SU403154A1 - Способ получения ароматических углеводородов12 - Google Patents

Description

Насто щее изобретение относитс  к области получени  ароматических углеводородов термическим гидродеалкилированием алкилзамещенпых ароматических углеводородов или их смеси неароматическими углеводородами.

Известен способ получени  бензола путем термического гидродеалкилировани , заключающийс  в том, что сырье в смеси с водородом нагревают до температуры около 600°С и затем пропускают через первую реакционную зону, работающую в режиме идеального вытеснени , и затем после промежуточного охлаждени  путем смещени  с хладагентом - во вторую реакционную зону также работающую в услови х, близких к идеальному вытеснению .

Способ осуществл етс  при повыщенном давлении, при температуре 600-800°С. Регулирование температуры путем подачи хладагента неизбежно требует увеличени  размеров оборудовани  в св зи с использованием дополнительного количества газа в качестве хладагента. Поскольку колебани  температуры и расхода хладагента способны вызывать изменение свойств реагентов в зоне реакции , этот метод работы оказалс  чрезвычайно трудным. Кроме того, поскольку скорость реакции  вл етс  показательной функцией температуры , после окончани  реакции температура в реакционной зоне с идеальным вытеснением начинает быстро возрастать в направлении потока реакционной массы.

Верхний предел повышени  температуры в такой адиабатической зоне реакции определ етс , в первую очередь, количеством теплоты реакции и удельной теплотой реакционной массы. Величина измен етс  в щироких пределах в зависимости от состава исходного сырь . Например при гидродеалкилировании толуола температура равна 120°С, а при гидродеалкилировании фракции, содержащей неаро .матические углеводороды, она может быть 150-300°С.

Так, если темнература исходного газа будет увеличена до температуры, достаточной дл  инициировани  реакции гидродеалкилироваим , например до 580-650°С или выше на входе в зову реакции идеального вытеснени , то те.мпература на выходе из зоны реакции неизбежно повыщаетс  до 800-950°С, что вызывает затруднени  в осуществлении способа. .Дл  устранени  указанных недостатков гидродеалкилирование алкилированных ароматических соединений провод т по меньщей мере в двух зонах реакции: в первой зоне в услови х идеального смещени  и во второй или в исследующей зоне реакции в услови х идеального вытеснени . Сырье, содержащее алкилзамещенные ароматические углеводороды или смесь алкилзамещенных ароматических углеводородов и пеароматических углеводородов нагревают вместе с водородом и ироцускают цо меньшей мере через две зоны реакции. По цредлагаемому сиособу реакцию осуществл ют в услови х идеального смешени , что нозвол ет иоддерживать темиературу в зоне реакции на нужном уровне. Таки образом в услови х идеального смен1ени  регулировать температуру зоны реакции так, чтобы не было ненужного иревыщени  темнературы инициировани  реакции. Так как темнература в зоне реакции идеального смешени  должна быть такой ке, как на выходе из нее, исходный материал следует подавать на вход в зону реакции при темнературе , котора  ниже на разность темиератур на входе и на выходе зоны реакции. Эта разность определ етс  теплотой реакции и удельной теплотой реакционной массы. Поэтому принима , что темнература реакционной зоны при инициировании реакции 650°С, температуру на входе в зону реакции можно понизить до 400-500°С. Другими словами, использу  систему идеального смешени , реакцию можно проводить при более низкой температуре, например на 200-300°С ниже. Кроме того, создаетс  возможность такого же сииженн  температуры на входе в реакционную зону. Следовательно, реакцию вести при температуре с нижним пределом 580°С и верхним пределом 850°С. Это облегчает выбор материала дл  оборудовани  и  вл етс  фактором предупреждени  нежелательных побочных реакций. С целью обеспечени  чистоты бензола необходимо добитьс  полного превращени  неароматических углеводородов в зоне реакции в легкие углеводороды, которые можно легко отделить от лсидкого продукта в газожидкостном сепараторе. Неароматические углеводороды полностью превращаютс  в легкие углеводороды , если предусмотреть проведение реакции во второй или следующей зоне в режиме идеального вытеснени . В адиабатической зоне реакции идеального вытеснени  раснределение времени пребывани  сужаетс  и отсутствует стади  отделени  частично ненрореагировавшего вещества. Таким образом, исход  из изложенного, можно сказать, что по предлагаемому сиособу втора  и люба  последующа  ступень реакции протекает в услови х идеального вытеснени . Поэтому на нервой стадии ироцесса согласно данному изобретению примен ют реактор струйного типа с внутренней рециркул цией , в котором используют кинетическую энергию движущегос  газа. Можно также примен ть внутреннее перемешивание, иодава  жидкость в танге1щиальном направлений вдоль внутренней стенки реактора. Реакторы, которые можно исиользовать в процессе на второй и последуюи1,ей ступен х, могут быть типа обычного адиабатического полого цилиндра. Их заполн ют кольцами Рашига или фарфоровой набивкой дл  иозышенн  однородности потока. В случае необходимости в реакционную смесь подают водород в качестве хладагента между реакторами первой и последующей ступеней. По предлагаемо1му способу исходным сырьем служат алкилированные ароматические соединени : толуол, ксилол, этилбензол, пронилбензол , метилэтилбензол, триметилбензол и диэтилбензол, а также углеводородные фракции, содержащие неароматические углеводороды - парафиновые, нафтеновые и олефнновые . В предлагаемом способе используют такие содержащие газообразный водород примеси , как легкие углеводороды (например метан , этан и пропан, окись углерода и двуокись углерода) -при условии, что содержание основного продукта составл ет более 40 об. % или лучще более 60 об. %. Оптимальное количество водорода, подаваемого в зону реакции, должно быть более 1 мол  или лучше 2-10 молей на 1 моль исходного сырь . Если брать водорода менее 2 молей на 1 моль сырь , то снижаетс  скорость деалкировани  и возмол но осмоление продукта, т. е. образование побочного продукта реакции гидродеалкилировани , за счет чего уменьшаетс  выход ароматических углеводородов . Кроме того, в этом случае возможно образование нагара, что ведет иногда к засорению реактора. Использование же слишком большого количества водорода, например более 10 молей на 1 моль сырь , не дает заметного увеличени  выхода, т. е. экоиомически не оправдано. Оптимальна  температура реакционной зоны в данном процессе должна быть в начале реакции 580-800°С и давлении 1-60 кг/см, по предпочтительно 10-40 кг/см изб. Таким образом при наличии двух или более раздельных зон реакции в, процессе гидродеалкилированн  предлагаемый способ имеет следующие преимущества: исходное сырье можно подавать в зону реакции при более низкой температуре; облегчаетс  регулирование темнературы в зоне реакции при высоко экзотермической реакции, т. е. возвращение продукта в реакционный цикл необ зательно, а такжене требуетс  нагнетание водорода или инертного газа в качестве хладагента; возможно получение деалкилированного продукта высокой чистоты; возможно использование реактора меиьщей емкости. Пример 1. Крекинг-остаток - побочный продукт крекинга лигроина с вод ным паром в производстве этилена, подвергают гидрогенизации и полученный продукт используют в качестве исходного продукта. Его пределы кипени  65-180°С, состав следующий: