I. Alkyl hóa các hợp chất thơm 1 Hóa học và cơ sở lý thuyết
c.Công nghệ sản xuất etylbenzen mới hiện nay:
Hiện nay công nghệ xúc tác zeolit, pha lỏng, tầng xúc tác cố định của Lummus/UOP là công nghệ sản xuất etylbenzen hiện đại nhất có nhiều ưu điểm.
Công nghệ của qui trình cũng dựa trên qui trình alkyl hóa trong pha lỏng cơ bản nêu trên, điểm đáng chú ý là xúc tác sử dụng là xúc tác zeolit không ăn mòn và không độc hại, có thể tái sinh ngay trong thiết bị phản ứng hay đem đi tái sinh ở một cơ sở khác; vì vậy sơ đồ này không cần hệ thống rửa và trung hòa sản phẩm.
Ưu điểm:
+ đáp ứng yêu cầu về sản lượng dễ dàng
+ độ tinh khiết sản phẩm cao > 99% (m); sản phẩm phụ xylen rất ít, tránh được sự khó khăn trong việc phân tách tốn nhiều kinh phí, thích hợp dùng làm nguyên liệu sản xuất Styren.
+ tiêu thụ nguyên liệu ít + chi phí đầu tư thấp
+ vận hành an toàn, dễ dàng + hiệu suất 99,5%
Sơ đồ công nghệ: hình 3
Etylen, benzen mới và benzen hồi lưu từ đỉnh tháp tách benzen (3) được đưa vào thiết bị phản ứng alkyl hóa (1) với xúc tác zeolit, phản ứng xảy ra tạo thành hỗn hợp alkylat. Dòng sản phẩm được đưa qua tháp tách benzen dư và poly etylbenzen (3), một phần cho hồi lưu về thiết bị chuyển vị alkyl (2) tạo etylbenzen bổ sung, một phần được đưa về đầu quá trình (1). Tại tháp tách (3), phần đáy gồm etylbenzen, poly etylbenzen và sản phẩm nặng được đưa qua tháp phân tách (4), ở đỉnh tháp (4) thu etylbenzen, phần đáy (4) đưa qua tháp tách (5) thu poly etylbenzen ở đỉnh cho hồi lưu về thiết bị chuyển vị (2), đáy tháp (5) thu sản phẩm nặng làm nhiên liệu đốt.
1
2
3 4 5
Hình 3: Công nghệ xúc tác pha lỏng, zeolit, tầng xúc tác cố định Lummus/UOP
1. Thiết bị phản ứng alkyl hóa - 2. Thiết bị chuyển vị alkyl - 3. Tháp tách benzen 4. Tháp tách Etylbenzen - 5. Tháp tách poly etylbenzen
2.2. Tổng hợp isopropylbenzen
Isopropylbenzen C6H5-CH(CH3)2 còn có tên gọi khác là Cumol, ở điều kiện thường tồn tại ở dạng lỏng có ts = 152,5oC.
Ưng dụng:
+ từ isopropylbenzen sẽ thu được một monome quan trọng trong lĩnh vực cao su tổng hợp là α-metylstyren C6H5-C(CH3)=CH2
+ từ isopropylbenzen tổng hợp isopropylphenyl hydroperoxyt (còn gọi là hydroperoxyt cumol) C6H5-C(CH3)2-OOH và từ đây tổng hợp phenol và aceton.
Sản xuất : iso propylbenzen có thể được sản xuất tương tự như etylbenzen CH3 - CH - CH3 + O2 OOH CH3 - C - CH3 + H+ OH + CH3 - CO - CH3
Quá trình alkyl hóa parafin được ứng dụng để sản xuất các nhiên liệu chỉ số octan cao cho động cơ và hiện đang là quá trình thông dụng nhất ở nhiều nước trên thế giới.
Trong phạm vi Công nghệ Hóa dầu, quá trình alkyl hóa tập trung chủ yếu sản xuất isooctan với sản phẩm chính là 2,2,4-trimetylpentan. Đây là cấu tử chuẩn có RON = 100 dùng trong phép thử xác định chỉ số octan của xăng nhiên liệu.
Phản ứng:
i - C4H10 + n - C4H8 → i - C8H18