DE1793448C - Verfahren zur Herstellung von Benzol durch thermische hydrierende Entmethylierung von Toluol - Google Patents

Description

Es sind verschiedene hydrierende Entalkylierungs- 30 bis 70 at und Verweilzeiten von 1 bis 60 Sekunverfahren bekannt, bei denen Wasserstoff und alkyl- den durchführt.

aromatische Kohlenwasserstoffe miteinander in einer Vorzugsweise werden im Verfahren der Erfindung

Reaktionszone bei hohen Temperaturen und Drük- Isopropylbenzolgemische eingesetzt, die hauptsächken zur Umsetzung gebracht werden. Bei diesen Ver- 5 lieh Diisopropylbenzole enthalten. Derartige Gefahren kann die Reaktionszone feste, katalytisch mische sind z. B. die Bodenprodukte bei der Destillawirksame Stoffe enthalten, wie Eisen, Kobalt oder tion von Cumal, das durch katalytische Alkylierung Nickel in Form der freien Metalle oder der Oxide. von Benzol mit Propylen hergestellt wird.
Die Reaktionszone kann auch verteilte feste Stoffe Die Isopropylbenzole, die in Mengen von 0,5 bis

enthalten, die keine katalytische Wirkung zeigen. Es io 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1,0 bis li) Gekönnen auch Reaktoren verwendet werden, die wichtsprozent, bezogen auf Toluol, verwendet werkeine festen Stoffe enthalten. Die thermischen oder den, werden während der hydrierenden Entmethyliekatalytischen hydrierenden Entalkylierungsverfahren rung des Toluols ebenfalls in Benzol umgewandelt haben jedoch verschiedene Nachteile. Die katalyti- und üben gleichzeitig eine katalytische Wirkung aus. sehen Verfahren haben z. B. den Nachteil der durch 15 Infolgedessen werden im Verfahren der Erfindung die Katalysatorherstellung und dessen periodische unter sonst gleichen Bedingungen im Vergleich zu Regeneration bedingten höheren Kosten. Weiterhin den bekannten thermischen Entalkylierungsverfahren können alkylaromatische Verbindungen mit breiter höhere Umwandlungsgrade von Toluol je Durchgang Zusammensetzung für die Beschickung nicht verwen- erhalten, oder bei gleichen Umwandlungsgraden kann det werden. 20 die Reaktion bei niedrigeren Temperaturen oder mit

Der Nachteil der thermischen hydrierenden Ent- einer weniger aufwendigen Vorrichtung durchgeführt alkylierungsverfahren liegt in der niedrigeren Lei- werden. Das Verfahren der Erfindung verläuft ferner stung, der damit zusammenhängenden niedrigeren mit höherer Selektivität. Im Reaktionsprodukt fehlen Ausbeute und einem niedrigeren Umsatz je Durch- die sonst im Kreislauf zu führenden nicht kondensiergang im Vergeich zu den katalytischen Verfahren. So as ten polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe werden bei der thermischen hydrierenden Ent- fast vollständig, wodurch höhere Ausbeuten erhalten alkylierung von Toluol, die hauptsächlich zur Her- werden.

stellung von Benzol angewendet wird, nur teilweise Die wesentlichen Vorteile des Verfahrens der ErUmsetzungen je Durchgang durchgeführt, um die findung sind daher in einer höheren Reaktionsge-Reaktionsbedingungen, insbesondere die Tempe- 30 schwindigkeit und verbesserten Selektivität gegenüber ratur, innerhalb annehmbarer Grenzen zu halten. den üblichen thermischen Entalkylierungsverfahren Ein weiterer Nachteil besteht in der Bildung zu erblicken und ferner in der Möglichkeit, eine verpolycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe mit einfachte Vorrichtung zu verwenden, wodurch die nicht kondensierten Ringen, wie Diphenylverbin- Durchführung des Verfahrens erleichtert wird,
düngen. 35 Das Verfahren der Erfindung wird in Abwesenheit

Ein nicht veröffentlichter Vorschlag betrifft ein von katalytisch wirksamen festen Stoffen durchge-Verfahren zur hydrierenden Entmethylierung von führt; es kann jedoch auch in Gegenwart von verteil-Toluol, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein ten festen Stoffen durchgeführt werden, die katalygasförmiges Gemisch aus Wasserstoff, Toluol und tisch unwirksam sind.

anderen Kohlenwasserstoffen, das mindestens ein 40 Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung Alkylbenzol mit mindestens 8 C-Atomen in Mengen kann jede Art von Entalkylierungsreaktor verwendet von 1 bis 50 Gewichtsprozent des Toluols enthält, werden. Vorzugsweise wird ein röhrenförmiger Reakbei Temperaturen von etwa 538 bis 982° C, Drücken tor mit großem Verhältnis von Länge zu Durchmesvon etwa 7 bis 70 atü, Verweilzeiten von etwa 1 bis ser verwendet. In letzterem Fall wird das Toluol am 600 Sekunden und Molverhältnissen von Wasserstoff 45 Boden des Reaktors zusammen mit einem Teil des zu Kohlenwasserstoffen von etwa 1,5:1 bis 20:1 Wasserstoffs eingespeist, nachdem die Beschickung umsetzt. Als Alkylbenzole können z. B. m-Xylol, vorerhitzt ist. Der Rest des Wasserstoffs wird zur o-Xylol, p-Xylol, Äthylbenzol, Propylbenzol, Butyl- Steuerung der auftretenden Reaktionswärme bei niedbenzol und andere C₉- und C₁₀-Alkylbenzole verwen- riger Temperatur durch eine oder mehrere Leitungen det werden. 50 entlang des Reaktors eingeleitet. Die Isopropylben-

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur zole können entweder zusammen mit dem Toluol am Herstellung von Benzol durch hydrierende thermische Boden des Reaktors oder getrennt seitlich oder zum Entmethylierung von Toluol in Abwesenheit fester Teil am Boden und zum Teil seitlich eingespeist Katalysatoren zur Verfügung zu stellen, das mit guter werden.

Ausbeute verläuft. Diese Aufgabe wird durch die 55 Die thermische hydrierende Entmethylierung von Erfindung gelöst. Toluol wird nach dem Verfahren der Erfindung bei

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren Temperaluren von 600 bis 8(K)⁰C und Drücken'von zur Herstellung von Benzol durch thermische hy- 30 bis 70 at durchgeführt. Das Moiverhältnis von (liierende Enlincthylicrung von Toluol unter Zusatz Wasserstoff zu Toluol und den Isopropylbenzolen von Alkylbenzole in der Gasphase mit Wasserstoff 6" beträgt 1,5: 1 bis 20: I und vorzugsweise 3: 1 bis oder freien Wasserstoff enthaltenden Gasen im Mol- K): I. Der Wasserstoff kann in reiner Form oder als verhältnis von Wasserstoff zu Toluol und Alkylben- Gasgemisch verwendet werden, das vorzugsweise /ölen von 1,5 bis 20: 1 bei erhöhten Temperaturen mindestens 70% Wasserstoff enthält. Die Rcaktions- und Drücken unter 70 al, das dadurch gekennzeich- zeit hängt von der gewünschten Umsetzungsgeschwinnel ist, daß man die Umsetzung in Gegenwart von 65 digkeit und der Menge der zugesetzten Isopropyl-0,5 bis 20 Gewichtsprozent Isopropylbcnzol und bzw. benzole ab. Die Reaktionszeit bzw. Vcrweilzeit be- oder Folyisopropylbenzolen, bezogen auf 'Toluol, bei trägt 1 bis 60 Sekunden.
Temperaturen von 600 bis 800° C, Drücken von Das Beispiel erläutert die Erfindung.

Claims (1)

1. 3 4

   Beispiel Vergleichsversuch:

   Es wird ein Röhrenreaktor aus einer Nickellegie- Das Verfahren wird gemäß dem Beispiel üurch-

   rung mit einem Durchmesser von 12 mm und einem ^geführt, jedoch mit dem Unterschied, daß die Koheffektiven Volumen von 50 ml verwendet. Der Reak- 5 lenwasserstoffbeschickung ausschließlich aus Toluol tor ist mit Thermoelementen, Vorrichtungen zur Ein- besteht Im flüssigen Reaktionsprodukt sind dann leitung und Vorerhitzung der Reaktionspartner und folgende monocycüsche aromatische Verbindungen zum Kühlen und zur Wiedergewinnung der flüssigen enthalten:

   Produkte versehen. _Benzo, 83,6 Molprozent

   Die Kohlenwasserstoffbeschickung besteht aus io Toluol 112 MolDrozent

   92 Gewichtsprozent Toluol und 8 Gewichtsprozent . ^iU°' ' Moiprozent

   eines Gemisches von Nebenprodukten der Cumolher-

   stellung aus Propylen und Benzol, das auf Grund der Patentansprüche:

   gaschromatographischen Analyse folgende Zusammensetzung hat: ₁₅ 1. Verfahren zur Herstellung von Benzol durch

   thermische hydrierende Entmethylierung von To-

   p-Diisopropylbenzol 43,1 Gewichtsprozent hiol unter Zusatz von Älkylbenzolen in der Gas-

   m-Diisopropylbenzol 28,0 Gewichtsprozent phase mit Wasserstoff oder freien Wasserstoff ent-

   o-Diisopropylbenzol 11,7 Gewichtsprozent haltenden Gasen im Molverhältnis von Wasser-

   niedrigsiedende Produkte .. 0,5 Gewichtsprozent _ao stoff zu Toluol und Älkylbenzolen von 1,5 bis

   hochsiedende Produkte 16,6 Gewichtsprozent 20 :1 bei erhöhten Temperaturen und Drücken

   unter 70 at, dadurch gekennzeichnet,

   Das Molverhältnis von Wasserstoff zu Toluol und daß man die Umsetzung in Gegenwart von 0,5 bis

   den Isopropylbenzolen beträgt 7 :1. Im Reaktor wird 20 Gewichtsprozent Isopropylbenzol und bzw.

   ein Gesamtdruck von 40 at und eine Temperatur von »5 oder Polyisopropylbenzolen, bezogen auf Toluol, 700° C aufrechterhalten. Die Reaktionszeit bzw. Ver- bei Temperaturen von 600 bis 800° C, Drücken

   weilzeit beträgt 34,5 Sekunden. Im flüssigen Reak- von 30 bis 70 at und Verweilzeiten von 1 bis

   tionsprodukt sind folgende monocycüsche aroma- 60 Sekunden durchführt.

   tische Verbindungen enthaften: 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-

   30 kennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegen-

   Benzol 93,7 Molprozent ^{wart von} 1 bis 10 Gewichtsprozent der Isopropyl-

   Toluol 5,2 Molprozent benzole, bezogen auf Toluol, durchführt.