Способ гидрирования метилстирола

 

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, конкретно к способу гидрирования α-метилстирола, содержащегося в α-метилстирольной фракции, образующегося при переработке продуктов расщепления гидроперекиси кумола. Описывается способ гидрирования α-метилстирола, содержащегося в α-метилстирольной фракции и образующегося при переработке продуктов расщепления гидроперекиси кумола при повышенных температурах и давлениях, отличающийся тем, что процесс гидрирования α-метилстирольной фракции проводят на частично выщелоченном сплаве Cu-Zn-Al при соотношении Cu : Zn = 2 - 10 : 1 по массе и содержании Al - 40-60 мас.%. Технический результат - увеличение активности катализатора для гидрирования α-метилстирольной фракции при средних давлениях в реакционной зоне. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, конкретно к способу гидрирования α- метилстирола, содержащегося в α- метилстирольной фракции, образующегося при переработке продуктов расщепления гидроперекиси кумола.

Известен способ гидрирования α-метилстирола, содержащегося в углеводородной фракции [патент ГДР 0151928, МПК³ C 07 C 15/085, 1980 г.] в присутствии катализаторов из ZnO и CuO, нанесенных на носители. Процесс характеризуется тем, что исходная углеводородная фракция подается дозами в реактор таким образом, что соотношение подаваемого всякий раз продукта и содержание в реакторе количества катализатора между точками подачи соответствует общей нагрузке катализатора Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков является способ гидрирования α- метилстирола [патент ГДР 218091, МПК⁴ C 07 C 15/085, 1983 г.]. Способ характеризуется тем, что гидрирование проводят при 383-483 К на частично восстановленном ZnO- CuO -Кт, состоящем не менее чем на 75% из ZnO и CuO, взятых в молярном соотношении 1,2-1,4:1. Объемная скорость процесса 0,1- 2,5 ч, давление 1 - 25 МПа. Недостатком данной каталитической системы является сравнительно низкая активность каталитической системы.

Целью изобретения является увеличение активности катализатора для гидрирования α- метилстирольной фракции при средних давлениях в реакционной зоне за счет использования в качестве катализатора частично выщелоченных гранул сплава Zn-Cu-Al, содержащего медь : цинк от 2:1 до 10:1 по массе и алюминия 40 - 60 мас.%.

Приготовление катализатора осуществляется следующим образом: компоненты катализатора в виде металлов сплавляются до однородного состояния, сплав гранулируется, после чего гранулы обрабатываются водным раствором гидроксида натрия, промываются и высушиваются. В результате получают катализатор повышенной активности. В качестве сырья используется α- метилстирольная фракция, разбавленная изопропилбензолом или гидрогенизатом, полученным из исходной фракции. Сырье и гидрогенизат анализируют методом газожидкостной храмотографии.

Процесс гидрирования α- метилстирольной фракции проводят в трубчатом реакторе (РК) (700 х 20 мм) при давлении 1,0-3,0 МПа, молярном соотношении H₂ : α- метилстирол 2:6, объемной скорости подачи сырья 0,9 -6 ч^-1, температуре 110-190^oC.

Пример 1. В РК загружают 100 см³ катализатора (частично выщелоченные гранулы сплава Cu-Zn-Al) и подают H₂, поднимают температуру РК до 130^oC и давление до 3,0 МПа. Подают сырье (α- метилстирольная фракция разбавлена гидрогенизатом этой же фракции) со скоростью 150 см³/ч состава, мас.%: изопропилбензол (ИПБ) - 67,54, α- метилстирол (α- МС) - 31,20, ацетофенон (АФ) - 0,32, метилфенилкарбинол (МФК) - 0,69, этилбензол (ЭБ)-0,96. Конверсия α- МС - 98,8%, селективность по ИПБ- 97,2% при молярном соотношении H₂ : α- МС = 2,2. Катализатор содержит медь, цинк и алюминий при соотношении Cu:Zn= 2: 1, Al- 40 мас.%.

Пример 2. Процесс гидрирования проводят по примеру 1, изменяя состав сырья, в качестве которого используется α- метилстирольная фракция, разбавленная ИПБ, чистотой 99,7%. Состав сырья, мас.%: ИПБ - 74,6, α- МС - 25,0, АФ - 0,29, ЭБ - 0,11. Состав гидрогенизата, мас.%: ИПБ - 99,29, α- МС - 0,20, АФ - 0,01, МФК -0,31, ЭБ-0,19 (конверсия α- МС - 99,2 %, селективность по ИПБ - 97,9%).

Пример 3. Процесс проводят по примеру 1, изменяя температуру РК (145^o) и молярное соотношение H₂ : α- МС=4. Состав гидрогенизата, мас.%: ИПБ - 97,89, α- МС - 0,16, АФ - 0,16, АФ - 0,07, МФК - 0,30, ЭБ - 1,57 (конверсия α- МС - 99,3%, селективность по ИПБ - 96,1%).

Пример 4. Процесс проводят по примеру 1, изменяя температуру процесса (148^oC), состав сырья. Сырьем служит α- метилстирольная фракция состава, мас. %: ИПБ - 16,07, α- МС - 77,03, АФ - 5,08, МФК - 1,32, ЭБ - 0,50. Состав гидрогенизата, мас.%: ИПБ - 89,57, α- МС - 2,95, АФ - 0,30, МФК - 6,09, ЭБ - 1,10 (конверсия α- МС - 96,2%, селективность по ИПБ - 97,6%).

Примеры 5-10. Процесс проводят по примеру 1, изменяя давление, объемную скорость подачи сырья и температуру процесса (Таблица 1).

Примеры 11-13. Процесс проводят по примеру 1, изменяя состав сплава Cu-Zn-Al. Данные по содержанию компонентов сплава и влияние его на показатели селективности и конверсии α- метилстирола приведены в таблице 2.

Формула изобретения

1. Способ гидрирования α-метилстирола, содержащегося в α-метилстирольной фракции и образующегося при переработке продуктов расщепления гидропероксида кумола при повышенных температурах и давлениях, отличающийся тем, что процесс гидрирования α-метилстирольной фракции проводят на частично выщелоченном сплаве Cu-Zn-Al при соотношении Cu: Zn = 2 - 10:1 по массе и содержании Аl - 40-60 мас.%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качество сырья используют смесь, содержащую, мас.%: α-Метилстирол - 20-90 Изопропилбензол - 10-80 Aцетофенон - 0,5-6,0 Метилфенилкарбинол - 0,5-6,0 Этилбензол - 0,1-4,0 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводят при объемной скорости подачи сырья 0,9- 6 ч^-1 при температурах 110-190°С, давлении 1,0-4,0 МПа, молярном отношении Н₂ : α-метилстирол = 2-6.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2