способ получения высокотемпературного теплоносителя

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, заключающийся в алкилировании нафталинов олефинами и/или жирными спиртами в присутствии синтетического цеолитсодержащего катализатора, содержащего окись алюминия и двуокись кремния, отличающийся тем, что используют катализатор, дополнительно содержащий не менее 0,5 мас. % SiO, причем катализатор непосредственно перед операцией алкилирования обезгаживают при температуре не ниже 120^oС и остаточном давлении не выше 10 торр в течение не менее 40 мин, после чего при температуре не свыше 220 - 230^oС катализатор заливают расплавленным нафталином и выдерживают не менее 5 - 10 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к синтезу алкилнафталинов и может быть использовано в производстве высокотемпературных органических теплоносителей.

Известны способы алкилирования ароматических углеводородов, в частности, получения алкилнафталинов [ 1 ] , сводящиеся к алкилированию нафталина алифатическими спиртами и/или олефинами, содержащими от 6 от 26 атомов углерода, причем в качестве катализатора использовали цеолитсодержащий катализатор.

Аналог характеризуется малым, не более 10 мас. % выходом целевого продукта.

Прототипом изобретения является способ получения алкилнафталинов [ 2 ] , заключающийся в алкилировании нафталина спиртами и/или олефинами, содержащими не менее 6 атомов углерода, в присутствии синтетического цеолитсодержащего катализатора, включающего в свой состав, по крайней мере Al₂O₃ и SiO₂.

В результате этого процесса получают смесь моно-, ди- и полиалкилнатфалинов.

Недостатком прототипа является относительно малый срок службы или эффективность наработки катализатора, которая измеряется массой продукта, полученного с помощью единицы массы катализатора. То есть чем выше эффективность наработки катализатора, тем больше готового продукта может быть получено с помощью одного и того же количества катализатора и тем дольше его срок службы. Кроме того, готовый продукт (высокотемпературный органический теплоноситель ВОТ) характеризуется сравнительно высокой скоростью осмоления при рабочих температурах выше 300-320^оС. Так, в частности, теплоноситель "Термолан-1", получаемый по технологии-прототипу на Куйбышевском нефтехимическом комбинате, коксуется при указанных температурах на 3-5% в месяц от начального объема. Образующиеся при этом смолы закупоривают рубашки и трубопроводы, что снижает эксплуатационные характеристики ВОТ.

Целью изобретения является снижение смолообразования теплоносителя и повышение срока службы катализатора, используемого в техпроцессе.

Поставленная цель достигается, благодаря использованию катализатора, содержащего не менее 0,5 мас. SiO, причем катализатор непосредственно перед операцией алкилирования обезгаживают при температуре не ниже 120^оС и остаточном давлении не выше 10 торр в течение не менее 30 мин, после чего при температуре не выше 230-240^оС катализатор заливают расплавленным нафталином и выдерживают не менее 5-10 мин.

Сущность заявленного технического решения определяется следующей совокупностью отличительных существенных признаков.

Признак, связанный с наличием в цеолитсодержащем катализаторе, кроме Al₂O₃ и SiO₂ дополнительно не менее 0,5 мас. % SiO в совокупности с режимами предварительной обработки катализатора, предотвращают протекание в процессе алкилиро- вания нафталина побочных каталитических реакцией, влияющих на эксплуатационные свойства ВОТ, в частности снижающих его устойчивость к коксованию.

П р и м е р. Нафталин нагревают до 90-95^оС и смешивают его с жирными спиртами или олефинами. Далее поднимают температуру, доводят до 200-220^оС и при этой температуре выдерживают смесь в присутствии катализатора в течение 5-10 ч. После выпаривают непрореагировавший нафталин и в ректификационной колонне разделяют тяжелые и легкие фракции алкилнафталина. Легкие фракции и ранее выделенный нафталин возвращают в рецикл, а тяжелые фракции используют в качестве высокотемпературного теплоносителя. Перед технологическим процессом осуществляют предварительную обработку катализатора. Сначала в его состав вводят SiO не менее 0,5 мас. % . Далее при пониженном давлении (не свыше 10 торр) обезгаживают. Для этого его нагревают до 120-150^оС и выдерживают не менее 40 мин. После этого, не развакуумируя объем с катализатором, температуру последнего поднимают до 200-230^оС и заливают расплавленным нафталином. Затем через 5-10 мин нафталин сливают и приступают к проведению описанного процес- са получения алкилнафталинов.

В таблице приведены данные иллюстрирующие количественные показатели достигаемого положительного эффекта и существенность заявленных признаков с точки зрения цели изобретения.

Как следует из данных таблицы, выход на указанные в формуле режимы приводит практически одновременно к повышению скорости коксования и снижению эффективности (а следовательно и срока службы) катализатора.

Введение в состав катализатора SiO более 0,5 мас. % изменяет условия протекания каталитических реакций на поверхности катализатора, что и является основой для достижения поставленной цели изобретения.

Верхний температурный предел (220-230^оС), при котором осуществляют "выдержку" катализатора в расплавленном нафталине, ограничен теплостойкостью последнего. При превышении указанного предела на поверхности катализатора образуется плотный спекшийся слой, нейтра- лизующий катализатор. Температура обезгаживания катализатора (120^оС), а также время (40 мин) и остаточное давление (10 торр) являются минимально необходимыми для активации катализатора. Данные режимы были получены для серийных катализаторов серии "ЦЕОКАР".

Использование изобретения позволяет повысить эффективность производства теплоносителя за счет снижения затрат на катализатор, а также улучшить эксплуата- ционные характеристики продукта, получаемого заявленным способом. (56) Патент США, НКИ 260-671, 1968.

Авторское свидетельство СССР N 533221, кл. С 07 С 15/58, 1974.