Жидкофазное диспропорционирование диэтилбензолов и бензола в этилбензол под действием цеолитсодержащих катализаторов

• Автор: Басимова, Рашида Алмагиевна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 122 с. : ил.

1.1. Химизм и механизм реакций

1.2. Термодинамика реакции диспропорциопирования ДЭБ и бензола

1.3. Кинетика реакции диспропорционирования ДЭБ и бензола

1.4 Влияние основных факторов на процесс диспропорционирования ДЭБ и бензола в этилбензол

1.5 Синтез, структура и свойства цеолитов активных компонентов катализаторов

1.6 Синтез цеолитсодержащих катализаторов

1.7 Регенерация цеолитсодержащих катализаторов

1.8 Современные промышленные катализаторы

1.9 Современные промышленные процессы получения этилбензола на цеолитсодержащих катализаторах

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАТАЛИЗАТОРОВ

2.1. Синтез и исследование физикохимических свойств катализаторов на основе высокодисперсного цеолита типа БАГ
2.2. Синтез и исследование физикохимических свойств катали
затора НВЕАС на основе высокодисперсного цеолита типа ВЕА
2.3. Исследование физикохимических свойств импортного катализатора НМСЖС на основе цеолита типа МОК
2.4. Синтез и исследование физикохимических свойств катализаторов на основе гранулированного без связующего цеолита типа БАи
2.5 Резюме
ГЛАВА 3. ЖИДКОФАЗНОЕ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ ДИЭТИЛБЕНЗОЛОВ И БЕНЗОЛА В ЭТИЛБЕНЗОЛ НА ЦЕОЛИТСОДЕРЖА1ЦИХ КАТАЛИЗАТОРАХ
3.1 Термодинамический расчет реакции диспропорционирования диэтилбензолов и бензола
3.2 Расчет зависимости фазового состояния реакционной смеси от температуры и давления
3.3. Сравнительные испытания катализаторов диспропорционирования
3.4 Исследование физикохимических свойств закоксованных и отрегенерированных катализаторов
3.5 Резюме
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА КАТАЛИЗАТОРОВ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ ДИЭТИЛБЕНЗОЛОВ И БЕНЗОЛА
4.1 Методы синтеза
4.2 Методы анализа
4.2.1 Определение физикохимических свойств цеолитов и катализаторов
4.2.2 Определение каталитических свойств
4.2.3 Анализ сырья и продуктов реакции
4.2.4 Расчеты по активности работы катализаторов
Перечень сокращений, условных обозначений
ЭБ этилбензол ДЭБ диэтилбензол
Б бензол
АУ ароматических углеводороды
ТЭБ триэтилбензол
ПАБ полиалкилбанзол
ДИПБ диизоиропилбензол
РЗЭ редкоземельные элементы
МО молекулярная орбиталь
АО атомная орбиталь
ИПБ изопропилбензол
НПБ нпрогшлбензол
1,1 ДФЭ дифенилэтан
М модуль
ПАВ поверхностноактивные вещества
а степень обмена катионов в цеолите
ТХА термохимически активированный
А0Н псевдобемит
РФ А рентгенофазный анализ
РСА рентгеноструктурный анализ
ТПД термопрогароммированнная десобция МРП метод ртутной порометрии
Е селективность образования ЭБ
РС реакционная смесь
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


Поэтому и нет информации о свойствах таких катализаторов в жидкофазном процессе диспронорционировании ДЭБ и бензола в ЭБ. Внедрение подобных катализаторов в промышленность, как мы полагаем, позволило бы значительно улучшить эффективность процесса в целом как па стадии алкилирования бензола этиленом в ЭБ, так и при диспропорциейировании ДЭБ совместно с бензолом в этилбензол. Таким образом, фундаментальные и прикладные исследования, направленные на разработку и изучение каталитических свойств цеолитных катализаторов без связующих веществ в реакции диспропорционироваиия ДЭБ и бензола в ЭБ являются важными и актуальными. Целью данной диссертационной работы является разработка перспективных для практического применения гранулированных цеолитсодержащих катализаторов без связующих веществ и процесса диспропорционироваиия ДЭБ и бензола в ЭБ в жидкой фазе. ДЭБ и бензола в ЭБ. ЭБ зависят от типа, степени ионного обмена катионов на и содержания цеолита в составе катализатора. БС, представляющий собой гранулированный без связующих веществ ультрастабильный микромезоиористый цеолит типа в НГформе. НВЕАС, содержащий мас. ВЕА в Нформе содержание не более 0,мас Синтез катализатора осуществлен путем ионного обмена высокодисперсного цеолита, смешения МЕформы цеолита с псевдобемитом, формовки гранул методом экструзии и термообработки при 0 и 0С в атмосфере воздуха. В результате проведенных исследований показано, что но активности изученные цеолитсодержащие катализаторы располагаются в ряд БС НВЕАС. Максимальная конверсия ДЭБ с использованием указанных катализаторов составляет и при температурах 0, 0 и 0С, соответственно. Селективность по выходу этил бензола всех катализаторов одинакова . Активность и селективность действия катализатора БС не изменяется в непрерывных ресурсных испытаниях в течение 0 ч. Установлено, что основной причиной дезактивации катализаторов в процессе диспропорциишрования является блокировка коксом пористой структуры цеолита, которая приводит к уменьшению концен трации кислотных центров на поверхности катализаторов. Разработан жидкофазный процесс диспропорционирования ДЭБ и бензола в этилбензол с использованием высокоактивного и селективного катализатора БС при следующих значениях режимных параметров давление ЗМПа, температура 0С, мольное соотношение бензолдиэтил бензолы 5,5. В выбранных условиях конверсия ДЭБ составляет ,0 , а селективность по этилбензолу ,0. В результате проведенных, в рамках данной диссертационной работы, исследований удалось решить проблему эффективной утилизации ДЭБпобочного продукта при производстве этилбензола в целевой этилбензол. ГЛАВА 1. ЖИДКОФАЗНОЕ ДИСПРОПРОРЦИОНИРОВАНИЕ ДИЭТИЛБЕНЗОЛОВ И БЕНЗОЛА В ЭТИЛБЕНЗОЛ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРОВ. При алкилировании бензола этиленом протекают побочные реакции присоединения к этилбензолу этильных групп с образованием ДЭБ. Наиболее эффективный способ их дальнейшего использования осуществление процесса диспропорционирования ДЭБ и бензола в ЭБ. Этот процесс в научнотехнической литературе называют процессом трансалкилирования переалкилирования бензола ДЭБ. При этом образуется дополнительное количество целевого продукта этилбензола. Именно такое решение заложено в современных схемах получения этилбензола, которые кроме блока алкилирования бензола этиленом так же имеют блок диспропорционирования ДЭБ и бензола. Алкилирование ароматических углеводородов это типичная каталитическая реакция электрофильного замещения. Реакция включает воздействие на АУ источника алкильных групп и катализатора. Катализатор должен превращать алкильные производные в промежуточные соединения, которые реагируют с бензольным кольцом 1. Химические реакции алкилирования бензола этиленом приведены на рис. Рисунок 1. Основная и побочные химические реакции процесса алкилирования бензола этиленом 1 реакция алкилирования, 2 реакция диспропорционирования 1. Бензол взаимодействует с этиленом по карбенийионному механизму. На кислотных центрах Бренстеда этилен гротонируетея и переходит в активную форму.