178783. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kumol előállítására
5 178783 6 anyag elegyét ezután a 2 vezetéken az 1 reakciózónába vezetjük. Az 1 reakciózónából távozó terméket az 5 vezetéken vezetjük el, ennek egy része a 4 vezetéken visszalœringetve képezi a fent említett nyersanyagot, a többi része az 5 vezetéken a 6 szétválasztó zónába jut. Ugyancsak a 6 szétválasztó zónába vezetünk egy terméket az átalkilező reakciózónából (később ismertetjük), az átalkilező zónából távozó termék a 7 vezetéken halad át. A 6 elválasztó zónába vezetünk még a 8 vezetéken benzolt is. A 2 vezetéken az alkilező reakciózónába vezetett propilénben dús nyersanyagot előállíthatjuk mint különböző eljárások, így gázhalmazállapotú katalitikus krakkolás vagy pirolízis termékét, és ez általában tartalmaz még nem reakcióképes paraffinokat, főképpen propánt, továbbá lényegileg kisebb menynyiségekben etánt és butánt. A propilén mellett jelenlevő más olefinek a kumol előállítására szolgáló alkilezési reakcióban nem kívánatos termékeket eredményeznek, ezért ennek a nyersanyagnak általában legalább 99% olefintartalmát propilén alkotja. A 8 vezetéken az eljárásba bevezetett benzol igen tiszta, általában legalább 99,5% benzolt tartalmaz, amely gyakran aromás extrakciós eljárásokból származik. Más aromások károsak abban az értelemben, hogy jelenlétük nemkívánatos melléktermékeket eredményez, és a nem-aromások jelenléte sem célszerű általában, mivel ezeket a benzoltól a 6 elválasztó zónában nehéz elkülöníteni. Ezért a találmány szerinti eljárásban a 6 elválasztó zónába bevezetett termék főképpen benzolt, kumolt, propánt és di- és triizopropil-benzolt tartalmaz, és viszonylag kisebb mennyiségben rövidszénláncú paraffint (etánt és propánt), aromásokat (toluolt és xilolt), butil-benzolt, továbbá a propilén oligomeijeit. A 6 elválasztó zónában frakcionálásnak, elgázosításnak, elnyeletésnek és az illő alkotórészek eltávolításának megfelelő kombinálásával több terméket különítünk el, hogy az említett betáplált komponenseket kivonjuk. Egy propánban dús terméket — amely más paraffinokat is tartalmaz - távolítunk el a 9 vezetéken, egy benzolban dús terméket — amely nem-aromás komponenseket is tartalmaz — vezetünk el a 10 vezetéken, feleslegben levő benzolban dús terméket vonunk ki a 3 vezetéken, ennek egy részét — mint már említettük - a 3 vezetéken visszakeringetjük az 1 alkilező reakciózónába, és a másik részét all vezetéken - később ismertetendő módon - átalkilező reakciózónába vezetjük, butil-benzolban dús terméket távolítunk el a 12 vezetéken, kumolt távolítunk el a 13 vezetéken, propilén-oligomert tartalmazó terméket vonunk ki a 14 vezetéken, és di- és triizopropil-benzolban dús terméket kapunk a 15 vezetéken. Az elválasztó zónából a 15 vezetéken eltávolított, di- és triizopropil-benzolban dús terméket keverjük a 11 vezetéken visszakeringetett benzollal, és az elegyet aló átalkilező zónába vezetjük, amely a találmány szerinti eljárás egy előnyös módjánál szilárd foszforsav katalizátort tartalmaz. Az átalkilező reakciózónából kumolban dús terméket vezetünk el a már említett módon a 7 vezetéken át a 6 elválasztó zónába. A találmány szerinti eljárásban a kumol előállításához alkalmas reagens a propilén és a benzol. A propilént általában propánnal keverve egy gázhalmazallapotú katalitikus krakkoló üzem, egy pirolizáló üzem, egy hőkrakkoló üzem vagy más finomító rendszer termékeként tápláljuk be a rendszerbe. A találmány szerinti eljárásnál a propilénben dús nyersanyagban korlátozott mennyiségben lehetnek más könnyű paraffinos szénhidrogének, így etán és bután, de a propilén mellett más olefines vegyületek nem kumol, hanem más alkil-aromás vegyültek előállítását eredményeznék, ezért ezek, műit nyersanyagok, nem kívánatosak. Egy jellegzetes propilén-nyersanyag összetétele mólszázalékban a következő: etán: 0,10, propán: 24,80, propüén: 74,95, izobután: 0,11, n-bután: 0,01 és butüén: 0,03. A találmány szerinti eljárásban igen tiszta - több, mint 99,5%-os — benzolt használunk, hogy a nem kívánatos mellékreakciókat kiküszöböljük, és a benzol és a hozzá közeli forráspontú nem-aromás komponensek további frakcionálását elkerüljük. Jellegzetes benzol-nyersanyag állítható elő aromásokat extraháló egységben, amely - mólszázalékban - a következő komponenseket tartalmazza: benzol: 99,90, toluol: 0,05, és nem-aromások: 0,05. A találmány szerinti eljárásban a benzol-nyersanyagot az ábrán láthatóan az elválasztó zónába vezetjük, de ez bevezethető az alkilező reakciózónába vagy az átalkilező reakciózónába is. A találmány szerinti eljárás alkilező reakciózónájába bevezetett nyersanyag három összetevője a propilénben dús, friss nyersanyag, az alkilező reakciózónából távozó, már említett visszakeringetett rész és egy benzolban dús nyersanyag, amit bevezethetünk mint friss nyersanyagot, vagy - még előnyösebben - mint a már említett, benzolban dús, visszakeringetett anyagot. Az alkilező reakciózónában a műveleti körülmények a következők: kb. 150-260 °C, előnyösen kb. 195-215 °C belépő hőmérséklet, kb. 20-60 atm. nyomás, kb. 0,2-2,0 térfogat katalizátor a reakciózónából távozó hasznostermék (később ismertetjük) térfogat/óra mennyiségére, kb. 2-6 mól, előnyösen 3 mól benzol 1 mól propilénre az alkilező reakciózónába belépő benzolban dús, visszakeringetett nyersanyagban, és kb. 1-100 mól, előnyösen 3-20 mól benzol 1 mól propilénre az alkilező reakciózónába belépő, recirkulációs távozó termékben. A találmány szerinti eljárás végezhető egyetlen reaktorban, vagy sorba és párhuzamosan kapcsolt több reaktorban, az egyes reaktorokban az áramlás történhetik lefelé, felfelé, radiálisán vagy másképpen, de a találmányt nem korlátozzuk a reakciózóna szerkezeti alakjára sem. A találmány szerinti eljárás bármilyen hagyományos, vagy más módon rendelkezésre álló alkilező katalizátor felhasználásával elvégezhető. Ilyen katalizátorok főképpen savas hatású katalizátorok, ezek lehetnek homogének vagy heterogének. így a katalizátor lehet hordozóra felvitt vagy hordozó nélküli Friedel-Crafts-fémhalogenid, például vízmentes alumínium-klorid, vas(III)-klorid, ón(II)-klorid, bórfluoridok, cink-klorid és hasonlók. Bizonyos ásványi savak, főképpen a kénsav, foszforsav és sósav ismertek arról, hogy az alkilezési reakciókat katalizálják. Alkalmazható például kb. 10súly%-nál kevesebb vizet tartalmazó kénsav, legalább 83%-os hidrogén-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
