Области применения этилбензола: используется в производстве стирола, важного сырья для получения ряда полимеров, полистерола, применяемого в автомобилестроении, электро-радиотехнической промышленности, при изготовлении бытовых товаров и упаковок, при производстве ионообменных смол- катализаторов процесса получения кислородсодержащих добавок при производстве реформулированных бензинов и т.д.
В промышленности этилбензол получают взаимодействием бензола с этиленом:
C6H6 + C2H4 = C6H5C2H5 (9.1.)
Одновременно с основной протекает ряд побочных реакций. Наибольшее значение имеют реакции последовательного алкилирования:
C6H5C2H5 + C2H4 = C6H4(C2H5)2 (9.2.)
C6H4(C2H5)2 + C2H4 = C6H3(C2H5)3 (9.3.)
C6H3(C2H5)3 + C2H4 = C6H2(C2H5)4 (9.4.)
Для подавления побочных реакций (2-4) процесс проводят в избытке бензола (мольное отношение этилен:бензол = 0,4:1), при температуре около 1000С и давлении – 0,15 МПа.
Для ускорения основной реакции (1) процесс проводят в присутствии селективного катализатора. В качестве катализатора используют комплексное соединение AlCl3 и HCl с ароматическими углеводородами, который находится в жидкой фазе.
|
|
Процесс гетерогенно-каталитический, лимитирующая стадия:
диффузия этилена через пограничную пленку каталитического комплекса хлорида алюминия. Реакция алкилирования идет очень быстро.
При выбранных условиях конверсия этилена составляет 98-100%, основная реакция (1) –необратима, экзотермична.
Для увеличения степени использования сырья организован рецикл по бензолу.
Катализатор на основе хлорида алюминия способствует протеканию реакции переалкилирования диэтилбензола:
C6H4(C2H5)2 + C6H6 = 2C6H5C2H5 (9.5.)
Поэтому небольшие количества диэтилбензола возвращают в реактор-алкилатор на переалкилирование.
Реакция переалкилирования способствует практически полному превращению этилена и бензола в этилбензол.
На процессы алкилирования и переалкилирования оказывают влияния следующие главные факторы: концентрация катализатора (хлористый алюминий), промотора (соляная кислота), температура, время контактирования, мольное соотношение этилена и бензола, давление.