RU2331622C2 - Гидрокрекинг дифенилалканов - Google Patents
Гидрокрекинг дифенилалканов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2331622C2 RU2331622C2 RU2006102513/04A RU2006102513A RU2331622C2 RU 2331622 C2 RU2331622 C2 RU 2331622C2 RU 2006102513/04 A RU2006102513/04 A RU 2006102513/04A RU 2006102513 A RU2006102513 A RU 2006102513A RU 2331622 C2 RU2331622 C2 RU 2331622C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- cumene
- precisely
- hydrogen
- weight percent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C4/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
- C07C4/24—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting polyarylsubstituted aliphatic compounds at an aliphatic-aliphatic bond, e.g. 1,4-diphenylbutane to styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
- C07C1/24—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms by elimination of water
-
- 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
- C07C15/085—Isopropylbenzene
-
- 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
- C07C2521/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- C07C2521/08—Silica
-
- 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
- C07C2521/12—Silica and alumina
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
- C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
- C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
- C07C2523/44—Palladium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
- C07C2523/72—Copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
- C07C2523/74—Iron group metals
-
- 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
- C07C2529/064—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing iron group metals, noble metals or copper
-
- 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
- C07C2529/18—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
- C07C2529/20—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type containing iron group metals, noble metals or copper
- C07C2529/22—Noble metals
-
- 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
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу каталитического гидрокрекинга дифенилалкана для производства алкилбензола(-ов), включающему стадии: взаимодействия 2-метил-2,4-дифенилпентана с водородом с применением катализатора, содержащего металл, выбранный из группы, состоящей из группы IB таблицы Менделеева и соединений металлов VIII группы таблицы Менделеева, на кислотном носителе с получением изопропилбензола. Применение данного способа позволяет получать изопропилбензол в относительно мягких условиях, с минимальным образованием побочных продуктов. 4 з.п. ф-лы, 6 табл.
Description
Изобретение относится к каталитическому гидрокрекингу дифенилалкана для получения алкилбензола. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу каталитического гидрокрекинга 2-метил-2,4-дифенилпентана для получения изопропилбензола («кумола»).
Описание предшествующего уровня техники
Значительные количества дифенилалканов образуются в качестве побочных продуктов реакции в различных химических процессах, включая реакцию или производство (замещенных) бензолсодержащих соединений, таких как стирол, фенол, диалкилбензол или кумол. Например, 2-метил-2,4-дифенилпентан и 2,3-диметил-2,3-дифенилбутан образуются в качестве побочных продуктов во многих процессах с использованием кумола, таких как пероксидное окисление кумол-фенол или при извлечении кумола из кумилового спирта.
Патент WO 01/70714, представленный Sumitomo, описывает процессы, относящиеся к окислению изопропилбензола (также известного как «кумол») для получения пероксида изопропилбензола в качестве переносчика кислорода при эпоксидировании пропилена для получения пропиленоксида и изопропилбензолового спирта (кумилового спирта). Изопропилариловый спирт дегидратируется/гидрируется через стадию гидрогенолиза и возвращается в цикл для повторного применения. На стадии гидрогенолиза получается значительное количество кумолового димера в качестве нежелательного побочного продукта, поскольку кумол может оставаться в реакторе гидрирования после получения, но раньше чем его извлекут, может произойти дальнейшее гидрирование или образование димера.
Американский патент № 6455712, представленный Shell, описывает процесс получения соединений алкиленоксидов (известных как оксираны), таких как пропиленоксид, посредством окисления олефинов гидропероксидом алкилбензола, полученным окислением алкилбензола кислородом. Гидропероксид алкилбензола превращается в алкилариловый спирт, который дегидратируется/гидрируется в ходе многостадийного процесса гидрогенолиза, за которым следует фракционирование алкилбензолов с целью отделения от них побочных продуктов и их повторного применения для получения алкилбензола. Значительное количество алкиларилового спирта может превратиться в димеры/олигомеры алкилбензола, которые представляют собой побочные продукты.
Патент WO 02/072507, представленный Sumitomo, описывает процесс гидрокрекинга 2,3-диметил-2,3-дифенилбутан в присутствии меднохромового катализатора. Степень превращения при 220°С составляет только 84%. Кроме того, в процессах с участием кумола в качестве побочных продуктов обычно образуются другие димеры кумола, такие как 2-метил-2,4-дифенилпентан, которые не упоминаются в этом патенте.
Таким образом, желательно разработать эффективный способ, который позволял бы превратить нежелательные димеры или олигомеры алкилбензолов в ценный алкилбензол с высоким выходом при относительно низкой температуре и незначительными затратами, с тем чтобы алкилбензол можно было эффективно повторно использовать в коммерческих целях или в производстве.
Сущность изобретения
Изобретение направлено на процесс гидрокрекинга, включающий следующие стадии:
взаимодействие дифенилалкана, имеющего формулу R1R2C(Ph)-(C)n(H)m-C(Ph)R3R4, с водородом с применением катализатора, содержащего металл, выбранный из группы, состоящей из группы IB таблицы Менделеева и соединений металлов VIII группы таблицы Менделеева, на кислотном носителе для производства алкилбензола(-ов), имеющего структуру R1R2C(Ph)R5 и R6(Ph)CR3R4;
где общее число атомов углерода для R5 и R6 равно n; и
где каждая из групп R1, R2, R3, R4 представляет собой водород или углеводородную группу, имеющую 1-10 атомов углерода.
Детальное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к процессу каталитического гидрокрекинга дифенилалкана с целью получения алкилбензола. Наглядные примеры подходящих катализаторов для гидрокрекинга и гидрирования, не ограничивающие всего многообразия, включают катализаторы, состоящие из металлов VIII группы или IB группы, в частности меди, палладия, платины и никеля.
В особом варианте осуществления настоящего изобретения применяемый катализатор наносится на кислый носитель (также известный как «подложка»), главным образом на носитель, который находится в «кислотной водородной форме». Термин «кислотная водородная форма» означает, что 50% или более ионообменных катионов - протоны (также известные как «Н+» или «водородные (+) ионы»). Не углубляясь в теорию, это означает, что кислотные атомы водорода помогают промотировать реакцию гидрокрекинга и увеличивают кислотность катализатора. Высокоактивный катализатор способен к гидрокрекингу дифенилалкана в относительно мягких условиях, с минимальным образованием побочных продуктов, таких как алкилциклогексан, и более низкими затратами на энергию. Наглядные примеры кислотных подложек, которые не ограничивают всего многообразия, включают кремнезем, алюмокремнезем и цеолиты, такие как морденит, Na/H морденит, H-морденит, бета-цолит, Н-бета-цеолит, Y-цеолит, H-Y-цеолит и подобные. Когда применяются цеолиты, предпочтительно, чтобы они были в кислотной водородной форме.
Одна из особенностей настоящего изобретения состоит в том, что катализаторы содержат от 0,1 до 5 вес.%, точнее от 0,2 до 2 вес.% металлов VIII группы или соединений металлов VIII группы, где проценты рассчитаны как отношение веса металла к общему весу катализатора, а металлы, предпочтительно осажденные на кислотную подложку, более предпочтительно осажденные на кислотную подложку в кислотной водородной форме, являются главными компонентами катализатора сами по себе, или с промоторами или модификаторами, такими как палладий/золото, палладий/серебро, кобальт/цирконий, никель. Один наглядный пример подходящего каталитического материала включает оксид палладия или палладий, предпочтительно от 0,1 до 5,0 вес.% и более точно от 0,2 до 2,0 вес.%, рассчитанные как отношение веса металла к общему весу катализатора, нанесенные на подходящую подложку, например, цеолит (в особенности морденит или H-морденит) или оксид кремния. Предпочтительный катализатор включает от 0,2 до 2,0 вес.% палладия на H-мордените.
В качестве других особых вариантов осуществления настоящего изобретения металлы группы IB таблицы Менделеева, такие как медь, используются как главный компонент катализатора гидрирования, сами по себе или с промоторами и модификаторами, такими как хром, цинк, цирконий, алюминий, магний, редкоземельными металлами, металлами VIII группы таблицы Менделеева и т.д. Катализаторы, содержащие металлы группы IB, предпочтительно содержат от 10 до 80%, точнее от 30 до 75%, более точно от 50 до 70% веса оксида по отношению к общему весу катализатора, содержащего металлы группы IB, в особенности на кислой подложке и более точно на подложке в кислотной водородной форме. Конкретные примеры таких катализаторов, которые не ограничивают всего многообразия, включают катализаторы, такие как медь, медь Ренея, медь/хром, медь/цинк, медь/цинк/хром, медь/цинк/цирконий, медь/кремний, медь/алюминий и другие каталитические системы на основе меди в особенности те, которые наносятся на кислую подложку, более точно на подложку в кислотной водородной форме. Некоторые конкретные наглядные примеры включают коммерчески доступный катализатор медь на кремнеземе, Т-366 (содержащий приблизительно 54 вес.% меди на кремнеземе в виде пресс-экструдата или форм-экструдата), полученный из Sud Chiem; медный хромитовый катализатор, G-22/2, полученный из Sud Chiem; Cu/Zn/Zr катализатор, приготовленный по примеру 3 из американского патента 5475159; и т.д. Могут применяться комбинации этих катализаторов. Установлено, что такие катализаторы дают хорошие результаты при относительно низкой температуре. В одном наглядном варианте осуществления настоящего изобретения, который не ограничивает всего многообразия, эти катализаторы применяются преимущественно при температуре от 100 до 250°С. Такие катализаторы могут включать от 5 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, но возможные составы не ограничиваются этим. Далее такие катализаторы могут содержать от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 15 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности для подложки, в кислотной водородной форме. В качестве особого примера катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,1 весовых процентов до 20 весовых процентов редкоземельного металла, рассчитанных как отношение оксида редкоземельного металла к общему весу катализатора и от 10 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности подложки, в кислотной водородной форме. Далее конкретный катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов алюминия, рассчитанных как отношение алюминия к общему весу катализатора. Далее конкретный катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов циркония, рассчитанных как отношение циркония к общему весу катализатора и от 10 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности подложки, в кислотной водородной форме. Другой предпочтительный катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов циркония, рассчитанных как отношение циркония к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов алюминия, рассчитанных как отношение алюминия к общему весу катализатора и от 10 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности подложки, в кислотной водородной форме. Еще один предпочтительный катализатор содержит от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов меди, рассчитанных как отношение оксида меди к общему весу катализатора, от 10 весовых процентов до 80 весовых процентов цинка, рассчитанных как отношение оксида цинка к общему весу катализатора, от 0,05 весовых процентов до 30 весовых процентов магния, рассчитанных как отношение магния к общему весу катализатора, от 0,1 весовых процентов до 20 весовых процентов редкоземельного металла, рассчитанных как отношение оксида редкоземельного металла к общему весу катализатора и от 10 до 80 весовых процентов кислотного носителя, в частности подложки, в кислотной водородной форме.
В качестве особого варианта осуществления настоящего изобретения вышеупомянутые катализаторы гидрокрекинга восстанавливают водородом перед загрузкой в реактор. В наглядном примере, который не ограничивает всего многообразия, гидрокрекинговый катализатор крошится и сортируется по подходящему размеру частиц, например, 60-20 меш. Катализатор загружается в реактор и медленно восстанавливается при нагревании частиц катализатора при температуре, например, 150-250°С, при скорости подъема температуры от 1 до 10°°С, точнее от 1,5 до 5°С в минуту в потоке водорода в азоте, где содержание водорода в азоте составляет от 0,001 до 0,1, точнее 0,02-0,10 вес.%, при скорости потока 1-200, точнее 2-30 л/ч. Катализатор восстанавливается при 150-250°С в течение 1-10 часов и затем содержание водорода в азоте удваивается каждые 1-5 часов до тех пор, пока содержание водорода в азоте не достигнет 1-10, точнее 2-5 вес.%. Катализаторы, содержащие медь, предпочтительно восстанавливаются при температуре между 150-200°С для минимизации спекания. Катализатор восстанавливается в течение 1-5 часов и затем охлаждается в поддерживаемом газовом потоке. После охлаждения реактор закрывают без доступа воздуха и газовый поток останавливают. Реактор с катализатором открывают в атмосфере азота.
Частицы восстановленного катализатора, приготовленного по вышеописанной методике, загружают в реактор на подложку, например, изготовленную в виде пористой тарелки/лотка или экрана, возможно в среде азота. Восстановленный катализатор подбирают по размеру и форме так, чтобы он оставался на поверхности подложки.
Не ограничивая объем притязаний настоящего изобретения, дифенилалкан имеет формулу R1R2C(Ph)-(C)n(H)m-C(Ph)R3R4. Полученный алкилбензол имеет структуру R1R2C(Ph)R5 и R6(Ph)CR3R4, где общее число атомов углерода для R5 и R6 равно n; и где каждая из групп R1, R2, R3, R4 представляет собой водород или углеводородную группу, имеющую 1-10 атомов углерода.
Количество водорода меньше или равно 2n в зависимости от степени разветвления (C)n(H)m.
В качестве одного из вариантов осуществления настоящего изобретения дифенилалкан представляет собой 2-метил-2,4-дифенилпентан. Другой конкретный вариант осуществления относится к смеси 2-метил-2,4-дифенилпентана и 2,3-диметил-2,4-дифенилбутана.
В других конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения в ароматических кольцах дифенилалкана могут присутствовать дополнительные алкильные группы и полученный алкилбензол - это алкилбензол, выбранный из группы, состоящий из п-диизопропилбензола, м-диизопропилбензола, о-диизопропилбензола, 1-этил-4-изопропилбензола, 1-этил-3-изопропилбензола, 1-этил-4-изопропилбензола и смесей этого.
При проведении реакции гидрокрекинга давление должно находится в диапазоне от 0 до 400 фунтов на квадратный дюйм (psig), точнее от 5 до 300 фунтов на квадратный дюйм, более точно от 0 до 140 фунтов на квадратный дюйм (или 1-10 бар). Температура в реакторе для реакции гидрокрекинга составляет от 140 до 300°С, точнее от 160 до 280°С, более точно от 180 до 235°С.
Скорость потока для гидрирования должна быть отрегулирована так, чтобы поддерживать реакцию гидрокрекинга и возмещать потерю катализатором водорода. По меньшей мере, стехиометрическое количество водорода относительно димеров алкилбензола должно находиться в системе и быть доступным для реакции. В примере, не ограничивающем всего многообразия, малый избыток потока водорода обеспечивал абсорбцию водорода жидкостью, приспосабливаясь к характеру этой реакции, представляющей собой реакцию между газом и жидкостью.
Объемная скорость (WHSV) может варьироваться в широком интервале среди других условных параметров и может составлять от 0,1 до 100, от 0,2 до 20, точнее от 0,5 до 15 л/ч. Применяемое здесь понятие объемной скорости WHSV означает подачу единицы веса реакционной смеси, которая вводится в дистилляционный реактор, в час на единицу веса катализатора в реакторе с каталитическим слоем.
Степень превращения (в %) димера алкилбензола в алкилбензол, применяемая здесь, рассчитывается следующим образом:
В качестве конкретного варианта осуществления настоящего изобретения от 86,0 до 100,0 вес.%, точнее от 90 до 100%, более точно от 94 до 100%, еще более точно от 97,5 до 100 вес.% и еще более точно от 98 до 100 вес.% димера алкилбензола в среде реакции гидрокрекинга может быть превращено в соединения с единственным бензольным кольцом при температуре от 185 до 235°С. Температурные интервалы крекинга также могут быть от 140 до 300°С, точнее от 160 до 280°С. В качестве наглядного варианта осуществления 97,5 до 100 вес.% димера алкилбензола превращается в соединения с единственным бензольным кольцом при температуре от 185 до 235°С. В другом наглядном варианте осуществления от 97,5 до 100 вес.%, более точно от 98 до 100 вес.% димера алкилбензола превращается в соединения с единственным бензольным кольцом при температуре от 185 до 225°С.
В качестве особого варианта осуществления настоящего изобретения от 86,0 до 100,0 вес.%, точнее от 90 до 100%, более точно от 94 до 100% и еще более точно от 98 до 100 вес.% 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана может быть превращено в соединения с единственным бензольным кольцом, например изопропилбензол при температуре от 180 до 235°С. В качестве другого варианта осуществления настоящего изобретения от 86,0 до 100,0 вес.%, точнее от 90 до 100%, более точно от 94 до 100% и еще более точно от 98 до 100 вес.% 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана может быть превращено в соединения с единственным бензольным кольцом, например, изопропилбензол при температуре от 185 до 235°С. Похожие степени превращения крекинга могут быть достигнуты при температурах от 140 до 300°С, точнее от 160 до 280°С. В качестве наглядного варианта осуществления от 97,5 до 100 вес.% 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана превращается в кумол при температуре от 185 до 235°С. В качестве другого наглядного варианта осуществления от 97,5 и более, точнее от 98,0 до 100 вес.% 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана превращается в кумол при температуре от 185 до 225°С.
В качестве особого варианта осуществления настоящего изобретения от 86,0 до 100,0 вес.%, точнее от 90 до 100%, более точно от 94 до 100%, еще более точно от 97,5 до 100 вес.% и еще более точно от 98 до 100 вес.% смеси 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана и 2,3-диметил-2,4-дифенилбутана может быть превращено в соединения с единственным бензольным кольцом при температуре от 180 до 235°С. Похожие степени крекинга могут быть достигнуты при температурах от 140 до 300°С, точнее от 160 до 280°С. В качестве наглядного варианта осуществления от 97,5 до 100 вес.% смеси 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана и 2,3-диметил-2,4-дифенилбутана превращается в кумол при температуре от 185 до 235°С. В другом наглядном варианте осуществления от 97,5 до 100 вес.%, более точно от 98 до 100 вес.% смеси 2-метил-2,4-ди(3-изопропилфенил)пентана и 2,3-диметил-2,4-дифенилбутана превращается в кумол при температуре от 185 до 225°С.
Поток поступающего пара (возвращенного после фракционной дистилляции) может исходить из реактора с неподвижным слоем, из кубовой части каталитического дистилляционного реактора гидрирования алкилфенилового спирта, который может необязательно фракционироваться для отделения более легкого алкилфенилового спирта и т.д., или из процесса пероксидного окисления кумол-фенола. Эти потоки перед введением в реактор гидрокрекинга можно разбавлять алкилбензолом для уменьшения тепла, которое выделяется в реакции гидрокрекинга, тем самым улучшая управление реакцией гидрокрекинга.
В качестве наглядного примера поступающий исходный поток содержит от 0,1 до 100, точнее от 0,1 до 10 и более точно от 0,2 до 2 вес.% дифенилалкана; от 0 до 99, точнее от 25 до 95 и более точно от 60 до 90 вес.% алкилбензола; от 0 до 20, точнее от 0 до 5 и более точно от 0 до 1 вес.% алкенилбензола; и от 0 до 25, точнее от 0 до 10 и более точно от 0 до 5 вес.% алкилфенилового спирта. В качестве конкретного наглядного примера частного осуществления настоящего изобретения поступающий исходный поток содержит от 0,1 до 100, точнее от 0,1 до 10 и более точно от 0,2 до 2 вес.% 2,3-диметил-2,3-дифенилбутана и/или 2-метил-2,4-дифенилпентана; от 0 до 99, точнее от 25 до 95 и более точно от 60 до 90 вес.% кумола; от 0 до 20, точнее от 0 до 5 и более точно от 0 до 1 вес.% альфа-метилстирола; от 0 до 5 вес.% этилбензола, от 0 до 5 вес.% ди-, триизопропилбензола, этилбензола, пропилбензола, этилизопропилбензола и т.д. или смесей этого; и от 0 до 25, точнее от 0 до 10 и более точно от 0 до 5 вес.% кумилового спирта.
Изобретение будет пояснено следующими наглядными вариантами осуществления, которые приведены только с целью наглядности, а не для того, чтобы ограничить объем притязаний изобретения.
Описание наглядных вариантов осуществления
I. Наглядный вариант осуществления
I(A). Приготовление катализатора гидрокрекинга Pd-морденита
Смесь 1500 грамм натриевой формы морденита (имеющего следующие свойства: удельная поверхность 430 м2/г, средний размер кристаллитов около 1 микрона; адсорбционное поглощение циклогексана 7,6 см3/г; молярное соотношение кремний/алюминий 11,1), 9000 грамм нитрата аммония и 15 литров 1,5 М азотной кислоты нагревали до 50oC и перемешивали в течение 5 часов. Такую обработку морденита нитратом аммония в азотной кислоте повторяли дважды, каждый раз со свежими нитратом аммония и азотной кислотой. После каждой обработки твердое вещество отфильтровывали, промывали водой и сушили в течение ночи при температуре 120°C. Палладий добавляли к цеолиту на уровне 0,35 процента по весу, обрабатывая водным раствором, содержащим нитрат тетрааминпалладия и избыток нитрата аммония, приготовленные растворением 6,55 граммов нитрата тетрааминпалладия в 308 граммах деионизованной воды и добавляли к этому раствору 4,92 граммов нитрата аммония. Затем раствор палладия растирали вместе с 1083 граммами деалюминированного морденита, характеризующегося LOI (потеря веса при прокаливании) 10,6%. Содержащий палладий морденит постоянно перемешивали и затем добавляли 338 грамм оксида алюминия в форме псевдобемита (Catapal B, коммерчески доступный от Vista Chemical Company), имеющего LOI 28,4%, и перемешивали. Смесь экструдировали и экструдат размером 1,6 мм высушивали на воздухе в течение 16 часов при 125°С, а затем прокаливали на воздухе при 500°С в течение 2 часов. Катализатор измельчали и отсортировывали частицы размером 6-20 меш и затем восстанавливали, применяя методику IIA, описанную ниже.
IB. Гидрокрекинг димеров кумола с применением Pd катализатора на Н-мордените
Поток из кубовой части каталитического дистилляционного реактора для каталитической перегонки кумилового спирта с целью производства кумола испаряли для получения смеси, обогащенной димером кумола, которую разбавляли кумолом и вводили в неподвижный слой реактора для гидрирования, заполненный кислотным палладиевым катализатором на Н-мордените, как описано в разделе I(A), для гидрокрекинга при условиях, приведенных ниже в Таблице 1, а результаты показаны ниже в Таблице 2.
Таблица 1 | |
Скорость подачи | 33,5 г/ч |
Температура реакции | 220°С |
Давление | 10 бар |
Скорость потока водорода | 4 л/ч |
Вес катализатора | 33,5 г (до восстановления) |
Таблица 2 Результаты превращения кумоловых димеров в кумол в неподвижном слое Pd катализатора на Н-мордените при 220°С |
||
Компонент, вес.% | Превращение кумоловых димеров в кумол (подача) |
Продукт неподвижного слоя |
2,3-Диметил-2,4-дифенилбутан | 1,94 | 0,06 |
2-Метил-2,4-дифенилпентан | 1,03 | 0,02 |
Кумол | 96,75 | 99,82 |
Изопропилциклогексан | 0,08 | 0,08 |
Альфа-метилстирол | 0,20 | 0,02 |
II. Наглядный вариант осуществления
II(A). Приготовление катализатора гидрокрекинга T-366
Коммерчески доступный катализатор T-366, представляющий собой медь на кремнеземе, доступный от Sud Chemie, содержащий 54 вес.% Cu на кремнеземе, экструдировали в виде экструдата диаметром 3,2 мм и затем обрабатывали по следующей методике для применения в экспериментах по каталитическому крекингу.
Пять граммов катализатора медь на кремнеземе от Sud Chemie T-366 (таблетки 3 мм) измельчали и доводили частицы до размера 6-20 меш. Катализатор смешивали с 45 граммами карбида кремния размером 80 меш, помещали в центр трубки реактора длиной 69 см, изготовленной из нержавеющей стали, между слоями SiC размером 20 меш и стеклянной ваты. Трубка реактора имела внутренний диаметр 1,5 см. Катализатор медленно восстанавливался при нагревании частиц катализатора со скоростью подъема температуры 3°С в минуту от 20 до 180°С в потоке 0,05 вес.% водорода в азоте, подаваемом со скоростью 10 л/час. Катализатор восстанавливался при 180°С в течение 2 часов, и затем содержание водорода в азоте удваивали каждые 2 часа до тех пор, пока оно не достигало 3,2 вес.% водорода в азоте. Катализатор восстанавливали еще при 180°С в течение двух часов и затем охлаждали в потоке газа. После охлаждения реактор закрывали, не допуская попадания воздуха, и поток газа останавливали. Реактор открывали в заполненном азотом перчаточном боксе, и катализатор отделяли от карбида кремния с помощью просеивателя.
IIB. Гидрокрекинг димеров кумола с применением катализатора медь на кремнеземе T-366
Поток из кубовой части каталитического дистилляционного реактора для каталитической перегонки кумилового спирта с целью производства кумола испаряли для получения смеси, обогащенной димером кумола, которую разбавляли кумолом и направляли в неподвижный слой для гидрирования, заполненный катализатором T-366, как описано в разделе II(A) для гидрокрекинга при условиях, приведенных в Таблице 3. Результаты показаны в Таблице 4.
Таблица 3 | |
Скорость подачи | 33,5 г/ч |
Температура реакции | 260°С |
Давление | 10 бар |
Скорость потока водорода | 4 л/ч |
Вес катализатора | 33,5 г (до восстановления) |
Таблица 4 Результаты превращения кумоловых димеров в кумол в неподвижном слое катализатора T-366 при 260°С |
||
Компонент, вес.% | Превращение кумоловых димеров в кумол (подача) |
Продукт неподвижного слоя |
2,3-Диметил-2,3-дифенилбутан | 1,94 | 0,05 |
2-Метил-2,4-дифенилпентан | 1,03 | 0,09 |
Кумол | 96,75 | 99,54 |
Изопропилциклогексан | 0,08 | 0,18 |
Альфа-метилстирол | 0,20 | 0,09 |
III. Сравнительный пример
IIIA. Приготовление катализатора гидрогенизации палладий на угле
Прессованные гранулы, содержащие 0,5 вес.% палладия на угле, доступные от подразделения Calsicat фирмы Mallinckrodt Incorporated, смешивали с карбидом кремния и восстанавливали по методике, описанной выше в разделе IIA.
IIIB. Гидрокрекинг димеров кумола с применением катализатора палладий на угле
Поток из кубовой части каталитического дистилляционного реактора для каталитической перегонки кумилового спирта с целью производства кумола испаряли для получения смеси, обогащенной димером кумола, которую разбавляли кумолом и направляли в неподвижный слой для гидрирования, заполненный катализатором палладий на угле, как описано в разделе II(A) для гидрокрекинга при условиях, приведенных в Таблице 5. Результаты показаны ниже в Таблице 6.
Таблица 5 | |
Скорость подачи | 33,5 г/ч |
Температура реакции | 220°С |
Давление | 10 бар |
Скорость потока водорода | 4 л/ч |
Вес катализатора | 33,5 г (до восстановления) |
Таблица 6 Результаты превращения кумоловых димеров в кумол в неподвижном слое катализатора палладий на угле при 220°С |
||
Компонент, вес.% | Превращение кумоловых димеров в кумол (подача) |
Продукт неподвижного слоя |
2,3-Диметил-2,3-дифенилбутан | 1,94 | 0,10 |
2-Метил-2,4-дифенилпентан | 1,03 | 0,10 |
Кумол | 96,75 | 99,60 |
Изопропилциклогексан | 0,08 | 0,16 |
Альфа-метилстирол | 0,20 | 0,04 |
IV. Заключение
Как показано в наглядном варианте осуществления IB, когда для гидрокрекинга димеров кумола 2,3-диметил-2,3-дифенилбутана и 2-метил-2,4-дифенилпентана в кумол применяется Pd катализатор, нанесенный на сильнокислотный носитель, степень превращения при 220°С составляет 98,0% и селективность превращения в кумол приближается к 100%. Как показано в наглядном варианте осуществления IIB, когда для гидрокрекинга димеров кумола (2,3-диметил-2,3-дифенилбутана и 2-метил-2,4-дифенилпентана) в кумол применяется Cu катализатор, нанесенный на кремнезем (кислотный носитель), степень превращения составляет 95,3% и селективность превращения в кумол приближается к 100%.
Напротив, как показано в сравнительном примере IIIB, когда для гидрокрекинга димеров кумола (2,3-диметил-2,3-дифенилбутана и 2-метил-2,4-дифенилпентана) в кумол применяется некислотный катализатор, а именно 0,5 вес.% Pd, нанесенного на углеродный носитель, степень превращения составляет 93,3%, а селективность превращения в кумол составляет 100%.
Принимая во внимание вышеизложенное, Pd на сильнокислом носителе (Н-морденит) превосходит тот же катализатор на некислотном носителе, что проявляется в более высокой степени превращения гидрокрекинга.
В текущем описании изобретения и формуле изобретения предусмотрены такие объемы претензий и ограничения, которые, как полагают, следует особо отметить и четко заявить в настоящем изобретении. Однако понятно, что другие объемы претензий и ограничения, которые имеют, по существу, ту же функцию и, по существу, тот же способ получения, по существу, такого же результата, попадают в область настоящего изобретения, как оно определено текущим описанием изобретения и формулой изобретения.
Claims (5)
1. Способ каталитического гидрокрекинга дифенилалкана для производства алкилбензола(-ов), включающий взаимодействие 2-метил-2,4-дифенилпентана с водородом с применением катализатора, содержащего металл, выбранный из группы, состоящей из группы IB таблицы Менделеева и соединений металлов VIII группы таблицы Менделеева, на кислотном носителе с получением изопропилбензола.
2. Способ по п.1, в котором катализатор содержит от 0,1 до 5 вес.%, точнее от 0,2 до 2 вес.% металлов, выбранных из соединений металлов VIII группы таблицы Менделеева, предпочтительно палладий; кислотный носитель, выбранный из группы, состоящей из кремнезема, алюмокремнезема, цеолитов и их смесей, предпочтительно Н-морденит; реакцию проводят при температуре от 140 до 300°С, предпочтительно от 180 до 235°С.
3. Способ по п.1 и 2, в котором катализатор содержит металл из группы IB таблицы Менделеева, предпочтительно медь, в количестве от 10 до 80 вес.%, предпочтительно от 30 до 75 вес.%, более предпочтительно от 50 до 70 вес.% относительно общего веса катализатора.
4. Способ по пп.1 и 2, в котором катализатор восстанавливают водородом перед реакцией дифенилалкана с водородом.
5. Способ по п.4, в котором катализатор восстанавливают нагреванием до температуры 150-250°С со скоростью от 1 до 10°С, предпочтительно от 1,5 до 5°С в минуту, в потоке, содержащем от 0,001 до 0,1 вес.%, предпочтительно от 0,02 до 0,10 вес.% водорода в азоте, подаваемом со скоростью от 1 до 200 л/ч, предпочтительно от 2 до 30 л/ч.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US48375603P | 2003-06-30 | 2003-06-30 | |
US60/483,756 | 2003-06-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006102513A RU2006102513A (ru) | 2006-06-10 |
RU2331622C2 true RU2331622C2 (ru) | 2008-08-20 |
Family
ID=34061986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006102513/04A RU2331622C2 (ru) | 2003-06-30 | 2004-06-28 | Гидрокрекинг дифенилалканов |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7358411B2 (ru) |
EP (1) | EP1648847A2 (ru) |
JP (1) | JP2007522089A (ru) |
KR (1) | KR20060024820A (ru) |
CN (1) | CN100349836C (ru) |
AU (1) | AU2004256092B2 (ru) |
BR (1) | BRPI0411996A (ru) |
RU (1) | RU2331622C2 (ru) |
WO (1) | WO2005005351A2 (ru) |
ZA (1) | ZA200510307B (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484898C2 (ru) * | 2011-07-07 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ повышения времени стабильной работы катализатора в реакции гидроалкилирования бензола ацетоном с получением кумола и способ получения кумола гидроалкилированием бензола ацетоном |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9899808B2 (en) | 2016-01-22 | 2018-02-20 | Eaton Corporation | Enclosure, and window assembly and assembling method therefor |
US11279663B2 (en) | 2017-02-16 | 2022-03-22 | Saudi Arabian Oil Company | Methods and systems of upgrading heavy aromatics stream to petrochemical feedstock |
US10053401B1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-21 | Saudi Arabian Oil Company | Process for recovery of light alkyl mono-aromatic compounds from heavy alkyl aromatic and alkyl-bridged non-condensed alkyl aromatic compounds |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB786668A (en) | 1954-06-17 | 1957-11-20 | California Research Corp | Production of polyalkyl benzenes |
US3424806A (en) | 1965-01-27 | 1969-01-28 | Halcon International Inc | Process for the hydrogenolysis of alkylaromatic alcohols to the corresponding hydrocarbons |
US4232177A (en) * | 1979-02-21 | 1980-11-04 | Chemical Research & Licensing Company | Catalytic distillation process |
US4242530A (en) * | 1978-07-27 | 1980-12-30 | Chemical Research & Licensing Company | Process for separating isobutene from C4 streams |
US4443559A (en) * | 1981-09-30 | 1984-04-17 | Chemical Research & Licensing Company | Catalytic distillation structure |
US4822936A (en) * | 1987-08-25 | 1989-04-18 | The Dow Chemical Company | Selective hydrogenation of phenylacetylene in the presence of styrene |
CN1016319B (zh) * | 1989-08-28 | 1992-04-22 | 中国石油化工总公司石油化工科学研究院 | 镍/氧化铝催化剂的制备 |
US5266546A (en) * | 1992-06-22 | 1993-11-30 | Chemical Research & Licensing Company | Catalytic distillation machine |
US5348710A (en) * | 1993-06-11 | 1994-09-20 | Johnson Kenneth H | Catalytic distillation structure |
US5475159A (en) * | 1994-11-07 | 1995-12-12 | Shell Oil Company | Process for the direct hydrogenation of methyl esters |
IT1295300B1 (it) * | 1997-10-09 | 1999-05-04 | Agip Petroli | Procedimento per l'idroisomerizzazione di n-paraffine a catena lunga e catalizzatore adatto allo scopo |
US5905178A (en) * | 1998-04-20 | 1999-05-18 | Catalytic Distillation Technologies | Removal of α-methyl styrene from cumene |
JP2001270872A (ja) | 2000-03-24 | 2001-10-02 | Sumitomo Chem Co Ltd | プロピレンオキサイドの製造方法 |
GB0029570D0 (en) | 2000-12-05 | 2001-01-17 | Trikon Holdings Ltd | Electrostatic clamp |
US6455712B1 (en) | 2000-12-13 | 2002-09-24 | Shell Oil Company | Preparation of oxirane compounds |
JP2002186854A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-02 | Nippon Shokubai Co Ltd | 選択水素化反応用触媒および該触媒を用いた選択水素化反応方法 |
JP4126880B2 (ja) | 2001-03-14 | 2008-07-30 | 住友化学株式会社 | クメンの回収方法 |
-
2004
- 2004-06-21 US US10/872,703 patent/US7358411B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-28 WO PCT/US2004/020812 patent/WO2005005351A2/en active Application Filing
- 2004-06-28 CN CNB2004800185905A patent/CN100349836C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-28 KR KR1020057025059A patent/KR20060024820A/ko not_active Application Discontinuation
- 2004-06-28 RU RU2006102513/04A patent/RU2331622C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-06-28 AU AU2004256092A patent/AU2004256092B2/en not_active Ceased
- 2004-06-28 JP JP2006518707A patent/JP2007522089A/ja active Pending
- 2004-06-28 EP EP04756322A patent/EP1648847A2/en not_active Withdrawn
- 2004-06-28 BR BRPI0411996-7A patent/BRPI0411996A/pt not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-12-19 ZA ZA200510307A patent/ZA200510307B/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484898C2 (ru) * | 2011-07-07 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ повышения времени стабильной работы катализатора в реакции гидроалкилирования бензола ацетоном с получением кумола и способ получения кумола гидроалкилированием бензола ацетоном |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007522089A (ja) | 2007-08-09 |
EP1648847A2 (en) | 2006-04-26 |
ZA200510307B (en) | 2007-02-28 |
US7358411B2 (en) | 2008-04-15 |
CN1816506A (zh) | 2006-08-09 |
RU2006102513A (ru) | 2006-06-10 |
BRPI0411996A (pt) | 2006-09-05 |
KR20060024820A (ko) | 2006-03-17 |
WO2005005351A3 (en) | 2005-09-22 |
AU2004256092B2 (en) | 2007-09-13 |
AU2004256092A1 (en) | 2005-01-20 |
WO2005005351A2 (en) | 2005-01-20 |
CN100349836C (zh) | 2007-11-21 |
US20050049446A1 (en) | 2005-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1654242B1 (en) | Process for producing alkylene oxide | |
EP2803407A1 (en) | Catalyst for preparing paraxylene by mutual conversion of methyl alcohol and/or dimethyl ether and c4 liquefied gas, and preparation method and application therefor | |
ZA200510015B (en) | Process for producing alkylbenzene | |
RU2331622C2 (ru) | Гидрокрекинг дифенилалканов | |
KR20130075409A (ko) | 방향족 화합물로부터 자일렌 생산을 위한 트랜스 알킬화 촉매 | |
EP0083160B1 (en) | Catalyst and process for light olefin production | |
JPH0244820B2 (ru) | ||
US5053558A (en) | Process for the isomerization of cresols | |
US6939996B2 (en) | Process for the hydrogenation of alkylaryl ketones | |
CA1157889A (en) | Ethyltoluene isomer mixtures | |
JPH0656710A (ja) | キシレンの異性化方法 | |
US20230357103A1 (en) | Cyclohexylbenzene production method and cyclohexylbenzene composition using same | |
KR101057636B1 (ko) | 다이메틸나프탈렌의 이성질화 촉매 및 이를 이용한다이메틸나프탈렌의 기상 이성질화 방법 | |
KR101585471B1 (ko) | 2,6-디아이소프로필나프탈렌 제조용 개질 촉매, 그 제조방법 및 상기 개질 촉매를 이용하여 2,6-디아이소프로필나프탈렌의 제조방법 | |
JPH06116173A (ja) | キシレンの異性化方法 | |
JPH06116175A (ja) | キシレンの異性化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100629 |