BE549514A

BE549514A -

Info

Publication number: BE549514A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  L? invention s rapport 'an procède pour préparer du ja-diisopropylbeN.sènê de grande pureté à pour de benzène ¯=diisopropylb0nzèùQ grade 9.'é de benzène et de propylène et plus particulièrement à 'an procédé clans lequel on. convertît le beazëne en suiaene pas? réaction avec du propylèn'3 0'1"1. avee rm lY'jlyisoJ;n:'oJ9ylbe1:l.zène en présence d 9ttJ:l (nd:;alYI:H::t1' 6."alIylation. à réaction acide;, tel que le chlorure d$a1umiltlli en autre catalyseur dn type '"x'C. r5:'ô a et le produit de réaction résultant ou le cumène qui peut en être 
 EMI1.2 
 séparé par distillation est mis à réagir avec du propylène en 
 EMI1.3 
 présence d5tia catalyseur du type mentionne plus haut dans des conditions do non-équilibre pour produire un mélange de réac- tion contenant les diisopcopylb=l1zèn.es isomères conjointement avec du mono.",isopro:

  9ylbenzène et également des isopropylbesze- nes supérieurs; on es sépare la fraction diisopropylbeozëne isomère et ensuite on sépare le para-dïîsopropylbe=ène à partir de cette dernière fractions Les diisopropyJ.be#ènes restants, de que les mono- et sab. 3 supérieurs sont recyclés à la réaction 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Le   para-diisopropylbenzène   obtenu est utile comme solvant ou comme produit brut intermédiaire pour la prépara- tion de   para-dihydroxybensène   (hydroquinone) par le procédé dit à l'hydroperoxide. Un de ses usages les plus importants est toutefois en tant que produit intermédiaire pour la pré- paration d'acide téréphtalique. 



   Industriellement on est confronté avec le problème de produire du   diisopropylbenzène   de grande pureté d'une manière économique. 



   La réaction du benzène ou des alkylbenzènes avec du propylène, en présence d'un catalyseur d'alkylation comme le chlorure d'aluminium, est connue pour donner des   mêlâmes   des divers dérivés de substitution possibles, de même que les divers isomères possibles; un problème particulier ayant traie à la préparation de poly-isopropylbenzènes comporte   à   la fois la préparation du composé   diisopropylé   et aussi la prépara- tion et la récupération de   l'isomère   para avec des rendements économiques. 



   Les découvertes associées à l'invention et la solution du problème indiqué plus haut, de   même   que les objets réali- sés conformément à l'invention, tels qu'il sont énoncés ici, comprennent ce qui suit : la préparation de cumène par réac- tion du benzène avec du propylène ou des   poly-isopropylbenzè-   nes en présence d'un catalyseur d'alkylation à réaction acide, tel que le chlorure   d'aluminium   ou autre catalyseur du type Friedel-Crafts dans des conditions d'équilibre pour obtenir un rendement maximum en cumène, la séparation à partir de ce dernier d'une fraction contenant une proportion majeure de cumène ou, si on le désire, la séparation à partir de celui-ci de cumène substantiellement pur,

   la réaction de ce cumène avec du propylène dans des conditions de   non-équilibre   pour 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 produire un mélange de réaction contenant du diisopropylbenzène, 
 EMI3.1 
 la séparation partir de ce dernier de la'fraction dilsopropylla S'-p1.1'at. on <;J. partîr de ce Ct61"'11:t6:i." do a :O:<1C'GJ..Ol1 .R-.1 Çwf'tB r:''.9.?'.e4  benzèu8? fcu @P5''.ite la séparation du para-diisopropylbenssne à P&t-'--5.t .G S" 1-cWw J.'c-6. ,És.L Le résidu de cette fraction et le   res....:j.t   du   mélange   de   :réaction   sont recyclés   dans   le   procède;

     d'autres objets qui seront apparents sous la forme de détails et de   formes   de   réalisation     de l'invention     sont   énoncés   ci-apre:   
 EMI3.2 
 cotte obtient ime fFaction diisopropyl- Tz cette manier 9 011 {)o"t;:t6n:c un fraction Ct:l:J..sopropy , benzène ayant une conCC?J!,t;1"8.t;iol'l substantiellement plus élevée en   para-isomère  par   exemple   un   accrois  sement d'environ 50   %   ou plus en cetIsomère 
En vue de faciliter la   bosse     compréhension   de l'inven- 
 EMI3.3 
 tioa5 on va décrire en détail les formes de réalisation spéci- ....:;., Ji> P fiques préférées qui SU1.veITGo Dans un ..":?C;'" ''';

   approprié comportant ime surface inté"o rieurs résistant la corrosion (par exempis du verre s ua matériau Cêl'8±1iq1,i,G ou un métal ou alliage résistant à la cor-" l"osion) Bami d'un moyen dragitation tel qu'un dispositif ça gaz ou mécaniqueet   d'un   moyen pour   chauffer   ou refroidir son   contenu ? par   exemple un serpentin ou un   jaquette,     réacteur     qui   comporte en   outre     un     condenseur   à reflux,   un   tube   d'admission   de gaz et   facultativement   un   conduit   d'évacuation pour les 
 EMI3.4 
 matières à bas point EA 9 ..s'YÎ a q .-.rd.c on charge g 
65,

  4 parties en poids de   chlorure   d'aluminium   1700   parties de benzène   (chimopur   ou exempt de thiophère) 
 EMI3.5 
 327 parties de chlorure disopropyle (ou c1' acida ehloFhydriqne rr;v:p 3zs.:g on fait   ab@srber     915   parties de propylène (par exemple du propylène gazeux à   99   %) 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 en une période de 2 heures, tout en agitant, tandis que l'on maintient la température dans l'intervalle d'environ 70à 100 C, le débit d'alimentation étant d'environ   75   litres par   heu'c   à la température et à la pression ordinaires.

   On peut maintenir cette température,soit en faisant passer de l'eau de refroidissement à travers le moyen d'échange thermique indirect, ou en laissant le mélange bouillir et en refluant son condensât si la   température   a tendance à s'élever trop haut, ou en faisant passer de la vapeur d'eau à travers ce moyen si la température a   tendance h   descendre trop bas. 



   Ou encore,on peut remplacer le propylène et une   partie   du benzène par une quantité équivalente de   poly-isopropylbenzè@   
On refroidit le mélange de réaction à la   températ@   ordi- naire, et l'on sépare la phase boueuse inférieure de   catalysem@   de la phase hydrocarbure supérieure, et on peut la   recycler   au -réacteur si on le désire, Le   cumène,    c'est-à-dire   la phase hydrocarbure supérieure, est chargé dans un réacteur semblable à celui   mentionné   plus haut, dans les proportions de 
1700 parties de   eumène,   
5,75 parties de chlorure   d'aluminium   
4,31 parties de chlorure   d'isopropyle   ou d'acide   chlorhydri-   que,

   tandis que   595   parties de propylène y sont absorbées en une période de 2 heures, avec agitation, à une température dans l'intervalle de 70 à   100 C.   



   On traite alors le mélange de réaction comme plus haut, et on lave la couche hydrocarbure avec un volume à peu près égal d'hydroxyde de sodium aqueux à environ 10   %,   puis avec un volume à peu près égal d'eau, et ensuite on sèche,par exemple en chas- sant l'eau par distillation azéotropique avec l'hydrocarbure à 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 bas point d'ébullition présent.

    La caliche hydrocarbure   séchée   est ensuite fractionnée dans une   colonne     efficace    obtenant   l'analyse suivante ( exprimée en poids) hexane 0 % benzène 8,0 cumène   Ils?   
 EMI5.1 
 dits opropylbenzene 28 s 2   triisopropylbenzene   50,3 
 EMI5.2 
 tétraisopropylbenzèns 1 s 8 La fraction des diisopropylbensènôs obtenue confor- m.éw611:t à l2 -.:,::##:;,: rôle ci-dessus de nOlJ.o"équilib1,.>e contient environ 63 % de pa.l.t?.,d;t:lsopropylbel1zÈn.1e9 environ 2-9,5 % d'isomère sieta et environ +')1..:. l' d3 isomère orthOo .Y ......i me fabrication 'aLF}i#C.f.,F;:W ',, m effectuée avec trois fois autant .¯ chlorure d;

   alt1lliil1,:1:l1211') en vue d' atteindre les conditions d'équilibre,la couche hydrocarbure contient 57,7 % de diisopropylbenzènes,mais cette fraction   contient   seulement 
 EMI5.3 
 environ 40 % d'isomère para rt!j ii!?"'-.5'' avec environ 63 % d isomère mesa et 4 % d isomère orthoc 
En   opérant   suivantco système à   dors   stades et   eu.   effectuant la   conversion   du   examens   en diisopropylbenzène   dans   dss conditions de non   équilibre,   on a une   réduction   très substantielle dans le coût du capital global de même que dans les frais de fabrication pour une production donnée de para- diisopropylbenzène. 



   La fraction para-diisopropylbenzène est   aisément   séparée des autres isomères par une distillation fractionnée efficace, puisqu'elle bout à   210940   C sous   760     mm   de Hg, tandis 
 EMI5.4 
 que l'isomère ortho bout à environ 203,8"C et 19ismi'3ra meta à 203,2 C. 



   On peut   exécuter   le procédé suivant un mode continu., celui-ci étant particulièrement souhaitable pour une opération 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 industrielle. Les quantités requises de chlorure d'aluminium et de chlorure   d'isopropyle   sont   chargées   dans le   pr@@ier   
 EMI6.1 
 réacteur, et le benzène y est chargé sl::rzltanG?Jl3n.1; a\rcc le poly.3.sopxopylber.,n'. ou le propylène do maniera continue z la partie du mélange de réaction est con-tL-:n::cl18;J1.r.3irt e4z a <= décantée, la coucha de catalyseur infëricr-ro staat r c - . "# recyclée, tandis que la couche h;;"u"''oc"'1'1', ;â'Pt'e3¯i.ïs:,; car, supplémentairement traitée. 



  On peut faire passer cet   hydrocarbure     directement   dans un 
 EMI6.2 
 second réacteur, ou on peut 1q fractionnas ç/c faie pc-i'-i;1'.:: seulement la fraction cuEiene au second .ïéetcirc1 dj, :,," ,""' ,..., pour le chlorure c.'s,ïui-.'¯n' IG- c2iloinu*o (FÜ10!."':o('i Y:'.:: .;."; 1 propylène.

   La ..1-... du 1 .¯'" de réaction est cor-,îj.în;r,i;'..#- pro",y ene. la partis du due réaction es- cc.nbln.::'-JJ..-- ment enlevée et traitée comme plits haut;" si ce E."0S'{; fr:.:, couche hydrt)carbt!i---,, est lavée en ,(1f';l'(>COI.:;J..[J.rj; R-'/c- 0- l ''. x.': M. li caustique aqu'''''', dilué vt :?,3ysi.v=: ...r. r do 1;:;"'''''1 #: 3v'.=... la soumet ensuite a des procédés cl.*. ##îll.fcoir-es j: 'A' ',>,1,."1' -o;. ##* le .,... di1 .11'''''' . d-'i'1 .'3 '., "...'. '1 -. o'r.. dos. : '.:'â:- d¯ matières résiduaires qui s'y t;l01..Yk!::"; On peut utiliser des matières C4"à:::'eô'C:, Re du i: >';'.'.>... d'un approvisi.. sent facile, qui sont do 7\"({"',;"""n ..'."> :w:   a ,l .t.; d'autres composés non-saturés. 1.

   Systems .r 3î?,ct3j? 1)':':.1".: ,';1::. pourvu de conduits d'évacuation 1"JJ.!!, 3.i:=a2:,..r 103 b':r(11:'oc.....:."hn,,:";::: a bas point d'ébullition qui n'entrent pas   dajis   la   réaction,   Une fraction hexane ou une fraction cumène, ou les deux,   peu-   vent être enlevées comme produit de tête au   lieu   de les recy- cler au réacteur. 



   Le benzène   employé    dans   la   réaction   doit être exempt 
 EMI6.3 
 d'autres composés aromatiques (à l $ :'C'''''1)t:t..)'''. du ca::.'.iswj : peut contenir certaines   parafincs,    que     1'on.   peut éliminer dans 
 EMI6.4 
 le système; il convient qu'il soit à basse #ctivior- en r-oviCi-." "-#'-. de préférence exempt ds soufra. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   On obtient des résultats comparables ou intéressants avec diverses modifications de ce qui   précèdes     notamment   ce qui suit Le catalyseur peut être   un   catalyseur quelconque d'alkylation à réaction   acide., de   préférence du type Fricdel-Crafts comme le chlerure d'aluminium, l'acide   fluorhydrique   ou le trifluoru- re de   boeo     Lorsqu'on   n'exige pas tous les avantages de cas   catalyseurs;,   on peut utiliser d'autres substances ce   e     l'acide-   sulfurique ou l'acide phosphorique. 



   Dans le premier stade, ou stade de   préparation du   cumène, le rapport du propylène relativement   au   benzène doit être dans la gamme d'environ 0,7 à environ 1,5 moles par mole de benzène, y compris   l'équivalent   de propylène et de benzène dans les poly-isopropylbenzènes recyclés   avantageusement   de 0,9 à 1,12 et de préférence d'environ 1,1. 



   Dans le second stade,, ou stade de réaction non à l'équi- libre, le rapport propylène : cumène coit être dans l'intervall. d'environ 0,8 à environ 1,5, avantageusement de 0,9 à environ 1,3 et de préférence d'environ 1,1 moles de propylène par mole de cumène. Dans ce second stade de réaction, on arrête la réaction avant   datteindre     1* équilibre   Pour faciliter ceci, on utilise une concentration relativement basse de catalyseur ou des conditions de vitesse de réaction plus faibles, Dans le premier stade, la concentration de catalyseur est suffisante pour donner un mélange pratiquement à l'équilibre lorsque l'ad- dition de propylène ou de   propylbenzène   est achevée, et en général cette concentration est dans l'intervalle d'environ 2 à 5 % de catalyseur par rapport au poids du produit préparé.

   



  Dans le second stade, ou stade de non-équilibre, la quantité de catalyseur est seulement d'environ 1/10 à 3/10 de celle utilisée dans le premier stade, ou stade mentionné plus haute 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 
La température de réaction peut être dans l'intervalle de -80 à 150 C, de préférence de 50 à 110 C pour le chlorure d'aluminium employé comme catalyseur. Le temps de réaction peut être compris dans l'intervalle de 0,1 à 10 heures, de préférence 0,5 à 4 heures. Les températures élevées sont gêné-. ralement associées à des temps plus courts; le catalyseur et les conditions de température et de temps sont choisis pour donner la conversion désirée aux taux de production désirés. 



  On peut ajouter, suivant les besoins, un supplément de chlorure d'aluminium (ce qui est par exemple déterminé par une réaction d'alkylation de contrôle sur place, dans laquelle on utilise comme catalyseur un échantillon de la suspension qui est recy- clée, en vue de connaître son activité   catalytique).   Le cataly- seur usé est traité avec de   3.'eau   contenant   15   à 30 % d'acide chlorhydrique, dans le but de rompre le complexe catalytique, et on sépare la phase hydrocarbure résultante et la réutilise dans le système. 



   Il est vraiment surprenant que le procédé de l'invention puisse être exécuté d'une manière aussi commode, avec des conversions élevées, pour donner un rendement pratiquement théorique en le produit désiré. 



   En prenant connaissance des données précédentes, certai-   nes   variations et modifications de l'invention apparaîtront à l'homme de métier; on désire inclure dans l'invention toutes ces variations et modifications,   à   l'exception de celles qui ne rentrent pas dans le cadre des revendications ci-jointes. 



   REVENDICATIONS. 

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

Claims

1. Procédé de préparation de para-diisopropylbenzène de grande pureté, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer du cumène à partir de benzène et d'un composé mis à réagir <Desc/Clms Page number 9> fournissant un groupe propyle provenant du groupe consistant en du propylène et des poly-isopropylbenzènes, en présence d'un catalyseur d'alkylation à réaction acide, en ce que l'on en sépare une fraction contenant une proportion majeure de cumène et fait réagir cette fraction de cumène avec du propylène en présence d'un catalyseur d'alkylation à réaction acide dans des conditions de non-équilibre, et en ce que l'on sépare la frac- tion diisopropylbenzène contenant une proportion relativement élevée de para-diisopropylbenzène,

et en sépare du diisopropyl- benzène de grande pureté.

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

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le catalyseur est de l'acide fluorhydrique'.

4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le catalyseur est du trifluorure de bore.

5. Tous procédés, ou produits, ou appareillages, ou toute combinaison de ceux-ci, substantiellement comme décrite