Курсовая работа / Производство стирола - 2003 / сырьё2

Реакция катализируется хлоридом алюминия и представ­ляет собой электрофильное замещение в ароматическом ядре, протекающее через стадию образования промежуточного ком­плекса:

Так как хлорид алюминия в твердом виде нерастворим в уг­леводородах и слабо катализирует реакцию алкилирования, на практике применяется предварительно приготовленный жид­кий катализаторный комплекс хлорида алюминия с диэтилбен-золом (ДЭБ) и хлоридом водорода (комплекс Густавсона).

Комплекс Густавсона — это соль карбкатиона ДЭБ (ст-комп-лекс), окруженная сольватной оболочкой из нескольких (1—6) молекул ДЭБ, и получается пропусканием хлорида водорода при нагревании через суспензию хлорида алюминия в диэтилбен-золе.

Весьма эффективны также катализаторы на основе ионооб­менных сорбентов, например, кислотный катионит КУ-2 с ак­тивными сульфогруппами, получаемый сополимеризацией сти­рола с дивинилом с последующим сульфированием сополиме­ра и омылением сульфопродукта щелочью или водой.

Алкилирование в присутствии хлорида алюминия по реак­ции (а) сопровождается необратимыми побочными реакциями последовательного введения этильных групп в ядро с образова­нием смеси продуктов различной степени алкилирования, важ­нейшей из которых является образование диэтилбензола:

а также реакции деструкции, окисления и смолообразования. Одновременно с реакциями алкилирования протекают обра­тимые реакции переалкилирования полиэтилбензолов, напри­мер:

Для подавления реакции (б) и смещения вправо равновесия реакции (в) алкилирование проводят в избытке бензола, а часть

Рис. 15.9. Принципиальная схема производства этил бензол а:

I ЭБ-этилбензол, ДЭБ-диэтилбензол

| образующегося ДЭБ возвращают в цикл. На рис. 15.9 представ­лена принципиальная схема производства этилбензола алкили-: рованием бензола этиленом. Технологическая схема и парамет-[. ры процесса алкилирования бензола рассматриваются ниже на !' примере производства изопропилбензола в главе XVI.

Процесс алкилирования может проводиться в жидкой или в паровой фазе, при температуре от 95°С до 450°С и мольном отно­шении бензол/этилен от 21:1 до 6:1. Полученный алкилат содер­жит 12—35% массовых этилбензола, 55—85% массовых бензо­ла и 2,5—8% массовых диэтилбензола. Современные установ­ки по производству этилбензола достигают мощности 740 тыс. т продукта в год. Выход этилбензола в расчете на бензол состав­ляет 95%, при расходных коэффициентах на 1 т продукта: бен-|зол 0,77 т, этилен 0,3 т, хлорид алюминия 0,03 т.

тж-------- .._.*•