Главная -> Словарь

Изомеризации этилбензола

Нафтены с длинными алкильными цепями при гидрокрекинге на катализаторах с высокой кислотной активностью подвергаются изомеризации и распаду цепей как парафиновые углеводороды. Расщепление кольца происходит в небольшой степени. Интенсивно протекают реакции изомеризации шестичленных в пятичленные нафтены. Бициклические нафтены превращаются преимущественно в моноциклические с высоким выходом производных циклопен — тана. На катализаторах с низкой кислотной активностью протекает в основном гидрогенолиз — расщепление кольца с последующим насыщением образовавшегося углеводорода.

При температуре ниже 270° С гидрирование ароматического ядра над WS2-NiS-Al2Os резко падает и практически не происходит при температуре порядка 220° С. Как было показано нами ранее , реакция изомеризации шестичленных циклов в пятичленные практически не идет при температуре ниже 250° С.

Термокатализ полиметиленовых углеводородов над алюмоси-ликатным катализатором при температурах до 300° прежде всего приводит к изомеризации шестичленных циклов в пятичленные, причем частично происходит отщепление боковых цепей, если они имелись в исходном углеводороде; также при этом образуются небольшие количества ароматических углеводородов, скорее всего за счет дегидрогенизации. При более высоких температурах, характеризующих каталитический крекинг, полиметиленовые циклы разрушаются с образованием непредельных углеводородов с открытой цепью, превращающихся затем вследствие дипропор-ционирования водорода в метановые и ароматические углеводороды.

Нафтеновые углеводороды с длинными алкильными цепями при гидрокрекинге на катализаторах с высокой кислотной активностью подвергаются изомеризации и распаду цепей, как и парафиновые углеводороды. Расщепление кольца происходит в небольшой степени. Интенсивно протекают реакции изомеризации шестичленных нафтенов в пятичленные. Бициклические нафтены превращаются преимущественно в моноциклические с высоким выходом производных циклопентана. На катализаторах с низкой кислотной активностью протекает в основном гидрогенолиз — расщепление кольца с последующим насыщением образовавшегося углеводорода .

реакций крекинга, изомеризации шестичленных циклановв пяти-

Нафтены с длинными алкильными цепями при гидрокрекинге на катализаторах с высокой кислотной активностью подвергаются изомеризации и распаду цепей, как парафиновые углеводороды. Расщепление кольца происходит в небольшой степени. Интенсивно протекают реакции изомеризации шестичленных в пятичленные нафте-ны. Бициклические нафтены превращаются преимущественно в моноциклические с высоким выходом производных циклопентана. На катализаторах с низкой кислотной активностью протекает в основном гидрогенолиз - расщепление кольца с последующим насыщением образовавшегося углеводорода.

На катализаторах с высокой кислотностью и низкой гидрирующей активностью протекают в основном реакции изомеризации шестичленных циклоалканов в пятичленные и по положению заместителей. Расщепление кольца происходит лишь в небольшой степени. Высокая устойчивость циклоалкановых колец при гидрокрекинге на катализаторах с высокой кислотной активностью объясняется тем, что для образующегося при распаде кольца карбкатиона обратная реакция протекает быстрее, чем дальнейший распад по р-правилу или стабилизация за счет отрыва гидрид-иона от исходной молекулы

Нафтены с длинными алкильными цепями при гидрокрекинге на катализаторах с высокой кислотной активностью подвергаются изомеризации и распаду цепей, как парафиновые углеводороды. Расщепление кольца происходит в небольшой степени. Интенсивно протекают реакции изомеризации шестичленных в пятичленные нафтены. Бицикличе-ские нафтены превращаются преимущественно в моноциклические с высоким выходом производных циклопентана. На катализаторах с низкой кислотной активностью протекает в основном гидрогенолиз — расщепление кольца с последующим насыщением образовавшегося углеводорода.

Деструктивная гидрогенизация бензола и его гомологов в присутствии катализаторов приводит к образованию пятичленных циклов за счет изомеризации шестичленных, к раскрытию бензольного ядра с возможным получением парафиновых углеводородов и отщеплению боковых групп . В табл. 6.2 приведены результаты деструктивной гидрогенизации бензола, толуола и этилбензола при 400 °С, 14МПа и продолжительности реакции 1—2 ч; катализатор — MoS2. Схемы протекающих при этом превращений даны ниже:

На катализаторах с высокой кислотностью и низкой гидрирующей активностью протекают, в основном, реакции изомеризации шестичленных циклоалканов в пяти-членные и по положению заместителей. Расщепление кольца происходит лишь в небольшой степени.

При температуре ниже 270° С гидрирование ароматического ядра над WS2-NiS-Al203 резко падает и практически не происходит при температуре порядка 220° С. Как было показано нами ранее , реакция изомеризации шестичленных циклов в пятичленные практически не идет при температуре ниже 250° С.

Реакция изомеризации этилбензола в ксилолы осуществляется на бифункциональных катализаторах в среде водорода по механизму, включающему образование и изомеризацию продуктов гидрирования с последующим их дегидрированием.

Изомерный состав ксилолов, несколько отличающийся от равновесного при большой объемной скорости сырья, полностью с ним совпадает . Другой фактор — значительное ускорение реакции изомеризации этилбензола при предварительном его гидрировании в этилциклогексан . На этом основании полагают, что изомеризация ароматических углеводородов на бифункциональных платиновых катализаторах проходит при участии циклопарафинов в качестве промежуточных продуктов .реакции.

что в условиях каталитического риформинга скорости взаимной изомеризации этилбензола и ксилолов весьма малы.

Для реакции укорочения боковой цепи алкилароматических углеводородов и введения ее фрагментов в качестве заместителей в ароматическое кольцо необходимы бифункциональные катализаторы, обладающие "как изомеризуклдей, так и гидрирующей активностью. Для изомеризации этилбензола в л-ксилол предложен следующий механизм:

При проведении реакции под давлением 1,2 МПа jn-ксилол изомеризуется в диметилбензолы, концентрация которых близка к концентрации их в термодинамически равновесной смеси. В результате побочных реакций гидрирования и деструкции образуется 3—5 вес. % парафиновых и нафтеновых углеводородов. При повышении давления глубина гидрирования .м-ксилола возрастает и содержание этилбензолов в полученных ароматических углеводородах С8 увеличивается. По мере повышения глубины гидрирования jit-ксилола диметилциклогеко.аны изомеризуются, по-видимому, в этилциклогексан. При его дегидрировании образуется этилбензол. Результаты изомеризации этилбензола на алюмосиликатплатиновом катализаторе при 1,2 МПа , 1,0 ч"1 и мольном отношении водород : сырье 10 : 1 приведены ниже :

Изомеризация этилбензола протекает значительно труднее, чем .м-ксилола. Содержание изомеров диметилбензолов в полученных ароматических углеводородах С8 по мере повышения температуры снижается. Такое необычное протекание реакции объясняется промежуточным образованием нафтеновых углеводородов. Поэтому для изомеризации этилбензола был предложен двухступенчатый процесс;, на Г ступени ароматические углеводороды частично гидрируют, а на II ступени гидрированные продукты превращают вновь в ароматические углеводороды. Результаты двухступенчатой изомеризации этилбензола на алюмосиликатплатино-вом катализаторе приведены ниже :

При изомеризации этилбензола образовалось 16,5 вес. % побочных продуктов, а при изомеризации ароматических углеводородов С8 — 3,9 вес. %. Глубина превращения этилбензола при изомеризации составляла около 70%; из них 54% превращалось в ди-метилбензолы, 10% образовали продукты диспропорционирования и 6% подвергались гидрированию и деструкции.

5 Таблица 4.14. Выходы продуктов и составы потоков комплекса установок получения этилбензола, п- и о-ксилола 00 с использованием процесса изомеризации JGCC *

Поток Исходное сыр Сырье устано: экстракции I+VI+X Рафинат If Экстракт 171 Продукты изо зации 1У Ароматически леводороды Ci выше У Рециркулиру))) поток продук1 изомеризации этилбензола VII о-ксилола VIII п-ксилола IX Маточный ра