способ контроля качества катализаторного комплекса на основе хлористого алюминия в процессе алкилирования бензола олефинами
Классы МПК: | G01N30/00 Исследование или анализ материалов путем разделения на составные части (компоненты) с использованием адсорбции, абсорбции или подобных процессов или с использованием ионного обмена, например хроматография |
Автор(ы): | Терентьев В.С., Анфиногенова Т.С., Касаткина А.А., Макаренко Л.Е. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Уфаоргсинтез" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-08-29 публикация патента:
27.12.1998 |
Изобретение предназначено для контроля за качеством катализаторного комплекса в процессе алкилирования бензола олефинами. Определяют состав углеводородов, выделенных после разложения водой при интенсивном перемешивании катализаторного комплекса. Определение производится методом газожидкостной хроматографии. Содержание в катализаторном комплексе суммы гексаэтилбензола и полиалкилбензола 17 - 18 мас.% показывает на отравление катализаторного комплекса. Технический результат данного изобретения выражается в оценке степени осмоления катализаторного комплекса по содержанию в нем гексаэтилбензола и тяжелых полиалкилбензолов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ контроля качества катализаторного комплекса на основе хлористого алюминия в процессе алкилирования бензола олефинами, включающий разделение комплекса на органический и водный слои, отличающийся тем, что методом газожидкостной хроматографии определяют гексаэтилбензол и полиалкилбензолы в органическом слое, по содержанию которых судят о качестве катализаторного комплекса. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание гексаэтилбензола и полиалкилбензолов 17 - 18 мас.% показывает на отравление катализаторного комплекса.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области нефтехимии, конкретно к способам контроля за качеством катализаторного комплекса на основе хлористого алюминия в процессе алкилирования бензола олефинами. Известен способ контроля за качеством катализаторного комплекса по его электропроводности (см. "Сокращение расхода хлористого алюминия в процессе алкилирования бензола". Т. Л. Крылова, В.Р. Гуревич, З.К. Абдуллаева и др. Кокс и химия. 1988, N 4, с. 32-33). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе с увеличением степени осмоления комплекса происходит неравномерное налипание частичек осмоленного комплекса на электроды и наблюдается искажение результатов анализа. Известен способ контроля качества катализаторного комплекса по реакции диспропорционирования изопропилбензола, в котором активность комплекса оценивается по скорости превращения изопропилбензола в продукты диспропорционирования. Отношение кумола к катализаторному комплексу 5 : 1, температура реакции 80o. (см. "Влияние примесей в сырье на процесс алкилирования бензола пропиленом". В.Е. Попов, З.А. Правдивцева, Р.О. Чанышев и др. Нефтепереработка и нефтехимия. 1973, N 12, с. 38-40). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что по полученным данным можно только косвенно судить о степени осмоления комплекса, причем на результатах анализа будет сказываться и качество изопропилбензола. Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ контроля качества катализаторного комплекса по содержанию основного вещества - хлористого алюминия, заключающийся в титровании серной кислотой избытка NaOH, оставшегося после связывания хлорида алюминия, содержащегося в пробе катализаторного комплекса (см. "Методика" N 85 опытно-исследовательского цеха АО "Уфаоргсинтез"). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что известный способ, позволяющий определить содержание основного вещества как в свежем, так и в возвратном катализаторном комплексе, не дает объективной картины состояния катализаторного комплекса, его степени осмоления. Так, содержание основного вещества может быть еще достаточно высоким, 31% и более, но вследствие значительного осмоления возвратный катализаторный комплекс теряет свою активность, т.е. перестает катализировать реакцию алкилирования бензола. Сущность изобретения заключается в следующем. Необходим эффективный постоянный контроль за качеством катализаторного комплекса, позволяющий определять потерю активности его в результате осмоления. При достаточно активном катализаторном комплексе вокруг молекул AlCl3 концентрируются молекулы диэтилбензола, при понижении активности катализаторного комплекса - возрастает содержание гексаэтилбензола и полиалкилбензолов, несмотря на то, что концентрация основного вещества остается оптимальной. При достижении 17-18 мас.% содержание гексаэтилбензола и полиалкилбензола происходит отравление катализаторного комплекса и "срыв" реакции алкилирования. Технический результат - оценка степени осмоления катализаторного комплекса по содержанию в нем гексаэтилбензола и тяжелых полиалкилбензолов, получение объективной информации о состоянии катализаторного комплекса. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ контроля качества катализаторного комплекса в процессе получения алкилбензола осуществляется определением состава углеводородов, выделенных после разложения водой при интенсивном перемешивании катализаторного комплекса, методом газожидкостной хроматографии. Способ заключается в следующем: к пробе (10-15 см3) катализаторного комплекса добавляют небольшими порциями 20-30 см3 ледяной дистиллированной воды при интенсивном перемешивании. Выделившийся углеводородный слой отделяют, промывают небольшими порциями (10-15 см3) дистиллированной воды до нейтральной реакции промывных вод по лакмусовой бумаге. После чего углеводородный слой сливают в колбу и просушивают над хлористым кальцием и анализируют методом газожидкостной хроматографии. Условия проведения анализа:1. Начальная температура термостата колонок 70-72oC
2. Конечная температура термостата колонок 220-230oC
3. Скорость программирования температуры 6-8oС/мин
4. Время выдерживания конечной температуры 30 мин
5. Температура испарителя 250oC
6. Расход газа-носителя 30-50 см3/мин
7. Объем вводимой пробы 0,2-0,5 мм3
8. Скорость движения диаграммной ленты размерностью мм/ч
9. Длина хроматографической колонки 3-4 м
10. Диаметр хроматографической колонки 2-3 мм
11. Расход водорода и воздуха подбирают по инструкции на хроматограф. 12. Время анализа 55-60 мин
13. Идентификацию компонентов катализаторного комплекса проводят методом добавок чистых компонентов. 14. Порядок выхода и наименование компонентов даны в таблице. Сорбентом служит хроматон N-AW-HMDS, обработанный силиконовым эластомером Е-301 в количестве 10% от массы носителя. С помощью интеграторов типа ДП-800 и др., снабженных микропроцессорами (ЭВМ), осуществляют полную автоматизацию обработки данных. Результаты анализа выдаются в виде значений концентраций в %, рассчитанных методом внутренней нормализации. При отсутствии интеграторов массовую долю (Xi) каждого компонента определяют методом внутренней нормализации по площадям (Si) пиков по формуле:
Пример 1. К пробе (10 мл) катализаторного комплекса добавляют небольшими порциями 30 см3 ледяной воды при интенсивном перемешивании. Выделившийся углеводородный слой отделяют в делительной воронке, промывают дистиллированной водой (10 см3) до нейтральной реакции промывных вод, после чего углеводородный слой сушат над хлористым кальцием и анализируют методом газожидкостной хроматографии. Степень осмоления комплекса составляет 12,77 мас.%. Пример 2. Методика подготовки пробы и анализа идентична методике, приведенной в примере 1. Степень осмоления комплекса составляет 37,85 мас.% (см. таблицу). Пример 3. Методика подготовки пробы и анализа идентична методике, приведенной в примере 1. Степень осмоления комплекса составляет 25,44%. В примерах 1, 2 и 3 использованы соответственно три пробы промышленного катализаторного комплекса, отобранные в разное время. Результаты анализов сведены в таблицу. Содержание суммы полиалкилбензолов и гексаэтилбензола (см. таблицу) характеризует степень осмоления катализаторного комплекса. В примере 1-м осмоление составляет 12,77%, во 2-м - 37,85%, в 3-м - 25,44 мас.%. Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области нефтехимии в процессе получения алкилбензола.
Класс G01N30/00 Исследование или анализ материалов путем разделения на составные части (компоненты) с использованием адсорбции, абсорбции или подобных процессов или с использованием ионного обмена, например хроматография