Способ совместного получения стирола,этилбензола и бензола

 

Союз Советских

iii) 639845 оциалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 18.10.76 (21) 2415423, 23-04 (51) |1. Кл.- С 07 С 1.= ". 0

С 07 С 15,;.2

С 07 С 15. 04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 оо делам изобретений и открытий (53) Ъ ДК 547.538 141 (0 8.8) (45) Дата опубликования описания 11.04.79 (72) Авторы из о бр етен и я

Х. Е. Хчеян, О. М. Ревенко, Ю. 3. Фрадков, A. В. Борисоглебская и H. И. Якович (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ

СТИРОЛА, ЭТИЛБЕНЗОЛА И БЕНЗОЛА

Настоящее изобретение относится к способу получения стирола, этилбензола и бензола.

Стирол находит применение в производстве пластических масс .и сополимерных синтетически| каучуков. Кроме того, стирол применяют во всех возрастающих количествах в производстве ударопрочного полистирола и пенопластов.

Этилбензол является промежуточным продуктом в производстве стирола, а также находит самостоятельное применение в качестве высокооктановой добавки к моторному топливу.

Бензол широко применяют в качестве 15 исходного сырья в анилинокрасочной, фармацевтической промышленности, а также в производстве пластических масс и синтетического каучука.

Известен способ получения стирола и этилбензола путем термообработки толуола в присутствии алканов С вЂ” С4 при температуре 1000 †12 С. Конверсия толуола

10 — 25%. Продукты реакции содержат 60 — 25

73% стирола и этилбензола.

Недостатком этого способа является низкая конверсия толуола (10 — 20% ) и сложность проведения процесса при высоки| температурах.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ персработкн толуола с образованием бензола, этплбснзола, стпроlà, фенола и крезолов путем термообработки толуола в присутствии алканов С вЂ” С4 и кислорода пли кислородсодержащего газа прн температуре 600—

1000 С. Кислород используют в количестве

1 — 26 об. %.

Конвсрспя толуола составляет 30 — 40,1

При этом выход бензола, этилбснзола и стирола составляет в сумме 55 — 60%, суммарный вы|од фенола и крезо7013 25 — 30%.

Этот способ, хотя и открывает возможность комплексного получения бензола, стирола, фенола и крезолов в одну стадию нспосредственно из толуола, однако не позволяет варьировать количества получасмы, продуктов, и, следовательно, направит:, процесс в сторону получения желаемы. продуктов.

Целью настоящего изобретения является повышение селективности образования стирола, этплбензола и бензола.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения стиро7а, этилбензола и бензола путем термообработки толуола в присутствии алканов С, — С4, кислорода и 7è кислородсодержащего газа и

6398- 5 окислов железа или титана при температуре 600 †10 С.

Я елательно процесс проводить в присутствии инертного разбавителя.

Можно процесс проводить в реакторе, изготовленном пз титана, пли в стальном реакторе, футерованном титаном, или в кварцевом реакторе с нанесенными на внутреннюю поверхность окислами Ге илп Т1.

Реакцию обычно проводят прп атмос- 10 ферно vI плп повышенном давлении, и ри температуре 650 — 800 С и обьсмно"! с еорости 3000 — 20000 ч . Содержание кислорода в исходной смеси составляет 5—

20 об.,. В качестве парафиновых углсво- 15 дородов:1огут быть использованы метан, этан, пропап, бутан или их смеси, а также природный газ. Молярное соотношение толуола и парафиновых углеводородов из.,fс:1ястся от 1: 5 до 1: 20. Окислы жел за пли итапа наносят IIB Внутрспн11е степки кв1!р". .вого рсак-.о;:а в количестве 0,3 — 1 вес. л 100 процесс проводят в реакторе, изготовленном II3 тита1:а или футеровапно . внутри титаном. 25

Конверсия толуола составляет 35 — -40",„.

Основными продуктами рсакпип являются стирол, эгилбснзол и бепзол. Суммарный выход этих продуктов достигает 65 — 75 )ff.

Образование фенолов и крсзолов прак1и 1е- 30 ски l:c паол одается.

I l;o6pere! Ilies иллюстрируется следу10гцимп примерамп.

Г1 р и м е р 1. Смесь толуола, метана: кислорода в молярном соотношении 1: 8: 2 зз (содержание кислорода 18,2 00. /О) пропускаю-. через реактор, представляюшпй собой кварцевую трубку с внутренним диаметром 22 лл и длинои реакционной зоны

80 лл. Трубка обработана 0,7",о -Ho I (вес.) 40 водным раствором сернистокислого железа и прокалсна при температуре 700 — 750 С в течение 3 ч. Смесь пропускают с обьсм-!!ol! скоросгью 4860 ч при температуре

725 С. 45

Конверсия толуола 33,9О/о. Выход а 1 т прореагироваьшего толуола, кг: стирола

225,8; этилбензола 208,0; бензола 266,6. Выод целевых продуктов 65,56 вес. %.

П р и и е р 2. Смесь толуола, метана и 50 кислорода в молярном соотношении 1: 12: 3 (содержание кислорода 12,5 об. % ) пропускают через реактор, описанный в примере 1, с объемной скоростью 6813 ч при температуре 750 С. 55

Конверсия толуола 42,6%. Выход на 1 т прореагировавшего толуола, кг: стпрола

221,2; этилбензола 167,3; бепзола 305.

Выход целевых продуктов 65,39 вес, %, Пример 3. Смесь толуола, метана и 50 кислорода в молярном соотношении 1: 12:

: 3 (содержание кислорода 12,5 об. о/о) пропускают через кварцевый реактор, обработанный 1,0%-ным (вес.) водным раствором азотнокислого титана и прокаленный при температуре 725 †75 С в течение 3 ч с объемной скopoer»!0 6650 ч при температуре 730 С.

Конверсия толуола 39,6 1О. Выход на 1 т прореагировавшего толуола, кг: стирола

239,0; этилбснзола 221; бензола 230. Выход целевых продуктов 63,0 вес. /о.

П р и м с р 4. Смесь толуола, метана, кислорода и воды в молярном соотношении

1: 15,2: 3,8: 8 (содержание кислорода

13;6 об. О/о) пропускают через титановый реактор с внутренним диаметром 28 01я1 и длиной реакциoHiloH зоны 60 л.я. Процесс проводят при температуре 725 С и объе.,1ной скорости 4500 ч - .

Конверсия толуола 38,0 /о. Выход на 1 г прорсагпровавшсго толуола, кг: стирола

26-1,6; этилбензола 241,0; бензола 196,5. Выход целевых продуктов 70,2 вес. Я>.

I1 р и м е р 5. Смесь толуола, мстана, пропана, кислорода и воды в .;1олярпо;f соотношении 1: 12,7: 0,13: 3: 5,9 (содержаiilie кислорода 13,2 об. %) пропускают через т;1тановый рсактор с объемной скорость:о 5500 ч при температуре 725 С.

Конверсия толуола 36,8 3. Выход на 1 1 прорсагироьавшего толуола, кг: стирола

215,6; этилбензола 285,0; бензола 211,4. Выход целевых продуктов 64,5 все.,.,.

Пример 6. Смесь толуола, метана, пропана, кислорода и воды в молярном соотноц1с:1пii 1: 12,7: 0,38: 6,1 (содер;:. àíèå кислорода 12,9 об. ",О) пропуска1от через титановый и pcrf !crop с Об ьсмной скорОсть10

5600 ч при температуре 725 С.

Конверсия толуола 44,2 /,. Выход на 1 т прореагировавшего толуола, кг: стирола

223; этилбензола 263,0; бензола 31,0. Выход целевых продуктов 64,63 вес.,.

Пример 7. Смесь толуола, ме-.ана, пропана, кислорода Ii воды в молярно;1 соотношении 1: 12А: 1: 3,1: 6 (содержание кислорода в смеси 13,2 об. Оо) пропуска1от через титановый реактор с объемной скоростшо 9700 ч при температуре 750 С.

Конверсия толуола 44,0 р. Выход на 1 т прореагировавшего толуола, кг: стирола

256,6; этилбензола 221,5; бензола 266. Выход целевых продуктов 70,9 вес. 1О.

Пример 8. Смесь толуола, пропана, метана, кислорода и воды в молярном соотношении 1: 11,9: 1,2: 2,2: 6,1 (содержание кислорода в смеси 9,82 об. /l) пропускают 1ерез тп1ановый реактор с объемной скорость10 8600 ч- при температуре 750 С.

Конверсия толуола 36,8О/о. Выход на 1 т прореагировавшего толуола, кг: стирола

216,9; этилбензола 225,0; бензола 306,0. Выход целевых продуктов 74,8 вес. % .

Пример 9. Смесь толуола, метана, пропана, кислорода и воды в молярном соотношении 1: 11,7: 1,3: 2,1: 5,7 (содержание кислорода 9,63 об. %) пропускают через титановый реактор с объемной скоростью 7600 ч при температуре 650 С.