RU2770585C1 - Method for obtaining isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene - Google Patents

Method for obtaining isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene Download PDF

Info

Publication number
RU2770585C1
RU2770585C1 RU2021116526A RU2021116526A RU2770585C1 RU 2770585 C1 RU2770585 C1 RU 2770585C1 RU 2021116526 A RU2021116526 A RU 2021116526A RU 2021116526 A RU2021116526 A RU 2021116526A RU 2770585 C1 RU2770585 C1 RU 2770585C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
benzene
alkylation
alkylator
propylene
reaction mass
Prior art date
Application number
RU2021116526A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Валерьевич Королёв
Леонид Алексеевич Хахин
Светлана Николаевна Потапова
Дмитрий Викторович Светиков
Галина Сергеевна Моисеева
Юлия Федоровна Гущина
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть")
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 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") filed Critical Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть")
Priority to RU2021116526A priority Critical patent/RU2770585C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2770585C1 publication Critical patent/RU2770585C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • 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
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method for producing isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene. The method provides for alkylation in a multi-band contact alkylator with adiabatic layers of an alkylation catalyst located on each shelf of the alkylator, with the introduction of recycled benzene at the inlet of the alkylator, the reaction mass of alkylation and part of the separated propylene stream at the inlet and between the shelves of the alkylator, rectification of the resulting alkylation mass and extraction of isopropylbenzene. The method is characterized by the fact that the following is carred out: a) the supply of a mixture of purified benzene and heated recycled benzene to the alkylator, propylene is divided into four streams; the first of which is mixed with a mixture of purified benzene and heated recycled benzene, the resulting alkylation reaction mass is fed to the first alkylator shelf filled with an alkylation catalyst containing, wt. %: calcium oxide 0.4-1.2, zeolite Hβ with a molar ratio SiO2/Al2O3 = 25 49.4-49.8, binder γ-AlO3, which is a mixture of, wt. %: 25 aluminum hydroxide grade Pural SB and 25 aluminum hydroxide Disperal HP 14 the rest, with the production of an alkylation reaction mass stream containing benzene alkylation products with propylene and unreacted benzene; b) the second, third and fourth propylene streams are mixed in a static mixer with an alkylation reaction mass stream cooled in an external remote refrigerator with parallel steam generation, leaving the previous alkylator shelf containing benzene alkylation products with propylene and unreacted benzene, after which the resulting mixture is fed to the next shelf of the alkylator; c) the alkylation reaction mass stream containing benzene alkylation products with propylene and unreacted benzene at the outlet from the last shelf of the alkylator is divided into two streams: the first stream is directed to rectification, including the separation of the formed polyalkylbenzenes and the separation of isopropylbenzene, and the second stream is divided into an uncooled recycle reaction mass stream and a cooled recycle reaction mass stream, then the uncooled recycle reaction mass stream is fed to the alkylator inlet, and between the shelves of the alkylator, a cooled recycle flow of the reaction mass is fed.
EFFECT: invention provides an increase in the catalytic activity of the catalyst, which makes it possible to obtain a target product with a propylene conversion above 90% and a yield of more than 85 wt. %.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно к способу получения изопропилбензола путем алкилирования бензола пропиленом.The invention relates to petrochemistry, specifically to a method for producing isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene.

Изопропилбензол является одним из основных товарных продуктов нефтехимии, который используется в качестве сырья для производства фенола, ацетона и а-метилстирола.Isopropylbenzene is one of the main commercial products of petrochemistry, which is used as a raw material for the production of phenol, acetone and a-methylstyrene.

Технология получения изопропилбензола в присутствии гетерогенного катализатора включает стадии алкилирования бензола пропиленом и трансалкилирования образовавшихся полиалкилбензолов (ПАБ), диизопропилбензолов (ДИПБ) с бензолом с образованием целевого продукта - изопропилбензола (ИПБ).The technology for producing isopropylbenzene in the presence of a heterogeneous catalyst includes the stages of benzene alkylation with propylene and transalkylation of the resulting polyalkylbenzenes (PAB), diisopropylbenzenes (DIPB) with benzene to form the target product, isopropylbenzene (IPB).

Известные промышленные технологии алкилирования бензола пропиленом для получения изопропилбензола включают в себя алкилирование в присутствии комплексов AlCl3 и гетерогенных цеолитсодержащих катализаторов.Known industrial technologies for the alkylation of benzene with propylene to obtain isopropylbenzene include alkylation in the presence of AlCl 3 complexes and heterogeneous zeolite-containing catalysts.

Способ алкилирования бензола пропиленом для получения изопропилбензола в присутствии комплексов AlCl3 является устаревшим вследствие многостадийности, образования большого количества сточных вод, отходов и побочных продуктов, высокой токсичности, а также коррозионной активности используемых катализаторов, что требует применения специальных материалов для изготовления оборудования. В связи с этим, современные технологии алкилирования бензола пропиленом основаны на использовании гетерогенных цеолитсодержащих катализаторов, которые являются наиболее предпочтительными для синтеза изопропилбензола, поскольку характеризуются высокой селективностью в отношении образования целевого продукта, зкологичностью вследствие отсутствия образования сточных вод, регенерируемостью и большим сроком службы.The method of benzene alkylation with propylene to obtain isopropylbenzene in the presence of AlCl 3 complexes is obsolete due to the multistage nature, the formation of a large amount of waste water, waste and by-products, high toxicity, and the corrosiveness of the catalysts used, which requires the use of special materials for the manufacture of equipment. In this regard, modern technologies for the alkylation of benzene with propylene are based on the use of heterogeneous zeolite-containing catalysts, which are most preferable for the synthesis of isopropylbenzene, since they are characterized by high selectivity with respect to the formation of the target product, environmental friendliness due to the absence of wastewater formation, regenerability and long service life.

Технологическое оформление синтеза изопропилбензола определяется необходимостью соблюдения на каждой стадии (адсорбционной очистки, алкилирования, трансалкилирования и разделения продуктов) соответствующих условий: температуры, давления, объемной скорости подачи сырья и т.д.The technological design of the synthesis of isopropylbenzene is determined by the need to comply with the appropriate conditions at each stage (adsorption purification, alkylation, transalkylation and separation of products): temperature, pressure, feed space velocity, etc.

Конечные свойства продукта - ИПБ - зависят от качества исполнения всех технологических стадий, начиная с контроля качества исходного сырья и заканчивая условиями ректификации.The final properties of the product - IPB - depend on the quality of execution of all technological stages, starting with the quality control of the feedstock and ending with the rectification conditions.

Известен способ получения изопропилбензола в процессе алкилирования бензола пропиленом в присутствии катализаторного комплекса на основе треххлористого алюминия путем подачи осушенной бензольной шихты, полиалкилбензолов, пропилена, катализаторного комплекса, возвратного катализаторного комплекса в алкилатор в условиях турбулентности. Смешение осушенной бензольной шихты и полиалкилбензолов с пропиленом осуществляют в вихревом смесителе перед подачей на гребенку реактора алкилирования, свежий катализаторный комплекс подают на гребенку реактора алкилирования, а возвратный катализаторный комплекс подают в среднюю часть реактора алкилирования. RU 2477717 С1, опубл. 20.03.2013.A known method for producing isopropylbenzene in the process of alkylation of benzene with propylene in the presence of a catalyst complex based on aluminum trichloride by supplying dried benzene mixture, polyalkylbenzenes, propylene, a catalyst complex, a return catalyst complex to the alkylator under turbulence conditions. Mixing of the dried benzene charge and polyalkylbenzenes with propylene is carried out in a vortex mixer before being fed to the alkylation reactor comb, the fresh catalyst complex is fed to the alkylation reactor comb, and the return catalyst complex is fed to the middle part of the alkylation reactor. RU 2477717 C1, publ. 03/20/2013.

Недостатком данного способа алкилирования является образование большого количества сточных вод, отходов и побочных продуктов, высокой токсичности и коррозионной активности используемого катализатора.The disadvantage of this method of alkylation is the formation of a large amount of wastewater, waste and by-products, high toxicity and corrosiveness of the catalyst used.

Известен способ алкилирования бензола пропиленом для получения изопропилбензола, принципиальная технологическая схема которого включает две реакционные зоны, заполненные катализатором. Бензол поступает сверху в первую реакционную зону. Пропилен поступает на два катализаторных слоя первой реакционной зоны и вступает в реакцию с получением потока, содержащего бензол, изопропилбензол, полиизопропилбензол и следы пропилена. Этот поток, выходящий из первой реакционной зоны, разделяется на два потока: поток, рециркулируемый обратно в первую реакционную зону, и поток, поступающий во вторую реакционную зону. Поток, поступающий во вторую реакционную зону, контактирует с катализатором и превращается в поток, содержащий изопропилбензол. Часть потока, содержащего изопропилбензол, разделяется с получением изопропилбензола. С течением процесса активность катализатора может снижаться вследствие дезактивации. В таком случае происходит переключение с двухзонной схемы на однозонную. В то время как бензол и пропилен поступают в слой катализатора одной из реакционных зон путем перекрытия соответствующих потоков, деактивированный катализатор в другой реакционной зоне подвергается регенерации или замене. US 9828307 В2, опубл. 28.11.2017.A known method of alkylation of benzene with propylene to obtain isopropylbenzene, the process flow diagram of which includes two reaction zones filled with a catalyst. Benzene enters from above into the first reaction zone. Propylene enters the two catalyst beds of the first reaction zone and reacts to produce a stream containing benzene, isopropylbenzene, polyisopropylbenzene and traces of propylene. This stream exiting the first reaction zone is divided into two streams: a stream recycled back to the first reaction zone and a stream entering the second reaction zone. The stream entering the second reaction zone is contacted with the catalyst and converted into a stream containing isopropylbenzene. Part of the stream containing isopropylbenzene is separated to obtain isopropylbenzene. As the process progresses, the activity of the catalyst may decrease due to deactivation. In this case, there is a switch from a two-zone scheme to a single-zone one. While benzene and propylene enter the catalyst bed of one of the reaction zones by shutting off their respective streams, the deactivated catalyst in the other reaction zone is regenerated or replaced. US 9828307 B2, publ. 11/28/2017.

Недостатком данного способа алклирования бензола пропиленом является сложное технологическое оформление процесса, требующее повышенных эксплуатационных затрат.The disadvantage of this method of alkylation of benzene with propylene is the complex technological design of the process, which requires increased operating costs.

Известен способ алкилирования бензола пропиленом, в котором синтез изопропилбензола осуществляют в реакторе с несколькими реакционными зонами, включающем первую и вторую реакционные зоны. Способ включает стадии:A known method of alkylation of benzene with propylene, in which the synthesis of isopropylbenzene is carried out in a reactor with several reaction zones, including the first and second reaction zones. The method includes the steps:

(а) введение первого потока сырья и второго потока сырья в первую реакционную зону, где первый поток сырья содержит бензол, второй поток сырья содержит пропилен и, по меньшей мере, 1% мол. пропана;(a) introducing the first feed stream and the second feed stream into the first reaction zone, where the first feed stream contains benzene, the second feed stream contains propylene and at least 1 mol %. propane;

(b) контактирование первого и второго потоков сырья с первым катализатором в первой жидкофазной реакционной зоне с получением первого потока алкилата, содержащего ИПБ и пропан;(b) contacting the first and second feed streams with a first catalyst in a first liquid phase reaction zone to form a first alkylate stream containing IPB and propane;

(c) охлаждение первого потока алкилата без отделения пропана;(c) cooling the first alkylate stream without separating propane;

(d) подачу части охлажденного первого потока алкилата и третьего потока сырья, содержащего пропилен, во вторую реакционную зону;(d) feeding a portion of the cooled first alkylate stream and a third feed stream containing propylene to the second reaction zone;

(e) контактирование части охлажденного первого потока алкилата и третьего потока сырья со вторым катализатором во второй жидкофазной реакционной зоне с получением второго потока.(e) contacting a portion of the cooled first alkylate stream and the third feed stream with a second catalyst in a second liquid phase reaction zone to form a second stream.

В другом варианте осуществления способ включает в себя еще одну стадию разделения первого и второго потоков для выделения изопропилбензола. В еще одном варианте осуществления способ включает другую стадию выделения части жидкости снизу реакционной зоны перед тем, как жидкость выходит для охлаждения. В еще одном варианте осуществления способ включает дополнительную стадию контактирования первого потока сырья и четвертого потока сырья, содержащего пропилен, с катализатором алкилирования в предварительном реакторе, установленном до реактора. В другом варианте осуществления способ включает дополнительную стадию контактирования второго потока исходного сырья из реактора в условиях алкилирования с катализатором алкилирования в реакторе, установленном после реактора алкилирования. Первый и второй катализаторы представляют собой молекулярные сита, выбранные из группы, состоящей из МСМ-22, МСМ-36, МСМ-49, МСМ-56. Условия на этапах (b) и (е) включают температуру от 100 до 285°С и давление от 689 до 4601 кПа. Второй, третий и четвертый потоки сырья содержат смесь первого (80-100% пропилена) и второго (20-80% пропилена) потока пропилена. US 9476831 В2, опубл. 25.10.2016.In another embodiment, the method includes another step of separating the first and second streams to separate isopropylbenzene. In yet another embodiment, the method includes another step of isolating a portion of the liquid from the bottom of the reaction zone before the liquid exits for cooling. In yet another embodiment, the method includes the additional step of contacting the first feed stream and the fourth feed stream containing propylene with an alkylation catalyst in a pre-reactor installed upstream of the reactor. In another embodiment, the method includes the additional step of contacting the second feed stream from the reactor under alkylation conditions with an alkylation catalyst in a reactor downstream of the alkylation reactor. The first and second catalysts are molecular sieves selected from the group consisting of MCM-22, MCM-36, MCM-49, MCM-56. The conditions in steps (b) and (e) include a temperature of 100 to 285° C. and a pressure of 689 to 4601 kPa. The second, third and fourth feed streams contain a mixture of the first (80-100% propylene) and second (20-80% propylene) propylene streams. US 9476831 B2, publ. 10/25/2016.

Недостатком данного способа является использование дорогостоящих цеолитных катализаторов семейства МСМ, также подверженных действию каталитических ядов, содержащихся в исходном сырье (бензоле и пропан-пропиленовой фракции), способными вызвать дезактивацию катализатора алкилирования.The disadvantage of this method is the use of expensive zeolite catalysts of the MCM family, which are also subject to the action of catalyst poisons contained in the feedstock (benzene and propane-propylene fraction), which can cause deactivation of the alkylation catalyst.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ алкилирования бензола пропиленом с получением изопропилбензола с высокой селективностью (~ 85% мол.) путем уменьшения или исключения рециркуляции алкилата в зону реакции алкилирования для снятия тепла или прямого теплообмена и уменьшения молярного соотношения бензол/пропилен (от 2,2 до 2,5:1) в сырье алкилирования. Проводят алкилирование в многополочном контактном алкилаторе с адиабатическими слоями катализатора алкилирования, расположенными на каждой полке алкилатора, с введением рециклового бензола на вход алкилатора, реакционной массы алкилирования и части разделенного потока пропилена на вход и между полками алкилатора, ректификацию полученной массы алкилирования и извлечение изопропилбензола. Повышенный перепад температур (ΔT) в одном или нескольких слоях катализатора алкилирования в зоне реакции алкилирования, в результате уменьшения или устранения рециркуляции выходящего потока алкилата может быть частично компенсирован отводом тепла из зоны реакции путем косвенного теплообмена. Тепло может отводиться от выходного потока из слоя катализатора алкилирования охлаждающей средой (например, водой), таким образом, чтобы получающийся в результате охлажденный выходящий поток алкилата подавался в нижерасположенный слой катализатора алкилирования, также находящийся в зоне реакции алкилирования. Таким образом, отводимое тепло может быть рекуперировано в виде пара (например, пара среднего давления). Наиболее эффективными катализаторами алкилирования, позволяющими сочетать низкие коэффициенты рециркуляции алкилата и/или низкие соотношения реагентов в исходном сырье с высоким выходом ИПБ, являются катализаторы на основе цеолита UZM-8 с отношением Si/Al2 от 24 до 35. US 8242320 В2, опубл. 14.08.2012.Closest to the present invention is a process for alkylating benzene with propylene to produce isopropylbenzene with high selectivity (~85 mole %) by reducing or eliminating alkylate recycle to the alkylation reaction zone for heat removal or direct heat exchange and reducing the benzene/propylene molar ratio (from 2. 2 to 2.5:1) in the alkylation feedstock. Alkylation is carried out in a multi-shelf contact alkylator with adiabatic alkylation catalyst beds located on each shelf of the alkylator, with the introduction of recycle benzene at the inlet of the alkylator, the alkylation reaction mass and a part of the separated propylene stream at the inlet and between the shelves of the alkylator, rectification of the resulting alkylation mass and extraction of isopropylbenzene. The increased temperature difference (ΔT) in one or more alkylation catalyst beds in the alkylation reaction zone, as a result of reducing or eliminating recirculation of the alkylate effluent stream, can be partly offset by heat removal from the reaction zone by indirect heat exchange. Heat may be removed from the effluent from the alkylation catalyst bed by a cooling medium (eg, water) such that the resulting cooled alkylate effluent is fed to an underlying alkylation catalyst bed also in the alkylation reaction zone. In this way, the rejected heat can be recovered as steam (eg medium pressure steam). The most efficient alkylation catalysts that allow combining low alkylate recycling rates and/or low ratios of reactants in the feedstock with a high yield of IPB are catalysts based on UZM-8 zeolite with a Si/Al 2 ratio of 24 to 35. US 8242320 B2, publ. 08/14/2012.

Недостатком данного способа алкилирования бензола пропиленом является также использование дорогостоящего и подверженного действию каталитических ядов, содержащихся в исходном сырье (бензоле и пропан-пропиленовой фракции), цеолитного катализатора на основе цеолита UZM-8.The disadvantage of this method of alkylation of benzene with propylene is also the use of an expensive and subject to the action of catalytic poisons contained in the feedstock (benzene and propane-propylene fraction), zeolite catalyst based on UZM-8 zeolite.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом с использованием гетерогенного цеолитсодержащего катализатора, дополнительно содержащего оксид кальция, повышение активности катализатора и выхода изопропилбензола.The technical objective of the present invention is to develop a method for producing isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene using a heterogeneous zeolite-containing catalyst additionally containing calcium oxide, increasing the activity of the catalyst and the yield of isopropylbenzene.

Технический результат, достигаемый от реализации изобретения, заключается в повышении каталитической активности катализатора, что позволяет получать целевой продукт с конверсией пропилена выше 90% и выходом более 85 масс. %.The technical result achieved from the implementation of the invention is to increase the catalytic activity of the catalyst, which makes it possible to obtain the target product with a propylene conversion of more than 90% and a yield of more than 85 wt. %.

Технический результат достигается тем, что в способе получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом, предусматривающем проведение алкилирования в многополочном контактном алкилаторе с адиабатическими слоями катализатора алкилирования, расположенными на каждой полке алкилатора, с введением рециклового бензола на вход алкилатора, реакционной массы алкилирования и части разделенного потока пропилена на вход и между полками алкилатора, ректификацию полученной массы алкилирования и извлечение изопропилбензола, согласно изобретению, осуществляют:The technical result is achieved by the fact that in the method for producing isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene, which involves carrying out alkylation in a multi-shelf contact alkylator with adiabatic alkylation catalyst beds located on each shelf of the alkylator, with the introduction of recycled benzene at the inlet of the alkylator, the alkylation reaction mass and part of the separated propylene stream on entry and between the shelves of the alkylator, rectification of the resulting mass of alkylation and extraction of isopropylbenzene, according to the invention, is carried out:

а) подачу на вход в алкилатор смеси очищенного бензола и подогретого рециклового бензола, пропилен разделяют на четыре потока; первый из которых смешивают со смесью очищенного бензола и подогретого рециклового бензола, полученную реакционную массу алкилирования подают на первую полку алкилатора, заполненную катализатором алкилирования, содержащим, масс. %:a) supplying a mixture of purified benzene and heated recycled benzene to the inlet to the alkylator, propylene is divided into four streams; the first of which is mixed with a mixture of purified benzene and heated recycle benzene, the resulting alkylation reaction mass is fed to the first shelf of the alkylator filled with an alkylation catalyst containing, wt. %:

оксид кальцияcalcium oxide 0,4-1,20.4-1.2 цеолит Hβ с мольным отношением SiO2/Al2O3=25zeolite Hβ with a molar ratio of SiO 2 /Al 2 O 3 =25 49,4-49,849.4-49.8 связующее γ-Al2O3, представляющее собой смесь 25 масс. % гидроксида алюминия марки Pural SB и 25 масс. % гидроксида алюминия марки Disperal HP 14binder γ-Al 2 O 3 , which is a mixture of 25 wt. % aluminum hydroxide brand Pural SB and 25 wt. % aluminum hydroxide grade Disperal HP 14 остальное,rest,

с получением потока реакционной массы алкилирования, содержащего продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировший бензол;to obtain an alkylation reaction mass stream containing alkylation products of benzene with propylene and unreacted benzene;

б) второй, третий и четвертый потоки пропилена смешивают в статическом смесителе с охлажденным во внешнем выносном холодильнике с параллельной выработкой пара потоком реакционной массы алкилирования, выходящим с предыдущей полки алкилатора, содержащим продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировший бензол, после чего полученную смесь подают на следующую полку алкилатора;b) the second, third and fourth propylene streams are mixed in a static mixer with the stream of the alkylation reaction mass cooled in an external remote refrigerator with parallel steam production, leaving the previous alkylator shelf, containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene, after which the resulting mixture is fed to the next alkylator shelf;

в) поток реакционной массы алкилирования, содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировший бензол на выходе с последней полки алкилатора, разделяют на два потока: первый поток направляют на ректификацию, включающую выделение образовавшихся полиалкилбензолов и выделение изопропилбензола, а второй поток разделяют на неохлажденный рецикловый поток реакционной массы и охлажденный рецикловый поток реакционной массы, затем неохлажденный рецикловый поток реакционной массы, подают на вход в алкилатор, а между полками алкилатора подают охлажденный рецикловый поток реакционной массы.c) the alkylation reaction mass stream containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene at the outlet of the last alkylator shelf is divided into two streams: the first stream is directed to distillation, including the isolation of the resulting polyalkylbenzenes and the isolation of isopropylbenzene, and the second stream is divided into an uncooled recycle stream of the reaction mass and the cooled recycle stream of the reaction mass, then the uncooled recycle stream of the reaction mass, is fed to the inlet to the alkylator, and the cooled recycle stream of the reaction mass is fed between the shelves of the alkylator.

Достижению технического результата способствует также то, что процесс алкилирования бензола пропиленом проводят при температуре 140÷200°С, давлении 2,5÷3,0 МПа, мольном отношении (бензол + изопропилбензол)/пропилен 30:1, объемной скорости подачи сырья 20÷40 ч-1, объемной скорости подачи пропилена 0,55÷1,1 ч-1.The achievement of the technical result is also facilitated by the fact that the process of alkylation of benzene with propylene is carried out at a temperature of 140÷200°C, a pressure of 2.5÷3.0 MPa, a molar ratio (benzene + isopropylbenzene)/propylene 30:1, a feed space velocity of 20÷ 40 h -1 , space velocity of propylene 0.55÷1.1 h -1 .

Предложенные в предлагаемом изобретении технологические решения направлены на уменьшение внешнего мольного отношения бензол/пропилен до 2:1 с параллельным уменьшением рециркуляции для получения высокой селективности по изопропилбензолу (не менее 90%). Указанные параметры процесса комбинируются с катализатором алкилирования, позволяющим сочетать низкие соотношения реагентов в исходном сырье с высокой селективностью по изопропилбензолу.The technological solutions proposed in the present invention are aimed at reducing the external molar ratio of benzene/propylene to 2:1 with a parallel decrease in recirculation to obtain high selectivity for isopropylbenzene (at least 90%). These process parameters are combined with an alkylation catalyst allowing low feedstock ratios to be combined with high isopropylbenzene selectivity.

Используемый для реализации изобретения катализатор алкилирования получают следующим образом:Used to implement the invention, the alkylation catalyst is obtained as follows:

Готовят связующее смешиванием 25 масс. % гидроксида алюминия марки Pural SB и 25 масс. % гидроксида алюминия марки Disperal HP 14, в смесь добавляют порошкобразный цеолит Нβ с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 25. Полученную массу пептизируют 5 масс. %-ным раствором азотной кислоты с добавлением триэтиленгликоля, порциями добавляют дистиллированную воду до получения пасты, пригодной для экструзии, Экструдируют, провяливают на воздухе в течение 10-12 ч, сушат при температуре 60°С, 80°С и 110°С в течение 2 ч при каждой температуре и прокаливают при температуре 550°С в течение 5 ч. На полученные гранулы цеолита методом ионного обмена наносят оксид кальция путем добавления водного раствора нитрата кальция из расчета молярного отношения Са2+/Alкаркасный = 0,55 и кипячения смеси с рефлюксом при температуре 90-95°С в течение 10-12 ч. Затем маточный раствор сливают, трижды промывают катализатор дистиллированной водой, фильтруют, сушат при температуре 100°С в течение 2-3 ч и прокаливают при температуре 550°С в течение 5 ч.Prepare a binder by mixing 25 wt. % aluminum hydroxide brand Pural SB and 25 wt. % aluminum hydroxide brand Disperal HP 14, powdered zeolite Hβ with a molar ratio of SiO 2 /Al 2 O 3 = 25 is added to the mixture. The resulting mass is peptized with 5 wt. With a % solution of nitric acid with the addition of triethylene glycol, distilled water is added in portions until a paste suitable for extrusion is obtained. 2 hours at each temperature and calcined at a temperature of 550°C for 5 hours. Calcium oxide is applied to the obtained zeolite granules by ion exchange by adding an aqueous solution of calcium nitrate based on the molar ratio Ca 2+ /Al frame = 0.55 and boiling the mixture with reflux at a temperature of 90–95°C for 10–12 h. 5 o'clock

Применение данного способа алкилирования бензола пропиленом для получения изопропилбензола обеспечивает высокую каталитическую активность катализатора, выражаемую в величине конверсии пропилена, выходе изопропилбензола и селективности процесса.The use of this method of alkylation of benzene with propylene to obtain isopropylbenzene provides a high catalytic activity of the catalyst, expressed in the value of the conversion of propylene, the yield of isopropylbenzene and the selectivity of the process.

Способ иллюстрируется технологической схемой процесса алкилирования бензола пропиленом для получения изопропилбензола, приведенной на чертеже.The method is illustrated by the flow diagram of the process of alkylation of benzene with propylene to obtain isopropylbenzene shown in the drawing.

Изопропилбензол селективно получают путем каталитического взаимодействия избытка бензола с пропиленом на гетерогенном цеолитсодержащем катализаторе, непрореагировавший бензол возвращают в реактор. Полнота конверсии бензола и пропилена в ИПБ достигается благодаря рециркуляции бензола на стадию алкилирования и наличию стадии трансалкилирования полиалкилбензолов (ПАБ) (в основном ДИПБ) бензолом на цеолитсодержащем катализаторе (не показано).Isopropylbenzene is selectively produced by catalytic interaction of excess benzene with propylene on a heterogeneous zeolite-containing catalyst, unreacted benzene is returned to the reactor. The complete conversion of benzene and propylene to IPB is achieved due to the recirculation of benzene to the alkylation stage and the presence of the stage of transalkylation of polyalkylbenzenes (PAB) (mainly DIPB) with benzene on a zeolite-containing catalyst (not shown).

Технологическая схема включает алкилатор (4), адсорберы для очистки пропилена и бензола от каталитических ядов (1), (2) и (11), (12), и блок ректификации: ректификационные колонны для отделения бензола (13), изопропилбензола (18), ДИПБ и тяжелых ПАБ (20).The technological scheme includes an alkylator (4), adsorbers for the purification of propylene and benzene from catalytic poisons (1), (2) and (11), (12), and a distillation unit: distillation columns for separating benzene (13), isopropylbenzene (18) , DIPB and heavy PAB (20).

Алкилатор (4) представляет собой многополочный контактный аппарат с адиабатическими слоями цеолитсодержащего катализатора с промежуточным вводом смеси охлажденной реакционной массы алкилирования (РМА) и пропилена между полками из-за необходимости поддержания температуры на выходе из адиабатического слоя катализатора не выше 200°С, с целью уменьшения образования побочных неотделимых неселективных примесей, таких как н-пропилбензол, этилбензол и прочее. Тепло, выделяющееся при экзотермической реакции алкилирования, отводится путем рециркуляции части охлажденной РМА на полки алкилатора (4). Поток реагентов в алкилаторе (4) движется сверху вниз.Alkilator (4) is a multi-shelf contact apparatus with adiabatic layers of a zeolite-containing catalyst with an intermediate input of a mixture of cooled reaction mass of alkylation (PMA) and propylene between the shelves due to the need to maintain the temperature at the outlet of the adiabatic catalyst layer not higher than 200°C, in order to reduce the formation of side inseparable non-selective impurities, such as n-propylbenzene, ethylbenzene, etc. The heat generated by the exothermic alkylation reaction is removed by recycling a portion of the chilled PMA to the alkylator shelves (4). The flow of reagents in the alkylator (4) moves from top to bottom.

Свежий бензол поступает в ректификационную колонну (13), где очищается от примесей и насосом (17) и вместе с рецикловым бензолом, подогретым в рекуператоре (10), поступает в алкилатор (4). Рецикловый бензол включает бензольную фракцию, извлекаемую в отделении ректификации и свежий бензол, добавляемый в процесс. Свежая пропиленовая фракция разделяется на четыре потока. Первый поток смешивается с рецикловым бензолом, представляющим собой бензольную фракцию, извлекаемую в отделении ректификации и свежий бензол, добавляемый в процесс, в статическом смесителе (3) с образованием реакционной массы алкилирования, поступающей на первую полку алкилатора (4). На первой полке алкилатора образуется поток реакционной массы алкилирования (РМА), содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол. Второй, третий и четвертый потоки пропилена смешиваются с охлажденным во внешнем выносном холодильнике (22), (23), (24) потоком реакционной массы алкилирования (РМА), выходящим с предыдущей полки алкилатора, содержащим продукты алкилирования бензола пропиленом и непрорегагировавший бензол, в статических смесителях (5), (6), (7), после чего полученная смесь поступает на следующую полку алкилатора (4). Это позволяет значительно уменьшить количество рециклового потока реакционной массы, выходящего из алкилатора. Поток реакционной массы алкилирования, содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол на выходе с последней полки алкилатора (4), разделяется на два потока: первый поток направляется в ректификационную колонну (13). Образовавшиеся полиалкилбензолы (ПАБ) выделяются в отделении ректификации. Отделение ректификации состоит из трех колонн: атмосферной ректификационной колонны выделения бензола (13) и вакуумных ректификационных колонн выделения ИПБ (18) и выделения ДИПБ (20). Первый поток РМА, поступающий в отделение ректификации, в основном состоит из:Fresh benzene enters the distillation column (13), where it is cleaned of impurities and the pump (17) and, together with recycled benzene, heated in the recuperator (10), enters the alkylator (4). Recycled benzene includes the benzene fraction recovered in the distillation section and fresh benzene added to the process. The fresh propylene fraction is divided into four streams. The first stream is mixed with recycled benzene, which is the benzene fraction recovered in the distillation section and fresh benzene added to the process, in a static mixer (3) to form an alkylation reaction mass entering the first shelf of the alkylator (4). On the first shelf of the alkylator, an alkylation reaction mass stream (RMA) is formed containing the products of alkylation of benzene with propylene and unreacted benzene. The second, third and fourth propylene streams are mixed with the alkylation reaction mass (PMA) stream cooled in an external cooler (22), (23), (24) leaving the previous alkylator shelf, containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene, in static mixers (5), (6), (7), after which the resulting mixture enters the next shelf of the alkylator (4). This allows you to significantly reduce the amount of recycle stream of the reaction mass leaving the alkylator. The alkylation reaction mass stream containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene at the outlet from the last alkylator shelf (4) is divided into two streams: the first stream is sent to a distillation column (13). The resulting polyalkylbenzenes (PAB) are separated in the distillation section. The distillation section consists of three columns: an atmospheric distillation column for benzene separation (13) and vacuum distillation columns for IPB separation (18) and DIPB separation (20). The first stream of RMA entering the rectification department mainly consists of:

- целевого продукта алкилирования - ИПБ,- the target product of alkylation - IPB,

- непрореагировавшего рециклового бензола, направляемого на рециркуляцию в алкилатор (4) и на трансалкилирование,- unreacted recycled benzene sent for recycling to the alkylator (4) and for transalkylation,

- ДИПБ, выделяемого и направляемого на трансалкилирование (не показано).- DIPB isolated and sent for transalkylation (not shown).

Куб ректификационной колонны (13) насосом (16) направляется на выделение ИПБ, ДИПБ и тяжелой фракции ПАБ (полиалкилбензольной смолы). Газы отдувки отводятся из сепаратора (14), флегма возвращается в колонну (13) насосом (15). Товарный ИПБ отводится сверху ректификационной колонны (18). Куб ректификационной колонны (18) насосом (19) направляется в ректификационную колонну (20) на выделение фракции ДИПБ. Фракция ДИПБ отводится сверху ректификационной колонны (20). ДИПБ смешивается с рецикловым бензолом и направляется на трансалкилирование (не показано). Снизу ректификационной колонны (20) насосом (21) отводится побочная фракция смолы (ПАБ).The cube of the distillation column (13) is directed by the pump (16) to the isolation of IPB, DIPB and the heavy fraction of PAB (polyalkylbenzene resin). The stripping gases are removed from the separator (14), the phlegm is returned to the column (13) by the pump (15). Commodity IPB is discharged from the top of the distillation column (18). The cube of the distillation column (18) is sent by the pump (19) to the distillation column (20) for separation of the DIPB fraction. The DIPB fraction is withdrawn from the top of the distillation column (20). DIPB is mixed with recycled benzene and sent for transalkylation (not shown). From the bottom of the distillation column (20) the side resin fraction (PAB) is removed by the pump (21).

Второй поток, представляющий собой рецикловый поток реакционной массы алкилирования, с целью контроля температуры в алкилаторе, разделяется на неохлажденный рецикловый поток реакционной массы и охлажденный рецикловый поток реакционной массы.The second stream, which is a recycle stream of the reaction mass of alkylation, in order to control the temperature in the alkylator, is divided into an uncooled recycle stream of the reaction mass and a cooled recycle stream of the reaction mass.

Неохлажденный рецикловый поток реакционной массы, поступающий снизу алкилатора (4), подается на вход в алкилатор (4) насосом (9). Между полками алкилатора (4) насосом (9) подается охлажденный в холодильнике (8) рецикловый поток реакционной массы.The uncooled recycle stream of the reaction mass coming from the bottom of the alkylator (4) is fed to the inlet to the alkylator (4) by a pump (9). Between the shelves of the alkylator (4) the pump (9) is cooled in the refrigerator (8) recycle flow of the reaction mass.

Реализация данного способа алкилирования бензола пропиленом для получения изопропилбензола позволяет достичь высоких показателей процесса (конверсия пропилена >90%, выход ИПБ >85 масс. %, селективность >90%).The implementation of this method of alkylation of benzene with propylene to obtain isopropylbenzene makes it possible to achieve high process performance (propylene conversion > 90%, IPB yield > 85 wt. %, selectivity > 90%).

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.The present invention is illustrated by the following specific examples.

Пример 1.Example 1

В алкилатор (4) загружают 25 см3 катализатора, содержащего, масс. %: 0,4 СаО, 49,8 цеолит Нβ(25) и связующее γ-Al2O3 - остальное. Катализатор готовят следующим способом.In the alkylator (4) load 25 cm 3 of the catalyst containing, wt. %: 0.4 CaO, 49.8 zeolite Hβ(25) and binder γ-Al 2 O 3 - the rest. The catalyst is prepared in the following way.

Предварительно готовят связующее смешиванием в смесительной машине 12,5 г гидроксида алюминия марки Pural SB производства Sasol и 12,5 г гидроксида алюминия марки Disperal HP 14 производства Sasol. Затем к смеси добавляют 25 г порошкообразного цеолита Hβ с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 25. После смешения с цеолитом к полученной массе добавляют 5 масс. %-ный раствор азотной кислоты для пептизации, состоящий из HNO3 (65 масс. %) (0,5 мл) и дистиллированной воды (8,6 мл) (из расчета 0,02 мл HNO3/1 г смеси Pural SB и Disperal HP 14), далее добавляют 0,5 мл пластификатора триэтиленгликоля из расчета 0,01 мл/1 г сухой смеси. К полученной массе порциями при перемешивании добавляют 40 мл дистиллированной воды для получения пасты, пригодной для экструзии. Пасту, полученную на стадии приготовления замеса, экструдируют на поршневом экструдере через фильеру диаметром 2 мм. После этого экструдаты провяливают на воздухе в течение 11 ч. Затем экструдаты помещают в сушильный шкаф с целью удаления влаги. Режим высушивания в сушильном шкафу ступенчатый: 60°С - 2 ч, 80°С - 2 ч, 110°С - 2 ч. После сушки проводят прокаливание полученных гранул с целью разложения триэтиленгликоля и перехода гидроксида алюминия в оксид алюминия. Прокаливание проводят в муфельной печи следующим образом:The binder is pre-prepared by mixing in a mixing machine 12.5 g of Sasol's Pural SB aluminum hydroxide and 12.5 g of Sasol's Disperal HP 14 aluminum hydroxide. Then, 25 g of powdered Hβ zeolite with a molar ratio of SiO 2 /Al 2 O 3 = 25 are added to the mixture. After mixing with the zeolite, 5 wt. % solution of nitric acid for peptization, consisting of HNO 3 (65 wt.%) (0.5 ml) and distilled water (8.6 ml) (based on 0.02 ml HNO 3 / 1 g of a mixture of Pural SB and Disperal HP 14), then add 0.5 ml of triethylene glycol plasticizer at the rate of 0.01 ml/1 g of dry mix. To the resulting mass, 40 ml of distilled water are added in portions with stirring to obtain a paste suitable for extrusion. The paste obtained at the batch preparation stage is extruded on a piston extruder through a die with a diameter of 2 mm. After that, the extrudates are dried in air for 11 hours. Then the extrudates are placed in an oven to remove moisture. The mode of drying in the oven is stepwise: 60°C - 2 hours, 80°C - 2 hours, 110°C - 2 hours. The calcination is carried out in a muffle furnace as follows:

Нагрев до температуры 550°С - 3 ч;Heating to a temperature of 550°C - 3 h;

Выдержка при температуре 550°С - 5 ч.Exposure at a temperature of 550 ° C - 5 hours.

Внесение оксида кальция в качестве промотирующей добавки в приготовленные гранулы проводят методом ионного обмена. Для этого к 50 г готовых гранул цеолита добавляют раствор 4,05 г нитрата кальция Са(NO3)2•4H2O в 200,6 мл дистиллированной воды при массовом отношении цеолит : раствор = 1:10. Добавление соли Са(NO3)2•4H2O проводят из расчета молярного отношения Са2+/Аlкаркасный = 0,55. Полученную смесь кипятят с рефлюксом при температуре 90°С в течение 10 ч. Маточный раствор сливают, трижды промывают катализатор дистиллированной водой, фильтруют и сушат при температуре 100°С в течение 2 ч. С целью удаления воды, разложения нитрата кальция и формирования на поверхности катализатора стабильных оксидных фаз проводят прокаливание катализатора. Для этого катализатор помещают в муфельную печь и проводят прокаливание по следующей схеме:The introduction of calcium oxide as a promoting additive in the prepared granules is carried out by the ion exchange method. For this, a solution of 4.05 g of calcium nitrate Ca(NO 3 ) 2 •4H 2 O in 200.6 ml of distilled water is added to 50 g of finished zeolite granules at a mass ratio of zeolite : solution = 1:10. The addition of salt Ca(NO 3 ) 2 •4H 2 O is carried out based on the molar ratio of Ca 2+ /Al framework = 0.55. The resulting mixture is refluxed at a temperature of 90°C for 10 hours. The mother liquor is drained, the catalyst is washed three times with distilled water, filtered and dried at a temperature of 100°C for 2 hours. catalyst stable oxide phases carry out the calcination of the catalyst. To do this, the catalyst is placed in a muffle furnace and calcined according to the following scheme:

Нагрев до температуры 550°С - 6 ч;Heating to a temperature of 550°C - 6 h;

Выдержка при температуре 550°С - 5 ч.Exposure at a temperature of 550 ° C - 5 hours.

Свежий бензол поступает в ректификационную колонну (13), где очищается от примесей и насосом (17) и вместе с рецикловым бензолом, подогретым в рекуператоре (10) до температуры 140°С, поступает в алкилатор (4), работающий при давлении 2,5 МПа. В ректификационную колонну (13) также подается трансалкилат со стадии трансалкилирования ДИПБ с бензолом (не показано).Fresh benzene enters the distillation column (13), where it is cleaned of impurities and the pump (17) and, together with recycled benzene, heated in the recuperator (10) to a temperature of 140°C, enters the alkylator (4), operating at a pressure of 2.5 MPa. The distillation column (13) is also fed with transalkylate from the stage of transalkylation of DIPB with benzene (not shown).

Свежая пропиленовая фракция разделяется на четыре потока. Первый поток смешивается с рецикловым бензолом, представляющим собой бензольную фракцию, извлекаемую в отделении ректификации и свежий бензол, добавляемый в процесс, в статическом смесителе (3) с образованием реакционной массы алкилирования, поступающей на первую полку алкилатора (4). На первой полке алкилатора образуется поток реакционной массы алкилирования (РМА), содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол. Второй, третий и четвертый потоки пропилена смешиваются с охлажденным во внешнем выносном холодильнике (22), (23), (24) до температуры 100°С потоком реакционной массы алкилирования (РМА), выходящим с предыдущей полки алкилатора, содержащим продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол, в статических смесителях (5), (6), (7), после чего полученная смесь поступает на следующую полку алкилатора (4). Мольное отношение (бензол + ИПБ)/пропилен на входе в каждую полку алкилатора составляет 30:1. Объемная скорость подачи смеси реагентов состаляет 20 ч-1. Объемная скорость по пропилену составляет 0,55 ч-1.The fresh propylene fraction is divided into four streams. The first stream is mixed with recycled benzene, which is the benzene fraction recovered in the distillation section and fresh benzene added to the process, in a static mixer (3) to form an alkylation reaction mass entering the first shelf of the alkylator (4). On the first shelf of the alkylator, an alkylation reaction mass stream (RMA) is formed containing the products of alkylation of benzene with propylene and unreacted benzene. The second, third and fourth propylene streams are mixed with the alkylation reaction mass (PMA) stream cooled in an external cooler (22), (23), (24) to a temperature of 100°C, leaving the previous alkylator shelf, containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene, in static mixers (5), (6), (7), after which the resulting mixture enters the next shelf of the alkylator (4). The molar ratio (benzene + IPB)/propylene at the entrance to each shelf of the alkylator is 30:1. The volumetric feed rate of the mixture of reagents is 20 h -1 . The space velocity for propylene is 0.55 h -1 .

Поток реакционной массы алкилирования, содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом (изопропилбензол и диизопропилбензолы) и непрореагировавший бензол на выходе с последней полки алкилатора (4) разделяется на два потока: первый поток направляется в ректификационную колонну (13). Образовавшиеся полиалкилбензолы (ПАБ) выделяются в отделении ректификации.The alkylation reaction mass stream containing the products of benzene alkylation with propylene (isopropylbenzene and diisopropylbenzenes) and unreacted benzene at the outlet from the last alkylator shelf (4) is divided into two streams: the first stream is sent to a distillation column (13). The resulting polyalkylbenzenes (PAB) are separated in the distillation section.

Куб ректификационной колонны (13) насосом (16) направляется на выделение ИПБ, ДИПБ и тяжелой фракции ПАБ (полиалкилбензольной смолы). Газы отдувки отводятся из сепаратора (14), флегма возвращается в колонну (13) насосом (15). Товарный ИПБ отводится сверху ректификационной колонны (18). Куб ректификационной колонны (18) насосом (19) направляется в ректификационную колонну (20) на выделение фракции ДИПБ. Фракция ДИПБ отводится сверху ректификационной колонны (20). ДИПБ смешивается с рецикловым бензолом и направляется на трансалкилирование (не показано). Снизу ректификационной колонны (20) насосом (21) отводится побочная фракция смолы (ПАБ).The cube of the distillation column (13) is directed by the pump (16) to the isolation of IPB, DIPB and the heavy fraction of PAB (polyalkylbenzene resin). The stripping gases are removed from the separator (14), the phlegm is returned to the column (13) by the pump (15). Commodity IPB is discharged from the top of the distillation column (18). The cube of the distillation column (18) is sent by the pump (19) to the distillation column (20) for separation of the DIPB fraction. The DIPB fraction is withdrawn from the top of the distillation column (20). DIPB is mixed with recycled benzene and sent for transalkylation (not shown). From the bottom of the distillation column (20) the side resin fraction (PAB) is removed by the pump (21).

Второй поток, представляющий собой рецикловый поток реакционной массы алкилирования, с целью контроля температуры в алкилаторе, разделяется на неохлажденный рецикловый поток реакционной массы и охлажденный рецикловый поток реакционной массы.The second stream, which is a recycle stream of the reaction mass of alkylation, in order to control the temperature in the alkylator, is divided into an uncooled recycle stream of the reaction mass and a cooled recycle stream of the reaction mass.

Неохлажденный рецикловый поток реакционной массы, поступающий снизу алкилатора (4), подается на вход в алкилатор (4) насосом (9). Между полками алкилатора (4) насосом (9) подается охлажденный в холодильнике (8) до температуры 100°С рецикловый поток реакционной массы.The uncooled recycle stream of the reaction mass coming from the bottom of the alkylator (4) is fed to the inlet to the alkylator (4) by a pump (9). Between the shelves of the alkylator (4) pump (9) is cooled in the refrigerator (8) to a temperature of 100°C recycle flow of the reaction mass.

Конверсия пропилена достигает 95,6%, выход ИПБ составляет 87,6 масс. %, селективность 91,6%.The propylene conversion reaches 95.6%, the IPB yield is 87.6 wt. %, selectivity 91.6%.

Пример 2.Example 2

В алкилатор (4) загружают 25 см3 катализатора, содержащего, масс. %: 0,6 СаО, 49,7 цеолит Нβ(25) и связующее γ-Al2O3 - остальное. Катализатор готовят следующим способом.In the alkylator (4) load 25 cm 3 of the catalyst containing, wt. %: 0.6 CaO, 49.7 zeolite Hβ(25) and binder γ-Al 2 O 3 - the rest. The catalyst is prepared in the following way.

Гранулы цеолита готовят, как в Примере 1.Zeolite granules are prepared as in Example 1.

Оксид кальция в качестве промотирующей добавки в приготовленные гранулы вводят методом ионного обмена. Для этого к 50 г готовых гранул цеолита добавляют раствор 6,08 г нитрата кальция Са(NO3)2•4H2O в 200,6 мл дистиллированной воды при массовом отношении цеолит : раствор = 1:10. Добавление соли Ca(NO3)2•4H2O проводят из расчета молярного отношения Са2+/Alкаркасный = 0,55. Полученную смесь кипятят с рефлюксом при температуре 90°С в течение 10 ч. Маточный раствор сливают, трижды промывают катализатор дистиллированной водой, фильтруют и сушат при температуре 100°С в течение 2 ч. С целью удаления воды, разложения нитрата кальция и формирования на поверхности катализатора стабильных оксидных фаз проводят прокаливание катализатора. Для этого катализатор помещают в муфельную печь и проводят прокаливание по следующей схеме:Calcium oxide as a promoting additive is introduced into the prepared granules by the ion exchange method. To do this, a solution of 6.08 g of calcium nitrate Ca(NO 3 ) 2 •4H 2 O in 200.6 ml of distilled water is added to 50 g of finished zeolite granules at a mass ratio of zeolite : solution = 1:10. The addition of salt Ca(NO 3 ) 2 •4H 2 O is carried out based on the molar ratio of Ca 2+ /Al framework = 0.55. The resulting mixture is refluxed at a temperature of 90°C for 10 hours. The mother liquor is drained, the catalyst is washed three times with distilled water, filtered and dried at a temperature of 100°C for 2 hours. catalyst stable oxide phases carry out the calcination of the catalyst. To do this, the catalyst is placed in a muffle furnace and calcined according to the following scheme:

Нагрев до температуры 550°С - 6 ч;Heating to a temperature of 550°C - 6 h;

Выдержка при температуре 550°С - 5 ч.Exposure at a temperature of 550 ° C - 5 hours.

Свежий бензол поступает в ректификационную колонну (13), где очищается от примесей и насосом (17) и вместе с рецикловым бензолом, подогретым в рекуператоре (10) до температуры 160°С, поступает в алкилатор (4), работающий при давлении 2,5 МПа. В ректификационную колонну (13) также подается трансалкилат со стадии трансалкилирования ДИПБ с бензолом (не показано).Fresh benzene enters the distillation column (13), where it is cleaned of impurities and the pump (17) and, together with recycled benzene, heated in the recuperator (10) to a temperature of 160 ° C, enters the alkylator (4), operating at a pressure of 2.5 MPa. The distillation column (13) is also fed with transalkylate from the stage of transalkylation of DIPB with benzene (not shown).

Свежая пропиленовая фракция разделяется на четыре потока. Первый поток смешивается с рецикловым бензолом, представляющим собой бензольную фракцию, извлекаемую в отделении ректификации и свежий бензол, добавляемый в процесс, в статическом смесителе (3) с образованием реакционной массы алкилирования, поступающей на первую полку алкилатора (4). На первой полке алкилатора образуется поток реакционной массы алкилирования (РМА), содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол. Второй, третий и четвертый потоки пропилена смешиваются с охлажденным во внешнем выносном холодильнике (22), (23), (24) до температуры 100°С потоком реакционной массы алкилирования (РМА), выходящим с предыдущей полки алкилатора, содержащего продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол, в статических смесителях (5), (6), (7), после чего полученная смесь поступает на следующую полку алкилатора (4). Мольное отношение (бензол + ИПБ)/пропилен на входе в каждую полку алкилатора составляет 30:1. Объемная скорость подачи смеси реагентов состаляет 25 ч-1. Объемная скорость по пропилену составляет 0,68 ч-1.The fresh propylene fraction is divided into four streams. The first stream is mixed with recycled benzene, which is the benzene fraction recovered in the distillation section and fresh benzene added to the process, in a static mixer (3) to form an alkylation reaction mass entering the first shelf of the alkylator (4). On the first shelf of the alkylator, an alkylation reaction mass stream (RMA) is formed containing the products of alkylation of benzene with propylene and unreacted benzene. The second, third and fourth propylene streams are mixed with the alkylation reaction mass (PMA) stream cooled in an external cooler (22), (23), (24) to a temperature of 100°C, leaving the previous shelf of the alkylator containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene, in static mixers (5), (6), (7), after which the resulting mixture enters the next shelf of the alkylator (4). The molar ratio (benzene + IPB)/propylene at the entrance to each shelf of the alkylator is 30:1. The volumetric feed rate of the mixture of reagents is 25 h -1 . The space velocity for propylene is 0.68 h -1 .

Поток реакционной массы алкилирования, содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом (изопропилбензол и диизопропилбензолы) и непрореагировавший бензол на выходе с последней полки алкилатора (4) разделяется на два потока: первый поток направляется в ректификационную колонну (13). Образовавшиеся полиалкилбензолы (ПАБ) выделяются в отделении ректификации.The alkylation reaction mass stream containing the products of benzene alkylation with propylene (isopropylbenzene and diisopropylbenzenes) and unreacted benzene at the outlet from the last alkylator shelf (4) is divided into two streams: the first stream is sent to a distillation column (13). The resulting polyalkylbenzenes (PAB) are separated in the distillation section.

Куб ректификационной колонны (13) насосом (16) направляется на выделение ИПБ, ДИПБ и тяжелой фракции ПАБ (полиалкилбензольной смолы). Газы отдувки отводятся из сепаратора (14), флегма возвращается в колонну (13) насосом (15). Товарный ИПБ отводится сверху ректификационной колонны (18). Куб ректификационной колонны (18) насосом (19) направляется в ректификационную колонну (20) на выделение фракции ДИПБ. Фракция ДИПБ отводится сверху ректификационной колонны (20). ДИПБ смешивается с рецикловым бензолом и направляется на трансалкилирование (не показано). Снизу ректификационной колонны (20) насосом (21) отводится побочная фракция смолы (ПАБ).The cube of the distillation column (13) is directed by the pump (16) to the isolation of IPB, DIPB and the heavy fraction of PAB (polyalkylbenzene resin). The stripping gases are removed from the separator (14), the phlegm is returned to the column (13) by the pump (15). Commodity IPB is discharged from the top of the distillation column (18). The cube of the distillation column (18) is sent by the pump (19) to the distillation column (20) for separation of the DIPB fraction. The DIPB fraction is withdrawn from the top of the distillation column (20). DIPB is mixed with recycled benzene and sent for transalkylation (not shown). From the bottom of the distillation column (20) the side resin fraction (PAB) is removed by the pump (21).

Второй поток, представляющий собой рецикловый поток реакционной массы алкилирования, с целью контроля температуры в алкилаторе, разделяется на неохлажденный рецикловый поток реакционной массы и охлажденный рецикловый поток реакционной массы.The second stream, which is a recycle stream of the reaction mass of alkylation, in order to control the temperature in the alkylator, is divided into an uncooled recycle stream of the reaction mass and a cooled recycle stream of the reaction mass.

Неохлажденный рецикловый поток реакционной массы, поступающий снизу алкилатора (4), подается на вход в алкилатор (4) насосом (9). Между полками алкилатора (4) насосом (9) подается охлажденный в холодильнике (8) до температуры 100°С рецикловый поток реакционной массы.The uncooled recycle stream of the reaction mass coming from the bottom of the alkylator (4) is fed to the inlet to the alkylator (4) by a pump (9). Between the shelves of the alkylator (4) pump (9) is cooled in the refrigerator (8) to a temperature of 100°C recycle flow of the reaction mass.

Конверсия пропилена достигает 98,1%, выход ИПБ составляет 92,4 масс. %, селективность 94,2%.The conversion of propylene reaches 98.1%, the yield of IPB is 92.4 wt. %, selectivity 94.2%.

Пример 3.Example 3

В алкилатор (4) загружают 25 см3 катализатора, содержащего, масс. %: 0,8 CaO, 49,6 цеолит Нβ(25) и связующее γ-Al2O3 - остальное. Катализатор готовят следующим способом.In the alkylator (4) load 25 cm 3 of the catalyst containing, wt. %: 0.8 CaO, 49.6 zeolite Hβ(25) and binder γ-Al 2 O 3 - the rest. The catalyst is prepared in the following way.

Гранулы цеолита готовят, как в Примере 1.Zeolite granules are prepared as in Example 1.

Внесение оксида кальция в качестве промотирующей добавки в приготовленные гранулы проводят методом ионного обмена. Для этого к 50 г готовых гранул цеолита добавляют раствор 8,1 г нитрата кальция Са(NO3)2•4H2O в 200,6 мл дистиллированной воды при массовом отношении цеолит : раствор = 1:10. Добавление соли Са(NO3)2•4H2O проводят из расчета молярного отношения Са2+/Alкаркасный = 0,55. Полученную смесь кипятят с рефлюксом при температуре 90°С в течение 10 ч. Маточный раствор сливают, трижды промывают катализатор дистиллированной водой, фильтруют и сушат при температуре 100°С в течение 2 ч. С целью удаления воды, разложения нитрата кальция и формирования на поверхности катализатора стабильных оксидных фаз проводят прокаливание катализатора. Для этого катализатор помещают в муфельную печь и проводят прокаливание по следующей схеме:The introduction of calcium oxide as a promoting additive in the prepared granules is carried out by the ion exchange method. To do this, a solution of 8.1 g of calcium nitrate Ca(NO 3 ) 2 •4H 2 O in 200.6 ml of distilled water is added to 50 g of finished zeolite granules at a mass ratio of zeolite : solution = 1:10. The addition of salt Ca(NO 3 ) 2 •4H 2 O is carried out based on the molar ratio of Ca 2+ /Al framework = 0.55. The resulting mixture is refluxed at a temperature of 90°C for 10 hours. The mother liquor is drained, the catalyst is washed three times with distilled water, filtered and dried at a temperature of 100°C for 2 hours. catalyst stable oxide phases carry out the calcination of the catalyst. To do this, the catalyst is placed in a muffle furnace and calcined according to the following scheme:

Нагрев до температуры 550°С - 6 ч;Heating to a temperature of 550°C - 6 h;

Выдержка при температуре 550°С - 5 ч.Exposure at a temperature of 550 ° C - 5 hours.

Синтез, как в Примере 2, за исключением того, что процесс алкилирования проводят при давлении 3,0 МПа. Конверсия пропилена достигает 98,4%, выход ИПБ составляет 93,2 масс. %, селективность 94,7%.Synthesis as in Example 2, except that the alkylation process is carried out at a pressure of 3.0 MPa. The conversion of propylene reaches 98.4%, the yield of IPB is 93.2 wt. %, selectivity 94.7%.

Пример 4.Example 4

В алкилатор (4) загружают 25 см3 катализатора, содержащего, масс. %: 1,2 СаО, 49,4 цеолит Нβ(25) и связующее γ-Al2O3 - остальное. Катализатор готовят следующим способом.In the alkylator (4) load 25 cm 3 of the catalyst containing, wt. %: 1.2 CaO, 49.4 zeolite Hβ(25) and binder γ-Al 2 O 3 - the rest. The catalyst is prepared in the following way.

Гранулы цеолита готовят, как в Примере 1.Zeolite granules are prepared as in Example 1.

Внесение оксида кальция в качестве промотирующей добавки в приготовленные гранулы проводят методом ионного обмена. Для этого к 50 г готовых гранул цеолита добавляют раствор 12,15 г нитрата кальция Ca(NO3)2•4H2O в 200,6 мл дистиллированной воды при массовом отношении цеолит : раствор = 1:10. Добавление соли Ca(NO3)2•4H2O проводят из расчета молярного отношения Са2+/Alкаркасиый = 0,55. Полученную смесь кипятят с рефлюксом при температуре 90°С в течение 10 ч. Маточный раствор сливают, трижды промывают катализатор дистиллированной водой, фильтруют и сушат при температуре 100°С в течение 2 ч. С целью удаления воды, разложения нитрата кальция и формирования на поверхности катализатора стабильных оксидных фаз проводят прокаливание катализатора. Для этого катализатор помещают в муфельную печь и проводят прокаливание по следующей схеме:The introduction of calcium oxide as a promoting additive in the prepared granules is carried out by the ion exchange method. For this, a solution of 12.15 g of calcium nitrate Ca(NO 3 ) 2 •4H 2 O in 200.6 ml of distilled water is added to 50 g of finished zeolite granules at a mass ratio of zeolite : solution = 1:10. The addition of salt Ca(NO 3 ) 2 •4H 2 O is carried out based on the molar ratio of Ca 2+ /Al framework = 0.55. The resulting mixture is refluxed at a temperature of 90°C for 10 hours. The mother liquor is drained, the catalyst is washed three times with distilled water, filtered and dried at a temperature of 100°C for 2 hours. catalyst stable oxide phases carry out the calcination of the catalyst. To do this, the catalyst is placed in a muffle furnace and calcined according to the following scheme:

Нагрев до температуры 550°С - 6 ч;Heating to a temperature of 550°C - 6 h;

Выдержка при температуре 550°С - 5 ч.Exposure at a temperature of 550 ° C - 5 hours.

Свежий бензол поступает в ректификационную колонну (13), где очищается от примесей и насосом (17) и вместе с рецикловым бензолом, подогретым в рекуператоре (10) до температуры 170°С, поступает в алкилатор (4), работающий при давлении 2,5 МПа. В ректификационную колонну (13) также подается трансалкилат со стадии трансалкилирования ДИПБ с бензолом (не показано).Fresh benzene enters the distillation column (13), where it is cleaned of impurities and the pump (17) and, together with recycled benzene, heated in the recuperator (10) to a temperature of 170°C, enters the alkylator (4), operating at a pressure of 2.5 MPa. The distillation column (13) is also fed with transalkylate from the stage of transalkylation of DIPB with benzene (not shown).

Свежая пропиленовая фракция разделяется на четыре потока. Первый поток смешивается с рецикловым бензолом, представляющим собой бензольную фракцию, извлекаемую в отделении ректификации и свежий бензол, добавляемый в процесс, в статическом смесителе (3) с образованием реакционной массы алкилирования, поступающей на первую полку алкилатора (4). На первой полке алкилатора образуется поток реакционной массы алкилирования (РМА), содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол. Второй, третий и четвертый потоки пропилена смешиваются с охлажденным во внешнем выносном холодильнике (22), (23), (24) до температуры 100°С потоком реакционной массы алкилирования (РМА), выходящим с предыдущей полки алкилатора, содержащего продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол, в статических смесителях (5), (6), (7), после чего полученная смесь поступает на следующую полку алкилатора (4). Мольное отношение (бензол + ИПБ)/пропилен на входе в каждую полку алкилатора составляет 30:1. Объемная скорость подачи смеси реагентов состаляет 30 ч-1. Объемная скорость по пропилену составляет 0,81 ч-1.The fresh propylene fraction is divided into four streams. The first stream is mixed with recycled benzene, which is the benzene fraction recovered in the distillation section and fresh benzene added to the process, in a static mixer (3) to form an alkylation reaction mass entering the first shelf of the alkylator (4). On the first shelf of the alkylator, an alkylation reaction mass stream (RMA) is formed containing the products of alkylation of benzene with propylene and unreacted benzene. The second, third and fourth propylene streams are mixed with the alkylation reaction mass (PMA) stream cooled in an external cooler (22), (23), (24) to a temperature of 100°C, leaving the previous shelf of the alkylator containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene, in static mixers (5), (6), (7), after which the resulting mixture enters the next shelf of the alkylator (4). The molar ratio (benzene + IPB)/propylene at the entrance to each shelf of the alkylator is 30:1. The volumetric feed rate of the mixture of reagents is 30 h -1 . The space velocity for propylene is 0.81 h -1 .

Поток реакционной массы алкилирования, содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом (изопропилбензол и диизопропилбензолы) и непрореагировавший бензол на выходе с последней полки алкилатора (4) разделяется на два потока: первый поток направляется в ректификационную колонну (13). Образовавшиеся полиалкилбензолы (ПАБ) выделяются в отделении ректификации.The alkylation reaction mass stream containing the products of benzene alkylation with propylene (isopropylbenzene and diisopropylbenzenes) and unreacted benzene at the outlet from the last alkylator shelf (4) is divided into two streams: the first stream is sent to a distillation column (13). The resulting polyalkylbenzenes (PAB) are separated in the distillation section.

Куб ректификационной колонны (13) насосом (16) направляется на выделение ИПБ, ДИПБ и тяжелой фракции ПАБ (полиалкилбензольной смолы). Газы отдувки отводятся из сепаратора (14), флегма возвращается в колонну (13) насосом (15). Товарный ИПБ отводится сверху ректификационной колонны (18). Куб ректификационной колонны (18) насосом (19) направляется в ректификационную колонну (20) на выделение фракции ДИПБ. Фракция ДИПБ отводится сверху ректификационной колонны (20). ДИПБ смешивается с рецикловым бензолом и направляется на трансалкилирование (не показано). Снизу ректификационной колонны (20) насосом (21) отводится побочная фракция смолы (ПАБ).The cube of the distillation column (13) is directed by the pump (16) to the isolation of IPB, DIPB and the heavy fraction of PAB (polyalkylbenzene resin). The stripping gases are removed from the separator (14), the phlegm is returned to the column (13) by the pump (15). Commodity IPB is discharged from the top of the distillation column (18). The cube of the distillation column (18) is sent by the pump (19) to the distillation column (20) for separation of the DIPB fraction. The DIPB fraction is withdrawn from the top of the distillation column (20). DIPB is mixed with recycled benzene and sent for transalkylation (not shown). From the bottom of the distillation column (20) the side resin fraction (PAB) is removed by the pump (21).

Второй поток, представляющий собой рецикловый поток реакционной массы алкилирования, с целью контроля температуры в алкилаторе, разделяется на неохлажденный рецикловый поток реакционной массы и охлажденный рецикловый поток реакционной массы. Неохлажденный рецикловый поток реакционной массы, поступающий снизу алкилатора (4), подается на вход в алкилатор (4) насосом (9). Между полками алкилатора (4) насосом (9) подается охлажденный в холодильнике (8) до температуры 100°С рецикловый поток реакционной массы.The second stream, which is a recycle stream of the reaction mass of alkylation, in order to control the temperature in the alkylator, is divided into an uncooled recycle stream of the reaction mass and a cooled recycle stream of the reaction mass. The uncooled recycle stream of the reaction mass coming from the bottom of the alkylator (4) is fed to the inlet to the alkylator (4) by a pump (9). Between the shelves of the alkylator (4) pump (9) is cooled in the refrigerator (8) to a temperature of 100°C recycle flow of the reaction mass.

Конверсия пропилена достигает 94,5%, выход ИПБ составляет 86,2 масс. %, селективность 91,2%.The propylene conversion reaches 94.5%, the IPB yield is 86.2 wt. %, selectivity 91.2%.

Пример 5.Example 5

В алкилатор (4) загружают 25 см3 катализатора, содержащего, масс. %: 1,2 СаО, 49,4 цеолит Hβ(25) и связующее γ-Al2O3 - остальное.In the alkylator (4) load 25 cm 3 of the catalyst containing, wt. %: 1.2 CaO, 49.4 zeolite Hβ(25) and binder γ-Al 2 O 3 - the rest.

Катализатор готовят, как в Примере 4.The catalyst is prepared as in Example 4.

Свежий бензол поступает в ректификационную колонну (13), где очищается от примесей и насосом (17) и вместе с рецикловым бензолом, подогретым в рекуператоре (10) до температуры 200°С, поступает в алкилатор (4), работающий при давлении 2,5 МПа. В ректификационную колонну (13) также подается трансалкилат со стадии трансалкилирования ДИПБ с бензолом (не показано).Fresh benzene enters the distillation column (13), where it is cleaned of impurities and the pump (17) and, together with recycled benzene, heated in the recuperator (10) to a temperature of 200°C, enters the alkylator (4), operating at a pressure of 2.5 MPa. The distillation column (13) is also fed with transalkylate from the stage of transalkylation of DIPB with benzene (not shown).

Свежая пропиленовая фракция разделяется на четыре потока. Первый поток смешивается с рецикловым бензолом, представляющим собой бензольную фракцию, извлекаемую в отделении ректификации и свежий бензол, добавляемый в процесс, в статическом смесителе (3) с образованием реакционной массы алкилирования, поступающей на первую полку алкилатора (4). На первой полке алкилатора образуется поток реакционной массы алкилирования (РМА), содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол. Второй, третий и четвертый потоки пропилена смешиваются с охлажденным во внешнем выносном холодильнике (22), (23), (24) до температуры 100°С потоком реакционной массы алкилирования (РМА), выходящим с предыдущей полки алкилатора, содержащего продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировавший бензол, в статических смесителях (5), (6), (7), после чего полученная смесь поступает на следующую полку алкилатора (4). Мольное отношение (бензол + ИПБ)/пропилен на входе в каждую полку алкилатора составляет 30:1. Объемная скорость подачи смеси реагентов составляет 40 ч-1. Объемная скорость по пропилену составляет 1,07 ч-1.The fresh propylene fraction is divided into four streams. The first stream is mixed with recycled benzene, which is the benzene fraction recovered in the distillation section and fresh benzene added to the process, in a static mixer (3) to form an alkylation reaction mass entering the first shelf of the alkylator (4). On the first shelf of the alkylator, an alkylation reaction mass stream (RMA) is formed containing the products of alkylation of benzene with propylene and unreacted benzene. The second, third and fourth propylene streams are mixed with the alkylation reaction mass (PMA) stream cooled in an external cooler (22), (23), (24) to a temperature of 100°C, leaving the previous shelf of the alkylator containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene, in static mixers (5), (6), (7), after which the resulting mixture enters the next shelf of the alkylator (4). The molar ratio (benzene + IPB)/propylene at the entrance to each shelf of the alkylator is 30:1. The volumetric feed rate of the mixture of reagents is 40 h -1 . The space velocity for propylene is 1.07 h -1 .

Поток реакционной массы алкилирования, содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом (изопропилбензол и диизопропилбензолы) и непрореагировавший бензол на выходе с последней полки алкилатора (4) разделяется на два потока: первый поток направляется в ректификационную колонну (13). Образовавшиеся полиалкилбензолы (ПАБ) выделяются в отделении ректификации.The alkylation reaction mass stream containing the products of benzene alkylation with propylene (isopropylbenzene and diisopropylbenzenes) and unreacted benzene at the outlet from the last alkylator shelf (4) is divided into two streams: the first stream is sent to a distillation column (13). The resulting polyalkylbenzenes (PAB) are separated in the distillation section.

Куб ректификационной колонны (13) насосом (16) направляется на выделение ИПБ, ДИПБ и тяжелой фракции ПАБ (полиалкилбензольной смолы). Газы отдувки отводятся из сепаратора (14), флегма возвращается в колонну (13) насосом (15). Товарный ИПБ отводится сверху ректификационной колонны (18). Куб ректификационной колонны (18) насосом (19) направляется в ректификационную колонну (20) на выделение фракции ДИПБ. Фракция ДИПБ отводится сверху ректификационной колонны (20). ДИПБ смешивается с рецикловым бензолом и направляется на трансалкилирование (не показано). Снизу ректификационной колонны (20) насосом (21) отводится побочная фракция смолы (ПАБ).The cube of the distillation column (13) is directed by the pump (16) to the isolation of IPB, DIPB and the heavy fraction of PAB (polyalkylbenzene resin). The stripping gases are removed from the separator (14), the phlegm is returned to the column (13) by the pump (15). Commodity IPB is discharged from the top of the distillation column (18). The cube of the distillation column (18) is sent by the pump (19) to the distillation column (20) for separation of the DIPB fraction. The DIPB fraction is withdrawn from the top of the distillation column (20). DIPB is mixed with recycled benzene and sent for transalkylation (not shown). From the bottom of the distillation column (20) the side resin fraction (PAB) is removed by the pump (21).

Второй поток, представляющий собой рецикловый поток реакционной массы алкилирования, с целью контроля температуры в алкилаторе, разделяется на неохлажденный рецикловый поток реакционной массы и охлажденный рецикловый поток реакционной массы. Неохлажденный рецикловый поток реакционной массы, поступающий снизу алкилатора (4), подается на вход в алкилатор (4) насосом (9). Между полками алкилатора (4) насосом (9) подается охлажденный в холодильнике (8) до температуры 100°С рецикловый поток реакционной массы.The second stream, which is a recycle stream of the reaction mass of alkylation, in order to control the temperature in the alkylator, is divided into an uncooled recycle stream of the reaction mass and a cooled recycle stream of the reaction mass. The uncooled recycle stream of the reaction mass coming from the bottom of the alkylator (4) is fed to the inlet to the alkylator (4) by a pump (9). Between the shelves of the alkylator (4) pump (9) is cooled in the refrigerator (8) to a temperature of 100°C recycle flow of the reaction mass.

Конверсия пропилена достигает 94,2%, выход ИПБ составляет 85,7 масс. %, селективность 91,0%.The conversion of propylene reaches 94.2%, the yield of IPB is 85.7 wt. %, selectivity 91.0%.

Пример 6 (по прототипу).Example 6 (according to the prototype).

Сырье алкилирования, содержащее пропилен и рецикловый бензол, вводят в алкилатор. Рецикловый бензол включает часть низкокипящей бензольной фракции, извлекаемой в отделении ректификации и часть свежего бензола, добавляемого в процесс. Алкилатор содержит три слоя катализатора алкилирования, расположенных последовательно. Поток пропилена разделяется на три части, которые подаются выше первого слоя катализатора алкилирования, расположенного выше по потоку, между первым и вторым слоями катализатора алкилирования, и между вторым и третьим слоями катализатора алкилирования, расположенным ниже по потоку. Типичные условия в алкилаторе включают температуру от 75°С до 250°С, давление от 1,5 МПа до 6,5 МПа, и массовую скорость подачи пропилена от 0,1 ч-1 до 5 ч-1.The alkylation feed containing propylene and recycled benzene is introduced into the alkylator. Recycled benzene includes part of the low-boiling benzene fraction recovered in the distillation section and part of fresh benzene added to the process. The alkylator contains three layers of alkylation catalyst arranged in series. The propylene stream is divided into three portions which are fed above the first upstream alkylation catalyst bed, between the first and second alkylation catalyst beds, and between the second and third downstream alkylation catalyst beds. Typical conditions in the alkylator include a temperature of 75° C. to 250° C., a pressure of 1.5 MPa to 6.5 MPa, and a propylene mass feed rate of 0.1 h -1 to 5 h -1 .

Экзотермическая реакция алкилирования вызывает повышение температуры в каждом слое катализатора алкилирования. Повышение температуры и, следовательно, максимальная температура слоя для каждого из слоев катализатора алкилирования частично ограничивается косвенным теплообменом для отвода тепла между парами соседних слоев катализатора алкилирования. Тепло выходящих со слоев потоков отводится охлаждающей средой (например, водой) с использованием холодильников, нагревающих охлаждающую среду, например воду, с генерированием пара (например, пара среднего давления) или нагревающих иную среду, предназначенную для других процессов. Сочетание косвенного и прямого теплообмена между пропиленом, входящим в зону реакции алкилирования, и реакционной смесью дополнительно помогает ограничить температуру в слоях катализатора алкилирования.The exothermic alkylation reaction causes a temperature increase in each alkylation catalyst bed. The temperature rise and hence the maximum bed temperature for each of the alkylation catalyst beds is limited in part by indirect heat exchange to remove heat between pairs of adjacent alkylation catalyst beds. The heat of the streams emerging from the layers is removed by a cooling medium (for example, water) using refrigerators that heat the cooling medium, for example water, with the generation of steam (for example, medium pressure steam) or heat another medium intended for other processes. The combination of indirect and direct heat exchange between the propylene entering the alkylation reaction zone and the reaction mixture further helps to limit the temperature in the alkylation catalyst beds.

Весь выходящий поток реакционной массы алкилирования, или, по крайней мере, не рециркулируемая часть выходящего потока реакционной массы алкилирования подается после фракционирования для удаления легких компонентов (например, пропана), вместе с выходящим потоком трансалкилирования зоны реакции трансалкилирования в отделение ректификации, состоящее из нескольких ректификационных колонн. Отделение ректификации предназначено для извлечения из нерециркулирующей части выходящего потока реакционной массы алкилирования и потока трансалкилирования, продуктового ИПБ, тяжелого побочного продукта (ПАБ), бензольной фракции и фракции диизопропилбензола (ДИПБ). В процессе алкилирования бензола пропиленом достигается селективность не менее 88,0%.The entire alkylation reaction effluent, or at least the non-recycled portion of the alkylation reaction effluent, is fed after fractionation to remove light components (e.g., propane), together with the transalkylation effluent from the transalkylation reaction zone, to a distillation compartment consisting of several distillation columns. The distillation section is designed to recover from the non-recycling part of the alkylation reaction mass outlet stream and the transalkylation stream, product IPB, heavy by-product (PAB), benzene fraction and diisopropylbenzene fraction (DIPB). In the process of alkylation of benzene with propylene, a selectivity of at least 88.0% is achieved.

Результаты проведенных экспериментов в соответствии с примерами 1 -6, приведены в таблице.The results of the experiments in accordance with examples 1-6 are shown in the table.

Как видно из таблицы, проведение процесса алкилирования бензола пропиленом при температуре 140÷200°С, давлении 2,5÷3,0 МПа, мольном отношении (бензол+ИПБ)/пропилен 30:1, объемной скорости подачи сырья 20÷40 ч-1 с уменьшением количества рециклового потока реакционной массы алкилирования вследствие охлаждения потока РМА, поступающего с предыдущей полки алкилатора, во внешнем выносном холодильнике с параллельной выработкой пара и смешения его с пропиленом в статическом смесителе, с использованием катализатора, включающего цеолит Hβ с соотношением SiO2/Al2O3 = 25, связующее γ-Al2O3, представляющее собой смесь 25 масс. % гидроксида алюминия марки Pural SB и 25 масс. % гидроксида алюминия марки Disperal HP 14, и 0,4-1,2 масс. % оксида кальция, нанесенного на гранулы цеолита методом ионного обмена, позволяет получать изопропилбензол с высокими значениями конверсии пропилена (>90%), выхода изопропилбензола (>85 масс. %), повысить общую селективность процесса по ИПБ > 90% и сократить эксплуатационные затраты.As can be seen from the table, carrying out the process of benzene alkylation with propylene at a temperature of 140÷200°C, a pressure of 2.5÷3.0 MPa, a molar ratio (benzene+IPB)/propylene 30:1, a feed space velocity of 20÷40 h - 1 with a decrease in the amount of the recycle stream of the alkylation reaction mass due to cooling the PMA stream coming from the previous shelf of the alkylator in an external remote cooler with parallel steam production and mixing it with propylene in a static mixer using a catalyst containing Hβ zeolite with a ratio of SiO 2 /Al 2 O 3 = 25, binder γ-Al 2 O 3 , which is a mixture of 25 wt. % aluminum hydroxide brand Pural SB and 25 wt. % aluminum hydroxide brand Disperal HP 14, and 0.4-1.2 wt. % of calcium oxide deposited on zeolite granules by ion exchange method makes it possible to obtain isopropylbenzene with high values of propylene conversion (>90%), isopropylbenzene yield (>85 wt.%), increase the overall selectivity of the process for IPB > 90% and reduce operating costs.

Полученный по данному способу изопропилбензол используется в качестве сырья для производства фенола, ацетона и α-метилстирола.The isopropylbenzene obtained by this method is used as a raw material for the production of phenol, acetone and α-methylstyrene.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (7)

1. Способ получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом, предусматривающий проведение алкилирования в многополочном контактном алкилаторе с адиабатическими слоями катализатора алкилирования, расположенными на каждой полке алкилатора, с введением рециклового бензола на вход алкилатора, реакционной массы алкилирования и части разделенного потока пропилена на вход и между полками алкилатора, ректификацию полученной массы алкилирования и извлечение изопропилбензола, отличающийся тем, что осуществляют:1. A method for producing isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene, which involves carrying out alkylation in a multi-shelf contact alkylator with adiabatic alkylation catalyst beds located on each shelf of the alkylator, with the introduction of recycled benzene at the inlet of the alkylator, the alkylation reaction mass and part of the separated propylene stream at the inlet and between the shelves of the alkylator , rectification of the resulting mass of alkylation and extraction of isopropylbenzene, characterized in that they carry out: а) подачу на вход в алкилатор смеси очищенного бензола и подогретого рециклового бензола, пропилен разделяют на четыре потока; первый из которых смешивают со смесью очищенного бензола и подогретого рециклового бензола, полученную реакционную массу алкилирования подают на первую полку алкилатора, заполненную катализатором алкилирования, содержащим, масс. %:a) supplying a mixture of purified benzene and heated recycled benzene to the inlet to the alkylator, propylene is divided into four streams; the first of which is mixed with a mixture of purified benzene and heated recycle benzene, the resulting alkylation reaction mass is fed to the first shelf of the alkylator filled with an alkylation catalyst containing, wt. %: оксид кальцияcalcium oxide 0,4-1,20.4-1.2 цеолит Hβ с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 25zeolite Hβ with mole ratio SiO 2 /Al 2 O 3 = 25 49,4-49,849.4-49.8 связующее γ-AlO3, представляющее собой смесь 25 масс. % гидроксида алюминия марки Pural SB и 25 масс. % гидроксида алюминия марки Disperal HP 14binder γ-AlO 3 representing a mixture of 25 wt. % aluminum hydroxide brand Pural SB and 25 wt. % aluminum hydroxide grade Disperal HP 14 остальное,rest,
с получением потока реакционной массы алкилирования, содержащего продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировший бензол;to obtain an alkylation reaction mass stream containing alkylation products of benzene with propylene and unreacted benzene; б) второй, третий и четвертый потоки пропилена смешивают в статическом смесителе с охлажденным во внешнем выносном холодильнике с параллельной выработкой пара потоком реакционной массы алкилирования, выходящим с предыдущей полки алкилатора, содержащим продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировший бензол, после чего полученную смесь подают на следующую полку алкилатора;b) the second, third and fourth propylene streams are mixed in a static mixer with the stream of the alkylation reaction mass cooled in an external remote refrigerator with parallel steam production, leaving the previous alkylator shelf, containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene, after which the resulting mixture is fed to the next alkylator shelf; в) поток реакционной массы алкилирования, содержащий продукты алкилирования бензола пропиленом и непрореагировший бензол на выходе с последней полки алкилатора, разделяют на два потока: первый поток направляют на ректификацию, включающую выделение образовавшихся полиалкилбензолов и выделение изопропилбензола, а второй поток разделяют на неохлажденный рецикловый поток реакционной массы и охлажденный рецикловый поток реакционной массы, затем неохлажденный рецикловый поток реакционной массы подают на вход в алкилатор, а между полками алкилатора подают охлажденный рецикловый поток реакционной массы.c) the alkylation reaction mass stream containing the products of benzene alkylation with propylene and unreacted benzene at the outlet of the last alkylator shelf is divided into two streams: the first stream is directed to distillation, including the isolation of the resulting polyalkylbenzenes and the isolation of isopropylbenzene, and the second stream is divided into an uncooled recycle stream of the reaction mass and the cooled recycle stream of the reaction mass, then the uncooled recycle stream of the reaction mass is fed to the inlet to the alkylator, and the cooled recycle stream of the reaction mass is fed between the shelves of the alkylator. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс алкилирования бензола пропиленом проводят при температуре 140÷200°С, давлении 2,5÷3,0 МПа, мольном отношении (бензол + ИПБ)/пропилен 30:1, объемной скорости подачи сырья 20÷40 ч-1, объемной скорости подачи пропилена 0,55÷1,1 ч-1.2. The method according to p. 1, characterized in that the process of alkylation of benzene with propylene is carried out at a temperature of 140÷200°C, a pressure of 2.5÷3.0 MPa, a molar ratio (benzene + IPB) / propylene 30:1, space velocity raw material feed 20÷40 h -1 , space velocity of propylene supply 0.55÷1.1 h -1 .
RU2021116526A 2021-06-08 2021-06-08 Method for obtaining isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene RU2770585C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021116526A RU2770585C1 (en) 2021-06-08 2021-06-08 Method for obtaining isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021116526A RU2770585C1 (en) 2021-06-08 2021-06-08 Method for obtaining isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770585C1 true RU2770585C1 (en) 2022-04-18

Family

ID=81255446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021116526A RU2770585C1 (en) 2021-06-08 2021-06-08 Method for obtaining isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770585C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2294320C2 (en) * 2005-04-11 2007-02-27 Рустам Якубович Дебердеев Method of alkylation of benzene and alkylator for realization of this method
WO2008014904A1 (en) * 2006-07-31 2008-02-07 Universidad Politécnica De Valencia Alkylation of aromatic compounds using zeolite itq-33
RU2447051C2 (en) * 2006-10-30 2012-04-10 Юоп Ллк Method of producing alkylbenzenes on solid acid catalyst
RU2487858C2 (en) * 2011-07-28 2013-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method for transalkylation of benzene with polyalkyl benzenes
RU2012145104A (en) * 2010-03-31 2014-05-20 Юоп Ллк PRODUCTION OF CUMOL WITH HIGH SELECTIVITY
CN107511171A (en) * 2016-06-18 2017-12-26 中国石油化工股份有限公司 The preparation method of binder free Beta molecular sieve catalysts

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2294320C2 (en) * 2005-04-11 2007-02-27 Рустам Якубович Дебердеев Method of alkylation of benzene and alkylator for realization of this method
WO2008014904A1 (en) * 2006-07-31 2008-02-07 Universidad Politécnica De Valencia Alkylation of aromatic compounds using zeolite itq-33
RU2447051C2 (en) * 2006-10-30 2012-04-10 Юоп Ллк Method of producing alkylbenzenes on solid acid catalyst
RU2012145104A (en) * 2010-03-31 2014-05-20 Юоп Ллк PRODUCTION OF CUMOL WITH HIGH SELECTIVITY
RU2487858C2 (en) * 2011-07-28 2013-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Method for transalkylation of benzene with polyalkyl benzenes
CN107511171A (en) * 2016-06-18 2017-12-26 中国石油化工股份有限公司 The preparation method of binder free Beta molecular sieve catalysts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5688132B2 (en) Production of cumene with high selectivity
RU2277081C2 (en) Integrated process for preparing alkenyl-substituted aromatic compound
US7652181B1 (en) Alkylation reactor design with effluent recycle and impure benzene regeneration
US7923590B2 (en) Production of alkylaromatic compounds
CN1907932B (en) Method for preparing dimethyl ether from methanol
JPH0411529B2 (en)
TWI603943B (en) Process for the alkylation of aromatic hydrocarbons with olefins
KR20140044333A (en) Process for the alkylation of aromatic hydrocarbons with c1-c8 alcohols
EP2148848A1 (en) Process for producing cumene
US8609915B2 (en) Processes for preparing alkylated aromatic compounds
US20130237731A1 (en) Processes for preparing alkylated aromatic compounds
US9150469B2 (en) Aromatic alkylation process with reduced byproduct formation
US7525006B2 (en) Process for producing cumene
KR101520523B1 (en) Apparatus and method for producing cumene for low consumption of energy
RU2770585C1 (en) Method for obtaining isopropylbenzene by alkylation of benzene with propylene
US7525005B2 (en) Process for producing cumene
RU2417209C2 (en) Improved method of dehydrogenating alkylaromatic hydrocarbons for synthesis of vinylaromatic monomers
RU2639706C2 (en) Method of producing isopropylbenzene
RU2779556C1 (en) Method for producing isopropylbenzene by transalkylation of diisopropylbenzenes with benzene
US7622622B1 (en) Process for the high yield production of monoalkylaromatics
CN106631668B (en) Ethylbenzene separation method and ethylbenzene manufacturing processes and the device for producing ethylbenzene and the method using device production ethylbenzene
WO2011046547A1 (en) Process for the high yield production of monoalkylaromatics
EP1894909A2 (en) Production of alkylaromatic compounds