Етерифікація | Гідратація, дегідратація, гідроліз, алкоголиз | Конденсація карбонільних сполук | Алкилирование | Нуклеофільне приєднання по кратним зв'язкам | МАТЕРІАЛИ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ АПАРАТІВ. | УТИЛІЗАЦІЯ гомогенних кислотно-ОСНОВНИХ КАТАЛІЗАТОРІВ |

загрузка...
загрузка...
На головну

Алкилирование

  1. Алкилирование

отримання алкилбензолов

Алкілбензоли отримують по реакції алкілування бензолу хлорпарафіни або олефинами. Продукти алкилирования бензолу можна розділити на нижчі (головним чином етилбензол і ізопропілбензол) і вищі, звані ще - лінійні алкілбензоли (ЛАБ). Ці групи відрізняються використовуваними алкилирующими агентами.

Для отримання етилбензолу і изопропилбензола (кумола) в промисловості використовують тільки, відповідно, етилен і пропілен.

Для отримання ЛАБ використовують або хлорпарафіни, або вищі a-олефіни.

Рівняння реакції:

каталізатори:

При алкилировании хлорпохідне - AlCl3;

При алкилировании олефинами - (AlCl3 + HCl), H2SO4 , HF, BF3

Механізм утворення карбокатіон:

При алкилировании хлорпохідне

При алкилировании олефинами, в разі використання AlCl3, Каталіз здійснюється утворюється комплексом Густавсона:

який, по суті, є джерелом протона.

Комплексу Густавсона не розчинний у вуглеводнях, зміст його в реакторі складає 10-20% від реакційної маси.

Освіта карбкатиона відбувається в результаті приєднання протона кислоти-каталізатора за подвійним зв'язком:

Утворилися в результаті взаємодії з каталізатором карбокатіони вступають в реакцію електрофільного заміщення в бензольне кільце з утворенням продукту реакції і регенерацією протона (механізм см. П. 2.1.3.3. Рівняння (2.66))

Побічні реакції: - освіту діалкілбензолов

 - Ізомеризація проміжних карбокатіонів

 - Полімеризація олефина

Опис періодичного процесу:

Періодичний процес отримання ЛАБ проводять в одиничному реакторі 1 (Рис. 2.5) з мішалкою, для забезпечення інтенсивного перемішування. Перед початком процесу в реактор завантажують весь вихідний бензол і каталізатор і нагрівають суміш до робочої температури (40 - 60оС). Тиск в реакторі - атмосферний. Після досягнення заданої температури в реактор починають дозувати алкілуючі агент (А). Поступова подача алкилірующего агента необхідна для уникнення перегріву суміші внаслідок екзотермічності реакції. Перегрів може привести до зниження селективності процесу і якості продукту і, навіть, до викиду реакційної маси. Інтенсивне перемішування виключає місцеві перегріви реакційної суміші. При алкилировании хлопроізводнимі з реактора постійно відводиться газоподібний HCl (С, G), який поглинають водою з отриманням соляної кислоти. Випаровується органічна маса (С) після конденсації повертається в реактор (Е). Після закінчення процесу суміш відправляють (В) на стадію очищення від каталізатора і виділення продукту.

У разі використання комплексу Густавсона як каталізатор вдається його реціркуліровать. Нерозчинний в органіці комплекс (що представляє собою важку рідину) відокремлюють відстоюванням і повертають в процес. Сліди каталізатора, що залишилися в органіці гидролизуют водою. Виділяється при цьому HCl вловлюють водою або нейтралізують розчином соди, а випав гідроксид алюмінію фільтрують.

Опис безперервного процесу:

У безперервному режимі ЛАБ отримують в каскаді реакторів 1 з мішалками. На вхід першого реактора каскаду безперервно подають (А) весь потік бензолу і каталізатора. Алкілуючі агент подають дрібно в кожен з реакторів каскаду (А, A '), щоб забезпечити оптимальний тепловий режим. Суміш проходить через каскад реакторів, де протікає реакція алкілування. На виході з останнього реактора кінцева маса (В ') відбирається і відправляється на відділення каталізатора, яке здійснюється тим же способом, що і в періодичному процесі.

Безперервний процес отримання нижчих алкилбензолов крім каскаду реакторів 1 зручно також проводити в колонних реакторах типу 3, так як інтенсивне перемішування в даному випадку здійснюється барботажем газоподібного олефина, що подається в низ реактора (Y). Бензол і каталізатор подають противотоком до олефину в верх реактора (А). З куба реактора відбирають кінцеву суміш (В), яку очищають від каталізатора описаним вище способом.

 



Галогенування | Нітрування ароматичних з'єднань
загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати