BE541912A

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Publication number: BE541912A
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Description


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   L'invention se rapporte à des procédés de   prépara-   tion de composes alkylarylés par réaction du benzène et du propylène en présence d'un catalyseur d'alkylation à réaction acide, tel du chlorure d'aluminium, polir.produire un mélange de réaction contenant du mono-isopropylibenzène des di-isopro-   pylbenzènes   et des poly-isopropylbenzènes supérieurs, séparant du mélange le cumène comme produit et séparant soit le   para-di-   isopropylbenzène ou la fraction méta-disopropylbenzène comme autre produit, ou séparant ces deux derniers comme produits. 



  La réaction du benzène avec le propylène en présence d'un cata- lyseur à réaction acide est connue. En outre, le cumène et le 

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 para-di-isopropylbenzène ont acquis une certaine importance industrielle ; le méta-di-isopropylbenzène offre de l'inté- rêt pour la préparation de la résorcine via la conversion en di-hydroperoxyde suivie d'une scission par traitement avec un acide. En ce qui concerne le futur .développement industriel de ces matières, on est   confronté   en pratique avec le problème de la production de chacune de ces matières à l'état de pureté ou concentration élevée désirée, d'une manière économique. 



   Les découvertes associées à la présente invention, se rapportant à la résolution des problèmes ci-dessus et à des objets -atteints conformément à l'invention,   comprennent :   l'apport d'un procédé économique d'obtention à la fois de cumène et de para ou méta-di-isopropylbenzène, ou des deux, par la réaction du benzène et du propylène en présence d'un catalyseur d'alkylatin à réaction acide, la récupération des produits désirés et le recyclage d'autres produits ou sous-produits ; d'autres objets qui apparaîtront comme détails ou formes de réalisation de l'invention sont mentionnés ci-après. 



   En vue de faciliter la bonne compréhension de l'in ventions on décrira en détail les formes de réalisation spécifi- ques, préférées qui suivent. 



    EXEMPLE j    
Dans un réacteur   approprie   comportant une surface intérieure résistant à la corrosion (par exemple du verre, un produit céramique ou un métal ou alliage résistant à la corrosicn) . muni d'un système d'agitation tel qu'un dispositif   à   gaz   ou mé-   canique, et d'un moyen pour chauffer ou refroidir son contenu, par exemple un serpentin ou une .chemise, un condenseur à reflux, un'tube d'introduction de gaz et éventuellement un tuyaud'éva passer   ouation   pour faire/les substances à bas point d'ébullition on   introduit :

        @   25 parties en poids de chlorure d'aluminium 
480 parties de benzène c.p. ou exempt de thiophène) 

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12,5 parties de chlorure d'isopropyle (ou 25 parties diacide chlorhydrique anhydre comme charge d'alimentation pen- dant la durée de la réaction) ; ensuite du propylène (par exem- ple du propylène   gazeux   à 95% est absorbé dans ce mélange pen- dant un laps de temps de 1 à 2 heures -ou jusqu'à ce que la quant* tité voulue de propylène soit absorbée, en agitant et tout en   . maintenant   la température dans l'intervalle d'environ 70 à   8000;   le débit d'alimentation est d'environ 150 litres par heure à la température ordinaire et sous la,pression normale.

   On peut maintenir cette, température soit en faisant passer de l'eau de refroidissement à travers le système d'échange thermique indi- rect ou en laissant bouillir le mélange et en refluant son , condensat si la température à tendance à s'élever trop haut, ou encore en faisant passer de la vapeur d'eau à travers ce      'système si la température a tendance à s'abaisser trop bas. 



   On reforidit ensuite la masse de réaction à la tem pérature ordinaire, par exemple indirectement au moyen d'eau de refroidissement, puis on la verse dans environ 500 parties d'eau ; ensuite on ajoute 100 parties d'acide chlorhydrique aqueux à environ 18% et on agite le mélange résultant pendant environ un,   cuart   d'heure. Alors on laisse reposer le mélange, et ainsi il se forme deux couches.' On récupère la couche supé- rieure hydrocarbure, on la lave avec environ la moitié de son volume d'hydroxyde de sodium aqueux à environ 10% puis avec un volume à peu près égal   d'eau;   ensuite on la sèche en chassant        l'eau   par distillation azéotropique avec .1'hydrocarbure présent à point d'ébullition inférieur. 



   On fractionne ensuite la couche hydrocarbure dans   un    colonne efficace. On récupère la fraction   cumène   comme produit, 
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 et on récupère soit le éta...di-isopropylbenzène (P.E. 203, 20) 6ti le para-di-isopropylbenzène (P,,B, '2IO, 4 0), soit les deux, oomm. produits distincts. La fraction méta peut contenir une faible quantité de l'isomère ortho,   s'il   en existe dans le mélange de 

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 réaction ; toutefois, ceci n'est pas nuisible au point de vue technique. 



   Les composés aromatiques supérieurs, en majeure partie du   triisopropylbenzène,   et d'autres composés aromatiques inférieurs peuvent être recyclés. On peut'enlever si on.le dé- sire une faible quantité d'hexane comme sous-produit, formé dans le système de réaction. 



   En utilisant un rapport molaire propylène : benzène de 1:4 et lorsqu'on enlève seulement le cumène et 'le   para-di-   isopropylbenzène du système, tous les autres composés   aromati-   ques étant recyclés, on obtient 14 parties en poids de para- di-isopropylbenzène et 40 parties de cumène par 100 parties du   mélange   hydrocarbure produit, 
On obtient des résultats pratiquement similaires si le cumène et le méta-di-isopropylbenzène sont les seuls produits aromatiques séparés et récupérés. 



   EXMEPLE 2   On   suit le procédé de l'exemple 1 sauf que le rapport propylène : benzène est de 1,0, et que l'on récupère 9 parties de para-diisopropylbenzène ou 8 parties de méta-di-iso- propylbenzène avec 50 parties de cumène par 100 parties de        mélange   hydrocarbure produit. 



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On suit le procédé de l'exemple 1, sauf que le rap- port propylène:benzène est de 0,8 et que   l'on   récupère 6 parties de   para-di-isopropylbenzène   ou 12 parties. de méta-di-isopropyl- benzène conjointement avec 50 parties de cumène par 100 parties de mélange hydrocarbure produit. 



   On peut exécuter le procédé de l'invention par charge, de manière intermittente ou continue, de préférence suivant ce dernier mode. 



   Dans un procédé continu, on charge dans le réacteur du chlorure d'aluminium et du chlorure d'isopropyle, conjointe-      

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 ment avec du benzène et du propylène, une partie du mélange de réaction étant contineuellemetn enlevée et le catalyseur et les hydrocarbures aromatiques obtenus comme sous=produits étant continuellement recyclés. 



     On   sépare continuellement la coucha supérieure ou hydrocarbure de la matière enlevée, on la lave avec une soluions d'acide chlorhydrique et ensuite avec de l'hydroxyde de sodium aqueux dilué (à 5-15% ou autre matière alcaline analogue, puis avec de l'eau.. '   .On   fractionne ensuite l'hydrocarbure lavé pour enlever une fraction cumène comme produit désiré. On peut égale- ment enlever si on le désire l'hexane formé comme sous-produit. 



   On peut enl'ever une fraction di-isopropylbenzène et ensuite la fractionner davantage pour séparer le para-di-isopropylbenzène comme produit. On peut recycler les composés alkyl-aromatiques supérieurs et les ortho-et métal-di-isoproylbenzènes   @   
Si on le veut, on peut séparer une fraction méta-   di-isopropylbenzène   et recycler le para-di-isopropylbenzène.. 



     On   peut utiliser des matières premières à appro- visionnement aisé contenant du propylène, .qui sont de préférence exemptes d'autres composés non-saturés. On peut munir le système de réaction de tuyaux d'évacuation pour laisser s'échapper les hydrocarbures à point d'ébullition inférieur qui ne réagissent pas   'en   l'ocourence. Le benzène introduit doit être exempt d'autres composés aromatiques, être à basse teneur en soufre et de préfé-   '   renée être exempt de soufre ; ,il peut contenir certaines   paraf-   fines qui peuvent être séparées dans le système. 



   On obtient des résultats comparables aux précédents avec diverses modifications, telles que les suivantes : le cata- lyseur peut être un catalyseur d'alkylation quelconque du type 
Friedel-Crats ou à réaction acide, par exemple de l'acide :fluorhydrique, du   trifluorure   debore, du chlorure d'aluminium, etc. Le rapport propylène:benzène, en rapport molaire, peut être 

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 dans   l'intervalle   d'environ 0,7 à 1,5 moles de propylène par mole de benzène, de préférence de 0,8 à 1,4.

   Des rapports plus élevés donnent un système relativement peu économique au point de   vue.production   de cumène, tandis que des rapports moins élevés donnent un système non économique tant du point de vue de la production de cumène que de la production du di- isopropylbenzème désiré   comme-produit.   



   La température de réaction peut être dans l'inter- valle de 8 à   150 C,   de préférence de. 50 à 110 c pour le cata lyseur au chlorure d'aluminium. La durée de réaction pourra être de 0,1 à 10 heures, de préférence de 0,5 à 4 heures. 



   Des températures, élevées sont   généralement   liées à des durées plus courtes ; le catalyseur, les conditions de température et de durée sont choisis pour donner la conversion souchaiée aux débits de passage désirés. On peut au besoin ajouter un supplément de catalyseur au chlorure   d'aluminium   (déterminé par exemple par une réaction d'alkylation de contrôle sur place, en utilisant comme catalyseur un échantillon du produit boueux recyclé, pour l'activité cataytique On traite le catalyseur usé, avec de l'eau contenant 15 à 30% d'acide chlorhydrique pour rompre le complexe catalyseur, et on sépare la phase hydrocar- bure'résultante et la réutilis'e dans le système. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

Ayant pris connaissance 'de ce qui précède, l'homme de métier pourra entrevoir certaines variations et modifications de l'invention ; on désire inclure dans l'invention toutes les . variations et modifications de cette nature, à l'exception de celles qui ne sont pas à la portée des revendications ci-annexées REVENDICATIONS EMI6.1 -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-==-=-=-=-=-=- 1 ) Procédé de préparation de composés alkylarylés, ' caractérisé en ce qu'on fait réagir du benzène avec du propylène en présence d'un catalyseur d'alkylation à réaction acide pour produire un mélange de réaction contenant du mono-isopropylben- <Desc/Clms Page number 7> zène, des di-isopropylbenzènes et des poly-isopropylbenzènes supérieure,

en ce qu'on sépare le mono-isopropylbenzène comme produit désiré et en ce qu'on sépare aussi au moins un di-iso- propylbenzène comme produit désiré, et en ce qu'on recycle les autres composés aromatiques présents, le rapport propylène: benzène étant dans l'intervalle de 0,7 à 1,5 moles de propylène par mole de benzène.

2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur est du chlorure d'aluminium.

3 ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur est de l'acide fluorhydrique.

, 4 ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en;ce que le catalyseur est du trifluorure de bore, 5 ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en..ce que le para-di-isopropylbenzène est récupéré comme produit désiré.

6 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le méta-di-isopropylbenzène est récupéré comme produit désiré.

7 ) Tous procédés, produits ou appareillages décrits plus haut ou toute combinaison quelconque de ceux-ci, substantiel- lement comme décrit dans le présent brevet.