Азярбайжан республикасы тящсил назирлийи азярбайжан дювлят нефт академийасы



Yüklə 5.01 Kb.
PDF просмотр
səhifə5/12
tarix28.04.2017
ölçüsü5.01 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

2.3.3. Benzolun olefinlərlə alkilləşmə prosesinin texnologiyası 
     
Son illərdə “Mobil-Badger” (ABŞ) firmasının seolit  əsaslı katalizatorlarla işləyən 
alkilləşmə  prosesləri    uzvi  sintez  sənayesində  geniş  yayılmışdır  .  Bu  texnologiya 
fəaliyyət göstərən və etilbenzola görə vahid gücü il ərzində 335- 465 min ton olan bir 
neçə  iri qurğularda tətbiq olunmuşdur. Proses 370-500
0
C temperaturda  və 1,4

 2,8 
MPa  təzyiq  altında  həyata  keçirilir.  Bu  texnologiyada  proses  zamanı  alınan 
polialkilbenzollar  alkilləşmə  qovşaьına  qaytarılır.  Etilenin  konversiyası  100%, 
etilenə görə hesabladıqda etilbenzolun çıxımı 

98 % təşkil edir. 
  Lakin bununla belə AICI
3
 əsasında hazırlanan katalizator kompleksinin iştirakı 
ilə  aparılan  alkilləşmə  texnologiyası  da  öz  aktuallığını  itirməmişdir.  Bu  onunla 
ə
laqədardır  ki,  AICI
3
  əsasında  hazırlanan  katalizator  kompleksinin  iştirakı  ilə  həm 

 
53
alkilbenzolların  izomerləşməsi    həm  də  dialkilbenzolların  perealkilləşməsi  baş  verir. 
Ona  görə  də  alkilləşmə  prosesinin  texnologiyasını  müxtəlif  katalitik  sistemlərin 
istifadə olunması hallarında nəzərdən keçirəcəyik .   
 
2.3.4. AICI
3
 iştirakı ilə etilbenzol və izopropilbenzol istehsalı 
         Alkilləşmə  prosesi  üçün    ilkin  xammal  (benzol  və  olefinlər)  müxtəlif 
qatışıqlardan  və  o  cümlədən  də  sudan  təmizlənməlidir.  Əks  halda    nəmliyin  olması  
AICI
3

ü  hidrolizə  uğradaraq  HCI  əmələ  gətirər.  Həm  təmizləmə  həm  də  qurutma 
prosesləri  xeyli  miqdarda  enerji  sərfi tələb  edir.  Bununla bağlı olaraq  daha  çox  ilkin 
xammalların  ancaq  0,002
÷
0,005%-ə  qədər  heteroazeotrop  qurudulması  həyata 
keçirilir.  Digər  tərəfdən  AICI
3

ün  vacib    aktivliyi  ancaq  katalizator  kompleksinin 
ə
mələ  gəlməsi  üçün  tələb  olunan  HCI  iştirakı  ilə  əldə  olunur.  Bir  qayda  olaraq, 
kompleksin əmələ gəlməsi üçün alkilxloridlərdən ( məsələn, C
2
H
5
CI ) istifadə olunur. 
Susuz  HCI-dan  da  istifadə  etmək  olar  (əgər  istehsalatda  ondan  varsa),  lakin  onun 
miqdarını reaksiya kütləsində tənzim etmək çətin olur.  
       HCI  olduqda  katalizator  kompleksi  mərkəzləşdirilmiş  qaydada    AI 
tullantılarından aşağıdakı reaksiya üzrə hazırlanır: 
                  2 AI  +  6 ArH +  HCI 
→
  (ArH)
6

AICI
3

HCI    ...       (2.23) 
Ə
ks  halda  katalizator  kompleksinin  hazırlanmasında  ilkin  xammal  kimi  AICI
3
  –dən 
istifadə  edirlər.  AICI
3
  əsasında  hazırlanmış  katalizator  kompleksinin  iştirakı  ilə 
benzolun  etilenlə  alkilləşmə  prosesi  maye  fazada    istiliyin  ayrılmasıyla  gedir.  AICI
3
 
ə
sasında  hazırlanmış  katalizator  kompleksinin  iştirakı  ilə  etilbenzolun  (və  ya 
izopropilbenzolun) istehsalı prosesinin texnoloji sxemi səkil 2.3 – dя verilmişdir. 
Ilkiн    benzol  susuzlaşdırıldıqdan  sonra  qurudularaq  bir  hissəsi  katalizatoru 
hazırlayan  reaktora,  qalan  hissəsi    işə  reagent  kimi  5  reaktoruna  verilir.  Katalizator 
kompleksi  qarışdırıcı  ilə  təchiz  olunan  1  reaktorunda  hazırlanır  .  Bunun  üçün  1 
reaktoruna  benzol,  AICI
3
,  etilen  xlorid  və    həmçinin  də  polialkilbenzollar  verilir. 

 
54
Tərkibində  mol  nisbətləri    benzol:  alkilbenzollar  =  (3

5):1,  AICI
3
:  aromatik 
karbohidrogenlər  nisbəti
  1:(2,5

3,0)  olan  şıxtadan  hazırlanan  katalizator  kompleksi 
maksimal aktivliyə malik olur. Peaktor katalizator kompleksi məhlulu ilə doldurulur, 
sonra  isə  prosesin  gedişi  zamanı  işləndikcə  yenisi  əlavə  olunur.  1  reaktorunda 
hazırlanan  katalizator  kompleksi  2  alkilləşmə  reaktoruna  verilir.  Reaksiya  istiliyi 
soyuq  xammalın  verilməsi  və  benzolun  buxarlandırılması  hesabına  sistemdən  xaric 
edilir.  Katalizator  məhlulu,  qurudulmuş  benzol  və  etan-etilen  (propan-propilen) 
fraksiyası  2  reaktorunun  aşağı  hissəsinə  daxil  edilir.  Barbotaj  olunduqdan  sonra  2 
reaktorunun  yuxarı  hissəsindən  reaksiyaya  girməyən  buxar-qaz  qarışığı  çıxarılaraq 3 
kondensatoruna  göndərilir.  3  kondensatorunda  ilk  əvvəl  2  reaktorundan  buxarlanan 
benzol  kondensləşdirilir,  kondensat  2  reaktoruna  qaytarılır,  tərkibində  xeyli  miqdar 
benzol  (xüsusən  reagent  kimi  duru  olefin  istifadə  olunduqda)  və  HCI  olan 
kondensləşməyən qazlar 6 skrubberinin aşagı hissəsinə daxil olur. 6 skrubberi benzol 
buxarlarını tutmaq üçün polialkilbenzollarla suvarılır. Benzolun polialkilbenzollardakı 
məhlulu  6  skrubberinin  aşağı  hissəsindən  2  reaktoruna  qaytarılır,  kondensləşməmiş 
qazlar HCI-u udmaq üçün su ilə suvarılan  7 skrubberinə daxil olur. Buradan HCI-un 
sulu  məhlulu  neytrallaşmaya,  qazlar  isə  istiliyin  utilizasiyası  sisteminə  göndərilir. 
Alkilləşmə  məhsulları  ilə  katalizator  məhlulu  birlikdə  4  çökdürücüsünə  verilir  ki, 
buradan da aşağı lay (katalizator məhlulu) reaktora qaytarılır, yuxarı lay  (alkilləşmə 
məhsulları)  5  nasosu  vasitəsilə  8  skrubberinin  aşağı  hissəsinə  göndərilir.  8  və  10 
skrubberlərində  alkilatın  tərkibində  həll  olmuş  hidrogen  xloridin  və  AICI
3
  –un 
yuyulması prosesi həyata keçirilir. 8 skrubberi  9 nasosu ilə vurulan qələvi məhlulu ilə 
suvarılır. Resirkulyasiya olunan qələvi məhlulu axınına HCI-u neytrallaşdırmaq üçün 
lazım olan miqdarda təzə qələvi də verilir. Sonra alkilat qələvidən təmizlənmək üçün 
su  ilə  suvarılan   10  skrubberinin  aşağı hissəsinə daxil  olaraq neytral  mühit yaranana 
qədər  yuyulur.  Qələvinin  sulu  məhlulu  neytrallaşmaya,  alkilat  isə  14  qızdırıcısını 
keçərək 13 rektifikasiya kalonuna daxil olur. 13 rektifikasiya kalonunun yuxarısından  
distillat – benzolun su ilə heteroazeotropu ayrılır susuzlaşdırılır, qurudulur və yenidən  

 
55
1  reaktoruna  qaytarılır.  13rektifikasiya  kalonunun  kub  məhsulu  14  rektifikasiya 
kalonuna verilir ki, burada da etilbenzolun ayrılması prosesi baş verir. 14 rektifikasiya 
kalonunun 
kub 
məhsulu 
15 
rektifikasiya 
kalonuna 
göndərilir. 
Burada 
polialkilbenzolları  2  fraksiyaya  ayırırlar.  Bu  kalon  vakuum  altında  işləyir  (P  =  5,3 
kPa).  15  rektifikasiya  kalonunun  yuxarı  məhsulu  1  və  2  reaktoruna  qaytarılır,  aşagı 
kub qalığı (qətranlaşmış məhsullar) isə məqsədli məhsul kimi sistemdən çıxarılır. Bir 
ton  monoalkilbenzolun  alınmasına  5-10  kq  AICI
3   
sərf  olunduğu  halda  məqsədli 
məhsulun çıxımı 94 -95 % təşkil edir.  
       Nəzərdən  keçirdiyimiz  istehsal  prosesinin  ekoloji  təmizliyini    yaxşılаşdırmaq 
məqsədilə  burada  yaranan  turş  və  qələvili  suların  qarşılıqlı  neytrallaşdırılmasının 
təşkil  olunması  məqsədəuyğundur.  Bunun  üçün  elə  şərait  yaratmaq    lazımdır  ki, 
qələvinin  və  turşunun  müəyyən  nisbəti  saxlanılsın  .  Bu  halda  baxılan  texnologiya 
daha  münasib  hesab  oluna  bilər.  Qeyd  etmək  lazımdır  ki,  AICI

məhlulu  (  işlənmiş 
katalizator) 
neft 
emali 
və 
sellüloza-kağız 
sənayesinin 
tullantı 
sularının 
təmizlənməsində  koaqulyant  kimi  istifadə  oluna  bilər.  Alkilləşmə  prosesində  alınan 
qətran  hal-hazırda  yanacaq  kimi  istifadə  olunur.  Lakin  bu  onun  ən  yaxşı  istifadə 
sahəsi  hesab  olunmur,  çünki  həmin    tullantıdan  tikinti  sənayesində  daha  effektiv 
istifadə  oluna  bilər.  Bu  texnologiyanin  əsas  çatışmayan  cəhəti  ondan  ibarətdir  ki, 
burada  reaksiya  istiliyinin  regenerasiyası  olmadığı  üçün  həmin  istilik  3 
kondensatorunda su vasitəsilə çıxarılır . 
      “Monsanto”  (ABŞ)  firmasının  hazırlamış  oldugu  maye  fazalı  alkilləşmə 
texnologiyası  yuxarıda  göstərilən  çatışmayan  cəhətlərin  aradan  qaldırılmasına  imkan 
yaradır  .  Təklif  olunmuşdur  ki,    regenerasiya  olunmadan  az  miqdarda  AICI
3
  (1  kq 
alkilata  nəzərən  2  qrama  yaxın)  istifadə  olunsun.  Maye  fazalı  alkilləşmə  zamani 
təzyiq  prosesin  temperaturundan  asılı  olur.  Belə  ki,  reaksiya  qarışığı  maye  halında 
olmalıdır.  Temperaturun  artırılmasına  baxmayaraq  (müvafiq  təzyiqdə  160-200
0
C) 
katalizatorun  miqdarı  az  olduğundan    qətranəmələgəlmə  dərəcəsi  aşagıdır  ki  ,  bu  da 
tullantısız  istehsal  prosesinin  yaradılması  üçün  çox  əhəmiyyətlidir.  Lakin  bu  halda, 

 
56
alkilləşmə prosesi  şəraitində polialkilbenzolların perealkilləşməsi baş vermədiyindən 
texnoloji  sxemdə  dealkilləşmə  prosesini  yerinə  yetirmək  üçün  əlavə  reaktor  nəzərdə 
tutulur. 
Qeyd  etmək  lazımdır  ki,  AICI
3
  əsasında  hazırlanmış  katalizator  kompleksinin 
iştirakı ilə benzolun propilenlə alkilləşmə prosesi də analoji olaraq benzolun etilenlə 
alkilləşmə  texnologiyası  kimidir.  Alkilləşdirici  agent  kimi  propilendən  başqa 
qabaqcadan  nəmlikdən,  karbon  qazından  və  digər  qatışıqlardan  təmizlənmiş  propan-
propilen fraksiyasından da istifadə etmək mümkündür.  
             İzopropilbenzol sintezi prosesinin əsas göstəriciləri: 
 
Benzol:propilen mol nisbəti                                                 2,5:1,0; 
Temperatura,
0
C ilə                                                               70-90; 
Təzyiq, MPa                                                                          0,1-0,5; 
Propilenin qatılığı, həcm % ilə                                             35-80; 
Bir keçiddə propilenin konversiyası, kutlə % ilə                  99;  
1 ton məhsula görə katalizator sərfi, kq ilə                           20; 
1 m
3
 reaktorda 1 saat ərzində propilbenzolun 
çıxımı, kq ilə                                                                          150-250  
Məhsulun tərkibi, kütlə %-i ilə : 
Benzol                                                                                     60-62 
Etilbenzol                                                                                 1-2 
Izopropilbenzol                                                                        28-33 
Polialkilbenzollar, qətranlar                                                    7-9 
        Beləliklə,  aromatik  karbohidrogenlərin  maye  fazalı  alkilləşmə  prosesləri  çox 
sayda  texnoloji  məsələlərin  həll  olunmasına  və  sənaye  miqyasında  bir  sıra  aromatik 
karbohidrogenlərin  alınmasına  imkan  verir.  Bununla  belə  bu  texnologiyanın  bir  sıra 
çatışmayan  cəhətləri  vardır:  sənaye  katalizatorları  lazımi  dərəcədə  stabil  və  aktiv 
deyildir ; AICI
3
, H
2
SO
4
 və digər sənaye katalizatorları aparatların korroziyasına səbəb 

 
57
olurlar  və  pis  regenerasiya  olunurlar:  yan  məhsulların  alınması  əsas  reaksiyanın 
selektivliyini  artırır,  həm  də  əsas  məhsul  -  alkilbenzolun  təmizlənməsinə  və  əlavə 
məhsulların regenerasiyasina xərclər tələb edir; eyni zamanda çoxlu miqdarda çirkli, o 
cümlədən də turş  sular  alınır ki, bunların da  təmizlənməsi  əlavə xərclərə  səbəb olur. 
Bununla  əlaqədar  olaraq  daha  səmərəli  digər  texnologiyaların  da  tapılması  lazımdır. 
Göstərilən  çatışmayan  cəhətləri  aradan  qaldırmaq  üçün  katalizator  kimi  seolitlərdən 
istifadə etmək olar. 
 
2.3.5. Heterogen katalizatorların iştirakı ilə  
izopropilbenzol istehsalı 
  
Hal-hazırda  benzolun  propilenlə  alkilləşmə  prosesinin  fosforlu  turşular,  oksid 
və  metalların  duzları,    oksidlər,  modifikasiya  olunmuş  BF
3
,  amorf  alümosilikatlar, 
seolitlər  və  kationitlər  əsasında  hazırlanmış    heterogen  katalizatorları  mövcuddur. 
Bərk  katalizatorlardan  istifadə,  texnoloji  sxemi  xeyli  sadələşdirir,  prosesin  
avtomatlaşdırılmasına  imkan  verir,  aparatların  korroziyasının  qarşısını  alır,  reaksiya 
məhsullarının  ayrılmasını  asanlaşdırır  və  prosesdə  çirkli  sular  da  alınmır.  Belə 
katalizatorları  regenerasiyaya  uğradaraq    dəfələrlə  istifadə  etmək  mümkündür  .  Bu 
halda biz seolitlər və kationitlər üzərində aparılan alkilləşmə texnologiyasını nəzərdən 
keçirəcəyik.  Nadir  torpaq  elementlərindən  hazırlanan  “CaHY”    tipli  seolit  tərkibli 
katalizatorlar  perspektiv  hesab  edilir,  çünki    onların  üzərində  alkilləşmə  reaksiyası 
şə
raitində  perealkilləşmə  prosesi  də  gedə  bilir.  Prosesin  optimallaşdırılmasi  zamanı 
nəzərə almaq lazımdır ki, benzol:propilen nisbətinin artması ilə selektivlik artır . Bu 3 
səbəbdən baş verir: 
1) Benzolun yüksək qatılığında kumolun tarazlıq qatılığı böyükdür; 
2)  İki  alkilləşmə  reaksiyasının  kinetikası    benzol:  propilen  nisbətinin  yüksək 
qiymətində də kumolun əmələ gəlmə prosesinə əlverişli şərait yaradır; 
3)  Eyni  bir  temperaturda  reaktorun  girişində  benzolun  yüksək  qatılığı  reaktorun 
çıxışında temperaturun azalmasına kömək edir ki, bu da öz növbəsində perealkilləşmə 

 
58
reaksiyasının  tarazlıq  sabitini  yüksəldir.  Bütövlükdə  kumola  çevrilmə  selektivliyi 
93,7% olur. 
           Şəkil 2.4-də seolit katalizatorları üzərində benzolun propilenlə alkilləşməsi ilə 
izopropilbenzolun  istehsalı  prosesinin  texnoloji  sxemi  göstərilmişdir.  Bu  variantda  1 
reaktoru alkilator rolunu oynayır,  digər 2 reaktoru isə perealkilləşmə və katalizatorun 
regenerasiyası proseslərini həyata keçirir. Alkilləşmə prosesini maye xammalı yüksək 
sürətlə  verməklə    (15

25  saat

1
),  benzol  və  propilenin  mol  nisbətinin  (7

8  ) 
÷
1-ə, 
reaktorun  giriş  temperaturunun  210

215
0
C,  çıxış  temperaturunun  isə  250

255
0
C-yə 
bərabər  qiymətlərində  aparmaq  lazımdır.  Alkilləşmə  məhsulları  izotermiki  işləyən  2 
perealkilləşmə  reaktoruna  verilməzdən  əvvəl  7  soyuducusunda  220
0
C-yə  qədər 
soyudulur.  Bu  halda  katalizator  propilen  ilə  kontaktda  olmadığından  öz  aktivliyini 
itirmir.  Sonra  2  perealkilləşmə  reaktorundan  çıxan  alkilləşmə  məhsulları    8 
istidəyişdiricisində  öz  istiliyini  ilkin  xammal  axınlarına  verərək  soyudulur  və  3 
depropanizatoruna verilir. Burada ilk əvvəl propan – propilen fraksiyasının tərkibində 
olan  propan  ayrılır.  3  kalonunun  kub  məhsulu  4  rektifikasiya  kalonuna  göndərilir.  4 
rektifikasiya  kalonunda  reaksiyaya  girməyən  benzol  ayrılaraq  yenidən  alkilləşmə 
prosesinə  qaytarılır.  4  rektifikasiya  kalonunun  kub  məhsulu  5  rektifikasiya  kalonuna 
daxil olur ki, burada da məqsədli məhsul- kumolun ayrılma prosesi gedir. 5 kalonunda 
aralıq  məhsul  kimi  alınan  diizopropilbenzollar  1  reaktoruna  qaytarılır.  5  kalonunun 
kub  məhsulu  kimi  polialkilbenzollar  çıxarılır.  Bu  prosesdə  ilkin  reagentlər  əvvəlcə 
perealkilləşmə  məhsullarının  istiliyi  hesabına  8  istidəyişdiricisində  sonra  isə  6 
qızdırıcısında alkilləşmə temperaturuna qədər qızdırılır .  
Qeyd  etmək  lazımdır  ki,  seolit  katalizatorların  iştirakı  ilə  alkilləşmə 
proseslərinin  aparılması  turş  xassəli  çirkli  suların  yaramasının  qarşısını  alır  və 
belələklə  də  turş  çirkli  suların  neytrallaşdırılması  mərhələsi  də  kənar  edilir.  Lakin 
seolit  katalizatorlarının  iştirakı  ilə  alkilləşmə  zamanı  monoalkilbenzollarla  eyni 
zamanda  polialkilbenzollar  da  alınır,  toluol  və  etilbenzolun  alınması  ilə  nəticələnən 
izopropilbenzolun  krekinqi,  izopropilbenzolun  n-propilbenzola  izomerləşməsi  və 

 
59
propilenin  polimerləşməsi  prosesləri  də  gedir.  Beləliklə,  ekoloji  təhlükəsiz  və 
tullantısız  istehsal  texnologiyalarının  yaradılması  üçün  sadaladığımız    birləşmələrin 
məqsədli məhsul kimi tətbiq sahələrinin tapılması lazımdır.    
                                             
2.3.6. Xətti quruluşlu ali alkilbenzolların alınması 
Xətti quruluşa malik əvəzləyicisi olan ali alkilbenzollar səthi aktiv maddələrin 
alınmasında ilkin xammal hesab olunurlar. Xətti quruluşlu ali
 
alkilbenzolların bir sıra 
politörəmələri  aşagı  temperaturda  donan  mоtor  yağlarının,  hidravlik  mayelərin  və 
konsistentli  sürtkülərin  əsasını  təşkil  edir.  Alkil  zəncirinin  uzunlugu  C
12
-C
14
  olan 
mono əvəzli xətti quruluşlu alkilbenzollar ən kütləvi sintetik yuyucu vasitələrdən olan 
alkilbenzolsulfonatların  alınmasında  başlıca  və  əsas  xammallardan  biridir.  C
14
-C
16
 
olefinləri  əsasında  alınan  bu  cür  xətti  alkilbenzollar  hidravlik  mayelər  kimi,  C
20
-C
26
 
olefin  karbohirrogenləri  əsasında  alınan  xətti  alkilbenzollar  isə  yaglara  əlavə  olunan 
sintetik  sulfonatlı  aşqarların  alınmasında  istifadə  oluna  bilər.  Bu  məqsədlə  C
10
-C
12
 
alkil radikalı ilə  diəvəz  olunmuş xətti alkilbenzollardan da istifadə oluna bilər. 
 
            Xətti quruluşlu ali
 
alkilbenzolların əksəriyyət hissəsi benzolun xlorparafinlərlə 
alkilləşməsi  ilə  alınır.    İstehsalatda  xətti  alkilbenzolların  alınmasında  olefinlərin  bir 
sıra  növləri  istifadə  olunur.  Burada  n-parafinlərin  termokrekinqi  və  ya  etilenin 
oliqomerləşməsi  ilə  alınan 
α−
olefinlər  və  həm  də  n-parafinlərin  dehidrogenləşməsi 
yolu ilə alınan “daxili” olefinlər də istifadə oluna bilər . 
            Benzolun      ali  olefinlərlə  alkilləşməsi  zamanı  katalizator  kimi  protonlu  və 
aprotonlu  turşulardan  –  sulfat  turşusu,  hidrogen  flüorid,  silisiumluvolfram  turşusu, 
kationdəyişmə  qətranları,  amorf  alümosilikatlar,  seolitlər,  borflüorid,  alüminium 
xlorid  və  həmçinin  də  bir  sıra  digər  birləşmələr  istifadə  olunur.  Texnikada  ən  çox 
hidrogen flüorid, həmçinin də Lyuis turşuları – AICI
3
 və ya BF
3
 əsasında hazırlanmış 
katalizatorlardan  istifadə  olunur.  Benzolun  yüksək  molekullu  olefinlərlə  alkilləşmə 
reaksiyasının  mexanizmi  də  alçaq  molekullu  olefinlərlə  aparılan  alkilləşmə 
reaksiyasının  mexanizmi  kimidir.  Lakim  ikinci  dərəcəli,  əlavə    reaksiyaların 

 
60
getməsinə  görə  çox  mühüm  fərqləri  də  mövcuddur.    Benzolun      xətti  quruluşlu  ali 
olefinlərlə  alkilləşməsi  zamanı    ilkin  olefinin  tərkibində  olan  ikiqat  rabitənin 
vəziyyətindən  asılı  olmayaraq  reaksiya  məhsullarında  həmişə  alkilbenzolların  bütün 
mümkun  olan  izomerləri  (1-fenilalkanlardan  başqa)  olur.  Fenilalkan  izomerlərinin 
ə
mələ  gəlməsini  olefinlərin  tərkibində  olan  ikiqat  rabitənin    benzola  birləşməzdən 
ə
vvəl miqrasiyaya ugraması və ya izomerləşmə reaksiyasının getməsi və ya da alınan 
alkilbenzolların transalkilləşməsi ilə izah etmək olar. Alkilbenzolların bu və ya digər 
izomerinin  artıq  olması  katalizatorun  növündən  asılıdır.  Benzolun  yüksək  molekullu 
olefinlərlə alkilləşməsi reaksiyasının 2 qrup katalizatorları məlumdur :  
1) olefinlərdə olan ikiqat rabitənin izomerləşməsinə səbəb olan katalizatorlar; 
2) olefinlərdə olan ikiqat rabitənin izomerləşməsinə səbəb olmayan katalizatorlar. 
Birinci qrup katalizatorlara protonlu turşular, ikinci qrup turşulara isə Lyuis turşuları 
aiddir  .  Belə  hesab  edirlər  ki,  əgər  alkilləşmə  katalizatoru  kimi  protonlu  turşulardan 
istifadə  olunarsa  onda  izomerləşmə  prosesi  öndə  gedərək  alkilləşmə  prosesini 
üstələyir,    Lyuis  turşuları  iştirakı  ilə  alkilləşmə  zamanı  isə  alkilbenzolların  izomer 
tərkibləri  onların  təkrar  izomerləşməsindən  asılı  olur.  Lakin  alkilbenzolların 
izomerləşmə sürətinin qiymətləndirilməsi zamanı müəyyən olunmuşdur ki, alkilləşmə 
reaksiyasının  aparılma  şəraitinə  müvafiq  olan  şəraitdə  təmiz  alkilbenzolların 
izomerləşmə prosesi baş vermir. Reaksiyanın benzol mühitində aparılması zamanı da 
alkilbenzol  izomerlərinin  əmələ  gəlməsi  müşahidə  olunmur.  Bu  onu  göstərir  ki, 
izomerləşməni alkil qrupunun molekulalar arası köçürülməsi ilə də izah etmək olmaz. 
Ona  görə  də  hesab  edirlər  ki,  həm  AICI
3
,  həm  də  protonlu  turşuların  iştirakı  ilə 
olefinlərin  izomerləşmə  prosesi  karbokationun  əmələgəlmə  mərhələsində  baş  verən 
alkilləşmə prosesini üstələyir . 
             R

CH
=
CH
2
    
+
   H
+
   
→
   RC
+
HCH
3
 
            RC
+
HCH
3
  
→
 R
I
C
+
HCH
2
CH
3
  
→
  R
II
C
+
H CH
2
CH
2
CH
3
   
            R
I
C
+
HCH
2
CH
3
  + C
6
H
6
  
→
   R
I
CH(C
6
H
5
)CH
2
CH
3
   + H

   ...(2.24) 
 

 
61
 Monoalkilbenzolların alınması ilə gedən benzolun ali olefinlərlə alkilləşmə reaksiyası 
ardıcıl  olaraq  alkil  qrupunun  birləşməsi  (di  və  poliəvəzlənmiş  alkilbenzolların 
alınması  ilə)  və  həm  də  transalkilləşmə  (alkil  qrupunun  molekulalar  arası 
köçürülməsi) ilə müşayət olunur. 
                               K
1
                                           K
2
  
                B  +  O  
→
 A
1
  ,                A
1
  +  O  
→
 A
2
  ,    
 
                                                 K
3                                                         
...(2.25) 
                          A
2
    +     B   
→
     2A
1
           
                                                 K
−−−−
3
 
 Burada,    B  –  benzol;  O  –  olefin;  A
1
  –  monoalkilbenzol;  A
2
  –  dialkilbenzol;                               
K

, K
2
 , K
3
 – reaksiyanın surət sabitləridir . 
     Hal-hazırda sənayedə ali alkilbenzolların istehsalı zamanı xammal kimi propilenin 
tetramerindən, 
α
 - olefinlərdən  və normal parafinlərin dehidrogenləşdirilməsi yolu ilə 
alınan  “daxili  ”  olefinlərdən  istifadə  olunur.  Müxtəlif  katalizatorların  o  cümlədən  də 
AICI
3
 , HF  və H
2
SO
4
 iştirakı ilə dodesilbenzolların  sintezi zamanı alınan nəticələrin 
müqayisəsi  ilə  müəyyən  olunmuşdur  ki,  AICI
3
  iştirakı  ilə  reaksiya  məhsulları 
tərkibində dodesilbenzollarla yanaşı alkil qrupunda karbon atomlarının sayı kiçik olan 
alkilbenzollar  qarışığı    və    parafinlər  da  vardır.  Ağır  qalıq  polialkilbenzollardan  və 
qeyri  aromatik  karbohidrogenlərin  izindən  ibarət  olur.  Göstərilən  yan  məhsulların 
alınması  ilkin  olefinlərin  fraqmentasiyası,  disproporsionlaşması,  tsiklləşməsi  və 
polimerləşməsi  nəticəsində  baş  verir.  Alkilləşmə  zamanı  alınan  əsas  və  əlavə 
məhsulların  çıxımı  əsasən  ilkin  komponentlərin  molyar  nisbətindən  və  reaksiyanın 
temperaturundan  asılıdır.  Benzol:  olefin  nisbətinin  3  :  1–  dən    (8

10)  :  1-ə  qədər 
artırılması  əlavə  məhsulların  çıxımını  azaldır,  həmin  nisbətin  sonrakı  artımı  isə  yan 
məhsulların çıxımına təsir etmir. Alkilləşmə prosesinin optimal temperaturu 40– 50
0

olur.  Bundan aşağı  temperaturda  reaksiyanın  surəti kəskin  azalmağa  başlayır, yuxarı 
temperaturda  isə  ilkin  olefinlərin  fraqmentasiya  sürəti  artır.  Proses  zamanı  alınan 

 
62
polialkilbenzollar  ya  prosesə  qaytarıla  bilər  ya  da  ayrıca  olaraq  benzol  ilə 
transalkilləşdirilərək monoalkilbenzollara çevrilə bilər. 
         Hidrogen  flüoridin  iştirakı  ilə  benzolun  dodesenlərlə  alkilləşməsi  zamanı 
olefinlərin  fraqmentasiya  reaksiyalarının  payı  əhəmiyyətli  dərəcədə    azalır.  Lakin 
benzol:olefin  mol  nisbətinin  bərabər  qiymətində  polialkilbenzolların  çıxımı  nəzərə 
çarpacaq qədər artır, belə ki, bu katalizatorun iştirakı ilə transalkilləşmə reaksiyası baş 
vermir.  Katalizator  kimi  96-100%-li  sulfat  turşusundan  istifadə  olunarkən 
dodesilbenzolların  ən  yüksək  çıxımı    və  yan  məhsulların  isə  minimal  əmələ  gəlməsi  
müşahidə  olunur.  Lakin  bu  halda  alınan  dodesilbenzol  yüksək  brom  ədədinə  malik 
olur.  Sənaye  miqyasında    benzolun  ali  olefinlərlə  alkilləşmə  prosesi  AICI
3
 
katalizatorunun  iştirakı  ilə  aparılır.  Benzolun  ali 
α
-olefinlərlə  alkilləşmə  prosesinin 
texnoloji sxemi şəkil 2.5 – də göstərilmişdir . 
          Alkilləşmə    üçün  götürülən  ilkin  xammallar  -texniki  benzol  və  ya  digər 
aromatik  karbohidrogenlər  əvvəlcə  dərin  qurudulma  prosesinə  düçar  edilməlidirlər, 
belə  ki,  tərkibində  dien  karbohidrogenləri,  kukurdlü  birləşmələr  və  digər  katalizator 
zəhərləri  olmayan  olefinlərdən  istifadə  olunduqda  nəmliyin  miqdarından  asılı  olaraq 
katalizator  sərfi  müəyyən  edilir.  İlkin  xammalların  susuzlaşdırılmasının  effektiv 
üsullarından  biri  olefin  –  benzol  qarışığının  birlikdə  (15  kalonunda)  azeotrop 
qurudulmasıdır  .  Bunun  üçün  su  azeotrop  qarışıq  şəklində  benzol  və  ya  toluol  ilə 
birlikdə  qovulur  .  Belə  qurudulma  zamanı  suyun  miqdarı  0,002
÷
0,005%

ə
  qədər 
azalır.  Alkilləşmə  prosesi  xüsusi  olaraq  kaskadlı  3  qarışma  reaktorlarında  aparılır.  3 
reaktoruna  2  qarışdırıcısında  hazırlanan  katalizator  kompleksi  və  olefin-benzol 
qarışığı  verilir.  Benzolun,  etilenin  oliqomerləşməsilə  alınan,  C
12
-C
14
  tərkibli   
α
  - 
olefinlərlə  alkilləşmə  prosesini  50-60
0
C  temperaturda,  benzol:  olefin  mol  nisbətinin 
10  :  1

ə
  yaxın,  katalizator  kompleksinin  şıxtadaki  qatılığının  0,95%      qiymətində 
həyata  keçirirlər.  Bu  şəraitdə  olefinlərin  konversiyası  95%  ,  çevrilən  olefinlərə  görə 
alkilbenzolların çıxımı 91 mol.%, reaksiyanın davametmə müddəti isə 10 dəqiqə olur. 

 
63
Alkilatın neytrallaşdırılması və yuyulması 3 pilləli sirkulyasiya sxemi ilə aparılır. 1-ci 
pillədə  alkilat  4  qarışdırıcısında    sirkulyasiya  olunan  AICI
3
 

  ün  20

25%

li  sulu 
məhlulu  və  təzə  su  ilə  yuyulur.  Sonra  alkilat  7  çökdürücüsündə  AICI
3
  məhlulundan 
ayrılır  və  5  qarışdırıcısına  göndərilir.  2 

  ci  mərhələdə  AICI
3
-ün  qalan  miqdarı 
sirkulyasiya  olunan  qələvi  məhlulu  ilə  neytrallaşdırılır.  Bunun  üçün  alkilat  5 
qarışdırıcısında  sirkulyasiya  olunan  qələvi  məhlulu  ilə  neytrallaşdırılaraq  8 
çökdürücüsündə  qalıq  AICI
3
 

 
  dən  azad    edilir,    və  yenidən  6  qarışdırıcısına  daxil 
olur. 3-cü mərhələdə isə alkilat su ilə yuyulur. Bunun üçün 8 çökdürücüsündə AICI
3
 
məhlulundan tamamilə ayrılmış alkilat 6 qarışdırıcısında  su ilə qarışdırılaraq yuyulur, 
sonra 9 çökdürücüsündə sudan ayrılaraq  rektifikasiyaya göndərilir. Yuma prosesinin 
bu cür sxem üzrə aparılması çirkli suların xeyli dərəcədə azalmasına imkan yaradır və 
bərk  tullantıların  əmələgəlməsini  də  azaldır.  Yuyulmuş  alkilat  10  kalonunda 
rektifikasiya  prosesinə  uğradılır.  Əvvəlcə  alkilatdan  yüngül  parafinlər  qatışığı  ilə 
benzol  fraksiyası  qovulur.  Sonra  da  distillatdan  12  kalonunda  yüngül  parafinlər 
ayrılır, bu kalonun kub məhsulu təzə benzol və olefinlərlə qarışdırılaraq 15 azeotrop 
qurutma  kalonuna  göndərilir.  10  rektifikasiya  kalonunun  kub  məhsulu    14  kalonuna 
verilir ki, burada da alkilatın tərkibində olan reaksiyaya girməyən olefinlər qovularaq 
15  azeotrop  qurutma  kalonuna  verilir.  14  rektifikasiya  kalonunun  kub  məhsulu  
monoalkilbenzol  isə  ayrılaraq  sonrakı  emal  prosesinə  göndərilir.  15  kalonunun  kub 
məhsulu  yenidən  alkilləşmə  prosesinə  qaytarılır  və  beləliklə  proses  davam  etdirilir. 
Parafinlər toplandıqca sistemdən vaxtaşırı olaraq çıxarılır.  
        Benzolun xətti quruluşlu C
20 

 C
28
 tərkibli  
α
 

 olefinlərlə alkilləşməsi prosesini 
60

70
0
C  temperaturda,  benzol  :  olefin  mol  nisbətinin  10  :  1

ə
  yaxın,  katalizator 
kompleksinin  şıxtadaki  qatılığının  1,5%      qiymətində  həyata  keçirirlər.  Bu  şərayitdə 
ilkin olefinlərin konversiyası 85 % , çevrilən olefinlərə görə alkilbenzolların çıxımı 91 
mol.%  olur. Aşağı molekullu alkilaromatik karbohidrogenlərin ali 
α
 - olefinlər (C
12
-
C
14
  ,  C
8
-C
16
)  fraksiyası  ilə  alkilləşmə  prosesi  85

90
0
C–də,  olefin:aromatik 

 
64
karbohidrogenlər nisbətinin 1:3 qiymətində aparılır. Bu halda olefinlərin konversiyası 
98% , məqsədli məhsulun çıxımı 1 kq xammala görə 840-850 qram təşkil edir . 
 
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə