55.Получение изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом на твердом фосфорнокислотном катализаторе. Условия, технология, показатели, преимущества и недостатки процесса.
С 6Н6+ СН3-СН=СН2 С6Н5-СН(СН3)2
Технология.
Алкилирование ведется в полочном реакторе на катализаторе, содержащим пирофосфорную кислоту(75%), нанесенную на кизельгур (25%), Al2O3 или силикагель. Смесь бензола и пропан-пропиленовой фракции при мольном соотношении пропилен : бензол 1:4-6 пропускается через слой катализатора с объемной скоростью 3,5ч-1 при 200 С и давлении 2,8 – 4,2 МПа. Тепловой эффект реакции при 250 С составляет 98 кДж/моль. Катализатор работает 700-800ч, затем теряет активность и заменяется свежим. Недостатки фосфорнокислотного катализатора
невозможность переалкилирования образующихся полиалкилбензолов
изопропилбензол, полученный на этом катализаторе, содержит 0,5-1 % олефинов, которые в дальнейшем ингибируют его окисление при получении фенола и ацетона. Поэтому при использовании изопропилбензола для синтеза фенола или ацетона требовалось проводить специальную гидроочистку.
Премущества:
разработаны фосфорнокислотные катализаторы алкилирования, на которых в качестве побочных продуктов получаются преимущественно димеры и небольшое количество триммеров пропилена, а тетрамеры вообще не получаются. Благодаря этому очистку изопропилбензола можно осуществлять ректификацией.
Различия алкилирования бензола пропиленом на фосфорнокислотном катализаторе и хлористом алюминии:
В первом случае аппаратурное оформление и среда значительно менее коррозионная, нет большого количества сточных вод . Процесс на фосфорнокислотном катализаторе экономичнее.
P2O5 *3Н2О=Н3РО4
Р2О5*2Н2О=Н2Р4О7
Р2О5*Н2О=2НРО3
УСЛОВИЯ: 2000С, 3-4 МПа, 3,5 ч-1, Б: пропилен=4-6:1
56.Производство этилбензола алкилированием бензола этиленом. Варианты технологии процесса. Условия и показатели. Преимущества и недостатки. Принципиальная схема алкилирования бензола этиленом в присутствии малого количества А1С1з (однопроходная схема). Схема разделения алкилата.
Катализатор хлористый алюминий.
Алкилирование может проводится в присутствии алюмосиликатов, серной и фосфорной кислот, фтористого бора и хлорида алюминия.
Технология А.
Хлорид алюминия вводится в количестве 8-10% от алкилата. Потери его не превышают 1,5-2%. Промотор соляная кислота.
Алкилирование бензола производится в алкилаторе, представляющий собой пустотелый аппарат колонного типа. Поскольку среда коррозионная, реактор футерован графитовыми плитками, перемешивание которых осуществляется самим газом. Отвод тепла экзотермической реакции осуществляется за счет испарения части бензола, выходящего из алкилатора вместе с отходящими газами. При последовательном охлаждении газа бензол конденсируется и вновь возвращается на алкилирование. Температуру в алкилаторе регулируют степенью насыщения отходящего газа бензолом, а количество испаряющегося бензола зависит от давления в алкилаторе.
Условия процесса.
Давлении до 0,5 МПа, Т=90-130С.
Регулирование Т осуществляется путем изменения давления. Повышенная температура реакции (90-130С) необходима для увеличения скорости деалкилирования полиалкилбензолов. Реакция алкилирования идет с достаточной скоростью даже при Т 35-40С.
Фирма Monsanto разработала процесс гомогенного высокотемпературного алкилирования бензола этиленом – ТЕХНОЛОГИЯ Б. Характерные особенности процесса:
подача очень малого количества катализатора (в 6-10 раз больше традиционного);
отсутствие рециркулирующего катализаторного комплекса (катализатор используется однократно и выводится из системы);
проведение процесса при температуре выше 150°С;
имеется отдельный реактор переалкилирования.
Преимущества процесса:
уменьшение смолообразования и потерь с катализаторным комплексом;
уменьшение коррозии.
ТЕХНОЛОГИЯ А: аналогично ИПБ, 80-130 градусов, 0,4-0,5 МПа, Б:Э=2-3: 1, Б: ПАБ = 1-5:1,
60 мин.реактор барботажного
типа, кат.в р-ре=20-30% алкилат:Б= 45-55, ЭБ
=36-41, ПЭБ =8-12. 
Основным
недостатком является большой расход
катализатора:
расход АlCl3 составляет 1,9 г/кг, расход НСl равен 0,6 г/кг этилбензола.
Схема азделения алкилата
аппаратура:
1,2,3,4, – ректификационные колоны под атмосферным давлением, 5-вакуумная колонна
Потоки: I – алкилат; II – бензол на алкилирование (рецикл)
Из 2й колонны сверху выходит:ИПБ, ЭБ. ББ III – полиалкилбензол, ДИПБ-на возврат IV – тяжелые примеси, смолы; V – ЭБфракция.
VI – товарный алкилбензол VII – ББ фракция