I. Alkyl hóa các hợp chất thơm 1 Hóa học và cơ sở lý thuyết
b. Quá trình pha hơ
Công nghệ alkyl hóa trong pha khí được thực hiện từ đầu những năm 1930 nhưng vào thời gian này công nghệ alkyl hóa trong pha khí không thể cạnh tranh nổi với công nghệ alkyl hóa trên xúc tác AlCl3 trong pha lỏng.
* Năm 1960 có qui trình Alkar được phát triển bởi UOP dựa trên xúc tác BF3:
+ sử dụng nguyên liệu có ít etylen (8÷10 %mol), có thể sử dụng dòng khí từ lò cốc và các sản phẩm đa dạng khác của nhà máy lọc dầu. + sản phẩm có độ tinh khiết cao
Nhược điểm: một lượng rất nhỏ nước (>1 mg/kg) sẽ làm thuỷ phân xúc tác BF3 gây ăn mòn thiết bị, do đó cần loại bỏ nước cũng như các hợp chất chứa S, O trong nguyên liệu trước khi đưa vào qui trình.
Điều kiện vận hành:
+ nguyên liệu: benzen khô, etylen và BF3
+ áp suất cao: 25 ÷ 35 bars
+ nhiệt độ thiết bị phản ứng thấp : 100 ÷ 150oC + βetylen/benzen = 0,15 ÷ 0,2
+ nhiệt độ thiết bị chuyển vị alkyl = 180 ÷ 230oC Kết quả thu etylbenzen có nồng độ 99,9%.
* Năm 1970, công nghệ của Mobil - Badger xuất hiện và được công nhận là công nghệ alkyl hóa trong pha hơi thành công nhất với xúc tác zeolit tổng hợp ZSM-5.
Ưu điểm:
+ hệ xúc tác dị thể nhiều thuận lợi + sản phẩm có độ tinh khiết cao
Nhược điểm: quá trình cho hiệu quả kinh tế không cao bằng công nghệ alkyl hóa trong pha lỏng.
Điều kiện vận hành:
+ nguyên liệu ít etylen: 15% + xúc tác ZSM-5 hoạt tính cao + áp suất = 20 ÷ 30 bars + nhiệt độ = 400 ÷ 450oC
+ có 2 thiết bị phản ứng hoạt động thay phiên: 1 thiết bị hoạt động và 1 thiết bị tái sinh xúc tác giúp quá trình hoạt động liên tục