Способ гидрирования альфа-метилстирола

 

Изобретение относится к способу гидрирования альфа-метилстирола, содержащегося в альфа-метилстирольной фракции, образующейся при переработке продуктов расщепления гидропероксида кумола. Гидрирование проводят при повышенных температуре, предпочтительно 100-200^oС, и давлении, предпочтительно 10-30 атм, и объемной скорости подачи жидкого сырья 0,9-15 ч.^-1 В качестве катализатора используют алюмопалладиевый катализатор с содержанием палладия 0,2-0,3 мас.%, дополнительно обработанный раствором азотнокислой меди с содержанием меди 0,6-6,0 г/л, с последующей сушкой на воздухе и термической обработкой в атмосфере водорода или водородсодержащего газа. Технический результат - снижение расхода палладия и расширение рабочего диапазона температур и давлений. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, конкретно к способу гидрирования альфа-метилстирола, содержащегося в углеводородной фракции, образующейся при переработке продуктов расщепления гидроперекиси кумола.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков является способ селективного гидрирования альфа-метилстирола, содержащегося в углеводородной фракции производства фенола кумольным методом в присутствии алюмопалладиевого катализатора (Заявка на выдачу патента РФ 95106913/04; МПК 7 С 07 С 29/17, С 07 В 35/02, В 01 J 23/44, 23/04, опубл. 10.01.97 Бюлл. 1). Способ характеризуется тем, что гидрирование проводят при температуре 150-200^oС, давлении 5-10 атм, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,5 ч^-1 в присутствии катализатора состава, в мас. %: палладий 0,4-0,5; гидроокись калия 0,5-0,6; гамма-оксид алюминия 98,9-99,1. При этом достигают селективности образования изопропилбензола более 99%.

Целью изобретения являются снижение расхода палладия и расширение рабочего диапазона температур и давлений за счет использования в качестве катализатора алюмопалладиевого катализатора с содержанием палладия 0,2-0,3 мас. %, который дополнительно обрабатывают раствором, содержащим азотнокислую медь. Данная заявка основана на ингибировании медью активности палладиевого катализатора по отношению к реакции гидрирования ароматического кольца. Концентрация меди в растворе азотнокислой меди может составлять от 0,01 до 0,1 моль/л или 0,6-6,0 г/л.

Приготовление катализатора осуществляют следующим образом: к алюмопалладиевому катализатору добавляют раствор азотнокислой меди, с содержанием меди 0,6-6,0 г/л. Количество раствора берут из расчета: один объем раствора на один объем катализатора. Катализатор выдерживают в растворе при комнатной температуре в течение 2,5-24 ч, после чего избыток раствора удаляют, катализатор высушивают на воздухе в течение 2,5-24 часов при температуре 120-140^oС и далее подвергают термической обработке при 250-350^oС в атмосфере водорода или водородсодержащего газа в течение 2,5-24 ч.

Процесс гидрирования альфа-метилстирольной фракции проводят в трубчатом реакторе длиной 200 мм и диаметром 20 мм, при давлении 5-30 атм, температуре 100-200^oС, объемной скорости подачи сырья 0,9-15 ч^-].

Пример 1. В реактор загружают 0,1 дм³ катализатора, содержащего 0,25% палладия и обработанного раствором, содержащим 3 г/л азотнокислой меди (или 1 г/л в пересчете на медь). Процесс гидрирования проводят при температуре 120^oС, давлении 20 атм и объемной скорости подачи сырья 1,5 ч^-1.

В качестве сырья используют образец промышленной альфа-метилстирольной фракции состава, %мас.: альфа-метилстирол 44,29; изопропилбензол 54,0; ацетофенон 0,56; этилбензол 0,15; метилфенилкарбинол 1,00. Катализат после реактора анализируют методом газожидкостной хроматографии на содержание альфа-метилстирола, изопропилбензола и изопропилциклогексана. Данные по конверсии альфа-метилстирола, селективности по изопропилбензолу и содержанию изопропициклогексана в катализате приведены в таблице 1.

Пример 2. Процесс проводят по примеру 1, изменяя температуру до 180^oС.

Пример 3. Процесс проводят по примеру 1, изменяя давление до 10 атм.

Пример 4. Процесс проводят по примеру 1, изменяя давление до 25 атм.

Пример 5. Процесс проводят по примеру 2, используя алюмопалладиевый катализатор, содержащий 0,25% палладия без дополнительной обработки раствором, содержащим медь. Результаты приведены в таблице 1.

Пример 6. Процесс проводят по примеру 5, изменяя температуру до 120^oС.

Пример 7. Процесс проводят по примеру 2, используя алюмомедный катализатор. Приготовление катализатора осуществляют следующим образом: к гранулированному гамма-оксиду алюминия марки АОА-1 (ГОСТ 8136085) добавляют раствор, содержащий 3 г/л азотнокислой меди (или 1 г/л в пересчете на медь). Количество раствора берут из расчета: один объем раствора на один объем оксида алюминия. Оксид алюминия выдерживают в растворе при комнатной температуре в течение 18 ч, после чего избыток раствора удаляют, катализатор высушивают на воздухе в течение 8 ч при температуре 130^oС и далее подвергают термической обработке при 300^oС в атмосфере водорода в течение 8 ч.

Пример 8. Процесс проводят по примеру 7, изменяя температуру до 120^oС.

Результаты примеров 1-8 приведены в таблице 1.

Пример 9. В реактор загружают 0,1 дм³ катализатора, содержащего 0,25% палладия, обработанного раствором, содержащим 3 г/л азотнокислой меди (или 1 г/л в пересчете на медь). Процесс гидрирования проводят при температуре 150^oС, давлении 22 атм и объемной скорости подачи сырья 1,7 ч^-1. В качестве сырья используют образец промышленной альфа-метилстирольной фракции состава, в мас. %: альфа-метилстирол 18,32; изопропилбензол 80,07; ацетофенон 0,51; этилбензол 0,1; метилфенилкарбинол 1,00. Катализат после реактора анализируют методом газожидкостной хроматографии на содержание альфа-метилстирола, изопропилбензола и изопропилциклогексана. Данные по конверсии альфа-метилстирола и содержанию изопропилциклогексана приведены в таблице 2.

Пример 10. Процесс проводят по примеру 9, изменяя объемный расход жидкой фазы до 4,2 ч^-1.

Пример 11. Процесс проводят по примеру 9, изменяя объемный расход жидкой фазы до 11,0 ч^-1.

Результаты примеров 9-11 приведены в таблице 2.

Формула изобретения

1. Способ гидрирования альфа-метилстирола, содержащегося в альфа-метилстирольной фракции, образующейся при переработке продуктов расщепления гидропероксида кумола, при повышенных температуре и давлении в присутствии алюмопалладиевого катализатора, отличающийся тем, что используют алюмопалладиевый катализатор с содержанием палладия 0,2-0,3 мас. %, дополнительно обработанный раствором азотнокислой меди с содержанием меди 0,6-6,0 г/л, с последующей сушкой на воздухе и термической обработкой в атмосфере водорода или водородсодержащего газа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводят при объемной скорости подачи жидкого сырья 0,9-15 ч^-1, при температуре 100-200^oС и давлении 10-30 атм.

РИСУНКИ

Рисунок 1