Собствениците на патента RU 2477717:
Казан Open Акционерно дружество "Органичен синтез" (АД "Kazanorgsintez") (RU)
Изобретението се отнася до метод за получаване на изопропилбензол. Методът включва алкилирането на бензен с пропилей в присъствие на катализатор комплекс на базата на алуминиев трихлорид чрез подаване на изсушения бензен заряд, полиалкилбензен, пропилей, катализатор комплекса, катализатор комплекс на връщането към реактора за алкилиране в турбулентни условия. При което методът се характеризира с това смесване на изсушения заряд бензол и полиалкилбензен с пропилей се провежда в миксер, преди да бъде приложен към реактора за гребен алкилиране, пресен катализатор комплекс се подава към реактор гребен алкилиране, и връщане катализатор комплекс се подава в средната част на реактора за алкилиране. Използването на този метод позволява да се повиши селективността на процеса, за да се увеличи добивът, намаляване на потреблението на суровини: бензол, пропилей, катализаторен комплекс на базата на алуминиев трихлорид. Таблица 4. 2 права.
Изобретението се отнася до методи за получаване на алкилбензоли чрез взаимодействие на бензен с олефини, по-специално в процеса на получаване изопропилбензол в присъствието на катализатор комплекс на базата на алуминиев хлорид, и може да се използва в нефтохимически инсталации.
В промишлени условия, реакционната маса със следния състав в алкилирането на бензен с пропилей бензен
62%, изопропилбензол (SPI)
3%. Полиалкилбензен от своя страна се състои от 60-65% мета- и пара-diisopropylbenzenes, които при определени условия в присъствието на катализатор деалкилирани да се образува желания продукт -izopropilbenzola използва за производството на фенол и ацетон.
На практика, основният процес реакция производството на изопропилбензол - деалкилирането и алкилирането - се извършва съвместно (едновременно) в реактора за алкилиране (алкилиращ) в присъствието на алуминиев трихлорид, което се обяснява със способността на алуминиев трихлорид да катализира двете реакции. Заедно с бензол подава алкилиращ рециклирани полиалкилбензен, пропилей, и връщане пресен катализатор комплекс. Тази схема не позволява да се вземат предвид характеристиките на основните реакции индивидуално и не предоставя съответните оптимални условия за тяхното изпълнение. Известно е, че деалкилирането е по-бавен от алкилиране. Така, съотношението на скоростните константи на реакции propilirovaniya деалкилиране на бензен и диизопропилбензен при 20 ° С е ≈ 3 (M.A.Dalin и сътр. Алкилиране на бензен с олефини. Goskhimizdat М., 1957 YG). Въпреки това, по конвенционален хранене пропилей директно в алкилиращ в присъствието на олефин, нереагирал, е трудно да се премахне поток дълбоко нежелан полиалкилбензен алкилиране заедно с целевата реакция получи изопропилбензол.
Известен метод за алкилиране на бензен с пропилей, при реактора за алкилиране се подава смес от директен и рецидивиращи сух бензол, пропилей, полиалкилбензен (B.D.Kruzhalov, B.I.Golovanenko. Coproduction на фенол и ацетон, М. Goskhimizdat 1963 YG). За да се постигне равновесие състава на алкилиране с едновременно възникващи в процеса на алкилиране реактор и деалкилиране важно да се гарантира интензивно смесване на катализатор и въглеводородни слоеве реакционната маса. Такова смесване се постига чрез барботиране на олефин чрез алкилиране. Това позволява непрекъснато алкилиране в колонен апарат тип. Времето на престой на реактивите в колона в непрекъснат процес трябва да бъде достатъчно, за да се осигури равновесие. Реакцията на алкилиране се извършва при достатъчна скорост вече при 35-40 ° С .. Температурата в алкилиращ се поддържа най-малко 80 ° С, за да се постигне равновесие състав, тъй реактора едновременно с процеса на алкилиране се извършва деалкилиране. Температурата на реактора не трябва да бъде над 130 ° С, тъй като при тази температура вече започва разлагане на каталитичния комплекс на базата на алуминиев трихлорид.
Метод за получаване на етилбензен (RF Патент 2,267,476), включващ подаване на суши бензен заряд, каталитичен комплекс, етилен и рециклиране на каталитичния комплекс. В този случай всички компоненти се смесват в турбулентен режим и се подават към реактора за алкилиране, т.е. съгласно класическата схема, всички смесени в алкилиращ и патентовани технологии са смесени преди алкилиращ.
Недостатъците на този метод са липсата на суровини за получаване на оптимални условия на реакцията, както и съвместно входящото постъпване и връщане пресен катализатор алкилиране комплекс, което води до високо съдържание на странични продукти и, като следствие, ниско процес селективност.
Метод за получаване изопропилбензол чрез алкилиране на бензен с пропилей едновременно провеждане на реакцията на трансалкилиране в един апарат (Handbook petrochemist. T-2 / изд. S.K.Ogorodnikova. L. Chemicals, 1978, s.100-103). Този метод се използва в АД "Kazanorgsintez" (по-нататък - АД) в момента. В долната част на гребена на алкилиране реактор отцежда се подава заедно с такса полиалкилбензен бензеновия, пресни и рециклиране (връщане) каталитичен комплекс на базата на алуминиев трихлорид, пропилей подава директно на дъното на реактора. Реакционната маса от алкилиращ се изпраща в резервоар за утаяване за разделяне на каталитичния комплекс от циркулацията и в промивната вода. Разпенени реакционната маса катализатор комплекс чрез реакция с вода се хидролизира в кисела среда и се прехвърля във водния слой и освободен чрез хидролиза на каталитичния комплекс на солна киселина се неутрализира с алкален разтвор допълнително промиване с вода. Off-газове, съдържащи хлороводород и бензен се подават към събиране възел. Бензен улавяне на извън газове се извършва чрез абсорбция на своята полиалкилбензен в колона с пълнеж. Измитите реакционната маса се подлага на дестилация последователно в тарелкова колона с разделяне на търговски изопропил и придружаващия продукти.
Недостатък на този метод е ниската селективност на процеса. По този начин, при високо натоварване на олефин (повече от 4 тона / час), докато обгазяване с пропилей в реакционната маса, тя няма време да реагира и да се избегне пепел си от димни газове, увеличаване на налягането и температурата в алкилиращ и че когато концентрацията на пропилей в пропан-пропилен фракция по-голяма от 98%. Чрез намаляване на концентрацията на ситуацията се влошава. Повишаването на температурата води до разлагане на каталитичния комплекс, като по този начин измества равновесието на реакцията към увеличаване на образуването на странични продукти, такива като толуен, етилбензен, ксилен, бутилбензен и други алкилбензени и алкани. В извличане образуваните продукти от системата чрез дестилация, заедно с тях са изгубени и някои от търговския продукт, изопропилбензол.
Целта на претендираното изобретение е да се увеличи добива на търговски алкилиране чрез увеличаване на селективността (ефективност) на процеса на алкилиране на бензен с пропилей в присъствие на алуминиев трихлорид.
Целта се постига чрез осигуряване на метод получаване изопропилбензол включващ алкилиране на бензен с пропилей чрез подаване на изсушения заряд бензен, прясно пропилей и каталитичен комплекс и връщане на инсталацията за гребен алкилиращ вихров миксер за смесване и разтваряне в бензен пропилей. алкилиращ на гребен служи пресен катализатор комплекс. Така връщане каталитичен комплекс се подава към средната част на реактора за алкилиране. Според съгласно метода за алкилиране на бензен с пропилей в реакцията протича в присъствието на пресен катализатор комплекс и деалкилиране реакцията на гребен алкилиращ - в алкилиращ в присъствието на връщането на каталитичния комплекс подава в средата на алкилиращ.
Частта на въглеводород на пресен катализатор комплекса и активната част, съдържа по-малко тежки въглеводороди в циркулиращия катализатор комплекса, обаче реакция на алкилиране на настоящия метод е за предпочитане и по-селективни. Състав на прясно въглеводородна част и връща каталитичен комплекс е показано в Таблица 1.
Активната част на пресен катализатор комплекс е комплекс N + [AL1 Sl7] - с С6 Н5. има плътност от 0,860 гр / см 3, който е 20% по-ниска от плътността на връщането на каталитичния комплекс (1.092 гр / см 3), и следователно пресен катализатор Комплексът е добре разпределена в масата на процеса на алкилиране въглеводород.
Предварително смесване фураж преди алкилиращ за намаляване на налягането и температурата в алкилиращ, което намалява скоростта на реакциите на трансалкилиране и трансалкилиране, а именно превръщането на изопропилов радикал в други радикали, за да се образува толуен, етилбензен, ксилен, butylbenzenes и други алкилбензени, и реакцията на пропилей заедно образуват алкани.
Изобретението се илюстрира със следните примери.
Пример 1 (съществуващата верига)
В долната част на гребена на алкилиране реактор отцежда се подава заедно с такса полиалкилбензен бензеновия, пресни и рециклиране (връщане) катализатор комплекса. Хранене на пропилей се провежда в долната част на алкилиращ чрез барботиране в реакционната маса алкилиране (реакционната маса на състава, показан в Таблица 2).
Реакционната смес от алкилиращ се изпраща в резервоар за утаяване за разделяне на каталитичния комплекс от циркулацията и в промивната вода. Разпенени реакционната маса катализатор комплекс чрез реакция с вода се хидролизира в кисела среда и се прехвърля във водния слой и освободен чрез хидролиза на каталитичния комплекс на солна киселина се неутрализира с алкален разтвор допълнително промиване с вода. Off-газове, съдържащи хлороводород и бензен се подават към събиране възел. Бензен улавяне на извън газове се извършва чрез абсорбция на своята полиалкилбензен в колона с пълнеж. Съдържащите се в отпадъчните газове, хлороводород се неутрализира с алкален разтвор.
Измитите реакционната маса се подлага на дестилация последователно в тарелкова колона с разделяне на търговски изопропил и придружаващия продукти.
Първата колона се използва за отстраняване на бензен от реакционната маса. Дъна течност от първата колона, съдържаща толуен, етилбензен, ксилен, изопропилбензол, п-пропилбензен, butylbenzenes, полиалкилбензен (PAB) и PAB смола е вход за захранване на втората колона за изолиране на междинната фракция - техническа изопропилбензол.
Втората колона дъното течност, съдържаща полиалкилбензен PUB и смолата се подава към силата на третата колона и дестилатът се подава към четвъртия силата на колоната.
Третата колона е дестилацията на полиалкилбензен PAB смола.
В колоната четвърти разделяне е етилбензен и изопропилбензол фракция на н-пропилбензен и бутилбензен. Дестилатът се подава към петата силата на колоната, където фракцията етилбензен се отделя и представяне на изопропилбензол, и дъната течност - храна в шестата колона.
Петата колона е за разделяне етилбензен дестилат фракция от четвъртата колона, пета колона дестилат, етилбензол фракция съдържа в състава си до 5% изопропилбензол и изпомпва към съхранение на запалими течности.
Шестата колона е предназначен за изолиране butylbenzenes и п-пропилбензен. Шестата колона дъна течни, бутилбензен фракция, съдържаща изопропилбензол до 25%, се изпомпва към съхранение на запалими течности.
Технологичен режим Параметри алкилиращ е показано в Таблица 3.
Пример 2 (метод съгласно изобретението)
Изопропилбензол се получава по същия начин, както в пример 1, но заряда отцежда бензен с полиалкилбензен смесва с пропилей в миксер непосредствено преди алкилиращ гребен.
Прясно каталитичен комплекс се подава директно на алкилиращ вписва в приготвената смес на бензен с пропилей, и връщане комплекс катализатор се подава към средата на алкилиращ.
Състав на реакционната смес е показано в Таблица 2.
Технологичен режим Параметри алкилиращ е показано в Таблица 3.
Премикс поток от сух бензол и полиалкилбензен с пропилей при условията на турбулентност увеличава фракцията на пропилей в една реакционна цел присъединяваща алкилиране (получаване MWD). Почти алкилиране реакция протича в гребен алкилиращ където има взаимодействие с пресен катализатор комплекс. миксер дизайн позволява оптимално смесване на сухи потоци бензенови зареждане и пропилей в турбулентен режим.
Параметри за сравнение на ефективността на процесите на съществуващите и на предложен са обобщени в Таблица 4.
От таблици 2, 3 и 4 показва, че въпреки че концентрацията на изопропилбензол в реакционната маса в рамките на съществуващата схема по-горе, но също така и количеството на страничните продукти, както по-горе, и съответно загуба горе изопропилбензол продукти, с тяхното разпределение на коригиране, освен това, значително по-високи концентрации полиалкилбензен. Ако разгледаме образуването на страничен (нецелеви) на изопропилбензол на продукта от заглавието относителна стока (SPI), става ясно, че съгласно метода се формира 13.74% SPI 1% странични продукти (28.57 / 2.08) в сравнение с 10.3% съществуващата схема. Също така броят на циркулиращите полиалкилбензен намалява рязко (PAB) от 4,48% до 2,86%, което "улеснява" реакция на алкилиране маса и по този начин се изисква по-малко потребление на енергия за тяхното изолиране и сушене. Брой на целеви продукти "SPI бензол +" в претендирания метод е много по-висока - 95.06% спрямо 92.64%. Това се дължи на факта, че реакцията на алкилиране в съществуващата схема е при по-тежки условия (при повишена температура и налягане) и съответно "дълбоко" и "в". Поддържането на желания изход на изопропилбензол в реактора без смесване възможно само чрез повишаване на обема на реактора и увеличаване съотношението "бензен / пропилен", което ще увеличи разходите на енергия за производството на IPA.
Разделяне зони алкилиране и трансалкилиране и деалкилиране и намаляване на скоростта реакции трансалкилиране повишава селективността на процеса на 2,06%, като по този начин намаляване на консумацията на бензен до получаване изопропилбензол с 1т 708 кг до 698 кг. Това се постига с това, че реакционната зона не "барботиране" на реакционната маса и локалното нагряване на зоната, в която разлагане пропилей молекули и тяхното взаимодействие както с бензол в смес от алкилбензоли и помежду си. Това от своя страна води до намаляване на получаване на "лека" парафини dobenzolnoy т.нар фракции и други странични продукти. Освен това, повишено отстраняване търговски SPI от реактора за 1 m 3 за час от 0.75 m до 0.86 m от факта, че част се губи с SPI продукти (етилбензол, бутилбензен фракции).
Реакционната деалкилиране се извършва в присъствието на повтарящи алкилиращ комплекс катализатор подава в средата на алкилиращ.
В практиката на метода за отстраняване намалява делът на катализатор комплекса от реакционната маса от алкилиращ поради липса на "барботиране" на реакционната маса в пропилей на алкилиращ.
Намаляване на полиалкилбензен и други странични продукти в реакционната маса показва намаляване на загуба на търговски SPI когато извеждане, образувана от продукти от системата чрез дестилация, и възможността за намаляване на консумацията на енергия по време на изолирането им от реакционната смес, например, консумацията на пара се намалява от 2.05 Гкал 1 тон SPI 1.8 Гкал.
Този метод се предава промишлени тестове на АД "Kazanorgsintez".
Резултатите от прилагането на претендирания метод показва, че комбинация от две нови функции метод за получаване изопропилбензол - смесване на изсушения бензен заряд и полиалкилбензен пропилей завихря, преди да бъде приложен към реактора за гребен алкилиране и отделна доставка на свеж катализатор реактор комплекс гребен алкилиране, и връщане на каталитичния комплекс - в средата реактор алкилиране - увеличава селективността на процеса на 93,21% и това прави възможно да се намали консумацията на бензен 1.5%, поток хвърлена AlCl3 каша при 3.85% и 0.55% пропилей. Повишена продукция изопропилбензол претендира метод показва, оптимизиране на процеса на алкилиране.
Метод за получаване на изопропил бензол, съдържащ алкилиране на бензен с пропилей в присъствие на катализатор комплекс на базата на алуминиев трихлорид чрез подаване на изсушения бензен заряд, полиалкилбензен, пропилей, каталитичния комплекс, връщането на комплекс на катализатора в реактора за алкилиране в турбулентни условия, при смесването на суши бензен заряд и полиалкилбензен с пропилей се провежда в миксер, преди да се подава към гребена на реактора алкилиране, прясно catalysate молекулен комплекс служи за гребен реактора за алкилиране и връщане катализатор комплекс се подава в средната част на реактора за алкилиране.
Свързани статии