SU819081A1 - Способ получени стирола - Google Patents

Description

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, в частности, к способу получения стирола — ценного мономера для промышленности синтетического каучука.

Известен способ окислительного дегидрирования этилбензола на катализаторе, содержащем фосфаты щелочноземельных металлов fl]· При температуре 500°С подача смеси этилбензола 15 мл/ч, воздуха 185 мл/ч и паров воды 104 мл/ч, конверсия этилбензола составляет 54,6%. Выход стирола 50,0%, селективность реакции 91,6%. Недостатком этого способа является низкий выход стирола.

Стирол получают окислительным дегидрированием этилбензола в присутствии окиси кремния при 400—700°С 121. Выход стирола не превышает 45%. Недостатком этого способа является низкий выход стирола.

Окислительное дегидрирование этилбензола при 500°С в присутствии катализатора, представляющего собой у-А1₂О₃, пропитанный 0,5 N раствором Н₃РО₄ приводит к получению стирола с выходом 64% при селективности 88% ¢31.

Наиболее близким по своей технической сущности и получаемым результатам является способ получения стирола окислительным дегидрированием этилбензола при температуре 475—525°С в присутствии строн2 цийсиликатного катализатора, содержащего в своем составе 7—14 вес. % окиси стронция и 86—93 вес. % окиси кремния. Процесс проводят на установке проточного типа, 5 при соотношении этилбензол: О₂ 1 : 1,2—1 : 2 и объемной скорости по этилбензолу 0,4— 0,7 ч~’. В этих условиях выход стирола составляет 56,8—68,8% при конверсии этилбензола 62,2—73,5% и селективности про].О цесса 91,3—93,6% 141.

Целью изобретения является повышение выхода стирола.

Поставленная цель достигается описываемым способом, получения стирола окис15 лительным дегидрированием этилбензола при температуре 475—525°С в присутствии окисного стронцийсиликатного катализатора, дополнительно содержащего P₂Os, при следующем соотношении компонентов, 20 вес. %:

SrO 5,5-5,9

Р₂О₅ 15,0—20,9

SiO₂ До 100

Процесс окислительного дегидрирования 2₅ этилбензола проводят на установке проточного типа (кварцевый реактор с диаметром 2 см, длиной 40 см, объем катализатора 10 см³) при температуре 475—525°С, мольном соотношении этилбензол (ЭБ) : О₂ 30 1 : 1,5—1 : 2, скорости подачи этилбензола

4—7 мл/ч (объемная скорость по жидкости 0,4—0,7 ч¹)· Источником кислорода служит воздух или воздух, обогащенный кислородом.

Синтез катализаторов осуществляется методом совместного осаждения из водных растворов азотнокислого стронция и жидкого стекла с последующим смешиванием отмытого мокрого гидрогеля с различными количествами 85%-ной фосфорной кислоты. Полученную пасту высушивают при комнатной температуре, формуют и прокаливают.

В присутствии синтезированных катализаторов и при вышеуказанных условиях выход жидкого катализата составляет не менее 90% от пропущенного этилбензола, количество стирола 64,7—72,9%, бензола 0,1—0,8%, толуола 0,0—0,1% и СО₂ 4,3— 7,0%. *

Ниже приводятся результаты окислительного дегидрирования этилбензола в присутствии синтезированных стронцийсиликатных катализаторов, содержащих различные количества фосфора.

Пример 1. 14 г азотнокислого стронция растворяют в 600 г дистиллированной воды и добавляют 100 г соляной кислоты (d = 1,14 г/см³). Этот раствор смешивают с раствором 300 г жидкого стекла в 750 г воды. Полученный гидрогель промывают дистиллированной водой до отсутствия ионов NO₃ . Из полученной массы 350 г мокрый гидрогель (содержащий 315 г воды) тщательно смешивают с 15 г 85%-ной фосфорной кислотой. Пасту 24—48 ч, держат при комнатной температуре, формуют в маленькие цилиндры (длина 2—4 мм, диаметр 1—2 мм), 3—4 дня высушивают при комнатной температуре, а потом подвергают ступенчатой прокалке при температуре 80, 150. 250 и 450°С (по 2—3 ч). Полученный катализатор имеет следующий химический состав, вес. %: SrO 5,5, S1O₂ 73,6; Р₂О₅ 20,9. Результаты проведения процесса в присутствии указанного катализатора представлены в табл. 1.

Таблица I

Температура, °C	Соотношение ЭБ :О2	Скорость подачи этилбензола, мл/ч	Конверсия, %	Выход стирола, %	Селективность по стиролу, % ί*η л —
475	1 :2	4	70,0	64,7	92,4
500	1 : 1,5	7	74,5	68,6	92,1
525	1 :2	5	79,8	72,9	91,5
					Составитель
Редактор Н. Потапова		Техред И

Пример 2. Синтез катализатора осуществлялся как в примере 1 только с тем отличием, что 350 г мокрый гель (содержащий 315 г воды) смешивался с 10,0 г 5 85%-ной фосфорной кислотой и имел следующий химический состав, вес. %: SrO 5,9, SiO₂ 79,1; Р2О5 15,0. Результаты проведения процесса в присутствии указанного катализатора представлены в табл. 2.

Таблица 2

Температура, °C	Соотношение ЭБ :О2	Скорость подачи этилбензола, мл/ч	Конверсия, %	Выход стиро- ла, %	Селективность , по стиролу, %
500	1 : 1,7	5	74,8	67,9	90,8
525	1 : 1,7	5	78,0	70,1	90,0

·' Из приведенных примеров видно, что предлагаемый способ окислительного дегид25 рирования этилбензола превосходит по выходу стирола известный способ. При температурах 475—525С, мольном соотношении ЭБ : О₉ 1 : 1.5—1 : 2 и скорости подачи этилбензола 4 и 7 мл/ч выход стирола составляло ст 64,7—72,9% при конверсии этилбензола 70,0—79,8 и селективности ио стиролу 90,0—92,4%.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения стирола окислительным дегидрированием этилбензола при температуре 475—525°С в присутствии окисного стронцийсиликатного катализатора, отли40 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, используют катализатор, дополнительно содержащий окись фосфора Р₂О₅ при следующем соотношении компонентов, вес. %:

   45 SrO 5,5—5,9

   Р₂О₅ 15,0—20,9

   SiO₂ До 100