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La présente invention a trait à la production de diisopropylben- zène et plus spécialement à la préparation de m-diisopropylbenzène et de p- diisopropylbenzène.
La production de diisopropylbenzène, pour emploi comme combustible antidétonant, par alcoylation du benzène avec du gaz de raffinerie est bien connue. Cependant, les procédés de la technique antérieure ont toujours con- duit à des mélanges d'isomères, d'où les isomères particuliers n'étaient pas séparables à l'état pur par des procédés de distillation. L'isomère méta, par exemple, qui est particulièrement désiré pour son emploi comme produit intermédiaire pour des synthèses chimiques par des réactions d'oxydation, n' est pas séparable de l'isomère ortho par distillation, ni du triméthylindane qui se forme comme sous produit de l'isomère ortho dans les procédés de la tech- nique antérieure.
Il a été séparé de tels diisopropylbenzènes mélangés unique- ment par uns combinaison pénible de distillation, de cristallisation fraction- née, d'adsorption, de sulfonation et d'hydrolyse des sulfonates. La présence de l'isomère ortho et du triméthylindane n'était pas reconnue jusqu'à présent.
Maintenant, selon la présente invention il a été découvert que du m-diisopropylbenzène et du p-diisopropylbenzène peuvent être produits par un procéde qui utilise du propylène ou du gaz de raffinerie comme source éco- nomique de propylène, lequel procédé comporte l'alcoylation du benzène par du gaz de raffinerie en isopropylbenzène ou mélange, en employant un cataly- seur efficace pour la réaction, la séparation des isopropylbenzènes exempts de triméthylindane et leur mise en contact, individuellement ou en mélange avec du benzène, avec 0,1 à 2 moles pour cent du mélange d'alcoylation de chlo- rure d'aluminium anhydre à une température comprise entre 65-115 C.
jusqu'à obtention d'un mélange riche en m-diisopropylbenzène et pratiquement exempt d'o-diisopropylbenzène et de triméthylindane, et la séparation du m-diisopro- pylbenzène et du p-diisopropylbenzène du produit de réaction par distillation.
Ce procédé comporte essentiellement une phase d'alcoylation et une phase de dismutation ou d'isomérisation. La phase d'alcoylation élimine le propylène du gaz contenant du propylène, et les isopropylbenzènes pro- duits, agissant comme entraîneurs pour les radicaux isopropyliques, trans- portent ces radicaux sur le benzène mélangé'ou sur une autre molécule de mo- noisopropylbenzène dans la réaction de dismutation.
L'isopropylbenzène est ainsi privé d'une partie de ses radicaux isopropyliques et le benzène acquiert des radicaux ïsopropyliques. Le résultat global de la phase de dismutation ou d'isomérisation est un mélange réactionnel contenant essentiellement du m- diisopropylbenzène et du p-diisopropylbenzène, mais pas d'o-diisopropylbenzène ou de triméthylindane, mélange duquel le m-diisopropylbenzène est séparable par distillation. Dans la phase de dismutation ou d'isomérisation, d'autres produits tels que du benzène et des polyisopropylbenzènes sont obtenus dans des proportions telles qu'ils forment un mélange en équilibre.
Le produit brut soit de la phase de dismutation, soit de la phase d'isomérisation donne, à la distillation du benzène, du cumène et du polyiso- propylbenzène, outre le m-diisopropylbenzène et le p-diisopropylbenzène qui sont séparés. Si on le désire, le p-diisopropylbenzène peut également être séparé, tandis que les autres produits sont recyclés jusqu'à la phase de dis- mutation ou d'isomérisation. Dans une autre possibilité, le p-diisopropylben- zène peut également être recyclé. Dans un procédé fonctionnant doucement, il est préférable de recycler au moins le benzène, le cumène et le polylsopro- pylbenzène jusqu'à la phase de dismutation.
Si on le désire, le p-diisopropyl- benzène peut être séparé à l'état pur ou bien être isomérisé dans une phase séparée d'isomérisation en m-dlisopropylbenzène par contact avec 0,1 à 2 moles pour cent de sm poids de chlorure d'aluminium à 65-115 C.
Comme le cumène, le trilsopropylbenzène et le tétraisopropylben - zène produits dans l'alcoylation du benzène sont facilement purifiés, cette phase n'est pas particulièrement critique. Toutefois, la réaction de dismu- tation entre le benzène et le polyisopropylbenzène ou du cumène, de même que l'isomérisation d'isomères de diisopropylbenzène, pour produire un mélange
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d'où le m-diisopropylbenzène est facilement séparable par distillation est critique et est effectuée en mettant en contact le mélange benzène -polyi- sopropylbenzène ou le cumène ou les isomères de diisopropylbenzène avec 0,
1 à 2 moles pour cent - proportion basée sur les moles de matière benzèni- que dans le mélange réactionnel - de chlorure d'aluminium à une température dans l'intervalle de 65-115 C., pendant un temps suffisant pour produire un mélange contenant des quantités importantes de m-diisopropylbenzène et pratiquement aucun o-diisopropylbenzène et aucun triméthylindane.
Le procédé de la présente invention peut donc être exprimé dans ses aspects plus spécifiques par le diagramme suivant montrant la succession des phénomènes :
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Dans la phase d'alcoylation pour la production de diisopropylben- zènes et de triisopropylbenzènes mélangés à utiliser dans la phase de dismu- tation ou d'isomérisation, le gaz employé contenant du propylène doit être exempt de produits insaturés de poids moléculaire supérieur qui pourraient également réagir, mais le gaz peut contenir de l'éthylène duquel le propylène sera éliminé par suite de sa plus grande réactivité. Le procédé de la pré- sente invention est particulièrement bien adapté pour l'emploi de gaz de raf- finerie qui sont des mélanges d'éthylène, de propylène et de gaz d'hydrocar- bures insaturés.
L'expression "gaz de raffinerie" est employée Ici pour ne comprendre que ces gaz, lorsqu'ils sont exempts de produits insaturés supé- rieurs tels que le butène ou le butadiène. Un tel gaz de raffinerie peut être facilement obtenu à partir d'un gaz contenant ces gaz insaturés de poids moléculaire supérieur par les méthodes bien connues d'adsorption sélec- tive, grâce auxquelles les produits insaturés de poids moléculaire supérieur sont éliminés.
Dans la production du cumène, on peut utiliser n'importe lequel des catalyseurs de condensation à action acide employés en alcoylation, par exemple l'acide sulfurique (80%), l'acide phosphorique sur du kieselguhr, le pyrophosphate ferrique ou cuprique, le chlorure d'aluminium, le chlorure de zinc, les argiles acides, HF, BF et ses complexes avec l'éther, ou des mélanges de n'importe lesquels de ces catalyseurs, du fait que le cumène est facilement préparé sous forme pure exempte d'impuretés gènantes.
Dans la production de diisopropylbenzène ou de polyisopropylben- zène exempt de triméthylindane dans la première réaction d'alcoylation, cer- tains des catalyseurs connus dans la technique peuvent être employés, pourvu. qu'on ne laisse pas la température monter assez haut pour cycliser l'o-diiso- propylbenzène initialement présent et pourvu que la quantité de catalyseur ne soit pas assez grande pour catalyser cette réaction parasite gènante.
Le diisopropylène produit à une température aussi basse et avec une quantité de catalyseur aussi petite que nécessaire pour provoquer l'alcoylation sera exempt de triméthylindane, mais des températures supérieures sont également satisfaisantes. Par exemple, avec de l'acide sulfurique à 80% on peut em- ployer des températures de 50-80 C; avec AlCl3, on peut employer des tempéra- tures jusqu'à 115 C. environ, quand la cencentration de catalyseur est de 0,1-2% de AlCl3, ou bien des températures inférieures à 50 C. avec 5-10% de AlCl3.
En vue d'éviter l'alcoylation par l'éthylène du gaz de raffinerie, il est particulièrement important d'employer les plus douces des conditions d'alcoylation efficaces exposées, ou bien de n'enlever qu'une partie du pro- pylène du gaz, en maintenant un excès de propylène dans les gaz de dégage- ment par l'emploi d'un temps de contact très court, des températures basses ou une faible teneur en catalyseur. Les conditions pour une réaction sélec- tive avec le propylène sont bien connues dans la technique. Le catalyseur le plus économique et le plus satisfaisant pour la préparation d'isomères mé- langés de diisopropylbenzène, sans contamination par des produits de condensa- tion de l'éthylène, est l'acide sulfurique à 80% de concentration environ.
Ce catalyseur ne provoque pas de contamination par le triméthylindane.
Le propylène employé dans l'alcoylation pour préparation du dii- sopropylbenzène peut être du propylène pur, exempt d'éthylène, ou bien un mé- lange de propylène et d'éthylène. Lorsque le gaz contenant le propylène contient de l'éthylène, le catalyseur choisi doit être un catalyseur sélec- tif. L'acide sulfurique (80%) par exemple est un de ces catalyseurs sélec- tifs.
Comme on le sait, il peut être employé pour préparer du diisopropylben- zène à partir d'un mélange de propylène et d'éthylène, sans contamination par produits éthylés. Un produit de la composition suivante est un exemple typi- que de produit préparé, en employant 126 parties en poids de propylène dans un gaz de raffinerie (contenant du propylène et de l'éthylène dans un rapport 3:1) avec 117 parties en poids de benzène, en utilisant 73,5 parties de SO H2 (80% : 80,6 parties de cumène, 95 parties de mélange de diisopropylbenzène 27,9 parties de tri- et tétra-isopropylbenzènes. Les diisopropylbenzènes sont
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dans le rapport relatif o-:m-:p = 2:4:6 et le triméthylindane est absent.
Le polyisopropylbenzène préparé dans une première phase de ia présente invention peut être du triisopropylbenzène ou du tétraisopropylbenzène ou des mélanges contenant les deux. La propylation est effectuée jusqu'à un point tel qu'elle produise la composition désirée. Le produit de réaction est purifié en chassant par distillation la fraction de bas point d'ébullition dans chacun des cas, et cette fraction de bas point d'ébullition est recyclée à la phase d'alcoylation. La fraction de polyisopropylben- zène de point d'ébullition élevé est ensuite employée dans la réaction de dismutation avec le benzène.
La composition n'est pas critique, en ce qui concerne les quantités relatives de triisopropylbenzène et de tétraisopropylbenzène dans la fraction de polyisopropylbenzène. L'avantage de l'emploi de triisopropylbenzène dans la phase de dismutation est que le triisopropyl benzène est pratiquement entièrement le 1,3,5-isomère qui, en perdant un groupe isopropylique, donne du m-diisopropylbenzène sans nouvelle isomérisation. L'avantage de l'emploi de tétraisopropylbenzène est que le tétraisopropylbenzène est très facilement obtenu à un état élevé de pureté par cristallisation à partir de la liqueur-mère.
Le triisopropylbenzène, d'autre part, peut être purifié par distillation, si on le désire, avant d'être utilisé dans la phase de dismutation et, si suffisamment de tétraisopropylbenzène est présent dans le résidu de distillation, il peut être purifié par cristallisation. Quel que soit le polyisopropylbenzène utilisé comme intermédiaire les benzènes propylés inaltérés sont recyclés à la phase d'alcoylation dans la pratique de l'opération. Si le tétraisopropylbenzène est cristallisé pour emploi dans la phase de dismutation, le triisopropylbenzène dans la liqueurmère peut être recyclé à la phase d'alcoylation d'une manière analogie.
Si du triméthylindane est produit dans l'alcoylation du benzène dans le procédé de la présente invention, il est éliminé du pobyisopropyl- benzène dans la purification, soit par distillation, soit par cristallisation et n'entre pas dans la phase de dismutation, où. il contaminerait le produit. Toutefois, s'il était continuellement recyclé, il serait suscepti- ble de s'accroître dans le cycle d'alcoylation. Par conséquent, pour éviter cela, une partie de ce produit peut être continuellement retirée du cycle.
Ainsi, tandis que le procédé empêche le triméthylindane d'être entraîné jusqu'au produit final, il est préférable d'empêcher sa formation dans la phase initiale d'alcoylation. :
La phase de dismutation du procédé comporte un transfert de radicaux ïsopropyliques d'une molécule à une autre pour former une composition en équilibre, tandis que l'isomérisation comporte un changement de position des groupes isopropyliques dans la molécule de diisopropylbenzène. La quantité de benzène requise pour le rendement optimum de diisopropylbenzène dans la réaction de dismutation est approximativement la quantité théorique basée sur la quantité de radicaux isopropyliques disponible dans le polyisopropylbenzène.
Donc le rapport moléculaire optimum. du benzène au triisopropylbenzène est d'environ 1 : 2 et le rapport moléculaire optimum du benzène au tétraisopropylbenzène est d'environ 1 : 1. Le rapport moléculaire optimum pour des mélanges est facilement calculé. La dismutation et l'isomérisation produisent toutes deux le même type de mélange en équilibre, différant de composition uniquement à cause de la composition initiale différente.
La phase de dismutation, aussi bien que celle d'isomérisation, est effectuée en mélangeant 0,1 à 2 moles pour cent de poudre de chlorure d'aluminium anhydre avec l'isopropylbenzène à traiter, de préférence à une température inférieure à 50 G. environ, puis en laissant la température s'- élever graduellement jusqu'à 65-115 C. ( de préférence 80 -115 C.), intervalle de température auquel le mélange réactionnel est maintenu jusqu'à ce que le mélange réactionnel obtenu contienne une composition en équilibre approximativement comme exposé ci-après.
Un mode opératoire particulièrement bon pour mettre en route un chargement, en employant un polyisopropylbenzène, consiste à ajouter environ
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5 moles de chlorure d'aluminium anhydre à 100 moles de benzène refroidi à
10 C. environ et à ajouter ensuite le mélange ainsi obtenuà 200 moles de tri- isopropylbenzène qui peut être à n'importe quelle température jusqu'à 115 C. environ. Le catalyseur est ajouté à une vitesse telle au triisopropylbenzène à cette température élevée, que la température est facilement contrôlée.
Le mélange triisopropylbenzène-chlorure d'aluminium ne doit pas être laissé chauffer au dessus de 50 C. environ avant d'être dilué avec le triisopropyl- benzène jusqu'à l'intervalle 0,1 à 2 moles pour cent, proportion basée sur les composés benzéniques, avec lesquels il est mélangé. La méthode de mélange du benzène, du triisopropylbenzène et du chlorure d'aluminium n'est limitée à aucun mode opératoire particulier, la seule précaution à observer étant de maintenir le pourcentage molaire de chlorure d'aluminium dans 1'intervalle
0,1 à 2 moles pour cent, tandis que la température est dans l'intervalle 65-115 C., et de préférence en tout temps la température est supérieure à
50 C. environ pour toute période appréciable de temps.
Un mode opératoire particulièrement bon pour mettre en route un chargement, en employant du cumène comme produit de départ, consiste à ajou- ter environ 5 moles de chlorure d'aluminium anhydre à 100 moles de cumène re- froidi à 10 C. environ et à ajouter ensuite le mélange ainsi obtenu à 200-
800 moles de cumène qui peut être à n'importe quelle température, jusqu'à
115 C. environ. Le catalyseur est ajouté au cumène à cette température éle- vée à une vitesse telle que la température est facilement contrôlée. Il ne faut pas laisser chauffer le mélange cumène-chlorure d'aluminium au dessus de 50 C. environ, avant de le diluer avec plus de cumène jusqu'à l'interval- le de 0,1 à 2 moles pour cent, proportion basée sur le cumène avec lequel il est mélangé.
La méthode de mélange du cumène et du chlorure d'aluminium n'est limitée à aucun mode opératoire particulier, la seule précaution à observer étant de maintenir le pourcentage molaire de chlorure d'aluminium dans l'intervalle de 0,1 à 2 moles pour cent, tandis que la température est dans l'intervalle 65-115 C., et de préférence à tout moment la température est supérieure à 50 C, environ pour toute période appréciable de temps.
Le mélange réactionnel, après avoir approximativement atteint son équilibre, est traité en éliminant le catalyseur par décantation ou filtration avec ou sans lavage subséquent du produit ou par n'importe laquelle des méthodes bien connues, par exemple la dilution avec de l'eau contenant de préférence un acide ou un caustique pour dissoudre l'hydrate d'aluminium produit. Le produit exempt de catalyseur après séparation d'avec la couche aqueuse est ensuite purgé de l'eau par un agent desséchant ou par distillation.
Les produits sont ensuite distillés par fractionnement pour séparer 3,9 moles de benzène, 38,1 moles de cumène, 68,4 moles de m-diisopropylbenzène, 37,2 moles de p-diisopropylbenzène, 39,6 moles de triisopropylbenzène et 1,2 mole de tétraisopropylbenzène. Le m-diisopropylbenzène est récupéré et peut être fractionné à nouveau, si le premier fractionnement est insuffisant. Le pdiisopropylbenzène peut également être récupéré. Dans le fonctionnement du procédé spécialement pour la production de m-diisopropylbenzène, les autres produits alcoylés sont recyclés à la réaction de dismutation, en même temps que du benzène frais.
Une méthode particulièrement satisfaisante pour produire du triet du tétra-isopropylbenzène pour dismutation dans la présente invention est de mélanger 45 Kgs de benzène avec 45 Kgs d'acide sulfurique à 80% et de faire passer ensuite du gaz de raffinerie, contenant du propylène et de l'éthylène, comme uniques composants insaturés, dans le mélange réactionnel à 30 -40 C. Le gaz de raffinerie est ajouté jusqu'à ce que le mélange commen- ce à se cristalliser, en indiquant la présence de tétra-isopropylbenzène.
Le tétra-isopropylbenzène est séparé par cristallisation et est employé directement pour la réaction de dismutation avec le benzène. Le résidu est traité à nouveau avec du gaz de raffinerie, en ajoutant plus de benzène jusqu'à ce que des cristaux se forment à nouveau. Ceux-ci sont séparés par cristallisation comme précédemment. Dans une autre possibilité, la liqueur-mère d'
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où les cristaux ont été éliminés est débarrassée du catalyseur par lavage et distillée. La fraction de triisopropylbensène est séparée pour emploi dans la réaction de dismutation ou bien les fractions combinées riches en triisopropylbenzène et en tétraisopropylbenzène sont employées dans la réaction de dismutation.
Dans ce dernier cas, seuls les produits de bas point d'ébullition de la réaction d'alcoylation ont besoin d'être distillés.
Une purification soigneuse par distillation des fractions séparées n'est d'ordinaire pas nécessaire, du fait que les impuretés courantes sont facilement éliminées par distillation jusqu'à l'intervalle d'ébullition du triisopropylbenzène, et le résidu est ensuite utile pour la réaction de dismutation avec le benzène.
L'isomérisation du diisopropylbenzène est effectuée, en mélangeant 0,1 à 2 moles pour cent (de préférence 0,3 à 0,8 mole pour cent) de poudre de chlorure d'aluminium anhydre avec les isomères mélangés de diisopropylbenzène, de préférence à une température inférieure à 50 C. environ et en laissant ensuite la température monter graduellement jusqu'à 65-U5 C.
(de préférence 80-115 C.), température à laquelle le mélange réactionnel est maintenu jusqu'à ce que le mélange réactionnel obtenu contienne une composition en équilibre approximativement comme exposé ci-après. Un mode opératoire particulièrement bon pour mettre en route un chargement consiste à ajouter environ 5 moles de chlorure d'aluminium anhydre à 100 moles de diisopropylbenzène refroidi à 10 C. environ, puis à ajouter le mélange ainsi obtenu à 200-800 moles de mélange de diisopropyl-benzène qui peut être à n'importe quelle température jusqu'à 115 C. Le catalyseur est ajouté au mélange de diisopropylbenzène à cette température élevée à une vitesse telle que la température est facilement contrôlée.
Le mélange diisopropylbenzène chlorure d'aluminium ne doit pas être laissé à chauffer au-dessus de 50 C environ, avant d'être dilué avec plus de diisopropylbenzène jusqu'à l'in- tervalle de 0,1 à 2 moles pour cent, proportion basée sur le diisopropylbenzène avec lequel il est mélangé. La méthode de mélange du diisopropylbenzène et du chlorure d'aluminium n'est limitée à aucun mode opératoire spécial, la seule précaution à observer étant de maintenir le pourcentage molaire de chlorure d'aluminium dans l'intervalle de 0,1 à 2 moles pour cent, tandis que la température est dans l'intervalle 65-115 C., et de préférence à tout moment la température est supérieure à 50 C. environ pour toute période appréciable de temps.
Après avoir atteint son équilibre, le mélange réactionnel est traité en éliminant le catalyseur par l'une quelconque des méthodes bien connues exposées plus haut. Les produits sont ensuite distillés par fractionnement pour séparer le benzène, le cumène, le m-diisopropylbenzène, le p-diisopropylbenzène et le triisopropylbenzène dans les proportions indiquées ci-dessus.
Le m-diisopropylbenzène est récupéré et peut être fractionné de nouveau, si le premier fractionnement est insuffisant. Le p-diisopropylbenzène, peut éga- lement être récupéré. Dans le fonctionnement du procédé spécialement pour la production de m-diisopropylbenzène, les autres produits alcoylés sont recyclés à la réaction d'isomérisation, en même temps que du diisopropylbenzène frais.
Dans un tel mode opératoire de recyclage, le benzène à recycler est avantageusement employé comme support de catalyseur. Le benzène est donc mélangé séparément avec le chlorure d'aluminium, et le complexe benzène-chlorure d'aluminium est ajouté au mélange de diisopropylbenzène frais en mélange et d'autres sous-produits recyclés. Dans un tel procédé de recyclage, la quantité de mélange de diisopropylbenzène frais ajoutée est égale en quantité mo- lulaire approximativement à la quantité de m-diisopropylbenzène retirée.
La totalité du benzène, du cumène et du polyisopropylbenzène est recyclée et une quantité de diisopropylbenzènes mélangés moléculairement égale à peu près à la quantité de m-diisopropylbenzène qui est retirée dans le procédé est ajoutée pour conversion en m- et p-isomères de diisopropylbenzène. De cette fa- çon, un procédé est édifié, qui comporte le retrait du m-diisopropylbenzène du cycle et l'addition d'une quantité d'isomères de diisopropylbenzène égale
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à la quantité moléculaire de m-dilsopropylbonzène retirée. De la même ma- nière, si l'on retire du p-diisopropylbenzène, on le remplace dans le cycle d'isomérisation par des isomères mélangés de diisopropylbenzène.
Dans un procédé recyclé continu, en partant de 45 Kgs de diisopropylbenzène dans la phase d'isomérisation, on produit et on retire environ
EMI7.2
16,7 Kgs de m-dilsopropylbenzene. Environ 9 Kgs de p-diisopropylbenzène, environ 12,2 Kgs de triisopropylbenzène, environ 6,7 Kgs de cumène et environ 0,45 Kg. de benzène sont recyclés à la réaction d'isomérisation, en même temps que 16,7 Kgs de diisopropylbenzène frais provenant de la réaction d' alcoylation. Le cumène ou le benzène qui est recyclé est avantageusement mis en complexe catalyseur avec 0,045 à 0,9 Kg mol. de chlorure d'aluminium anhydre pour 6,7 Kgs mol. de cumène ou de benzène, afin d'aider à l'introduction du catalyseur dans le système.
S'il est désirable ou nécessaire de diluer le catalyseur, on peut le diluer avec une partie ou la totalité du diisopropylbenzène et/ou du benzène à employer dans la réaction d'isomérisa - tion, en prenant soin d'empêcher la température de s'élever au dessus de 50 C . environ.
Dans la réaction de propylation pour la préparation de diisopropylbenzène, environ 0,8 Kg. de benzène est recyclé d'une alcoylation précédente à un réacteur en même temps que 21 Kgs de benzène frais. Le mélange est refroidi jusqu'à 30 C. environ et mis en contact avec un volume égal d'acide sulfurique à 80% dans un processus continu avec contrôle de la tem-
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pérature. Puis on ajoute 11 Kgs de cumène, 21,5 Kgs de triisoprcpy1benzène et 0,8 Kg de tétraisopropylbenzène provenant d'une alcoylation précédente au mélange réactionnel catalysé à l'acide sulfurique. Tout en maintenant la température entre 30 C. et 40 C., on introduit avec agitation rapide du gaz de raffinerie contenant 30% environ en volume de propylène.
Après que la quantité théorique (2 moles) de propylène s'est combinée, la portion organique est séparée du catalyseur. La portion organique est lavée avec un caustique, séchée et distillée. Le distillat correspond approximativement à 45 Kgs d'isomères de diisopropylbenzène, qui sont séparés et envoyés à la phase d'isomérisation, et à 0,8 Kg. de benzène, 11 Kgs de cumène, 21,5 Kgs de triisopropylbenzène et environ 0,8 Kg. de tétraisopropylbenzène, produits qui sont tous recyclés à la phase d'alcoylation.
Une composition typique du mélange d'isomérisation ou de dismu- tation à des températures de 80 et 100 C. dans la phase de réaction d'isomérisation décrite ci-dessus est donnée dans le tableau 1.
Tableau 1.
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nomoosants 2= -' nour cent à TO C
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<tb>
<tb> 80 <SEP> C. <SEP> 1000 <SEP> C- <SEP>
<tb> Benzène <SEP> 2.0 <SEP> 2. <SEP> 0
<tb> Cumène <SEP> 18,5 <SEP> 18,5
<tb>
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m-dîisopropylbenzène 3'7,2 37,a p-dîîsopropylbenzène 18,6 18,6 Trïisopropy2benzène 21,0 21,0 Tetraîsopropylbenzène 0,6 0,6
Les conditions critiques du procédé d'isomérisation ou du procédé de dismutation selon la présente invention sont l'intervalle de température et la quantité et le type de catalyseur employés. Il faut du chlorure dalu-
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minium pour produire un produit pratiquement exempt do-dîisopropylbenzene, lequel bout à un point si voisin de celui du m-diisopropyibenzène qu'il suffit que plus d'une trace deo-dilsopropylbenzène soit présent pour rendre la séparation impossible.
Le chlorure d'aluminium est du chlorure d'aluminium a nhydre. La température est critique en ce sens que c'est seulement dans 1'
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intervalle de 65-115 0. que le m-dilsopropylbenzène se forme en quantités im-
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portantes et que l'o-isomère est absent. A des températures inférieures, une proportion de plus en plus grande d'o-isomère est produite et cet isomère empêche la séparation du m-isomère sous forme pure. A des températures supérieures, il y a une plus grande tendance à la formation de sousproduits. L'intervalle préféré de température est 80-115 C.
La quantité de chlorure d'aluminium est également critique en ce sens que plus de 2 moles pour cent, proportion basée sur les composants benzéniques du mélange réactionnel, provoque la formation de sousproduits, même dans l'intervalle 65-115 C, qui est nécessaire pour la production du rapport isomérique favorable. La quantité efficace minima est 0,1 mole pour cent et l'intervalle préféré est 0,3 à 0,8 mole pour cent. Le principal sous produit, dont on découvre la formation par suite d'un excès de chlorure d'aluminium, est le triméthylindane, qui apparemment est formé par l'interaction des radicaux isopropyliques dans l'o-isomère.
Ce triméthylindane bout en même temps que le m-diisopropylbenzène dans la distillation fractionnée et n'est séparable par aucun procédé connu de distillation Sa présence est facilement détectée par l'analyse par absorption d'infrarouge.
Dans la réalisation du procédé de la présente invention, la concentration inférieure du catalyseur de chlorure d'aluminium dans l'intervalle indiqué est employée avec les températures supérieures dans l'intervalle indiqué, et la concentration supérieure du catalyseur de chlorure d'aluminium dans l'intervalle indiqué est employée avec la température inférieure. Ainsi, 0,1 mole pour cent de chlorure d'aluminium employé à une température de réaction de 115 C. et 2 moles pour cent de chlorure d'aluminium employées à une température de réaction de 65 C. produiront dans les deux cas un mélange de m- et de p-diisopropylbenzène pratiquement exempt d'o- diisopropylbenzène et de triméthylindane et d'où le m- et le p-diisopropylbenzène sont séparables sous forme pratiquement pure.
Alors que le procédé de la présente invention a été décrit en employant divers isopropylbenzènes particuliers, il n'est pas limité à eux, et des mélanges d'isopropylbenzènes sont particulièrement utiles pourvu qu' ils remplissent la condition d'être pratiquement exempts de triméthylindane Donc du cumène ou des polyisopropylbenzènes peuvent être utilisés ensemble dans une réaction de dismutation, ou bien un mélange de benzène, de cumène, de dilsopropylbenzène et de polyisopropylbenzène peut être utilisé dans un procédé mixte d'isomérisation et de dismutation. Le procédé peut être employé pour produire soit du m-diisopropylbenzène, soit du p-diisopropylbenzène, soit les deux, et l'un ou l'autre isomère peut être renvoyé dans le processus pour conversion en l'autre.
De même de l'o-diisopropylbenzène seul ou mélangé avec d'autres isomères peut être employé comme diisopropylben- zène pour conversion en un mélange duquel le m-ou le p-diisopropylbenzène peut être obtenu par le procédé de la présente invention.
Le procédé de la présente invention est particulièrement utile en fournissant un moyen d'utiliser une source bon marché de propylène, sans emploi d'aucune source supplémentaire. Le polyisopropylbenzène produit dans la phase d'alcoylation agit essentiellement comme entraineur pour le propylène dans le procédé, permettant ainsi de produire du m-diisopropylbenzène à partir de gaz de raffinerie.
Alors que le procédé de la présente invention est également satisfaisant pour la production à la fois du m- et du p-diisopropylbenz ne il est particulièrement précieux pour la production de m-diisopropylbenzène qui est le plus difficile des deux isomères à produire à l'état par.
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