CS238715B1 - Process for producing chlorobenzyl ethylbenzene - Google Patents

Process for producing chlorobenzyl ethylbenzene Download PDF

Info

Publication number
CS238715B1
CS238715B1 CS823781A CS378182A CS238715B1 CS 238715 B1 CS238715 B1 CS 238715B1 CS 823781 A CS823781 A CS 823781A CS 378182 A CS378182 A CS 378182A CS 238715 B1 CS238715 B1 CS 238715B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
benzene
ethylbenzene
alkylation
distillation
chlorobenzene
Prior art date
Application number
CS823781A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS378182A1 (en
Inventor
Miroslav Huml
Otakar Zdebski
Jaroslav Cerny
Petr Filip
Josef Rusy
Original Assignee
Miroslav Huml
Otakar Zdebski
Jaroslav Cerny
Petr Filip
Josef Rusy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Huml, Otakar Zdebski, Jaroslav Cerny, Petr Filip, Josef Rusy filed Critical Miroslav Huml
Priority to CS823781A priority Critical patent/CS238715B1/en
Publication of CS378182A1 publication Critical patent/CS378182A1/en
Publication of CS238715B1 publication Critical patent/CS238715B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Způsob výroby etylbenzenu se sníženým obsahem chloru alkylací benzenu etylenem za přítomnosti katalyzátoru, kterým je kapalný komplex chloridu hlinitého, při kterém se reakění produkt destilaěně dělí na cirkulující nezreagovaný benzen, vyráběný etylbenzen, dietylbenzenovou frakci a těžké zbytky. Pro snížení obsahu chloru v získaném etylbenzenu se čerstvý benzen přidává na vstup do destilačního dělení produktu alkylace v množství, že koncentrace benzenu v nástřiku je v rozmezí 55 až 75 % hmot..A method for producing ethylbenzene with reduced chlorine content by alkylating benzene with ethylene in the presence of a catalyst, which is a liquid complex of aluminum chloride, in which the reaction product is separated by distillation into circulating unreacted benzene, ethylbenzene produced, diethylbenzene fraction and heavy residues. To reduce the chlorine content in the ethylbenzene obtained, fresh benzene is added to the inlet of the distillation separation of the alkylation product in an amount such that the benzene concentration in the feed is in the range of 55 to 75% by weight.

Description

Vynález se týká způsobu výroby etylbenzenu alkylací benzenu etylenem za přítomnosti komplexu chloridu hlinitého jako katalyzátoru, kdy je vhodným uspořádáním destilačního dělení alkylaěního produktu dosaženo snížení obsahu chloru ve vyráběném čistém etylbenzenu.The present invention relates to a process for the production of ethylbenzene by alkylation of benzene with ethylene in the presence of an aluminum chloride catalyst complex, whereby a suitable arrangement of the distillation separation of the alkylation product results in a reduction in the chlorine content of the pure ethylbenzene produced.

Etylbenzen je jedním z průmyslově nejvýznamnějších aromatických uhlovodíků. Významná část benzenu, vyráběného at již z kapalných produktů tepelného zpracování uhlí, nebo v posledních letech ve .stále rostoucím objemu jako vedlejší produkt při produkci olefinů pyrolýzou uhlovodíků, se podrobuje alkylaci etylénem za vzniku etylbenzenu. Etylbenzen pak je surovinou pro výrobu styrenu, který je jedním ze základních monomerů četných plastikářských technologií.Ethylbenzene is one of the most important aromatic hydrocarbons in industry. A significant portion of benzene, whether produced from liquid coal heat treatment products or in recent years in an ever-increasing volume as a by-product of olefin production by pyrolysis of hydrocarbons, is subjected to alkylation with ethylene to form ethylbenzene. Ethylbenzene is a raw material for the production of styrene, which is one of the basic monomers of many plastics technologies.

Alkylaci benzenu etylénem lze provádět v plynné fázi na pevně uloženém katalyzátoru, jehož aktivní složkou je např. kyselina fosforečná nebo fluorid boritý. Převážné část produkce etylbenzenu se však v celosvětovém měřítku dodnes vyrábí alkylací benzenu etylénem v kapalné fázi na Friedel-Craftsových katalyzátorech. Katalyzátor při této alkylaci benzenu etylénem je viskozní kapalina o hustotě vyšěí než hustota aromatických uhlovodíků. Je to komplexní sloučenina, vzniklá vzájemným působením chloridu hlinitého, aromatických uhlovodíků a některých katalyzátorů, kterými mohou být etylohlorid, chlorovodík, voda atp.The alkylation of benzene with ethylene can be carried out in the gas phase on a fixed catalyst, the active ingredient of which is, for example, phosphoric acid or boron trifluoride. However, the bulk of ethylbenzene production is still produced worldwide by liquid-phase alkylation of benzene on Friedel-Crafts catalysts. The catalyst in this alkylation of benzene with ethylene is a viscous liquid having a density higher than that of aromatic hydrocarbons. It is a complex compound formed by the interaction of aluminum chloride, aromatic hydrocarbons and some catalysts, which may be ethylene chloride, hydrogen chloride, water, and the like.

Alkylaoe benzenu etylénem v kapalné fázi se obvykle provádí v kolonovém probublévaném reaktoru, ve kterém jsou přítomny tři fáze:The alkylation of benzene with ethylene in the liquid phase is usually carried out in a column bubbled reactor in which three phases are present:

- plynná fáze, tvořená etylénem, inertními plyny a parami uhlovodíků- a gaseous phase consisting of ethylene, inert gases and hydrocarbon vapors

- lehčí kapalná fáze, tzn. směs aromatických uhlovodíků- lighter liquid phase, i. mixture of aromatic hydrocarbons

- těžší kapalná fáze, tzn. katalytický komplex.- heavier liquid phase, i. catalytic complex.

Vedle základní addice etylénu na benzen za tvorby etylbenzenu probíhá v reaktoru řada vedlejších a následných reakcí, kterými vznikají zejména výše alkylované deriváty benzenu, tzn. dietylbenzeny a trietylbenzeny. V zájmu potlačení tvorby výše alkylovanýoh derivátů se reakce obvykle vede v přebytku benzenu, což rovněž umožňuje pracovat s prakticky úplnou konversí etylénu.In addition to the basic addition of ethylene to benzene with the formation of ethylbenzene, a number of side and subsequent reactions take place in the reactor, in particular to produce the above-alkylated benzene derivatives, i. diethylbenzenes and triethylbenzenes. In order to suppress the formation of the above alkylated derivatives, the reaction is usually conducted in excess of benzene, which also makes it possible to work with virtually complete ethylene conversion.

Typický produkt alkylaoe pak má složení:A typical alkylaoe product then has the following composition:

benzen 44,4 % hmot.benzene 44.4 wt.

toluen 0,9 % hmot.toluene 0.9% wt.

etylbenzen 39,8 % hmot.Ethylbenzene 39.8 wt.

kumen 0,1 % hmot.cumene 0.1 wt.

dietylbenzeny 13,0.% hmot.% diethylbenzenes 13.0 wt.

trietylbenzeny a vyšší 1 ,8 % hmot.% triethylbenzenes and above 1.8 wt.

Vedle uvedených vedlejších a následných reakcí probíhá v alkylačních reaktorech v malé míře tvorba chlorovaných uhlovodíků. Z hlediska kvality výsledného produktu je velíce škodlivý vznik chlorbenzenu, který má bod varu blízký etylbenzenu:In addition to these side and subsequent reactions, the formation of chlorinated hydrocarbons takes place to a small extent in the alkylation reactors. From the point of view of the quality of the final product, the formation of chlorobenzene having a boiling point close to ethylbenzene is very harmful:

látka normální bod varu, °C etylbenzen monochlorbenzensubstance normal boiling point, ° C ethylbenzene monochlorobenzene

136,3 131,7136.3 131.7

Alkylační produkt je v systému destilačních kolon dělen na tyto frakce:The alkylation product in the distillation column system is divided into the following fractions:

- nezreagovaný benzen, cirkulovaný zpět do reaktorů- unreacted benzene circulated back into the reactors

- čistý etylbenzen (produkt výroby)- pure ethylbenzene (product of production)

- dietylbenzenová frakce, vracená zpět do reaktorů ke vratné přeměně na etylbenzen reakci s benzenem- diethylbenzene fraction returned to the reactors for the conversion to ethylbenzene by reaction with benzene

- těžké podíly.- heavy shares.

Destilační stupeň oddělování nezreagovaného benzenu musí přitom pracovat tak, aby do oddestilovaného benzenu přecházel rovněž chlorbenzen. Při novém průchodu alkylačním reaktorem pak dojde k jeho alkylaci např. na etyl chlorbenzen s vysokým normálním bodem varu. Tomuto destilačnímu oddělení, které je pro malou poměrnou těkavost chlorbenzenu proti etylbenzenu velice obtížné, napomáhá slabá neidealita v chování uvedeného binárního systému.The distillation step of the separation of unreacted benzene must be carried out in such a way that chlorobenzene also enters the distilled benzene. Upon re-passage through the alkylation reactor, it is alkylated, for example, to ethyl chlorobenzene with a high normal boiling point. This distillation compartment, which is very difficult due to the low relative volatility of chlorobenzene versus ethylbenzene, is aided by the low lack of realism in the behavior of said binary system.

Požadavky na oddělení chlorbenzenu od etylbenzenu jsou velice přísné, ve vyráběném etylbenzenu je limitován obsah chloru hodnotou 5 ppm hmot., což odpovídá cca 5 ppm hmot. chlorbenzenu. Přísnost požadavku na obsah chloru stéle roste, některé technologie výroby styrenu mají obsah chloru ve vstupujícím etylbenzen limitován hodnotou 3 ppm.The requirements for the separation of chlorobenzene from ethylbenzene are very strict, in the produced ethylbenzene the chlorine content is limited to 5 ppm by weight, which corresponds to approximately 5 ppm by weight. chlorobenzene. The stringent requirement for chlorine content is steadily increasing, some styrene production technologies have a chlorine content of 3bp in the ethylbenzene input.

Čerstvý benzen, v množství odpovídajícím spotřebě při alkylační reakci, je podle dosavadních způsobů přiváděn do systému tak, že je směšován s reeirkulovaným nezreagovaným benzenem (odděleným na destilační koloně z alkylačního produktu) na vstupu do alkylačních reaktorů.Fresh benzene, in an amount corresponding to the consumption of the alkylation reaction, is fed to the system according to the prior art by mixing it with re-circulated unreacted benzene (separated on the distillation column from the alkylation product) at the entrance to the alkylation reactors.

Nyní bylo zjištěno, že lze snížit obsah chloru (t.j. chlorbenzenu) v etylbenzenu vyráběném alkylaci benzenu etylenem za přítomnosti katalyzátoru, který tvoří kapalný komplex chloridu hlinitého, a následnou destilací reakčního produktu alkylace na cirkulující nezreagovaný benzen, vyráběný etylbenzen, dietylbenzenovou frakci a těžké zbytky tím, že čerstvý benzen se do systému přivádí na vstup do destilačního dělení produktu alkylace v množství, že koncentrace benzenu v nástřiku je v rozmezí 55 až 75 % hmot.It has now been found that it is possible to reduce the chlorine (ie chlorobenzene) content of ethylbenzene produced by alkylation of benzene with ethylene in the presence of a catalyst which forms a liquid aluminum chloride complex and subsequently distilling the alkylation reaction product to circulating unreacted benzene, ethylbenzene produced. 2. The method of claim 1 wherein the fresh benzene is introduced into the system to enter the distillation separation of the alkylation product in an amount such that the benzene concentration in the feed is in the range of 55 to 75 wt.

Dvojsložková směs benzen - chlorbenzen vykazuje významnou odchylku od ideálního chování a aktivitní koeficient chlorbenzenu v oblasti jeho malých koncentrací, zajímavých z hlediska destilační rafinace etylbenzenu, dosahuje hodnoty y= 1,33. Vysoký obsah benzenu ve třisložkové směsi benzen - chlorbenzen - etylbenzen pak zvyšuje aktivitní koeficient chlorbenzenu, jeho poměrnou těkavost proti etylbenzenu, a tím umožňuje oddělení chlorbenzenu od etylbenzenu.The two - component benzene - chlorobenzene mixture shows a significant deviation from ideal behavior and the activity coefficient of chlorobenzene in the region of its small concentrations, which are interesting from the point of view of distillation refining of ethylbenzene, reaches y = 1.33. The high benzene content of the three-component benzene-chlorobenzene-ethylbenzene mixture then increases the activity coefficient of chlorobenzene, its relative volatility to ethylbenzene, thereby allowing the separation of chlorobenzene from ethylbenzene.

Směs, přiváděná jako nástřik na destilační kolonu oddělování benzenu, má při způsobu podle vynálezu např. toto složeni (ve srovnání s dříve uvedeným složením produktu alkylace:The mixture fed as a feed to the distillation column of the benzene separation has, for example, the following composition in the process according to the invention (in comparison with the previously mentioned composition of the alkylation product:

benzen toluen etylbenzen kumen dietylbenzeny trletylbenzeny a vyššíbenzene toluene ethylbenzene cumene diethylbenzenes trlethylbenzenes and higher

61,5$ hmot. 0,6 * hmot. k7,6 » hmot. 0,1 % hmot. 9,0 % hmot. 1,2» hmot.61.5 $ wt. 0.6 * wt. k7.6 »wt. 0.1 wt. 9.0% wt. 1.2 »wt.

Výpočty teplotních a koncentračních profilů v koloně oddělování benzenu na počítači prokázaly, že při destilaci se zvětšenou koncentrací benzenu v nástřiku této kolony se tyto profily ustaví tak, že dojde k podstatně lepšímu oddělení chlorbenzenu od etylbenzenu.Calculations of temperature and concentration profiles in a benzene separation column on a computer have shown that distillation with increased benzene concentration in the feed of this column aligns such profiles to substantially separate chlorobenzene from ethylbenzene.

Na koloně o 35 teoretických stupních je destilována směs o složeni (mol. zlomky).On a column of 35 theoretical degrees the composition of the composition (moles fractions) is distilled.

Příklad 1Example 1

benzen benzene 0,6964 0.6964 toluen toluene 0,5984 . 102 0.5984. 10 2 chlorbenzen chlorobenzene 0,1617 . 10-4 0.1617. 10 -4 etylbenzen ethylbenzene 0,2296 0.2296 kumen kumen 0,5096 . 103 0.5096. 10 3 n-propylenbenzen n-propylenebenzene 0,5096 . 10“2 0.5096. 10 “ 2 m-dietylbenzen m-Diethylbenzene 0,5935 . 10’1 0.5935. 10 ' 1 1,3,5-trietylbenzen 1,3,5-triethylbenzene 0,3022 . 10“2 0.3022. 10 “ 2

Při refluxním poměru R = 0,3 je odebírán destilát, ve kterém je molární zlomek etylbenzenu roven 0,0135. Koncentrace chlorbenzenu v destilačním zbytku je 4,5 ppm.At a reflux ratio of R = 0.3, a distillate is taken in which the molar fraction of ethylbenzene is 0.0135. The chlorobenzene concentration in the distillation residue is 4.5 ppm.

Příklad 2Example 2

Na laboratorní destilaění koloně o 54 skleněných zvonkových patrech byla za jinak stejných podmínek provedena kontinuální destilace alkylačnlho produktu, kdy v prvém případě byl použit reakění produkt obsahující 48,1 % hmot. benzenu, ve druhém případě byl do nástřiku destilaění kolony přidán benzen tak, aby jeho koncentrace byla 62 % hmot. Byl porovnán podíl z chlorbenzenu přítomného v nástřiku, který přeěel do destilátu kolony a byl tak odstraněn z etylbenzenu:In a laboratory distillation of a 54-glass bell tray column, the alkylation product was continuously distilled under otherwise identical conditions, in the first case a reaction product containing 48.1 wt. benzene, in the latter case benzene was added to the column distillation feed to a concentration of 62 wt. The proportion of the chlorobenzene present in the feed was compared and transferred to the column distillate to remove it from ethylbenzene:

A B koncentrace benzenu v nástřiku, % hmot. 48,t 62,0 podíl odstraněného chlorbenzenu, % 29,5 61,5A B benzene concentration in feed,% wt. 48, t 62.0% chlorobenzene removed,% 29.5 61.5

Claims (1)

Způsob výroby etylbenzenu se sníženým obsahem chloru alkylací benzenu etylenem za přítomnosti katalyzátoru, který tvoří kapalný komplex chloridu hlinitého, při kterém se reakění produkt alkylace destilaěně dělí na cirkulující nezreagovaný benzen, vyráběný etylbenzen, dietylbenzenovou frakci a těžké zbytky, vyznačený tím, že čerstvý benzen se do systému přidává na vstup do destilačního dělení produktu alkylace v množství, že koncentrace benzenu v nástřiku je v rozmezí 55 až 75 % hmot.A process for the production of ethylbenzene with a reduced chlorine content by alkylation of benzene with ethylene in the presence of a catalyst which forms a liquid aluminum chloride complex, wherein the reaction of the alkylation product is separated by distillation into circulating unreacted benzene, ethylbenzene produced, diethylbenzene fraction and heavy residues. adds to the system to enter the distillation separation of the alkylation product in an amount such that the benzene concentration in the feed is in the range of 55 to 75 wt.
CS823781A 1982-05-24 1982-05-24 Process for producing chlorobenzyl ethylbenzene CS238715B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS823781A CS238715B1 (en) 1982-05-24 1982-05-24 Process for producing chlorobenzyl ethylbenzene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS823781A CS238715B1 (en) 1982-05-24 1982-05-24 Process for producing chlorobenzyl ethylbenzene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS378182A1 CS378182A1 (en) 1985-05-15
CS238715B1 true CS238715B1 (en) 1985-12-16

Family

ID=5378896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS823781A CS238715B1 (en) 1982-05-24 1982-05-24 Process for producing chlorobenzyl ethylbenzene

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS238715B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS378182A1 (en) 1985-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU220150B (en) Process for the preparation 1,1,1-trichlorotrifluoroethane
US4347393A (en) Process for continuous production of cumene and/or diisopropylbenzene
CS238715B1 (en) Process for producing chlorobenzyl ethylbenzene
US4431854A (en) Continuous preparation of ethylbenzene in a heterogeneous-phase reaction
US3444261A (en) Process for the production of olefins suitable for conversion to detergent alkylates
US2778862A (en) Process for ethylating toluene
US2443247A (en) Production of polyalkyl benzenes
EP0479593B1 (en) Process for acylation or alkylation of aromatic compounds in hydrogen fluoride
US2787648A (en) Alkylation of aromatic hydrocarbons
US5210353A (en) Aromatic transformation process
EA009461B1 (en) Improved process for the production and purification of vinyl aromatic monomers
US4041101A (en) HF alkylation process with addition of acid regenarator bottoms to the recycle isoparaffin stream
CS233540B1 (en) Process for the production of ethylbenzene with reduced monochlorobenzene content
US3025330A (en) Preparation of vinyl aromatic compounds
US2887519A (en) Sulfuric acid catalyzed alkylation of aromatic compounds
DE19513117A1 (en) Process for the alkylation and transalkylation of aromatics
US2659762A (en) Isodurene manufacture
EP0190057A1 (en) Process for the alkylation of aromatic hydrocarbons
US3092672A (en) Diarylethanes by reaction of aromatics with carbyl sulfate
US2954414A (en) Production of para xylene
US2852575A (en) Production of 1-3 di-secondary alkylbenzenes by disproportionation
JPS6157812B2 (en)
GB887779A (en) Polymerization of unsaturated hydrocarbons
JPH08199174A (en) Method for producing low benzene content gasoline
US2507766A (en) Production of alkyl benzenes