Prepararea etilbenzenului

Principalul mod de a produce etilbenzen este alchilarea benzenului cu etilenă. Ca catalizatori ai procedeului, A1C13, H3PO4 pe kieselguhr, BF3 pe Al2O3 modificat au fost utilizate pe scară largă [1].







Cu toate acestea, în ultimii ani, cel mai mare interes al cercetătorilor a implicat procesele de alchilare utilizând zeoliți, mai activi și selectivi decât catalizatorii utilizați anterior. Astfel, s-a constatat că zeolitul P este mai activ și selectiv decât H3P04 și zeolitul Y în obținerea etilbenzenului și cumenului [2]. Cu o creștere a raportului Si / Al de la 14 la 35 și, de asemenea, cu modificarea borului de zeolit ​​P, selectivitatea formării etilbenzenului și a cumenului scade. Gradul de conversie crește odată cu diminuarea dimensiunii particulelor catalizatorului. La 170 ° C, o presiune de 3,5 MPa, un raport molar benzen / etilenă de 5, cu o conversie de etilenă de 100%, selectivitatea la etilbenzen pe zeolitul P (Si / Al-14) este

99,1%, în timp ce pe zeolit ​​Y - doar 92,3%.

Utilizarea zeolitului P ca catalizator pentru alchilarea arenelor cu olefine C2-C4 C6-C8 a obținut un număr de brevete [3-7]. Astfel, în alchilarea benzenului cu etilenă într-un raport molar de 1 până la 7. Compoziția de catalizator de 80% (mai). Zeolitul P și 20% (mai.) A1203, la 163 C, 3,2 MPa suprapresiune, WHSV de 4,6 h de conversie 1 etilenă este de 100% și produșii de alchilare cu următoarea compoziție,% (mai.): etilbenzen - 91.1, benzeni dietil - 7,9, triethylbenzenes - 0,3 altele - 0,7 [3].

Pentru a reduce randamentul 1,1-difenil-etanului rezultat, sa propus diluarea amestecului de reactivi cu trietilbenzeni [8].

Fig. 6. Instrucțiuni pentru utilizarea benzenului

Pentru a reduce rata de decontaminare și a crește durata de viață a zeolitului, propun să curăț echipamente și materii prime cu azot pentru a elimina impuritățile de oxigen dizolvat [7].

În alchilarea benzenului cu etilenă pe un zeolit ​​H cu raportul Si02 / Al203 = 70-200 la 400 ° C, suprapresiunea

2,1 MPa, o viteză spațială de 12 h-1 și un conținut de etilenă într-un amestec cu azot de conversie de etilenă de 30% (mol) de 96,7%, benzen -

16,3%, selectivitatea formării etilbenzenului 85,8% și a dietilbenzenilor 9,01% [5].

Un studiu comparativ al eficienței-shi rokoporistogo I-zeolit ​​și tip zeolit ​​cu pori mediu H-ZSM-5 cu aceeași aciditate în alchilarea benzenului și toluen cu etilenă sau metanol sunt prezentate în [9]. Se observă că zeolitul H-ZSM-5 este mai activ și selectiv pentru etilbenzenul în alchilarea benzenului cu etilenă. Astfel, la 350 C, raportul molar benzen / etilenă = 1, viteza de alimentare de 3,7 h -1, conversia etilenei la un conținut de H-ZSM-5 a fost de 94,8%, conversia benzen - 65,7%, și un zeolit ​​I în aceleași condiții - 57,8 și

35,7%; Randamentul maxim al etilbenzenului pe H-ZSM-5 este de aproximativ 57%. și pe zeolit ​​I - doar 34%.

Aproximativ 90% din noile instalații de sinteză de etilbenzen se bazează pe alchilarea în fază gazoasă a benzenului cu etilenă folosind zeolitul ZSM-5 [10].

Etilarea în fază lichidă a benzenului utilizând formele de zeolit ​​ki-plate, de exemplu, forma H a zeolitului marca MSM-22, a fost propusă de Mobil Oil Corp. [11]. Este de remarcat faptul că în proces se formează puțin polietilbenzeni și xileni (mai puțin de 500 rpm). Catalizatorul a fost utilizat în industrie.

Chiar mai activ și selectiv decât zeolitul MSM-22 este un zeolit ​​aluminosilicat nou al mărcii MCM-49 [12]. De exemplu, atunci când se utilizează zeolitul MSM-49, formulele X203Y02 (X = Al, B, Fe, Ga, Y = Si, Ti, Ge, n = 2-35) <20 в результате алкилирования бензола этиле-ном в мольном соотношении (0.5-3.3). 1 при 160-320 С, дав-лении 3.4 МПа получен катализат состава, %(мол.): этилбен - зол - 95.3, диэтилбензолы - 4.5, триэтилбензолы - 0.1 [13]. Тот же катализатор - цеолит МСМ-49 запатентован для жидкофаз-ного алкилирования бензола, содержащегося в катализате ри - форминга бензиновой фракции, олефинами С2-С5 для снижения содержания бензола в бензине в соответствии с экологическими требованиями [14].

Alchilarea benzenului și alte arenelor olefine C2-C5 pre-lozheno fi de asemenea realizată folosind MCM-36 zeolit ​​având o relație molar datorită Si02 / Al203> 5 [15] și zeolitul MCM-56 [16,17].

, Astfel, în alchilarea benzenului cu etilenă într-un molar relație-SRI 5.5 la 220-300 C și o presiune de 3,5 MPa pentru zeolitul MCM-56 etilenă de conversie de 97%, iar compoziția produsului,% (în greutate.): Etilben -, sol - 93,4, diethylbenzenes - 6,2, trietilbenzenii - 0,3, xilene și cumen - 0,1. La polialchil ulterioară în contact - .benzolov cu benzen în prezența unui catalizator perealkiliro - .vaniya (MCM-22, zeolit ​​X, zeolit ​​P și mordenit) Forma-zuetsya etilbenzen suplimentar [17].







"Amoco Corp" Procesul de alchilare a arenelor este brevetat. C2 la olefine C20 (preferabil etilenă, propilenă) și alcooli într-un reactor-tub fascicul vertical prin tubul whereinto de a avea găuri pentru circulația componentelor inițiale, iar randamentul produsului este trecut dimensiune descendentă catalizare a particulelor mai mică de torus-0,8 mm (de preferință <0.25 мм). В качестве ката-лизатора используются цеолиты типов X, Y, Р, L, £2 с А1203 в ка-честве связующего. Арены подают в межтрубное пространство сверху, алкилирующий агент - снизу. Процесс алкилирования проводится при 120-400 °С, давлении 0.1-3 МПа, объемной ско-рости 0.1-20 ч-1 [18].

Prepararea etilbenzen sau cumen, alchilarea benzenului cu olefine și transalchilarea dialkylbenzenes, eventual, de asemenea, în prezența unui catalizator de mordenit acidă având un raport molar Si02 / Al203> 30 [19] sau magniysoder - care conține site moleculare [20].

I "The Dow Chemical Co .." patentat combinat pro-proces de dehidrogenare a etanului în prezența unui catalizator pe bază de mordenit / zeolit ​​conținând Ga, Zn sau metale Pt-grupă, în care rezultă fracția etan-etilenă fără diviziune este utilizat pentru alchilarea benzenului, în prezența acidului zeolit, silicat poros, magneziu [21 ] sau Si02 / A1203 [22]. Integrarea proceselor de producere a etilbenzenului și a olefinei ar trebui să conducă la beneficii economice [23].

catalizator activ și selectiv pentru alchilare ash bin-etanol la 500 C pentru a forma etilbenzen și stiren este Pt zeolit ​​H-ZSM-5 (6,8% (mai.) Pt, Si02 / Al203 = = 21,5) [24].

Îmbunătățirea indicatorilor tehnici și economici ai alchilării arenelor cu olefine se realizează printr-un proces combinat de rectificare a reacțiilor, patentat de companiile "Chemical Research Licensing Co.". și "ABB Lummus Crest, Inc." [25-27]. Stratul catalitic fix - site moleculare acide - servește simultan ca o rectificare pe cultură. O fracțiune ușoară care conține benzen este trimisă la refluxul reactorului cu coloană. Din reziduul de la fund,
benzen și polialchilbenzenii sunt direcționați spre transalchilare. Acest proces promițător combinat a fost aplicat în industrie.

Așa cum s-a menționat mai sus, etilbenzenul poate fi de asemenea preparat prin reacția de transalchilare - prin interacțiunea benzenului cu di- și polietilbenzenii [28-30]. Procesul poate fi realizat în fază gazoasă în prezența unui pat fix de catalizator [29] sau într-un reactor cu pat catalitic în mișcare [28]. În ultimul exemplu de realizare, catalizatorul regenerat este returnat la partea superioară a reactorului. Catalizatorul procedeului poate servi ca zeoliți de tip X, Y, os, Z, ZSM-5, co, mordenită, șabazit.

Polyalkylbenzene transalchilare de benzen poate fi pro-dus în prezența unor oxizi metalici din grupa elementelor IVB în Exemplul Zr, modificat cu aciditate sporesc aprox - tungsten sianionom pe un suport (A1203, sau amestecuri ale acestora Si02)

Sa constatat că formarea directă a etilbenzenului și la trans-alchilare pe zeoliti shirokoporistyh tip I și Y-PROIS merge numai de la o - și p-dietilbenzen, dar nu iese din x izomer

Etilbenzenul poate fi obținut nu numai prin alchilarea benzenului cu etilenă, ci și prin alte metode. Astfel, compania olandeză „DSM“, a dezvoltat un proces în două etape Perera Botko-1,3-butadienă etilbenzen [33], după ce a vândut o licență exclusivă pentru această tehnologie compania japoneză „Teda“ cu mare-TION a acesteia, țările terțe.

CH = CH2CH-CH3CH2Sn3

Când dimerizarea 1,3-butadienă de Diels - Alda - pa format inițial 4-vinilciclohexena [34, 35],-Koto ing mai dehidrogenare oxidativă este convertit etil-benzen la stiren sau imediat [36]:

Dimerizarea termică a 1,3-butadienei are loc cu o conversie de aproximativ 40% cu selectivitatea de formare a 4-vinilciclohexenului practic de 100% [35]. Pentru a crește conversia, este posibil să se utilizeze sistemul catalitic E-nitrosil.

Dehidrogenarea oxidativă a posibilității de 4-vinilciclohexena, dar în prezența următoarelor catalizatori: (. Mai) Cu-Mg sistem de oxid de compoziție 5% CuO și 95% MgO, zeoliți: Her-Oi-K-G / H-mordenitei (8YU2 / A1203 = 10) și Th-Her-K-0 / N - k l și - noptilolit (8YU2 / Od ^ A ^ 5.4) [36]. Care cea mai mare te-muta etilbenzen și stiren - până la 77,6%, a fost realizat pe zeolit, la 400-470 ° C și un raport molar de 4-viniltsiklogek - sen. 02: N2 = 1. 4. Introducerea C02 într-un oxigen otno-shenii molar (100-200): 1 conduce la un randament mai mare de produse dorite la 82.5-83.3%.

Dehidrogenarea oxidativă a 4-vinilciclohexenei se efectuează în absența 02 - pentru utilizare ca surse de oxid B1 oxigen, Ce, Co, Cr, Cu, Ee, 1H, Mn, Mo, N1), №, B, Bn, Pb sau V purtător, în special pe un zeolit, BIU, nitru B1 sau B, TiO2 [37]. Astfel, în prezența compoziției catalysate-ra,% (mai.): K20 - 13, A203 - 13 V1203 - 25 TiO2 - 49, cu un timp de contact de 3.7 cu o conversie de 4-vinilciclohexenei este de 99,7%, selectivitatea la etilbenzen, stiren, benzen și toluen - 44,2, 49,2, respectiv 2,7 și, respectiv, 1,6%.

randament ridicat etilbenzen - 98,9% realizată cu acești convertor 4-vinilciclohexenei, în amestec cu 25-40% (mai.) am lichid MIAK în prezența .01-.7% aliaj Ma / K și o cantitate mică de al doilea inițiator, (mai). de exemplu ferocen [38]. Materiile prime pot fi utilizate 1,3-butadienă, Astfel, în prezența catalizatorului de oxid de magneziu la 450 C, la o presiune de 0,2 MPa și o viteză spațială orară volum (amestec de 38% (molar) 1,3-butadienă cu N2.) 190 1 h la o conversie de 18% selectivitatea depozitelor de învățământ etilbenzen de 70%, iar ca principal produs secundar se obține 4-vinilciclohexenei [39].

Conversia 1,3-butadienă în prezența industrial-sha Rikov Tseokar catalizator zeolitic 10 este compus dintr-cu 98%, selectivitatea totală de 4-viniltsiklo-hexenă și etilbenzen - 67% [40].

Când se folosesc catalizatori de molibden promoti- Rowan U205 și compuși ai metalelor alcaline (K, Ce) con versiunea 1,3-butadienă este atins 22%, la 560 C, la o presiune de 0,112 MPa, o viteză spațială de 220 h „1 [41]. Selectivitatea formării produsului este după cum urmează: stiren-74, vinilciclohexen-sen-12,5, etilbenzen-5,5, benzen-4,3, toluen-2.

Prepararea etilbenzenului și stirenului prin diferite metode este, de asemenea, posibilă din toluen prin metilare cu metanol în lanțul lateral [42], metilarea oxidativă folosind gaz natural [43] etc. (a se vedea capitolul 3).

Producția de acid tereftalic pur și dimetil tereftalat se numără printre cele mai dinamice în curs de dezvoltare în ultimii 20-25 ani. Astfel, producția mondială de acid tereftalic și dimetil tereftalat în 1976 a fost de 1599 ...







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: