Способ получения бензола или нафталина

О П И С А H И Е 367О76

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. С 07с 3/58

С 07с 15/04

С 07с 15/24

Заявлено 17Х1.1968 (№ 1250828/23-4) с присоединением заявки ¹ 1284781/23-4

Приоритет

Опубликовано 23.1,1973, Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 22Л .1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 66.095.254(088.8) Авторы изобретения

T. А. Плавииская, Б. С. Гриненко и М. К. Веремчук

Львовский ордена Ленина политехничсский институт

Заявитель

СИОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЛА ИЛИ НАФТАЛИНА

Изобретение относится к технологии нефтехимического синтеза и касается разработки способа получения бензола и нафталина путем термического деалкилирования алкилароматических углеводородов, Известен способ получения бензола или нафталина путем высокотемпературного деалкилирования алкилароматических углеводородов в присутствии парафиповых углеводородов с количеством атомов С4 при повышенном давлении.

Однако по известному способу жирные углеводороды с С)4 получают на специальных газофракционирующих установках и проводят процесс при повышенном давлении.

С целью повышения выхода целевого продукта и упрощения способа предлагается в качестве парафиновых углеводородов использовать метан. Процесс предпочтительно вести при соотношении метана и сырья от 1:10 до

1:50 в присутствии кипящего слоя мелкозернистого кокса или минеральной контактной массы.

По предлагаемому способу процесс ведут в условиях, близких к адиабатическим.

Кроме того, использование в процессе метана решает техническую задачу — отвод тепла, выделяющегося при деметилировании алкилароматики (158 ккал/кг бензола из толуола), в то время как пиролиз метана сопровождается значительным потреблением тепла.

Термическое деалкилирование алкилароматических углеводородов в присутствии метана

5 изучают на обычной лабораторной установке проточного типа. Реактор представляет собой камеру цилиндрической формы из кварца, объемом 150 с.яз.

Алкнларомат ические углеводороды подают

10 в реактор насосом. Одновременно в реактор газодувкой вводится метан †Угерск природньш газ из городской сети. Количество подаваемого метана замеряют рео IpTpoM. Продукты реакции поступают в конденсатор-холо15 дильник и приепптк жидкого продукта. Газообразные продукты реакции через холодильники, отбойнпк и газовые часы выбрасывают в атмосферу. Жидкие продукты реакции подвергают фракционированию.

20 Содержание бензола и толуола во фракциях определяют хроматографически. Газообразные продукты реакции анализируют обычными методами газового анализа.

Процесс по предлагаемому способу осущест25 вляют в интервале температур 850 — 1000 С при давлении атмосферном, молярном отношении алкилароматики к метану от 10: 1 до 50: 1, объемной скорости подачи алкилароматических углеводородов 0,5 — 2 час †. При этом

30 выход бензола на пропущенный толуол дости367076

Значение суммарного теплового эффекта, кка л)кг, сырьевой смеси

Количество тепла, ккал час

Температура, вносимое в реактор сырьевой смесью уносимое из реактора продуктами

84,2

102,0

109,8

204,10

1754,00

2021,00

164,58

1450,17

1647,52

298

1300

33,4

56,4

57,7

0,5

2,0

1,5

0,5

89,0

Таблица 1

Опытные данные

Гост 8448 — 57

Показатели

Относительный вес

Температура кристаллизации, С

Показатель преломления

0,875 вЂ,880

5,3

0,8779

5,3 — 5,4

1,5011

1,5017 гает 40 вес. %, а выход бензола на прореагировавший толуол до 60 вес. %.

Для алкилирования применяют толуол марки «ЧДА», d 4 0,8660; п и 1,4953, 1,4973; температурные пределы разгопки 110 †1 С.

Содержание непредельных соединений

0,032%; содержащие общей серы 0,001%.

Состав природного газа, в об. %:

Метан 90 — 94

Двуокись углерода 0,3 — 0,6

Н<.предельные углеводороды 0,0 — 0,5

Кислород 1,5 — 2,5

Водород

Азот и тяжелые углеводороды 2,4 — 4,2

Опыт проводят при, С: подогреватель толуола 150, подогреватель метана 650, в зоне реакции 900.

Объемная скорость подачи толуола 1,4 час

Молярное отношение толуол: метан 30:1

Результаты опыта, вес. %. жидкие продукты на исходный толуол 91

Содержание в жидких продуктах фракций до 110 С 83,3

Бензол на пропущенный толуол

Конверсия толуола

Селективность по бензолу

Выход продуктов конденсации на пропущенный толуол 15

Газа получено 40 л.

Состав газа, об. %:

Двуокись углерода

Непредельные углеводороды

Кислород

Окись углерода

Водород и метан

Азот и тяжелые углеводороды 6,5

Характеристика получаемого бензола позволяет сделать вывод о высокой степени его чистоты.

Процесс осуществляют в реакторе с кипящим слоем мелкозернистого кокса (нефтяной или каменоугольный) или какого-либо минерального вещества (кварцевый песок, диабаз и др.), играющего роль, главным образом, контактной массы, на которой отлагается выделяющийся твердый углерод, При ведении процесса по предлагаемому способу тепловыделение реакций деалкилирования с избытком поглощается эндотермическими реакциями термического разложения отщепляющихся алкильных групп. Поэтому условия работы реактора приближаются к адиабатическим.

Результаты теплового расчета реактора термического деалкилирования приведены в табл. 2.

Таблица 2

Из таблицы видно, что при предварительном подогреве исходных углеводородов до

900 †9 С процесс становится автотермическим.

Твердый углерод, выделяющийся в процессе термического разложения алкильных групп, отлагается на мелкозернистом коксе контактной массы и не нарушает работы реактора.

На чертеже приведена технологическая схема процесса термического деалкилирования.

Сырье-толуол смешивают с метаном и подают через теплообменник 1 в печь 2, затем в реактор 3. Продукты реакции через теплообменник, холодильник 4 поступают в газосепаратор 5, абсорбер 6, где отделяется газ. Жидкие продукты реакции поступают в колонну 7 для выделения бензола. Остаток поступает в колонну 8, сверху которой получают рециркулят, а тяжелый остаток выходит снизу колонны 8. Небольшая часть кокса из реактора пневмотранспортом подается в подогреватель

9, откуда самотеком возвращается в реактор.

Предмет изобретения

1. Способ получения бензола или нафталина путем высокотемпературного деалкилировання алкилароматических углеводородов в присутствии парафиновых углеводородов, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и упрощения способа, в качестве парафинового углеводорода используют метан.

2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при соотношении метана и сырья от 1:10 до 1:50, 3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии кипящего слоя мелкозернистого кокса или минеральной контактной массы.

367076

Составитель С. Хованская

Техред Л. Богданова

Редактор Т, Никольская

Корректор Е, йзнронова

Типографня, пр. Сапунова, 2

Заказ 135) G Изд. ¹ 1193 Тира>к 523 Подписное

ЦНИИПИ 1со.иптета ио делам изобретений н открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5