RU2261854C1 - Способ алкилирования бензола этиленом - Google Patents

Способ алкилирования бензола этиленом Download PDF

Info

Publication number
RU2261854C1
RU2261854C1 RU2004114647/04A RU2004114647A RU2261854C1 RU 2261854 C1 RU2261854 C1 RU 2261854C1 RU 2004114647/04 A RU2004114647/04 A RU 2004114647/04A RU 2004114647 A RU2004114647 A RU 2004114647A RU 2261854 C1 RU2261854 C1 RU 2261854C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alkylation
transalkylation
reactor
benzene
ethylene
Prior art date
Application number
RU2004114647/04A
Other languages
English (en)
Inventor
М.Н. Рогов (RU)
М.Н. Рогов
Х.Х. Рахимов (RU)
Х.Х. Рахимов
ров М.Х. Ишми (RU)
М.Х. Ишмияров
чин С.И. М (RU)
С.И. Мячин
А.В. Прокопенко (RU)
А.В. Прокопенко
О.Л. Елин (RU)
О.Л. Елин
М.Л. Павлов (RU)
М.Л. Павлов
утдинов А.А. Гал (RU)
А.А. Галяутдинов
Р.А. Басимова (RU)
Р.А. Басимова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Салаватнефтеоргсинтез"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Салаватнефтеоргсинтез" filed Critical Открытое акционерное общество "Салаватнефтеоргсинтез"
Priority to RU2004114647/04A priority Critical patent/RU2261854C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2261854C1 publication Critical patent/RU2261854C1/ru

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Использование: нефтепереработка и нефтехимия. Сущность: реакции алкилирования и трансалкилирования проводятся в одну стадию путем загрузки в один реактор двух различных катализаторов. Первым по ходу сырья - катализатор алкилирования EBEMAX-1, второй - трансалкилирования EBEMAX-2. Массовое соотношение катализаторов (5-1):1, соответственно. Процесс проводят при 380-450°С. Технологический результат: повышение выхода этилбензола и селективности процесса алкилирования при одновременном снижении энергозатрат и эксплуатационных расходов процесса алкилирования бензола этиленом. 1 табл.

Description

Изобретение относится к получению этилбензола путем каталитического алкилирования бензола этиленом.
Известен способ получения этилбензола путем алкилирования бензола этиленом с использованием каталитической композиции, включающей цеолит, а также оксиды кремния, алюминия, магния или природные глины или их комбинации. Каталитическое алкилирование проводят при 100-350°С, давлении 10-50 атм, объемной скорости 0,1-200 ч-1 и мольном соотношении бензол:этилен 1-20. (Патент Италии №97120884/25 от 11.12.1997, кл. B 01 J 29/76).
Известен также способ алкилирования бензола этиленом в присутствии катализатора, содержащего цеолит и оксид алюминия. Каталитическое алкилирование осуществляют в интервале температур 100-300°С, в интервале давлений 10-50 атм, при объемной скорости подачи сырья в интервале 0,1-200 ч-1 и при мольном соотношении бензол:этилен 1-20. (Патент Италии №99108253/04 от 20.02.2001, кл. С 07 С 02/66).
Известен способ получения этилбензола путем взаимодействия бензола с этиленом при температуре 100-250°С и мольном отношении бензол:этилен (3-10):1 в присутствии кислотного цеолитсодержащего катализатора. (Патент США №4849570, кл. С 07 С 02/68).
Известен способ получения этилбензола в присутствии катализатора, в котором первый пористый неорганический материал представляет собой ZSM-5, а второй пористый неорганический материал является силикалитом 1 или силикалитом 2. (Патент США №2001131562/04 от 20.07.2003, кл. B 01 J 37/00).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ алкилирования бензола этиленом и трансалкилирования диэтилбензолов. (Технологический регламент производства этилбензола цеха №46 ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» - прототип, см. электронную версию указанного источника в приложении к настоящему описанию).
Согласно прототипу алкилирование бензола этиленом и трансалкилирование диэтилбензолов осуществляют по следующим реакциям.
Основной реакцией алкилирования бензола этиленом, протекающей в реакторе алкилирования на цеолитном катализаторе, является реакция между бензолом и этиленом с образованием этилбензола:
Figure 00000001
Кроме основной реакции в реакторе алкилирования протекают побочные реакции, как с участием основного сырья, так и с участием примесей, содержащихся в сырье. Этилбензол алкилируется с образованием диэтилбензолов и триэтилбензолов:
Figure 00000002
В результате деструкции алкильных групп при алкилировании образуются ксилолы:
Figure 00000003
Необходимый для этого водород образуется за счет реакции дегидроконденсации ароматических соединений, в результате которых получаются смолообразные вещества, обедненные водородом (реакции коксообразования).
Основными продуктами конверсии толуола - примеси в свежем бензоле - являются ксилол и бензол
Figure 00000004
В реакторе трансалкилирования в результате реакции переалкилирования (межмолекулярной миграции алкильных групп между бензолом и диэтилбензолом) образуется этилбензол:
Figure 00000005
Описание технологической схемы
Алкилирование бензола этиленом
Бензольная шихта-1, массовая доля бензола в которой не менее 98,0%, нагревается от 155-160°С до 233-242°С за счет тепла алкилата-1. Затем шихта-1 двумя потоками поступает на испарение и перегрев. Основной поток шихты-1 с температурой паров 380-425°С направляется в первую секцию реактора алкилирования.
Реактор алкилирования состоит из 6-ти секций, в каждой из которых находится слой катализатора.
Второй поток - «холодная» шихта-1 с температурой паров 260- 280°С направляется в секции реактора алкилирования для охлаждения внутренних технологических потоков.
В трубопровод основного потока шихты-1 на входе в реактор алкилирования и в «холодный» поток в каждую секцию подается этилен. В реакторе в присутствии цеолитсодержащего катализатора ЕВЕМАХ-1, следующего химического состава: SiO2 69,0; Al2О3 30,97; N2O 0,03% мас., соответственно (см. электронную версию технологического регламента в приложении к настоящему описанию) протекает реакция алкилирования бензола этиленом при температуре 380-425°С и давлении 17-24 атм.
Процесс алкилирования экзотермический. Снижение температуры потока на входе в каждую следующую секцию реактора осуществляется «холодным» потоком шихты-1.
Температура в каждой секции реактора, давление на входе в реактор, на выходе из него и перепад давления по реактору контролируется.
Процесс трансалкилирования диэтилбензолов в этилбензол
Процесс трансалкилирования осуществляется в реакторе. Диэтилбензолы в смеси с возвратным бензолом - шихта-2 нагреваются от 80-90°С до 240-250°С за счет тепла алкилата-2. Затем шихта-2 поступает на испарение и перегрев в печь. Из печи пары шихты-2 с температурой 420-460°С поступают в реактор трансалкилирования.
В реакторе в присутствии цеолитсодержащего катализатора трансалкилирования ЕВЕМАХ-2, следующего химического состава: SiO2 72,0; Al2O3 27,94; К2О 0,06% мас., соответственно (см. электронную версию технологического регламента в приложении к настоящему описанию) протекает реакция трансалкилирования-переалкилирования диэтилбензолов в этилбензол при температуре 420-460°С и давлении 17-24 атм.
Реактор трансалкилирования состоит из 3-х секций, в которых находятся слои катализатора. Температура в каждой секции реактора, а также давление на входе в реактор, на выходе их него и перепад давления по реактору контролируются.
Как показало обследование работы цеха №46 производства этилбензола по описанной выше технологии в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», выход этилбензола в процессе трансалкилирования диэтилбензолов в этилбензол весьма низок. Одновременно, селективность процесса алкилирования бензола этиленом недостаточна.
Целью предлагаемого изобретения является повышение выхода этилбензола и селективности совмещенного процесса алкилирования-трансалкилирования при одновременном снижении энергозатрат и эксплуатационных расходов.
Поставленная цель достигается за счет одновременного проведения процессов алкилирования и трансалкилирования путем загрузки в один и тот же реактор алкилирования бензола этиленом катализаторов двух различных типов. Первым по ходу сырья в реакторе загружается катализатор алкилирования, а вторым трансалкилирования. При этом массовое соотношение катализаторов (5-1):1, соответственно. Процесс осуществляется при температуре 380-450°С.
Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ отличается от известного использованием одновременно, в одном реакторе - алкилаторе различных цеолитсодержащих катализаторов (алкилирования ЕВЕМАХ-1 и трансалкилирования ЕВЕМАХ-2). При этом первым по ходу сырья загружается катализатор алкилирования, а вторым - трансалкилирования. Массовое соотношение катализаторов (5-1):1, соответственно. Температура совмещенного процесса 380-450°С.
Указанный прием позволяет заключить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Анализ известных способов алкилирования бензола этиленом и трансалкилирования диэтилбензолов в этилбензол показал, что использование катализаторов алкилирования и трансалкилирования для получения этилбензола известно. Известен и факт проведения реакций при температурах 380-425°С. Однако только факт загрузки в один реактор первым по ходу сырья катализатора алкилирования, а затем катализатора трансалкилирования при массовом соотношении катализаторов (5-1):1, соответственно, и осуществление процесса при температуре 380-450°С позволяет увеличить выход этилбензола, улучшить селективность совмещенного процесса при одновременном снижении энергозатрат и эксплуатационных расходов.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем и осуществляется по следующим реакциям.
Основной реакцией алкилирования бензола этиленом, протекающей в реакторе алкилирования на цеолитном катализаторе, является реакция между бензолом и этиленом с образованием этилбензола:
Figure 00000006
Кроме основной реакции в реакторе алкилирования протекают побочные реакции как с участием основного сырья, так и с участием примесей, содержащихся в сырье. Этилбензол алкилируется с образованием диэтилбензолов и триэтилбензолов:
Figure 00000007
В результате деструкции алкильных групп при алкилировании образуются ксилолы:
Figure 00000008
Необходимый для этого водород образуется за счет реакции дегидрокондесации ароматических соединений, в результате которых получаются смолообразные вещества, обедненные водородом (реакции коксообразования).
Основными продуктами конверсии толуола - примеси в свежем бензоле - являются ксилол и бензол
Figure 00000009
В нижних слоях реактора в результате реакции трансалкилирования (переалкилирования, межмолекулярной миграции алкильных групп между бензолом и диэтилбензолом) образуется этилбензол:
Figure 00000010
Описание технологической схемы
Бензольная шихта нагревается от 155-160°С до 233-242°С за счет тепла алкилата. Затем шихта двумя потоками поступает на испарение и перегрев. Основной поток шихты с температурой паров 380-450°С направляется в первую секцию реактора.
Реактор состоит из 6-ти секций, в каждой из которых находится слой катализатора. Катализатор алкилирования ЕВЕМАХ-1 загружен в 3-5 верхних секциях, а трансалкилирования-переалкилирования ЕВЕМАХ-2 в 1-3 нижних секциях, соответственно. Массовое соотношение катализаторов (5-1):1.
Второй поток - «холодная» шихта с температурой паров 260-280°С направляется в секции реактора для охлаждения внутренних технологических потоков.
В трубопровод основного потока шихты на входе в реактор и в «холодный» поток в каждую секцию подается этилен.
В реакторе в присутствии цеолитсодержащих катализаторов ЕВЕМАХ-1,2 протекают реакции алкилирования бензола этиленом и трансалкилирования-переалкилирования деэтилбензолов (межмолекулярной миграции алкильных групп между бензолом и диэтилбензолом) при температуре 380-450°С и давлении 17-24 атм.
Процесс - экзотермический. Снижение температуры потока на входе в каждую следующую секцию реактора осуществляется «холодным» потоком шихты.
Температура в каждой секции реактора, давление на входе в реактор, на выходе из него и перепад давления по реактору контролируется.
Загрузка в один и тот же реактор двух различных катализаторов: первый из которых (по ходу сырья) катализатор алкилирования, а второй - катализатор трансалкилирования, позволяет полностью решить проблему алкилирования бензола и трансалкилирования-переалкилирования диэтилбензолов в одном и том же реакторе. При этом нет необходимости использовать блок трансалкилирования, который выведен из эксплуатации. В связи с вышеизложенным в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» достигнуто значительное увеличение выхода этилбензола и улучшение селективности процесса при снижении энергозатрат и эксплуатационных расходов.
Пример 1.
Бензольная шихта нагревается от 155-160°С до 233-242°С за счет тепла алкилата. Затем шихта двумя потоками поступает на испарение и перегрев. Основной поток шихты с температурой паров 380°С направляется в первую секцию реактора.
Реактор я состоит из 6-ти секций, в каждой из которых находится слой катализатора. В трех верхних секциях - катализатор алкилирования ЕВЕМАХ-1, в трех нижних - катализатор трансалкилирования-переалкилирования ЕВЕМАХ-2. Массовое соотношение катализаторов 1:1.
Второй поток - «холодная» шихта с температурой паров 260-280°С направляется в секции реактора для охлаждения внутренних технологических потоков.
В трубопровод основного потока шихты на входе в реактор и в «холодный» поток в каждую секцию подается этилен.
В реакторе в присутствии цеолитсодержащих катализаторов ЕВЕМАХ-1, 2 протекают реакции алкилирования бензола этиленом и трансалкилирования-переалкилирования диэтилбензолов при температуре 380°С и давлении 17 атм.
Влияние условий проведения совмещенного процесса алкилирования-трансалкилирования на углеводородный состав продуктов реакций и выход этилбензола на пропущенный бензол (селективность) приведены в таблице.
Данные остальных примеров также представлены в таблице.
Figure 00000011

Claims (1)

  1. Способ двухстадийного алкилирования бензола этиленом и трансалкилирования диэтилбензолов в этилбензол, проводимый в паровой фазе под давлением на цеолитсодержащих катализаторах алкилирования EBEMAX-1 и трансалкилирования EBEMAX-2, отличающийся тем, что реакции проводятся в одну стадию путем загрузки в один реактор двух различных катализаторов, первый по ходу сырья - катализатор алкилирования, второй - трансалкилирования, массовое соотношение катализаторов (5-1):1 соответственно, процесс проводят при 380-450°С.
RU2004114647/04A 2004-05-13 2004-05-13 Способ алкилирования бензола этиленом RU2261854C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114647/04A RU2261854C1 (ru) 2004-05-13 2004-05-13 Способ алкилирования бензола этиленом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114647/04A RU2261854C1 (ru) 2004-05-13 2004-05-13 Способ алкилирования бензола этиленом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2261854C1 true RU2261854C1 (ru) 2005-10-10

Family

ID=35851213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004114647/04A RU2261854C1 (ru) 2004-05-13 2004-05-13 Способ алкилирования бензола этиленом

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261854C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технологический регламент производства этилбензола цеха № 46 ОАО "Салаватнефтеоргсинтез". 2003. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2277081C2 (ru) Интегрированный процесс получения алкенилзамещенного ароматического соединения
KR101120186B1 (ko) 알킬방향족의 제조
JP3802060B2 (ja) 液相アルキル化及び気相アルキル交換反応を用いてエチルベンゼンを製造する連続的方法
EP2207760B1 (en) Heavy aromatics processing catalyst and process of using the same
KR101156410B1 (ko) 다중 촉매에 의한 액상 알킬화 방법
TWI356815B (en) Alkylaromatics production using dilute alkene
KR101015754B1 (ko) 다중상 알킬방향족의 제조방법
KR100967976B1 (ko) 방향족 탄화수소의 알킬화반응을 위한 반응성 증류 공정
TW200808685A (en) Alkylaromatics production
KR20060109503A (ko) 방향족 알킬화 방법
JP2002532443A (ja) 改良された芳香族化合物アルキル化方法
US7186873B2 (en) Manufacture of xylenes by reactive distillation of reformate
JP5156166B2 (ja) 芳香族アルキル化法
EP1056694B1 (en) Reactive distillation process for the production of xylenes
JP5461553B2 (ja) Ｅｍｍ−１２を用いるアルキル芳香族化合物の製造方法
JP4251428B2 (ja) 中間噴霧システムを備えた多段反応システム
WO2010039661A1 (en) Process for ethylbenzene production
TW201105627A (en) Aromatic alkylation process with reduced byproduct formation
JPH10182509A (ja) 気相アルキル化−液相アルキル交換方法
RU2261854C1 (ru) Способ алкилирования бензола этиленом
RU2261853C1 (ru) Способ алкилирования бензола этиленом
WO2021091433A1 (ru) Способ и система алкилирования ароматических углеводородов олефинами
JP2001072611A (ja) 多相アルキル化−アルキル交換方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170202