ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Колесников, Г. М. Панченков, В. П. Дорохин Изомеризация метилнафталиновна силлиманите, андалузите и кианите из "Кинетика и катализ Вып 69" Как указывалось ранее [1,2], изучение реакции алкилирования кумола пропиленом представляет практический и теоретический интерес. [c.27] Действительно, уже сообщалось о разработке промышленного процесса получения двуосновных ароматических кислот с использованием в качестве исходных продуктов диизопропилбензолов, получаемых жидкофазным алкилированием кумола или бензола на суспендированном алюмосиликатном катализаторе в реакторе с мешалкой при 150—250° С и давлении, обеспечивающем протекание процесса в жидкой фазе [3]. [c.27] При указанных условиях получаются только м- и и-диизопропил-бензолы, которые легко разделить ректификацией. Выходы м- и и-дп-пзопропилбензола (в моль моль), считая на израсходованное количество бензола и пропилена, превышают 90%. Пара-изомер можно получить чистоты 99,5%, а мета-изомер несколько меньшей чистоты. [c.27] В то же время, по данным Панченкова и Колесникова [4], исследовавших алкилирование изопропилбензола пропиленом в паровой фазе при атмосферном давлении, конверсия пропилена в диизопро-пилбензолы при оптимальных условиях достигает 71%. Таким образом, парофазный процесс может быть также достаточно удобным в промышленном отношении. [c.28] С теоретической целью алкилирование кумола пропиленом на алюмосиликатном катализаторе изучалось наряду с алкилированием толуола, этилбензола и ш/ етга-бутилбензола [5]. На основании полученных результатов можно сделать вывод, что строение алкильного заместителя в алкилируемом гомологе бензола мало сказывается на выходе диалкилбензольной фракции и ее составе, что противоречит другим данным [6]. К сожалению, небольшое число работ по алкилированию гомологов бензола олефинами в присутствии алюмосиликатных катализаторов не позволяет сделать более определенных выводов о кинетике этих реакций. В связи с этим нами выполнена настоя-ш ая работа, являющаяся продолжением ранее проведенных работ [1, 2]. [c.28] Методика эксперимента, схема установки, методы анализа, состав и количество катализатора аналогичны описанным в работах [1, 2]. Применялся кумол марки технический , предварительно очищенный от гидроперекисей на силикагеле. Эта очистка необходима во избежание отравления активных центров алюмосиликатного катализатора гидроперекисями [7]. Пропилен получался дегидратацией изопропилового спирта над окисью алюминия при 380° С. [c.28] Параметры экспериментов были выбраны аналогичными приведенным в работах [1, 2]. Закономерности выходов продуктов алкилирования представлены на рис. 1. Изомерные составы диизопропилбензолов показаны на рис. 2 и 3. [c.28] Сравнивая эти данные с приведенными в работах [1, 2], видим, что при алкилировании кумола пропиленом на алюмосиликатном катализаторе, как и нри алкилировании толуола и этилбензола, конверсия пропилена в ди- и триалкилпроизводные проходит через максимум, который имеет некоторую тенденцию смещения в сторону больших объемных скоростей при повышении температуры (рис. 1). С повышением температуры растет конверсия пропилена в диизопро-нилбензолы и снижается конверсия в триизонропилбензолы так же, как при алкилировании толуола и этилбензола. [c.28] Этот факт, проверенный нами на большом число опытов, позволяет устранить противоречие рассмотренных ранее [1, 2] и в настоящей статье литературных данных. [c.30] Зависимости конверсии пропилена в продукты алкилирования того или иного состава, по нашему мнению, могут быть объяснены неоднородностью активных центров алюмосиликатных катализаторов и кинетикой последовательно-параллельных реакций изомеризации, перераспределения алкильных радикалов, уплотнения исходных и полученных продуктов. Экспериментальные обоснования этой точки зрения подробно изложены в работе [1]. [c.30] Бобылева, настоящий сборник, стр. 21. [c.30] Ранее нами были проведены исследования алкилирования толуола этиленом и пропиленом на синтетическом алюмосиликатном катализаторе промышленного типа [1, 2, 3] и алкилирования толуола пропиленом под давлением Ъ ат [4]. [c.31] Было установлено, что алкилирование толуола пропиленом проходит с удовлетворительными выходами при температурах не выше 240° С при условии проведения процесса при атмосферном давлении и не выше 350° С при давлении 5 ат. [c.31] Цимольная фракция, по данным работы [4] (установлено спектральным методом), содержит 10, 62 и 28, а по данным работы [1], — 16, 70 и 14 масс. % о-, м- и м-цимола соответственно. [c.31] Представляет практический и теоретический интерес исследовать влияние структуры алюмосиликатного катализатора на активность его в реакции алкилирования толуола пропиленом и распределение изомеров в цимольной фракции для условий проведения процесса нри различных температурах и молярных скоростях подачи исходного сырья в реактор. [c.31] Нами было установлено [5], что хорошим объектом для такого исследования могут служить природные кристаллические алюмо-силикатные минералы, силлиманит, андалузит и кианит, сведения о структуре которых приведены Бетехтиным [6]. Указанные алюмосиликаты были изучены нами в реакциях крекинга кумола и дегидратации изопропилового спирта [5]. [c.31] Силлиманит, андалузит и кианит имеют химический состав, выражаемый формулой А120з-3102, но различаются структурой. В силлиманите половина ионов алюминия находится в тетраэдрах (к. ч. 4), половина — в октаэдрах (к. ч. 6) в андалузите половина ионов алюминия содержится в группах А1О5 (к. ч. 5), половина — в группах АЮв (к. ч. 6) в кианите все ионы алюминия имеют к. ч. 6. Ионы кремния в кристаллической решетке всех минералов имеют к. ч. 4. [c.31] Таким образом, используя силлиманит, андалузит и кианит, можно проследить связь активности катализатора с координацией иона алюминия, входящего в кристаллическую решетку минерала. [c.31] Силлиманит, андалузит и кианит подготавливались по методике, описанной в работе [5]. Использовался толуол х. ч. с т. кип. 110,6° С, По 1,4969 и плотностью 0,867 г1см . Пропилен чистоты 99 объемн. % получался дегидратацией изопропилового спирта над окисью алюминия на обычной установке проточного типа при 380° С. [c.32] Алкилирование толуола пропиленом осуществлялось па проточной установке [8] в кварцевом реакторе, конструкция которого описана в работе [9]. [c.32] Вернуться к основной статье