переалкилирования ароматических углеводородов | |
| KR100186839B1 (ko) | 방향족 화합물의 알킬화방법 | |
| WO2009079136A1 (en) | Hydrocarbon conversion process using emm-10 family molecular sieve | |
| AU745785B2 (en) | Process to alkylate an aromatic with a dilute stream comprising propylene and ethylene | |
| EP1567465A2 (en) | Process for aromatics alkylation employing zeolite beta prepared by the in-extrudate method | |
| CA2033021C (en) | A process and a catalyst composition of alkylating benzene or substituted benzene or transalkylating alkylated benzene | |
| EP0148147B1 (en) | Process for para selective alkylation of aromatic hydrocarbons | |
| US11820723B2 (en) | Production of alkylaromatic compounds | |
| MXPA99003167A (en) | Process for the preparation of monoalkylated aromatic compounds | |
| JP2023548551A (ja) | アルキル芳香族化合物の製造 | |
| KR100543270B1 (ko) | 방향족 화합물 전환방법 및 이 방법에 유용한 제올라이트촉매 | |
| JPH08198781A (ja) | アルキルベンゼンの製造方法 | |
| WO2012087690A2 (en) | Methods for removing unsaturated aliphatic hydrocarbons from a hydrocarbon stream using clay | |
| Perego et al. | The development of a new zeolite catalyst for the production of cumene: a case history |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150407 |