Дипломная работа: Разработка процесса производства изопропилбензола на ОАО "Омский каучук"
а) присоединяется олефин к комплексу:
Al2 Cl6 × C6 H5 × C3 H7 × HCl + C3 H6 → Al2 Cl6 × C6 H4 (C3 H7 )2 × HCl
б) реакция обмена между комплексом и исходным углеводородом (бензолом) c образованием алкилбензола:
Al2 Cl6 × C6 H4 (C3 H7 )2 × HCl + C6 H6 → Al2 Cl6 × C6 H5 × C3 H7 × HCl + C6 H5 C3 H7
Все эти комплексы находятся в состоянии подвижного равновесия, т.е. алкильные радикалы непрерывно переходят из одного комплексного соединения в другое.
Хлористый алюминий может образовывать тройные комплексы не только с одним, но и с двумя, тремя и так далее алкильными радикалами:
Al2 Cl6 × C6 H4 (C3 H7 )2 × HCl
Al2 Cl6 × C6 H3 (C3 H7 )3 × HCl
В результате присоединения олефина образуются комплексы с еще большим числом алкильных радикалов, которые при обменной реакции с исходным углеводородом (бензолом) дают полиалкилбензолы:
Al2 Cl6 × C6 H3 (C3 H7 )3 × HCl + C6 H6 → Al2 Cl6 × C6 H5 C3 H7 × HCl + C6 H4 (C3 H7 )2
Комплексы могут вступать в обменную реакцию не только с бензолом, но и с продуктами реакции, например, с диалкилбензолами, тогда происходит процесс деалкилирования:
Al2 Cl6 × C6 H5 C3 H7 × HCl + C6 H4 (C3 H7 )2 → Al2 Cl6 × C6 H4 (C3 H7 )2 × HCl + C6 H5 C3 H7
Чем больше концентрация алкильных радикалов в среде, окружающей комплекс, тем больше алкильных радикалов будет содержаться в комплексных соединениях хлористого алюминия и тем больше будет образовываться полиалкилбензолов. Следовательно, с увеличением отношения поглощенного олефина к бензолу реакция идет в сторону образования полиалкилбензолов.
Таким образом, в результате протекающих реакций образуется ИПБ и вся гамма алкилбензолов и в то же время меняется углеводородная часть комплекса.
Этот процесс продолжается до тех пор, пока не установится совершенно определенный состав продуктов реакции, который обуславливается только отношением алкильных радикалов к бензольным ядрам в реакционной смеси и не зависит от состава исходного сырья.
Реакция алкилирования бензола пропиленом осуществляется в алкилаторе при температуре не более 130 0 С и давлении не более 0,4 МПа.
Тепловой эффект реакции алкилирования равен 621 ккал/кг поглощенного пропилена.
Разложение катализаторного комплекса и нейтрализация реакционной массы. Получение алюмохлорида происходит на 1-й системе разложения по следующему уравнению:
AlCl3 + H2 O → AlCl3-n (OH)n × nHCl,
где: n = 1, 2, 3
Разложение катализаторного комплекса на 2-ой системе разложения производится водой и протекает по уравнению:
Al2 Cl6 х C6 H5 C3 H7 х HCl + 6H2 O → C6 H5 C3 H7 + 2Al(OH)3 + 7HCl
Нейтрализация реакционной массы производится щелочью и протекает по уравнению:
HCl + NаOH → NаCl + H2 O
Отмывка реакционной массы от фенолов производится щелочью и протекает по уравнению:
C6 H5 OH + NаOH → C6 H5 ONа + H2 O
Нейтрализация абгазов производится щелочной водой и протекает по уравнению:
HCl + NаOH → H2 O + NаCl
Последовательное выделение готовых и побочных продуктов производится путем ректификации реакционной массы алкилирования (РМА).Данная стадия происходит в цехе И – 15, где последовательно осуществляется азеотропная осушка бензола и ректификация РМА.