Spôsob výroby trimetylbenzénov hydroizomerizáciou C9 aromátov

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vynález sa týka izomerizácie nerovnovážnej zmesi C9 aromatických uhľovodíkov za prítomnosti difunkčného zeolitového katalyzátora, obsahujúceho aspoň jeden z kovov VIII. skupiny periodickej tabuľky, zeolit s molárnym pomerom kysličníka kremičitého ku kysličníku hlinitému 4 až 80 : 1 a pojivo, pričom izomerizácia prebieha pri teplote 350 až 500 °C, tlaku 0,5 až 10,0 MPa, priestorovej rýchlosti 0,5 až 5,0 h-1 za prítomnosti vodíka a to buď samostatne, alebo súčasne s izomerizáciou C8 aromátov v tom istom zariadení.

Text

Pozerať všetko

MAD mo VYNÁLEZY . A OBJEW 45 vydane 15 03 87Autor vynálezu NOVANSKÝ JOZEF doc. ing. CSC., HUDEC PAVOL ing. CSC.,MORÄVEK ŠTEFAN doc. ing. CS 0., ŽIDEK ZDENO ing. CS 0.,BRATISLAVA, ADÄMEK FRANTIŠEK ing. CSC., MODRA,KOPERNICKÝ IVAN RNDr. ing. CSC.,MAŤAS MICHAL člen korešpondent SAV, DrSc., BRATISLAVA54 Spôsob výroby trimetylbenzénov hydroizomerizâciou C 9 aromátovvynález sa týka izomerizácie nerovnováž~ nej zmesi C 9 aromatických uhľovodíkov za prítomnosti difunkčněho zeolitového katalyzátora, obsahujúceho aspoň jeden z .kovov VIII. skupiny periodickej tabuľky, zeolit s molárnym pomerom kysličnika kremi~ čitého ku Kysličníku hlinitému 4 až 80 1 a pojivo, pričom izomerizácia prebieha pri teplote 350 až 500 °C, tlaku 0,5 až 10,0 MPa,priestorovej rýchlosti 0,5 až 5,0 h za pritommosti vodika a to bud samostatne, alebo súčasne s izomerizáciou Ca aromátov v tom istom zariadení.vynález sa týka spôsobu výroby trimetylbenzénov hydroizomerizáciou C 9 aromatov.Zmesi aromátov obsahujúce prevažne C 9 uhľovodíky sa doteraz využívajú ako zložky rozpúšťadiel, pridávajú sa do automobilových benzínov s cieľom zvýšenia oktánového čísla alebo sa podrobujü transalkylácii s toluenom. Ďalšou, stále častejšie využívanou alternatívou je získavanie individuálnych uhľovodíkov Cs najmä pseudokuménu 1,2,4-trimetylbenzénu a mezitylénu 1,3,5-trimetylbenzénuj a ich využitia v niektorých zaujímavých petrochemických reakciách. Pseudokumén, ktorý sa zo zmesi uhľovodíkov C 9 môže účinne získavať superfrakcionáciou sa najčastejšie spracúva oxidaclou na kyselinu trimelitovú alebo jej poloanhydrid a z týchto medziproduktov sa ďalej získavajú polyesterové náterové hmoty, zmäkčovadlá, živice, tenzidy a niektoré ďalšie produkty. Z ďalších reakcií pseudokuménu majú praktický význam alkylácie,chluúrmetylácia a nitrácia a tiež izomerizacia na mezitylén v prítomnosti kyslých katalyzátorov. Mezitylên, ktorý je možne získavať zo zmesi aromatov C 9 extrakciou sa využíva na výrobu kyseliny trimezínovej a z nej odvodených zmäkčovadlel a alkydových živĺc alebo na výrobu amínoderivätov používaných ako antioxldanty a farbivá.Využitie etyltoluénov, ďalšej významnej zložky aromatických frakcií C 9 nie je zatiaľ efektívne. Vzhľadom k tomu, že sa vo frakcii C 9 nachádzajú etyltoluény v značných koncentráciách, často až do 40 hmot., a po vydelení želaných trimetylbenzénov, najčastejšie pseudokumén sa ich podiel ešte zvyšuje, ich účelné využitie je stále aktuálnejšie.Podstata spôsobu výroby trimetylbenzénov podľa vynálezu spočíva v tom, že nerovnovážna zmes C 9 aromatických uhľovodíkov za prítomnosti difunkčneho katalyzátora,obsahujúceho 10 až 85 hmot. zeolitu s molärnym pomerom kysličníka kremičitého ku kysličníku hlinitému 4 až 80 ku 1, s vnútorným priemerom pórov 0,3 až 1,2 ,um a obsahom alkalických kovov vyjadrených v 0 forme kysličníkov, pod 1,5 0/0 hmot., dalej 10 až 90 hmot. pojiva, ktorým môže byť alumína a/alebo prírodný a/alebo syntetický amorfný alumosilikát, a 0,1 až 2 0/0 hmot. aspoñ jedného z kovov VIII. skupinyperiodickej tabuľky s výhodou 0,2 až 1 0/0 hmot. platiny sa podrobí izomerízácii v jednom alebo viacerých stupňoch pri teplote 350 až 500 °C, tlaku 0,5 až 10,0 MPa, priestorovej rýchlosti 0,5 až 5,0 h za prítomnosti vodíka alebo vodík obsahujúceho plynu pri molárnom pomere vodík ku surovine 2 až 20 ku 1.Ako nerovnoväžna zmes C 9 aromatických uhľovodíkov sa použije frakcla C 9 aromátov,vriaca v rozmedzí bodov varu medzi 145 až 210 °C, s výhodou medzi 150 až 210 °C zktorej boli separačnými procesmi oddelené potrebne trimetylbenzény, ktorými môžu byť LZ/ł-trimeťylbenzén a/alebo 1,3,5-trimety 1 benzén, pochádzajúce z katalytického reformovania benzénov a/alebo pyrolýzy uhľovodíkov a/alebo z procesov tepelného spracovania uhlia a/alebo z procesu izomerizácie Cs aromátov a/alebo z recyklátov tohto procesu a/alebo z iných vzájomných premien aromatických uhľovodíkov. , Izomerizácia prebieha v atmosfére vodika v jednom alebo vo viacerých stupňoch pri teplotách 350 až 500 °C, s výhodoupri 400 až 450 °C, pri hodnotách priestorovej rýchlosti 0,5 až 5,0 h, s výhodou pri 1,0 až 3,0 h a pri parciálnych tlakoch vodíka 0,5 až 10,0 MPa, pričom molarny pomeŕl~l 2 ku surovine je v hraniciach 2 1 až 20, 1 s výhodou 5 až 15 1. , Ako suroviny pre izomerizáciu sa môžu použit frakcie aromátov C 94, z katalytickěho reformovania, z pyrolýzy uhľovodíkov,z procesov spracovania uhlia, z procesov izomerizäcie aromátov C 5 prípadne frakcie C 91 z iných procesov vzájomných premlen aromátov. Výhodné je spracovanie zbytkových C 91 frakcií vo vydelení individuálnych trimetylbenzénov zo zmesi a obsahujúcich viac ako 50 hmot. etyltoluénov.V zásade je možné izomerizovať frakcie C 9 aromatov, z ktorých sa oddelili potrebné trimetylbenzény 1,2,4-izomér, pripadne. aj 1,3,5, obsahujúce nad 30 etyltoluénov,alebo samotné trimetylbenzény medzljsebou, t. j. zvyšné trimetylbenzény s malým obsahom etyltoluénovj po vyseparovaní potrebného 1,2,4-trimetylbenzénu, prípadne aj 1,3,5-trimetylbenzénu, izomerizovať znovu na rovnovážnu zmes trimetylbenzénov.Termodynamické rovnovážne zloženie, C 9 aromátov uvádza nasledovná tabuľka i i5 B teplota K zloženie mol. 10/0 n-PB i-PB 1,2,4-TMB 1,3,5-TMB 1,2,3-TMB ETO 600 1,2 0,6 45,9 17,7 10,1 24,5 700 2,0 0,9 40,7 14,6 10,0 31,7 800 3,1 1,3 35,9 12,1 9,7 37,9 kde Prinosom vynáiezu je, že umožňuje zvýn~PB z n-propylbenzén šenie výroby cenných petrochemických sui-PB izopropylbenzén rovín, najmä LZA-trimetylbenzénu a 1,3,5 TMB z trimetylbenzěn -trimetylbenzénu z aromatických trakcii C 9,ETO suma etyltoluénov ktoré sú V značných množstvách produkované pri katalytíckom reformovaní, pri pyAutori ďalej zistili, že hydroizomerizäciu rolyze a v menšej miere tiež pri tepelnom C 9 aromátov je možné uskutočniť i v zme- spracovaní uhlia a iných premenách aromasiach s aromátmi Cs za podmienok pri kto- tov. rých prebiehajú izomerizačné procesy aro- Účinnosť izomerizácie C 9 aromátov na dimátov Ca. Mechanizmus hydroizomerizácie funkčných zeolitových katalyzátoroch doje V oboch prípadoch analogický a popri in- kumentujú nasledovné príklady tramolekulárnej LZ-izomerizácii alkylových skupín sa uplatňuje skeletálna izomerizácie Príklad 1 alkylaromátov. Táto reakcia, ktorá je rozhodujüca z hľadiska premeny etylbenzénu Hydroizomerizácia frakcie C 9 arcmätov,na xyleny a etyltoluénov na trimetylbenzé- vriacej v rozmedzí bodov varu 150 až 180 °C,ny prebieha cez viacero štádii zahŕñajúcich pochádzajúcej z produktov katalytického kontrakcie a expanzie cyklických iónových reformovania benzénov, obsahujúcej 53,2 štruktúr. ej priebeh je umožnený prítom- hmot. etyitoluénov, sa študovala v prietoč« nosťou difunkčných katalyzátorovsvhodne nom tlakovom reaktore pri teplote 450 °C,vyváženou hydrogenačno-dehydrogenačnou tlaku vodíka 3,0 MPa, priestorovej rýchlos~ a kyslou funkciou. izomerizácie aromátov ti 0,5 h za prítomnosti katalyzátorov, obC 9 kombinovaná s izomerizâciou aromátov sahujúceho Cs sa môže efektívne uskutočniťvjednom zariadení ak obsah aromátov C 9, V nástreku 0,6 hmot. platiny je maximálne 30,0 hmot. s výhodou 2 až 40 hmot. zeolitu typu Y s obsahom 10 hmot.. Vplyv pridania aromátov C 91 N 5120 0,3 9/0 hmot. a s mol. pomerom S 102 ku k nástrekom tvorených etylbenzénom a xy- Al 205 4,8 1 lěnmi sa môže pozitívne prejaviť aj v tom, 59,4 ~ hmot. gama-alumíny že potláča vznik vyšších aromátov z cenných Ca aromatov transalkylačnými alebo Zloženie suroviny aj reakčných produkdisproporcionačnými reakciami. tov je v tab. 1. Tabuľka 1Z frakcie C 91 aromátov z produktov izomerizácie Ca aromátov sa destilačne získala frakcie s bodom varu 158 až 165 C, obsahujúca 64,9 hmot. etyltoluénov. Táto frakcie sa podrobila hydroizomerizácii pri teplote 450 °C, tlaku 1,8 MPa, priestorovej rýchlosti 0,5 h za prítomnosti vodíka pri molárnomZmiešaním 88 hmot. dielov nerovnovážnej zmesi Cs aromátov po vyseparovani p«-xylénu a 12 hm. dielov C 9 aromátov, obsahujúcich 69 etyltoluénov, sa pripravila surovina, ktorá sa hydroizomerizovala pri teplote 410 °C tlaku 1,5 MPa, priestorovej rýchlosti 1,5 h za prítomnosti vodika primólovom pomere vodík surovina 12 1,na katalyzätore, obsahujücom

MPK / Značky

MPK: C07C 5/13

Značky: spôsob, hydroizomerizáciou, trimetylbenzénov, aromátov, výroby

Odkaz

<a href="https://skpatents.com/5-237846-sposob-vyroby-trimetylbenzenov-hydroizomerizaciou-c9-aromatov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby trimetylbenzénov hydroizomerizáciou C9 aromátov</a>

Podobne patenty