Способ получения гидроперекиси этилбензола

 

... .=,"".".*. О П И С А H И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

<<» 988189

К ПАТЕНТУ (61) Дояолнительный.к патенту— (22) Заявлено20.04. 76 (21) 2346055/23 04 (23) Приоритет — (32) 21- 0" ° 75 (51) NL. Кл.

С 07 С 179I02

Гесудлретвев ый комитет

CCCP по делан кзебретений к аткрыткй (31) 569734 (33) США

ОпУбликовано 07, 01. 83 Бюллетень,|м (53) УДК 547. 582. .3.07(088.8) Дата опубликования описания 07. 01. 83

Иностранец

Джон П. Шмийт / (США) г >!

Иностранная фирма

"Халкон Рисерч энд Дивелопмент ВЗрпсщеМН -,„. (СЫ) ."(72) Автор изобретения (71) Заявитель

{54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРЕКИСИ

ЭТИЛБЕНЗОЛА

Изобретение относится к способам получения гидроперекиси этилбензола, которая находит важное применение в различных химических процессах, например при эпоксидировании пропилена s для получения окиси пропилена.

Известен способ получения гидроперекиси этилбенэола путем окисления этилбенэола молекулярным кислородом, Окисление этилбенэола в гидропере- f0 кись этилбензола проводят при постепенно понижающейся температуре в интервале 100-180 С. Процесс проводят в аппарате, имеющем несколько отдель" ных эон окисления, таким .образом, что- И бы температура постоянно понижалась от эоны к зоне в .направлении потока жидкости..Отработанный кислородсодержащий . 0 газ беэ контакта с этилбензолом выво- дят из аппарата. Выход целевого про" дукта составляет 70-753 Г1 ).

Недостатком данного способа является низкий выход целевого продукта.

Цель изобретения - разработка способа окисления этилбензола в гидроперекись этилбенэола, обеспечивающего высокий выход целевого продукта и упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается согласно способу получения гидропереки-; си этилбензола путем жидкофазного окисления этилбензола кислородсодержащим газом в последовательных зонах. окисления при 100-180 С с.отбором па" ровой и жидкой фаз, при котором жидкий этилбензол перед вводом в зону реакции приводят в контакт с парами, удаляемыми из реакционной эоны, конденсируемые компоненты отделяют от паров, а неконденсируемые газы, со- держащиеся в паровой фазе, рециркулируют в зону реакции.

Кроме того, этилбензол вводят в первую зону окисления, а неконденсируемые газы рециркулируют во все или; часть эон окисления.

189

41,7 моль/ч по линии 7 и распределя25

Таблица 1 кои фазе в зоне 10, выдерживают при

146 С, смесь в зоне 11 выдерживают

О при 144 С, в зоне 12 — при 142 С, в зоне 13 — при 140 С, в зоне 14 — при о

138 С, в зоне 15 - при 136 С, в зоне 16 — при 134 С, и в зоне 17 — при

132оС. Линии отвода паров из каждой зоны связаны общим трубопроводом 1, а давление в каждой из зон окисления

35 поддерживают равным прймерно

2,32 кг/см..

Зоны окисления

Зона 10

7,8

9,8

Зона 11

Зона 12

l0,7

1;2

988

Способ позволяет получать целевой продук с выходом 883 и достигать существенной экономии энергозатрат.

На фиг. 1 и ? приведены системы рециклизации газа.

Пример 1. Этилбензол окисляют молекулярным кислородом в гидроперекись этилбензола, используя систему рециклизации газа согласно фиг. 1.

Пары по линии 1 проходят в конденсатор 2, а затем в сепаратор 3. Водный конденсат сливают из этого сепаратора, а конденсированный этилбензол, отделенный от водной фазы, возвращают на окисление по линии 4. Несконден сированные пары из сепаратора по линии 5 рециклизуют по линиям б и 7 в зону реакции, чтобы обеспечить требуемый температурный контроль, достаточная продувка неконденсируемыми парами осуществляется по линии 8 для компенсации этих материалов, входящих с воздухом, вводимым по линии

9. Окисление проводят непрерывно с использованием восьми стадий 10- 17 окисления. Смесь, окисляемую в жид3

20 ют между восмью зонами окисления.

Иолярный состав этого рециклизуемого газа является следующим: примерно

973 азота, 23 кислорода и 13 этипбензола. Сконденсированный этилбензол удаляют из сепаратора 3 по линии 20 и по линии 2l подают на рециклизацию.

Жидкий поток из последней зоны 17 окисления содержит примерно 9,5 мол. 4 (12 вес. 3) гидроперекиси этилбензола и 89 мол. 3 этилбензола, остальное приходится на органические побочные продукты. Эту смесь разгоняют при температуре в кубе около 80 С и удаляют примерно 50 содержащегося в ней этилбензола, который рециклизуют на окисление. Остальной этилбензол выделяют при последующей обработке для рециклизации на окисление. Распределение воздуха и рециклизуемого инертного газа между восмью зонами окисления .(рециклизуемый газ рассчитывают по свободному этилбензолу) представлено в табл. 1.

Распределение, моль/ч

Воздуха Рециклизуемого газа

Зона 13 l l, 0 3,2

Этилбензол, нагретый до примерно

148 С в подогревателе 18, подают по 40 линии 4 в зону 10 окисления со скоростью около 234 моль/ч. Воздух, предварительно нагретый до примерно 130 подают в реактор 19 со скоростью около 79,4 моль/ч по линии 9 и распреде- 4 ляют по нескольким зонам 10-lj окисления. Пары иэ зон окисления отводят по линии .1 со скоростью около 192 моль/ч, они имеют малярный состав: около

543 азота, 443 этилбензола и 14 кислорода, остальное. приходится на воду и органические продукты. После охлаждения этих паров для выделения конденсируемых продуктов и отделения от неконденсируемых паров и после удаления указанных продувочных газов полученный рециклизуемый газ сжимают и подают в

Реактор 19 со скоростью около

Зона 14

Зона 15

Зона 16

Зона 17

10 9

10,4

9,8

5,2

7,8

10,7

13,8

В описанном процессе получают

88 молей гидроперекиси этилбензола на 100 молей окисляемого этилбензола и 6,7 молей ацетофенона в виде побочного продукта на 100 молей гидроперекиси этилбензола.

Пример 2 (сравнительный).

Этилбензол окисляют молекулярным кислородом в гидроперекись этилбензола, но без системы рециклизации газа согласно изобретению, описанной в примере 1 и показанной на фиг, 1. Пары проходят по линии 1 в конденсатор 2, 98818 а затеи в сепаратор 3. Водный конден сат и несконденсированные продукты выводят из этого сепаратора, а сконденсированный этилбензол возвращают. из сепаратора на окисление по линии

4. Окисление проводят. непрерывно, используя восеь зон 10- 17 окисления, как показано на фиг. 1. Жидкую фазу окисленной смеси в зоне 10 поддерживают при 146 С, в зоне 11 - при 144 С 10 в зоне 12 - при 142 С, в зоне 13при 140 С, в зоне 14 — при l38 С, в зоне 15 - при 136ОС, в зоне 16 - при.

134©С и в зоне 17 " при 132оС. Температурный кочтроль осуществляют с по- И мощью охлаждающих змеевиков,предусмот ренных в каждом отсеке. Пары, выводи.мые по линиям из каждой зоны, собирают в общий трубопровод 1, давление в каждой из зон окисления поддерживают 26 равным примерно 2,32 кгс/см

Этилбензол, нагретый примерно до

148 С в подогревателе 18, подают по. линии 4 в зону 10 окисления со. скоростью около 205 моль/ч. Воздух, кото" 2s рый предварительно подогревают примерно до 130оС, подают в реактор 19 со скоростью около 81,5 моль/ч по ли« нии 9 и распределяют в несколько зон

10-17 окисления, как будет указано. эв

Объединенные пары из зон окисления удаляют по линии 1 со скоростью около

124 моль/ч, они имеют следующий моляр ный состав: около 523 азота, 463 этилбензола и 14 кислорода, остальное приходится на воду и органические побочные продукты. Пары охлаждают для удаления конденсируеиых продуктов, как уже отмечалось. Распределение воздуха по восьми зонам окисления показано в табл. 2.

Т а б л и ц а 2..

Зона 10

Зона 11

Зона 12

Зона 13

Зона 14

10,2

1l 3

11,1

10,6

Зона 15

Зона 16

Формула изобретения

9,9

Зоны окисления Воздух (моль/ч) .

9 6

Жидкий поток, выходящий из последней зоны окисления, содержит примерно

9,5 мол. 3 (12 вес. 3) гидроперекиси этилбензола и 89 мол. 3 этилбензола, остальное приходится .на органические побочные продукты. Эту смесь разгоняют при температуре в кубе около 80 С о и примерно 503 содержащегося в ней этилбензола выделяют и рециклизуют на окисление. Остальной этилбензол выделяют при последующей обработке для рециклизации на окисление .

В указанном процессе получают только 86 молей гидроперекиси этилбензола на 100 молей окисленного этилбен.зола и 8,0 молей ецетофенона в виде побочного продукта на 100 молей гидроперекиси этилбензола.

Пример 3. Работают по методике примера. 1, используя инертный газ для рециклизации в зоны окисления в соответствии с изобретением, как было указано, но в этом случае используют систему, приведенную на фиг. 2, так .что осуществляется прямой контакт подаваемого этилбензола с окисленными парами. Так, этилбензол, подаваемый по линии 1, поступает в верхнюю часть контактной зоны 2, а окисленные пары по линии 3 проходят в нижнюю часть контактной зоны 2 для противоточного контакта с этилбензолом. Сконденсированную и декантированную водную фазу удаляют по линии 4, охлажденные газы удаляют по линии 5 для рециклизации на окисление после соответствующей очистки, а нагретый этилбензол подают в линию 6 и направляют в зону 7 окисления после пропускания через подогреватель 8. Условия работы соответствуют описанным в примере 1. При работе таким образом получают по существу те же самые результаты по гидроперекиси этилбензола и по производству побочных продуктов, но важным яв.ляется улучшение эффективности и экономичности процесса. Так, для процесса в этом примере требуется подводить к подогревателю 8 только около

18 000 кал на грамм-моль гидроперекиси этилбензола, тогда как для сравнения к подогревателю 8 требуется подводить соответственно около 108 000 кал на грамм-моль по процессу примера

Зона 17

9,2

1. Способ получения гидроперекиси этилбензола путем жидкофазного окисле7 . . 988189 8 ния этилбензола кислородсодержащим, газом в последовательных зонах окисления при 100"180 С с отбором паровой и жидкой фаз, о т л и Ф а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса, жидкий этилбензол пе" ред вводом в зону окисления приводят в контакт с парами, удаляемыми из реакционной зоны, конденсируемые компоненты отделяют от паров, а неконденсируемые газы, содержащиеся в паровои фазе, рециркулируют в зону реакции..

2..Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что этилбензол вводят в первую зону окисления, а неконденсируемые газы рециркулируют во все или часть зон окисления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 . 1. Патент США 3459810, кл, 260-610, опублик. 1969.

988189

Составитель А. Артемов

Редактор В. Данко Техред M. Коштура Корректор M. Шарощи

Заказ 10343/50 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП ".Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4