PL162677B1 - Sposób otrzymywania styrenu PL - Google Patents

Sposób otrzymywania styrenu PL

Info

Publication number
PL162677B1
PL162677B1 PL28347690A PL28347690A PL162677B1 PL 162677 B1 PL162677 B1 PL 162677B1 PL 28347690 A PL28347690 A PL 28347690A PL 28347690 A PL28347690 A PL 28347690A PL 162677 B1 PL162677 B1 PL 162677B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ethylbenzene
styrene
oxygen
water
catalyst
Prior art date
Application number
PL28347690A
Other languages
English (en)
Inventor
Waldemar Oganowski
Roman Klimkiewicz
Original Assignee
Polska Akademia Nauk Instytut
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 Polska Akademia Nauk Instytut filed Critical Polska Akademia Nauk Instytut
Priority to PL28347690A priority Critical patent/PL162677B1/pl
Publication of PL162677B1 publication Critical patent/PL162677B1/pl

Links

Landscapes

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

Abstract

Sposób otrzymywania styrenu przez odwodomienie etylobcnzenu w temperaturze 480-550°C w obecnosci tlenu, wody i katalizatora tlenkowego wanadowo - magnezowego, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanine w stanie gazowym etylobenzenu, tlenu i wody w stosunku objetosciowym 1:1 ÷2,5:15 ÷ 22, korzystnie 1:1,2:20, przy czym proces prowadzi sie z szybkoscia przeplywu mieszaniny reakcyjnej od 15000 do 46000 h - 1 . PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania styrenu przez odwodornienie etylobenzenu w obecności tlenu cząsteczkowego, jako akceptora, i katalizatora tlenkowego wanadowo-magnezowego.
Powszechnie znany jest i stosowany sposób otrzymywania styrenu, polegający na równowagowym katalitycznym odwodornieniu etylobenzenu według równania:
C6H5CH2-CH3 (-» C6H5-ch = CHj+^-O
Proces ten wymaga dużej ilości ciepła, którego nośnikiem jest przegrzana para wodna do temperatury 750°C, przy czym reakcja prowadzona jest w temperaturze 550-650°C.
Znany jest także sposób otrzymywania styrenu na drodze odwodornienia etylobenzenu w obecności tlenu i katalizatora. Reakcja zachodzi w fazie gazowej w temperaturze 450-550°C według równania:
CgHj.CH^CHyH/a 02 -( C6H5.CH = CH2+H2O+Q
Proces ten charakteryzuje wyższa wydajność otrzymywania styrenu, a reakcja po zainicjowaniu nie wymaga ciepła z zewnątrz. Znany jest on z radzieckiego opisu patentowego nr 189837, którego rozwiązanie polega na kontaktowaniu mieszaniny etylobenzenu i powietrza z katalizatorem. Jako katalizatory stosowane są molibdeniany żelaza lub magnezu. Reakcją prowadzi się z szybkością podawania etylobenzenu w stanie gazowym 0,6-0,7 dm3 na dm3 katalizatora na godzinę i przy stosunku objętościowym etylobenzenu do powietrza 1 do 6r7. Uzyskuje się wydajność styrenu 40 do 52% z selektywnością przemiany do syterenu 78 do 82%.
Bardziej efektywne sposoby przedstawione są w opisach patentów USA nr 3 917 732,
923 916 i 3 957 897. W tym przypadku, jako katalizatory, stosowane są pirofosforany magnezu i niklu. W temperaturze około 530°C i przy szybkości podawania mieszaniny reakcyjnej 360h 1 uzyskuje się konwersję całkowitą etylobenzenu odpowiednio 70,2, 65,3 i 70,5% oraz selfttywność 90,2, 89,9 i 92,8%.lnne rozwiązania przedstawione są w polskim opisie patentowym nr 116239. Zawarty w nim sposób polega na utleniającym odwodornieniu etylobenzenu . b-eecności katalizatora, stanowiącego mieszaninę faz AljO3 impregnowanego kwasem borowym. Reakcja zachodzi w temperaturze 470-520°C, przy szybkości podawania mieszaniny reakcyjnej 3300-3800 h 1 przy stosunku objętościowym etylobenzenu do powietrza od 1 do 6 do 1 do 3. Wydajność styrenu wynosi 42,7 do 68,0%, a selektywność przemiany do styrenu 78,3-88,3%. Natomiast w innym polskim patencie nr 124 995, dotyczącym katalizatora, w przykładzie wykorzystania podany jest sposób otrzymywania styrenu przez odwodornienie etylobenzenu w obecności tlenu i wody. Polega on na kontaktowaniu mieszaniny reakcyjnej z katalizatorem wanadowo-magnezowym, zawierającym aktywatory w postaci tlenków kobaltu, żelaza lub niklu. Reakcję prowadzi się w temperaturze 520-540°C, przy szybkości podawania etylobenzenu, wody i powietrza rozcieńczonego azotem odpowiednio 0,7t1,0 h-1, 1,4 h*^ i
650^2900 h 1, co daje szybkość przepływu mieszaniny reakcyjnej od 2500 do 4800 h % Stosunek
162 677 molowy etylobenzenu do tlenu i wody wynosi 1ti,5»8. W tych warunkach otrzymuje się styren z wydajnością 82-85% i selektywnością 92%, co odpowiada wydajności styrenu 6»8,5-10 3 mol/gh. Celem wynalazku jest osiągniecie lepszych wyników w procesie otrzymywania styrenu i w typowej temperaturze, na drodze utleniającego odwodornienia etylobenzenu na katalizatorze tlenkowym wanadowo-magnezowym.
Istotą sposobu według wynalazku jest podawanie gazowej mieszaniny reakcyjnej, składającej się z etylobenzenu, tlenu i wody w stosunku 1:1r2,5:15f22, korzystnie w stosunku 1:1,2:20. Proces prowadzi się z prędkością przepływu mieszaniny reakcyjnej od 15000 do 46000 h~1. Skutkiem stosowania tej metody jest około pięciokrotny wzrost wydajności styrenu, w porównaniu z dotychczasowym procesem odwodornienia etylobenzenu w obecności wody i tlenu.
Przedmiot wynalazku objaśniony jest w podanych poniżej przykładach oraz w dołączonym tabelarycznym zestawieniu warunków prowadzenia procesów i uzyskanych wydajności styrenu.
W tabeli: w poz. 1 przedstawiono wyniki z patentu radzieckiego nr 189 837,
- w poz. 2 przytoczono wyniki z patentu USA nr 3 957 897,
- w poz. 3 zawarte są wyniki z patentu polskiego nr 116 239,
- w poz. 4 opisano wyniki z polskiego patentu nr 124 995,
- pozycje 5,6,7,8,9 przedstawiają dane z przytoczonych poniżej przykładów.
Przykład I. Mieszaninę etylobenzenu, tlenu i pary wodnej, której skład molowy wynosił 1:1,2:20, przepuszczano przez katalizator, zawierający V2°5 osadzony na tlenku magnezu i dodatek aktywatora w postaci tlenku kobaltu. Próbkę katalizatora rozcieńczoną w stosunku 1:2 materiałem inertnym umieszczono w dolnej części reaktora kwarcowego o średnicy 24 mm i wysokości 320 mm. Pozostałą przestrzeń wypełniono ziarnami kwarcowymi o granulacji 4-5 mm. Etylobenzen podawano za pomocą mikropompy dozującej z szybkością 1,5 dm3/g h, wyrażoną jako objętość etylobenzenu gazowego w warunkach normalnych, parę wodną wprowadzono w ilości 34 dm3/g h, a powietrze z szybkością 8,0 - 18,0 drn3/g h. Reagenty ulegały wymieszaniu w górnej części reaktora, spełniającej rolę odparownika i mieszalnika. Reakcje prowadzono przy ciśnieniu atmosferycznym. Doświadczenia wykonywano po upływie 2 godzin od czasu zainicjowania reakcji, po ustabilizowaniu się aktywności katalizatora. Produkty reakcji zawierające benzen, toluen, etylobenzen, styren, CO, C02 i analizowano za pomocą chromatografu gazowego. W temperaturze 530°C przy szybkości podawania mieszaniny
-1 -2 reakcyjnej 19910 h , co odpowiada szybkości podawania etylobenzenu, 6,3·10 mol/g h, uzyskano konwersje całkowitą etylobenzenu 55,9% i selektywność przemiany do styrenu 92%, _2 co odpowiada wydajności styrenu 3,27-10 mol/g h.
Przykład II . Postępując podobiie , jak w przykładzie I , w temperaturze 530^, przy szybkości przepływu mieszaniny reakcyjnej 32510 h”1, co odpowiada szybkości podawania etylobenzenu 5,5 mol/g h, w której stosunek objętościowy etylobenzenu do tlenu i do pary wodnej wynosił 1:2,3:20,3 otrzymano konwersję etylobenzenu 63,2%, z selektywnością przemiany _2
90,5%, co odpowiada wydajności styrenu 3,2·10 mol/g h.
Przykład III. Postępując analogicznie, jak w przykładach I i II, w temperaturze 525°C, przy szybkości mieszaniny reakcyjnej 33949 h-1 - 4·10 2 mol/g h etylobenzenu, przy stosunku ityloOinzibu do tlenu i do wody 1:2,4:20,3 uzyskano konwersje całkowitą etylobenzenu 84,2%, z selektywnością 89,2%, co odpowiada wydajności styrenu 3,0-10 mol/g h.
Przykład IV, Postępjjąc podoniie, jak w poprzednich przykładać,, przy czym użyto katalizator wanadowo-magnezowy aktywowany tlenkiem niklu, w temperaturze 520°C, przy szybkości przepływu mieszaniny reakcyjnej 30070 ć 3, co odpowiada szybkości podawania _2 etylobenzenu 5,4-10 mol/g ć, przy stosunku etylobenzenu do tlenu i do wody 1:2,2:17, uzyskano konwersje całkowitą etylobibzibu 80% i selektywność przemiany do styrenu 90%, co odpowiada wydajności styrenu 3,9-10 2 mol/g ć.
Przykład V. Postępując podobnie w temperaturze 530°C, przy szybkości przepływu mieszaniny 32034 h , co odpowiada szybkości podawania etylobenzenu 5,3-10 mol/g h, przy stosunku objętościowym itylobibzibu, wody i tlenu 1:2,1:19,8 uzyskano w obecności katalizatora wanadowo-magnezowego aktywowanego tlenku żelaza konwersje całkowitą etylobenzenu 71,9% i selektywność przemiany do styrenu 89,6%, a zatem wydajność styrenu 3,8-10_2 mol/g ć.
162 677
Tabela
Poj . Katalizator Temp °C Konwersja całkowita etylo- benzenu % Selekty- wność przemianj do styrenu % Obciążenie katalizatora etylobenzenem mol/g h Wydajność styrenu mol/g h Stosunek objętościowy etylobenzenu, tlenu i wody
1. Molidbenowo-magnezowy wg pat. nr 189837 500 63,5 82,0 8,3.10-3 4,3 · 10-3 1,3:1,5
2. Mg2P2°7 wg pat. nr 3957897 532 70,5 92,8 1,49.10-3 0,97-10-3 1:1
3. A^O3 według pat. nr 116239 500 77,0 88,0 3,96-10-2 2,69-10-2 1:1
4. V2<>5, CoO/MgO wg pat. nr 124995 520 92,0 93,0 7,5·10-3 6,0-10-3 1:1,5:8
5. ν2θ5' CoO/MgO 530 55,9 92,0 6,3-10-2 3,27-10-3 1:1,2:20
6. V2O5, CoO/MgO 530 63,2 90,5 5,5-10-2 3,2-10-2 1:2,3:20,5
7. V2O5, CoO/MgO 525 84,2 89,2 4,0-10-2 3,0-10-2 1:2,4:20,3 ! i
8. V2O5, NiO/MgO 520 80,0 90,0 5,4-10-2 3,9-10-2 1:2,2:17
9. V2O5, Fe2O3/MgO 530 71,9 89,6 5,3-10-2 3,8-10-2 1:2,1:19,8 1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    Sposób otrzymywania styrenu przez odwodornienie etylobenzenu w temperaturze 480-550°C w obecności tlenu, wody i katalizatora tlenkowego wanadowo-magnezowego, znamienny tym, że stosuje się mieszaninę w stanie gazowym etylobenzenu, tlenu i wody w stosunku objętościowym 1:1?2,5:15t22, korzystnie 1:1,2:20, przy czym proces prowadzi się z szybkością przepływu mieszaniny reakcyjnej od 15000 do 46000 h-1.
    * * *
PL28347690A 1990-01-25 1990-01-25 Sposób otrzymywania styrenu PL PL162677B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL28347690A PL162677B1 (pl) 1990-01-25 1990-01-25 Sposób otrzymywania styrenu PL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL28347690A PL162677B1 (pl) 1990-01-25 1990-01-25 Sposób otrzymywania styrenu PL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL162677B1 true PL162677B1 (pl) 1993-12-31

Family

ID=20050011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL28347690A PL162677B1 (pl) 1990-01-25 1990-01-25 Sposób otrzymywania styrenu PL

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL162677B1 (pl)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5012028A (en) Process for upgrading light hydrocarbons using oxidative coupling and pyrolysis
Kaeding Shape-selective reactions with zeolite catalysts: V. Alkylation or disproportionation of ethylbenzene to produce ϱ-diethylbenzene
US5599510A (en) Catalytic wall reactors and use of catalytic wall reactors for methane coupling and hydrocarbon cracking reactions
EP1342710B1 (en) Method for catalytic dehydrogenation of hydrocarbons using carbon dioxide as a soft oxidant
EP0045054B1 (en) Improved process for producing p-xylene
US4822944A (en) Energy efficient process for upgrading light hydrocarbons and novel oxidative coupling catalysts
JPH01242535A (ja) アルケニル置換ベンゼン誘導体の製造方法
EA010238B1 (ru) Способ каталитического гидродеалкилирования алкилароматических углеводородов
US6441227B1 (en) Two stage process for the production of unsaturated carboxylic acids by oxidation of lower unsaturated hydrocarbons
WO2017221098A1 (en) Improved catalyst for ethane odh
JPS6352612B2 (pl)
CN103596909A (zh) 烷烃非均相催化气相氧化制备脂肪酮和/或其他含氧化合物
US4454363A (en) Process for preparing inorganic metal oxygen composition capable of dehydrocoupling toluene
US5084259A (en) Crystalline nickel aluminum borates
US5895829A (en) Preparation of olefinically unsaturated compounds, in particular sytrene, by catalytic oxidation
US4370259A (en) Oxidative dehydrogenation catalyst
WO2004060839A1 (en) Dehydrogenation of alkyl aromatic compound over a rare earth catalyst
US5264407A (en) Crystalline metalloaluminum borates
JPS6316367B2 (pl)
RU2528829C1 (ru) Способ получения этилена
US4164552A (en) Preparation of hydrogen cyanide
US3511887A (en) Oxidative dehydrogenation of ethylbenzene using cadmium oxide or zinc oxide catalyst
US12023655B2 (en) Oxides of sulfur and their use as oxygen transfer reagents
JP3171877B2 (ja) エタンから液状炭化水素混合物の製造方法
JP3794235B2 (ja) 水素の選択的酸化触媒、水素の選択的酸化方法及び炭化水素の脱水素方法