Способ определения пригодности технического бензола к алкилированию

 

Союз Советское

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, „731364 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (513M Кл. (22) Заявлено 22.07,77 (21) 2508945/23 — 04

6 01 N 25/00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный квинтет (28) Приоритет до делан мзабретеннй м открытмй

Опубликовано 30.04 80. Бюллетень № 16 (53 ) УД К 543:82 (088.8) Дата опубликования описания 30.04 80

С. А. Рубина, А. А. Калужский, В. Н. Карасев и В. К.. Скатова (72) Ан горы изобретения

Уфимский ордена Трудового Красного Знамени завод синтетического спирта им. 40-летия ВЛКСМ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИГОДНОСТИ

ТЕХНИЧЕСКОГО БЕНЗОЛА К АЛКИЛИРОВАНИЮ

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу определения пригодности технического бенэола к алкилированию.

Известен способ определения пригодности технического бензола к алкилированию. основан5 ный на сжигании анализируемой пробы с последующим определением примесей сернистых соединений, непредельных углеводородов и кислорода (1J ..

Недостаток способа состоит в длительности определения — анализ длится более 2-х сут

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достига15 емому результату является способ определения пригодности технического бензола к алкилированию путем алкилирования анализируемой пробы в присутствии хлористого алюминия, взятого. в количестве 0025 моль на моль анализируемого бензола при температуре 70 С с последующим сравнением составов полученного продукта с составом эталонного алкилируемого бензола (2).

Недостаток способа — длительность опре-. деления, 14 ч.

Цель изобретения — сокращение времени определения.

Поставленная цель достигается тем, что берут хлористый алюминий в количестве 0,0001—

0,001 моль на моль анализируемого бензола с последующим сравнением температуры реакции алкилирования испытуемого бензола с температурой алкилирования эталонного бензола.

Пригодным считается технический бензол, при алкилировании которого температура реакционной массы иа 10-й мин отличается от температуры эталона не более чем на 1%.

Технический бенэол, при алкилировании которого температура на 10-й мин будет ниже, чем у бензола ХЧ, более чем на 1%, в произ1 водственных условиях производит ухудшение процесса алкилирования.

Это выражается, прежде всего, в повышенном расходе хлористого алюминия, снижении содержания моноалкилбензолов и повышении з 731364 содержания полиалкилированных ароматических утлеводородов.

Пример 1. В реактор помещают 57 мл бензола ХЧ, добавляют 0,3 мл стандартного катализаторного комплекса, приготовленного

5 по следующей прописи: 50 ч бснзола ХЧ, смешанного предварительно с 6 ч. хлористого этила, 10 ч. этилбензола и 20 ч. хлористого алюминия нагревают до 50 — 55 С, после чего перемешивают.в течение 30 мин на установке, со- lo стоящей из колбы, емкостью 250 мл, мешалки, электромотора, обратного холодильника, термометра. Через смесь бензола и катализаторного

|комплекса пропускают пропилеи чистотой

99,8 об.% со скоростью 450 мл/мин. Замер тем- 15 ператур производят через каждую мин в течение 10 мин. Температура реакционной смеси на 2-й мин поднимается до 70 С, а затем в течение 8 мин достигает 88 С. Содержание изопро. пилбенэола в реакционной массе после алкилирования, проведенного на хроматографе, составляет 26,9%.

Пример 2. В реактор помещают 57 мл технического бенэола (Карагандинского завода цистерна Х 790-851, 7) и 0,3 мл комплекса, предпочтительно приготовленного как указано в примере 1. Через реактор пропускают чистый пропилеи (99,8 об.%) со скоростью 450 мл/мин.

Температура в реакторе поднимается на 2-й мин до 75 С, а затем на 10-й мин до 90 С. Содержание изопропилбензола в реакционной массе после окончания алкилирования составляет

28,2%, При использовании этой партии бснзола в производстве иэопропилбензола в цеховых условиях, содержание полиалкилбензольной фракции в реакционной массе алкилирования не более 8%, расход хлористого алюминия 5 кг на 1 т изопропилбснзола.

П р и м с р 3. В реактор загружают 57 мм технического бензола, чистого для нитрации (ст. Металлургической, цистерна Н 746 — 3775) и 0,3 мл комплекса, приготовленного по вышеуказанной прописи. При алкилировании в тех же условиях, что и в примере 2, температура в реакторе на 2-й мин поднимается до 50 С, а затем до 70 С на 10-й мин алкилирования.

Содержание изопропилбснзола в реакционной массе 20,8%. В цеховых условиях при работе иа этой партии бензола содержание полиалкилбензола в реакционной массе возрастает до 12%, а расходный коэффициент хлористого алюминия до 7 кг на 1 т изопропилбензола.

П р и м с р 4. В реактор помешают 57 мл бснзола чистого для ни рации (Повокузнсцкий комбинат, цистерна N 760 — 66.-49) и 0.3 мл катализаторного комплекса хлористого алюминия, приготовленного как в примере 1. При алкилировании в условиях, описанных в примере 2, температура реакционной массы на 2-й мин э о о

5 С, на 10-й мин 40 С. Содержание изопропилбснзола в реакционной массе 9,8/-. При алкилировании в цеховых условиях на этой партии бензола содержание полиалкилбснзольной фракции в реакционной массе 20Я, расход хлористого алюминия 14 кг на l т изопропилбснзола.

П р и м с р 5. В реактор помещают 57 мл бснзола ХЧ, загрязненного ацстонитрилом, и 0,3 мл комплекса, приготовленного как указано в примере 1. Через реактор пропускают чистый пропилеи (99,8 об.%) oo скоростью

450 мл/мин. Тсмперагура в реакторе поднимается от 40 С на 2-й мин до 57 С на 10-й мин.

Содержание изопропилбензола в реакционной массе 16%, содержание ацстонитрила в испытуемом бензолс 0,05 вес.%.

Пример 6. В реактор помещают 57 мл бснзола с повышенным содержанием ацстонитрила. Условия тс же, что и в примерах 1-5.

Температура на 10-й мин 25 C. Содержание изопропилбензола в реакционной массе 4%, со держание ацстонитрила в бензолс 1 вес.%:

П р и м с р 7. В реактор для алкилирования помещают 5,7 мл бснэола чистого для нитрации (Карагандинский металлургический комбинат, цистерна М 749--47- 56) и 0,3 мл катализаторного комплекса, приготовленного

35 по методике, описанной в примере 1. При алкилировании в условиях, описанных в примере 2, температура реакционной массы на 20-й мин 60 С, на 10-й мин 81 С. Содержание изопропилбензола в реакционной массе 25,5%.

4о При алкилировании в цеховых условиях содержание полиалкилбснзолов 197., расходный коэффициент хлористого алюминия на 1 т изопропилбснзола 6 кг.

Интервал концентраций хлористого алюми45 ния для всех приведенных примеров составляет 0,001 моль на моль исходного бснзола.

Применение предлагаемого способа определения пригодности бензола для алкилирования позволяет избежать больших потерь хлористо$O го алюминия, бснзола и пропилена.

Влияние концентрации хлористого алюминия на температуру алкилирования представлено в таблице.

731364

Концентрация

AICI 3 моль/моль

0,0001

0,00027

0,00,04

0,001

0,002

Температура

10-й

405

74,4

78.

92

Содержание изопропилбензола, %

20,5

8,5

Составитель Л. Соломенцева

Техред Н.Бабурка Корректор М.Вигула

Редактор В. Зарванская

Тираж 1019 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1497/22

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Установлено, что концентрация составляет

0,0001 — 0,001 моль/моль, оптимальной же является 0,001 моль на моль исходного бензола.

Концентрация 0,001 моль AICI3 на моль бензола является оптимальной, так как обеспечивает результаты алкилирования более приб лиженные к цеховым условиям, чем в случае более низких концентраций.

Дальнейшее повышение концентрации хлористого алюминия нецелесообразно, так как приводит к увеличению расхода хлористого алюминия и к снижению чувствительности определения.

В примерах все опыты проводят при концентрации AICI3 0,001 моль на моль бензола, хотя возможно проводить испытания и при более низких концентрациях хлористого алюминия.

Для получения результатов известным способом, необходимо проводить 10 алкилирований на одном и том же каталиэаторном комплексе, что требует около 2-х рабочих смен.

Настоящим методом — 30 — 40 мин.

22,8 26,9 28

Формула изобретения

Способ определения пригодности техничес15 кого бензола к алкилированию путем алкили,рования анализируемой пробы в присутствии хлористого алюминия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения времени определения, берут хлористый алюминий в ко20 личестве 0,0001 — 0,001 моль на моль анализируемого бензола с последующим сравнением температуры реакции алкилирования испытуемого бензола с температурой алкилирования эта25 лонного бензола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. ГОСТ 27061 — 74.

2. Равдин В. Г. и др. О требованиях к качеству бензола, применяемого для синтеза изопропилбензола в присутствии хлористого алю миния. Труды ГрозНИИ. Вып. XX3J, "Нефтехимия", 1967, с. 172 — 180 (прототип).