Cтраница 3
В качестве катализатора алкилирования, помимо хлористого алюминия, применяется серная кислота и безводный фтористый водород. При алкилировании в присутствии серной кислоты ( Германия) на 1 моль оле-фина берется 5 - 10 молей бензола, алкилирование ведется при 0 - 20 С в течение 20 час. Выход алкилбензола не превышает 55 - 65 % от теоретического. В 1965 г. в США получено 370 тыс. т додецилбензола. [31]
Большой группой катализаторов алкилирования являются галогениды металлов, которые часто называют апротонными кислотами. Они обычно проявляют каталитическую активность в присутствии промоторов, с которыми образуют продукты кислотного характера. Из катализаторов этого типа чаще всего применяются следующие безводные галогениды [6, 18]: хлористый алюминий, бромистый алюминий, треххлористое железо, хлористый цинк, треххлористый титан и четыреххлористый титан. Сравнительно реже применяются для алкилирования четыреххлористое олово, четыреххлористый цирконий, пятихлористая сурьма, шестихлористый ванадий, двзгхлористая медь и другие галогениды. [32]
Предложен ряд катализаторов алкилирования, но чаще всего применяют хлористый алюминий в жидкофазной системе. При температурах ниже 500 С термодинамическое равновесие полностью смещено в сторону конечных продуктов; однако в этих условиях протекают побочные реакции, приводящие к образованию полиалкилбензолов. [33]
В качестве катализатора алкилирования фенола большей частью применяют серную кислоту, n - толуолсульфокислоту, алюмосиликаты, катионообменные смолы. Последние представляют собой полимерные соединения, содержащие в полимерной цепи сульфогруппы. [34]
В качестве катализаторов алкилирования фенола олефинами применяют также алюмосиликаты, бензол - и толуолсульфо-кислоту, однако при использовании алюмосиликатов требуются повышенные температуры ( 130 С), а сульфокислоты вызывают полимеризацию олефинов и способствуют значительному выходу нежелательных диалкилфенолов. [35]
В качестве катализатора алкилирования бензола применяется также первичный фосфат алюминия ( ПФА), нанесенный на инертный или кислотный носитель - нейтральный фосфат алюминия, борофосфат, карбид кремния, силикагель, силикаты. При использовании ПФА, в отличие от обычного фосфорно-кислотного катализатора, отпадает необходимость ввода воды в реакционную зону. [36]
В качестве катализаторов алкилирования фенола олефинам применяют, кроме того, алюмосиликаты, а также бензол - и то-луолсульфокислоты. При использовании алюмосиликата требуются повышенные температуры ( 130 С); сульфокислоты вызывают полимеризацию олефинов и способствуют значительному выходу диалкилфенолов. [37]
В большинстве случаев отработанный сернокислотный катализатор алкилирования, концентрация f O в котором достигает 79 - 93 % [97-105], обрабатывают в противоточном контакторе пропеном или пропан-пропеновой фракцией в условиях, обеспечивающих преимущественное образование диизопропилсульфэта, который экстрагируют изобутаном и направляют в зону алкилирования. [38]
Важное место среди катализаторов алкилирования занимают апротонные кислоты. Из катализаторов этого типа чаще всего применяют безводные галогениды: А. Апротонные кислоты проявляют активность в присутствии промоторов, с которыми они образуют продукты кислотного характера. [39]
Ионообменники в качестве катализаторов алкилирования в промышленности пока не используются. [40]
Позднее в качестве катализатора алкилирования стали применять безводный жидкий фтористый водород. При его применении протекает алкилирование не только бутиленов, но и других непредельных углеводородов. Оптимальная температура реакции 25 - 40, давление - до 10 ат. Чтобы избежать полимеризации олефинов и образования фтористых алкилов, берут пяти-семикратный избыток изобутана. Продукт содержит около 65 % углеводородов, выкипающих в пределах температур кипения изооктанов; из них 50 % составляет 2 2 4-триметилпентан. По мере течения процесса активность катализатора падает в связи с образованием фтористых алкилов. [41]
Сорную кислоту в качестве катализатора алкилирования применяют, когда исходным продуктом являются как олефины, так и спирты. При воздействии серной кислотой па спирты образуются алкилсульфаты, которые получаются также присоединением серной кислоты к олефинам и являются алкилирующими агентами. [42]
Фтористый водород в качестве катализатора алкилирования обладает определенными преимуществами, важнейшими из которых являются его стабильность, позволяющая простой перегонкой катализаторного слоя регенерировать активный фтористый водород, и высокая избирательность при изменяющихся в широких пределах температурах, что позволяет использовать фтористый водород для получения целой гаммы продуктов приемлемого качества с применением лишь водяного охлаждения и устраняет необходимость в специальном цикле охлаждения, требуемом при сернокислотном алкилировании. Потребность в добавках катализатора ограничивается восполнением механических и весьма незначительных технологических потерь. Суммарно эти потери составляют менее 0 7 кг на 1 MS алкилата против 57 - 228 кг серной кислоты при сернокислотном процессе. К другим преимуществам фтористоводородного процесса относится высокая растворимость изобутана; легкость выделения фтористого водорода из углеводородных продуктов перегонкой; уменьшение затрат на транспорт, перекачку и ликвидацию побочных продуктов; уменьшение расхода мощности на перемешивание; быстрое отстаивание кислоты из углеводородного слоя. [43]
При использовании в качестве катализатора алкилирования ка-тионообменной смолы КУ-2 процесс существенно упрощается: в ко - i лонну, заполненную катионитом, подают расплавленный л-крезол и изобутилен. Выходящий из колонны алкилат направляют на ректификацию. [44]
Фтористый бор BF3 является энергичным катализатором алкилирования только в случае применения фтористых алкилов. [45]