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Technischer
Bereich
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Diese Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung eines Addukts von aromatischer Verbindung/Styrolverbindung
wie z. B. Diarylalkan durch die Reaktion einer aromatischen Verbindung
mit einer Styrolverbindung in der Anwesenheit eines sauren Katalysators
bzw. Säurekatalysators:
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Stand der
Technik
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Das Verfahren zur Herstellung eines
Addukts von aromatischer Verbindung/Styrolverbindung wie z. B. Diarylalkan
durch die Reaktion einer aromatischen Verbindung mit einer Styrolverbindung
in der Anwesenheit eines festen Säurekatalysators wird im US-Patent
Nr. 4.144.279, in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung
Nr. S55-24145 und im US-Patent Nr. 4.289.918 vorgeschlagen. Das
erhaltene Addukt aus aromatischer Verbindung/Styrolverbindung wie
z. B. Diarylalkan wird in weitem Umfang als Isolieröl oder als
industrielles Lösungsmittel
unterschiedlicher Art, z. B. für
kohlenstofffreies Kopierpapier, verwendet.
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Beispielsweise führt die Reaktion, bei der Styrol
an Xylol addiert wird, um styrolisiertes bzw. durch Styrol modifiziertes
Xylol zu erzeugen, durch die Addition an den aromatischen Ring zu
einem Verlust der Styroldoppelbindung. Folglich ist das styrolisierte
bzw. durch Styrol modifizierte Xylol selbst im Allgemeinen eine gesättigte Verbindung.
In Abhängigkeit
von der An des verwendeten Katalysators, der Kombination von Reaktanten
und den Reaktionsbedingungen werden jedoch ungesättigte Kohlenwasserstoffe wie
z. B. Styrololigomere vom Dimer- bis zum Tetramertyp durch Nebenreaktionen
gebildet. Da deren Siedepunkte nahe beieinander liegen, werden diese
Verbindungen häufig
dem erhaltenen styrolisierten bzw. durch Styrol modifizierten Xylol
beigemischt.
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Wird das so erhaltene styrolisierte
Xylol als ein Lösungsmittel
für verschiedene
Zwecke verwendet, so ist zu befürchten,
dass die thermische Stabilität
und die Oxidationsbeständigkeit
des Lösungsmittels
aufgrund der ungesättigten
Kohlenwasserstoffe, die in das Lösungsmittel
gelangt sind, verschlechtert bzw. nachteilig beeinflusst wird. Es
ist erwünscht,
dass die Verunreinigung an ungesättigten
Kohlenwasserstoffen möglichst
vermieden wird.
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Beispielsweise wird in der japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. H6-35399 (offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 562-42938)
ein Verfahren zur Reduzierung des Gehalts an ungesättigten
Doppelbindungen vorgeschlagen, in dem die gebildeten Styroldimere
bis tetramere mit ungesättigten
Doppelbindungen selektiv hydriert werden, wenn Diarylethan in der
Anwesenheit eines Kationenaustauscherharzkatalysators durch Zugabe
von Styrol zu Alkylbenzol hergestellt wird.
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Bei der Zugabe einer Styrolverbindung
zu einer aromatischen Verbindung wird angenommen, dass sie den Anteil
an Styrolverbindung relativ zu der aromatischen Verbindung im Ausgangsmaterial
reduziert und so ein Verfahren darstellt, um die Bildung von ungesättigten
Kohlenwasserstoffen zu unterbinden. Bei der Reduzierung der Konzentration
an Styrolverbindung im Ausgangsmaterial wird jedoch die Produktivität für das beabsichtigte
Produkt gesenkt, was hinsichtlich der industriellen Produktion unerwünscht ist.
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Mittlerweise ist, wie in der vorstehend
genannten japanischen Patentveröffentlichung
Nr. H6-35399 vorgeschlagen, eine Investition in verschiedene Ausrüstungen
für die
Hydrierung notwendig, um die Hydrierung als Nachbehandlung zu übernehmen,
so z. B. in einen Hochdruckreaktor für die Hydrierung, eine Wasserstofftrennvorrichtung,
einen Wasserstoffkompressor für
die Wiederverwendung von nicht umgesetztem Wasserstoff Außerdem ist
es auch hinsichtlich der Betriebskosten von Nachteil.
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Folglich ist ein solches Herstellungsverfahren
erwünscht,
das die Ausbeute an Addukt von aromatischer Verbindung/Styrolverbindung
verbessern kann, den Gehalt an ungesättigten Bestandteilen reduzieren kann
und außerdem
einen problemlosen Betrieb bei geringen Kosten ermöglicht.
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Kurze Zusammenfassung
der Zeichnung
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1 zeigt
ein Fließschema
einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Offenbarung
der Erfindung
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In einem ersten Aspekt betrifft die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Addukts von
aromatischer Verbindung/Styrolverbindung durch Zugabe einer Styrolverbindung
zu einer aromatischen Verbindung, die zumindest ein Wasserstoffatom
aufweist, das direkt mit dem Kohlenstoffatom des aromatischen Rings
verknüpft
ist, welches folgende Stufen (1) bis (4) umfasst:
Stufe (1):
Umsetzen einer aromatischen Verbindung und einer Styrolverbindung
in einem ersten Reaktor des ersten Festbettdurchflusstyps in flüssiger Phase
in Gegenwart eines festen Säurekatalysator,
wobei ein Reaktionsgemisch gebildet wird, das nicht umgesetzte Komponenten,
ein Addukt aus aromatischer Verbindung/Styrolverbindung und ungesättigte Komponenten
enthält;
Stufe
(2): Zirkulieren lassen eines Teils des in der vorstehenden Stufe
erhaltenen Reaktionsgemisches in den ersten Reaktor,
Stufe
(3): Einleiten eines aus dem ersten Reaktor abfließenden Reaktionsgemisches
in einen zweiten Reaktor und Umsetzen dieses Reaktionsgemisches
in dem zweiten Reaktor in Gegenwart eines festen Säurekatalysators
in flüssiger
Phase, unter Bildung eines Reaktionsgemisches, in welchem der Gehalt
an ungesättigten Komponenten
vermindert ist, und
Stufe (4): Destillieren des resultierenden
Reaktionsgemisches zum Erzielen einer Fraktion, die hauptsächlich das
Addukt von aromatischer Verbindung/Styrolverbindung umfasst.
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Gemäß eines zweiten Aspekts betrifft
die vorliegende Erfindung das Herstellungsverfahren gemäß des obigen
ersten Aspekts, in dem die aromatische Verbindung Benzol oder Alkylbenzol
ist.
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Gemäß eines dritten Aspekts betrifft
die vorliegende Erfindung das Herstellungsverfahren gemäß des obigen
ersten Aspekts, in dem die Styrolverbindung Styrol oder Alkylstyrol
ist.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren
ist es möglich,
ein Addukt von aromatischer Verbindung/Styrolverbindung zu erhalten,
dessen Gehalt an ungesättigten
Komponenten gering ist. Weiterhin ist es möglich, die Ausbeute des obigen
Addukts zu verbessern.
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Nachfolgend wird die vorliegende
Erfindung eingehender beschrieben.
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In der aromatischen Verbindung als
ein Ausgangsmaterial für
die vorliegende Erfindung ist zumindest ein Wasserstoffatom mit
dem Kohlenstoffatom des nicht kondensierten oder des kondensierten
Benzolrings verbunden. Insbesondere wird sie beispielhaft verkörpert durch
Alkylbenzole wie Benzol, Toluol, Xylol, Ethylbenzol, Cumol, Trimethylbenzol,
Ethyltoluol, Diethylbenzol und Butylbenzol; Naphthaline wie Naphthalin
und Methylnaphthalin; Biphenyle wie Biphenyl und Methylbiphenyl;
Diarylalkane wie Diphenylethan; Phenole wie Phenol und Cresol; und
Gemische davon. Benzol und Alkylbenzol sind bevorzugt.
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Die in der vorliegenden Erfindung
verwendete Styrolverbindung ist eine Kohlenwasserstoffverbindung mit
zumindest einer konjugierten Kohlenstoff Kohlenstoff-Doppelbindung
am kondensierten oder nicht kondensierten Benzolring. Beispielhaft
wird sie verkörpert
durch Styrol, α-Methylstyrol
und p-Methylstyrol. Styrol und p-Methylstyrol sind bevorzugt.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann das Diarylalkan gemäß der nachfolgenden
allgemeinen Formel erhalten werden, indem die Styrolverbindung zu
Benzol oder Alkylbenzol gegeben wird.
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In der obigen Formel sind R1 und R2 jeweils
ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe wie z. B. eine Methyl-,
Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, sec-Butyl-, tert-Butyl- oder iso-Butylgruppe,
und 1 und m können
gleich oder unterschiedlich sein. R3 ist
ein bivalenter Kohlenwasserstoffrest, der durch Abspaltung zweier Wasserstoffatome
aus Ethan oder Propan erhalten wird. Die Symbole 1 bzw. m sind ganze
Zahlen von 0 bis einschließlich
5 und das Symbol n ist 1 oder 2.
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Diarylalkane werden beispielhaft
verkörpert
durch 1,1-Diphenylethan, 1-Phenyl-1ethylphenylethan, 1-Phenyl-1-xylylethan,
1-Phenyl-1-cumenylethan und 1-Phenyl-1-secbutylphenylethan.
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Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung ausführlich
beschrieben.
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1 zeigt
ein Fließschema
einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der Hauptteil der Reaktionsvorrichtung, wie sie in der Zeichnung
gezeigt wird, umfasst einen ersten Reaktor 1 mit einem Festbett,
gefüllt
mit einem festen Säurekatalysator,
eine Zurückführungsleitung 2,
die einen Teil des Reaktionsgemisches zurückführt, das aus dem obigen Schritt
zu dem Einlass des ersten Reaktors abfließt, und einen zweiten Reaktor 3,
der mit einem festen Säurekatalysator
gefüllt
ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Destillationssäule für ein Trenn-/Raffinationsverfahren
bzw. Veredelungsverfahren. Wenn ein wiederverwendbares Ausgangsmaterial
in einem nicht umgesetzten Zustand verbleibt, wird es hier für die Wiederverwendung abgetrennt.
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Die Ausgangsmaterialien der aromatischen
Verbindung und der Styrolverbindung werden in optionalen Aufbewahrungsbehältern bzw.
tanks (nicht gezeigt) gelagert und werden gemischt und das Gemisch
wird dann durch eine Zuführungspumpe
(nicht gezeigt) zu einer Leitung befördert. Dieser Durchfluss wird
mit dem zurückgeführten Durchfluss
in der Zurückführungsleitung 2 kombiniert
und das zusammengeführte
Material wird dem ersten Reaktor 1 zugeführt. Es
ist auch möglich,
die aromatische Verbindung und die Styrolverbindung dem ersten Reaktor 1 über getrennte
Leitungen zuzuführen.
Die Reaktion kann unter Verwendung eines Lösungsmittels durchgeführt werden,
allerdings ist es im Allgemeinen bevorzugt, das Ausgangsmaterial
der aromatischen Verbindung selbst als ein Lösungsmittel für die Reaktion
zu verwenden.
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Das Mischungsverhältnis von aromatischer Verbindung
und Styrolverbindung, die dem Reaktionssystem über Leitung 5 zuzuführen sind,
wird so ausgewählt,
dass die Konzentration der Styrolverbindung in Bezug auf die Summe
beider Komponenten im Bereich von 0,5 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 5
bis 50 Gew.-% liegt. Die obige Gesamtmenge beinhaltet nicht den
zurückgeführten Durchfluss
aus der Zurückführungsleitung 2.
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Der erste Reaktor ist ein kontinuierlicher
Durchflussreaktor mit einem Festbett mit festem Säurekatalysator.
Es ist auch möglich,
ihn mit einer optionalen Erwärmungsvorrichtung
bereitzustellen, z. B. einem Apparat für das Zirkulierenlassen eines
Erwärmungsmediums.
Der Reaktor kann ein Einfachröhrenreaktor
oder ein Mehrfachröhrenreaktor
sein.
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Der das Festbett bildende feste Säurekatalysator
wird beispielhaft verkörpert
durch ein Kationenaustauscherharz wie sulfoniertes, vernetztes Polystyrol
(Handelsbezeichnung: Amberlyst), Ton, feste Säuren bzw. Feststoffsäuren von
synthetischen oder natürlichen,
amorphen Metalloxiden wie Silica-Aluminiumoxid, und verschiedene
Zeolithe wie Zeolith Y, ultrastabilen Zeolith Y, Mordenit, ZSM-5
und ZSM-12.
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Die Reaktionstemperatur liegt im
Bereich von 40–300°C.
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Der Reaktionsdruck kann so ausgewählt werden,
dass das Reaktionssystem in der flüssigen Phase verbleibt. In
der üblichen
Praxis kann ein Druck im Bereich von 0,01– 10 MPa ausgewählt werden.
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Die WHSV (Massendurchflussgeschwindigkeit/Masse
an abgefülltem
Katalysator) wird auf der Basis der Durchflussgeschwindigkeit des
Ausgangsmaterials, das durch Leitung 5 strömt, aus
dem Bereich von 0,1 bis 200 Std.–1 ausgewählt.
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In dem ersten Reaktor wird das Addukt
aus aromatischer Verbindung/Styrolverbindung zusammen mit ungesättigten
Komponenten hergestellt, indem die aromatische Verbindung mit der
Styrolverbindung in einer flüssigen
Phase in der Anwesenheit eines festen Säurekatalysators in Kontakt
gebracht wird. Insbesondere wird 1-Phenyl-1ethylphenylethan gebildet
durch Zugabe von Styrol zu Ethylbenzol, 1-Phenyl-1xylylethan durch Zugabe
von Styrol zu Xylol, 1-Phenyl-1-cumenylethan durch Zugabe von Styrol
zu Cumol und 1-Phenyl-1-sec-butylphenylethan durch Zugabe von Styrol
zu sec-Butylbenzol. Währenddessen
werden auch ungesättigte
Komponenten gebildet. Die ungesättigten
Komponenten bestehen überwiegend
aus ungesättigten Styrololigomeren
wie z. B. Dimere bis Tetramere. Die Molekulargewichte und Siedepunkte
dieser ungesättigten
Styrololigomere liegen nahe an denen des Addukts aus aromatischer
Verbindung/Styrolverbindung. Daher können sich diese ungesättigten
Oligomere leicht mit dem herzustellenden Addukt von aromatischer
Verbindung/Styrolverbindung vermischen.
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Wie in den vorstehenden Absätzen beschrieben,
enthält
die Ausflussmenge aus dem Abfluss des ersten Reaktors nicht umgesetzte
Komponenten, bestehend aus aromatischer Verbindung und Styrolverbindung, Addukt
aus aromatischer Verbindung/Styrolverbindung und ungesättigten
Komponenten.
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In der vorliegenden Erfindung wird
ein Teil des Reaktionsgemisches, das aus dem Abfluss des ersten Reaktors
entnommen wurde, mit dem Ausgangsmaterial durch eine Zurückführungsleitung 2 in
der Leitung 5 zusammengeführt, anschließend wird
das Gemisch durch eine Leitung 6 in den ersten Reaktor 1 zurückgeführt. Die
Zurückführungsmenge
beträgt
bevorzugt 1 bis 99 Gewichtsanteile, bevorzugter 25 bis 99 Gewichtsanteile,
bezogen auf 100 Gewichtsanteile des Abflusses des Reaktionsgemisches
aus dem ersten Reaktor 1. Die Zurückführung kann durch eine Übertragungsvorrichtung
bzw. Überführungsvorrichtung
(nicht gezeigt), z. B. eine geeignete Pumpe, durchgeführt werden.
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Da ein Teil des Reaktionsgemisches
zurückgeführt wird,
kann, wie oben beschrieben wurde, die Konzentration der Styrolverbindung,
die über
die Leitung 5 zugeführt
wird, relativ hoch gehalten werden. Daraus resultiert, dass es möglich ist,
die Produktivität
zu verbessern und die Größe der Vorrichtung
klein zu halten. Trotz der hohen Konzentration der Styrolverbindung
in der Leitung 5 kann die Styrolverbindung im ersten Reaktor
konstant bei einer niedrigen Konzentration gehalten werden. Daher
kann die Bildung von ungesättigten Komponenten
im ersten Reaktor unterdrückt
werden.
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Nach dem Abziehen eines Teils der
gesamten Abflussmenge des Reaktionsgemisches aus dem ersten Reaktor 1 für die Zurückführung wird
der verbleibende Teil über
eine Leitung 7 dem zweiten Reaktor 3 zugeführt, wie
dies in der Zeichnung gezeigt wird. In diesem Reaktor wird das Reaktionsgemisch
mit einem festen Säurekatalysator
in Kontakt gebracht. In diesem Verfahren kann der Abfluss aus dem
ersten Reaktor 1 dem zweiten Reaktor kontinuierlich zugeführt werden
oder wahlweise kann das Reaktionsgemisch in einem Aufbewahrungsbehälter (nicht
gezeigt) gelagert werden und wird dann dem zweiten Reaktor zugeführt, d.
h. sogenannter Blockbetrieb.
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Die Hauptaufgaben des zweiten Reaktors 3 in
der vorliegenden Erfindung lassen sich durch die folgenden zwei
Punkte darstellen.
- (1) Der Anteil an nicht
umgesetzter Styrolverbindung im Reaktionsgemisch aus dem ersten
Reaktor wird erhöht,
indem ein Teil des Abflusses aus dem ersten Reaktor 1 zurückgeführt wird.
Durch Inkontaktbringen des Reaktionsgemisches mit einem festen Säurekatalysator
in einer flüssigen
Phase im zweiten Reaktor 3 reagiert die nicht umgesetzte
Styrolverbindung erneut, um so die Additionsreaktion zu fördern. Daraus
resultiert, dass die Ausbeute an Addukt von aromatischer Verbindung/Styrolverbindung
erhöht
werden kann.
- (2) In dem zweiten Reaktor 3 werden die im ersten Reaktor 1 erzeugten
ungesättigten
Komponenten, insbesondere ungesättigte
Oligomere der Styrolverbindung, zu aromatischen Verbindungen alkyliert
oder es wird eine Eigenalkylierung (Cyclisierung) verursacht, um
diese zu intramolekularen Benzolringen umzusetzen. Bei jeder Alkylierungsreaktion
zu aromatischen Verbindungen oder Eigenalkylierung (Cyclisierung) werden
die ungesättigten Oligomere
der Styrolverbindung zu gesättigten
Verbindungen umgesetzt, die keine ungesättigte Kohlenstoff Kohlenstoff
Doppelbindung aufweisen.
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Folglich wird der Anteil der ungesättigten
Komponenten im Reaktionsgemisch durch die Reaktion im zweiten Reaktor 3 reduziert.
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Die im zweiten Reaktor 3 verwendeten
festen Säurekatalysatoren
entsprechen denen bzw. sind denen ähnlich, die in dem vorangehenden
ersten Reaktor 1 verwendet werden. Im Vergleich zu Zeolithen
mit Molekularsiebfunktion wie Zeolith Y, ultrastabilem Zeolith Y,
Mordenit, ZSM-5 und ZSM-12 werden allerdings feste Säurekatalysatoren
bevorzugt, die im Wesentlichen keine Formselektivität aufweisen.
Solche festen Säurekatalysatoren
werden beispielhaft verkörpert
durch Ton, feste Säurekatalysatoren
von synthetischen oder natürlichen,
amorphen Metalloxiden wie Silica-Aluminiumoxid, und Kationenaustauscherharz
wie z. B. sulfoniertes, vernetztes Polystyrol (Handelsname: Amberlyst).
Unter diesen ist der feste Säurekatalysator
aus amorphem Metalloxid bevorzugt.
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Jeder kontinuierliche Betrieb und
Chargenbetrieb kann für
die Reaktion im zweiten Reaktor 3 übernommen werden. Weiterhin
kann der Reaktor sowohl vom Rührtyp
als auch vom Festbettdurchflusstyp sein, wobei Letzterer bevorzugt
demjenigen aus dem ersten Reaktor entspricht.
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Die Reaktionsbedingungen können in
Bereichen liegen, die denjenigen des ersten Reaktors entsprechen.
Beispielsweise liegt die Reaktionstemperatur im Bereich von 40 °C bis 300°C. Der Reaktionsdruck
kann so gewählt
werden, dass das Reaktionssystem in der flüssigen Phase verbleibt. In
der üblichen
Praxis wird ein Reaktionsdruck im Bereich von 0,01 bis 10 MPa ausgewählt. Wenn
die Reaktion im Festbettdurchflusstyp durchgeführt wird, liegt die WHSV im
Bereich von 0,1 bis 200 Std.–1 auf der Basis der
Durchflussgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials, das durch die Leitung 5 strömt.
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In der Zeichnung wird ein Reaktor
vom Festbettdurchflusstyp als zweiter Reaktor 3 dargestellt.
Der Abfluss des zweiten Reaktors 3 wird einer Destillationssäule 4 über eine
Leitung 8 zugeführt.
Nach der Destillation wird eine Fraktion entfernt, die das erwünschte Addukt
von aromatischer Verbindung/Styrolverbindung enthält. Durch
das erfindungsgemäße Verfahren
kann die Fraktion, die das Addukt von aromatischer Verbindung/Styrolverbindung
wie z. B. Diarylalkan mit geringerem Gehalt an ungesättigten
Komponenten enthält,
problemlos durch Destillation als ein industrielles Trennverfahren
erhalten werden. Die Destillation kann unter herkömmlichen
Bedingungen, wie sie in der industriellen Praxis üblich sind,
durchgeführt
werden. Insbesondere kann die Destillation unter Verwendung einer
gepackten Säule,
befüllt
mit optionalem Füllmaterial,
unter den Bedingungen von 2 bis 200 theoretischen Böden, einem
Rücklaufverhältnis von
0,1 bis 50 und einem Druck von 10 Pa bis 100 kPa durchgeführt werden.
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In der Destillationssäule 4 wird übermäßig zugeführte aromatische
Verbindung und, sofern notwendig, nicht ummgesetztes Styrol abgetrennt
und zurückgewonnen,
gefolgt von der Kombination bzw. Zusammenführung in der Leitung 5 über eine
Leitung 10 durch einen optionalen Aufbewahrungsbehälter (nicht
gezeigt). Anschließend
folgt die Zurückführung in
den ersten Reaktor 1 über
eine Leitung 6. Um solche nicht umgesetzten Komponenten
zurückzugewinnen,
kann die Destillationssäule 4 in
Form von in Reihe angeordneten oder von parallel angeordneten mehrstufigen
Destillationssäulen
vorliegen.
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Die Fraktion, enthaltend aus einer
Leitung 9 entferntes Addukt von aromatischer Verbindung/Styrolverbindung,
enthält
weniger ungesättigte
Komponenten, so dass die Reduzierung der thermischen Stabilität und der
Oxidationsstabilität
kaum vorkommt. Daher ist sie für
die Herstellung von Isolieröl
und verschiedenen Arten von industriellen Kohlenwasserstofflösungsmitteln
wie z. B. ein Lösungsmittel
für kohlenstofffreies
Kopierpapier verwendbar.
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Geeignetstes
Verfahren für
die Ausführung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird unter
Bezugnahme auf Beispiele eingehender beschrieben.
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Beispiel
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Der erste Reaktor 1 vom
Festbetttyp, wie er in 1 gezeigt
wird, wurde mit 2 g Silica-Aluminiumoxid (Handelsname:
IS-28, hergestellt von Mizusawa Industrial Chemicals Co., Ltd.)
befüllt.
20 g/Std. eines Gemisches aus Ausgangsmaterialien (molares Verhältnis von
Cumol zu Styrol = 10 : 1) wurden dem Reaktor zugeführt und
es erfolgte ein kontinuierlicher Betrieb mit einer Zurückführungsgeschwindigkeit
von 400 g/Std., um eine Reaktion bei einer Temperatur von 150°C und einem
Druck von 1 MPa zu bewirken.
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20 g/Std. des Reaktionsgemisches,
das 1-Phenyl-1-cumenylethan und nicht umgesetztes Styrololigomer
enthielt, wurden aus dem Auslass des ersten Reaktors entfernt und
zunächst
in einem Aufbewahrungsbehälter
(nicht gezeigt) gelagert.
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Das Reaktionsgemisch im Aufbewahrungsbehälter wurde
einer Gaschromatographieanalyse unterzogen und der Gehalt an 1-Phenyl-1-cumenylethan
und Styroldimer wurde auf der Grundlage dieser Ergebnisse abgeschätzt. Außerdem wurden
die nicht umgesetzten Komponenten aus demselben Reaktionsgemisch
abdestilliert, welches einer Bromzahlanalyse als Index für den Gehalt
an Verbindungen mit ungesättigten
Doppelbindungen unterworfen wurde. Die Ergebnisse werden in der
nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt.
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Im nächsten Schritt wurden 10 g/Std.
des Reaktionsgemisches aus dem obigen Aufbewahrungsbehälter entnommen
und dem zweiten Reaktor 3 vom Festbettdurchflusstyp zugeführt, der
mit 1 g Silica-Aluminiumoxid (Handelsname: N632L, hergestellt von
Nikki Chemical Co., Ltd.) befüllt
war. Die weitere Reaktion wurde bei einer Temperatur von 150°C und einem
Druck von 0,5 MPa durchgeführt.
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In der gleichen Weise wie der Abfluss
des ersten Reaktors wurde auch das Reaktionsgemisch des zweiten
Reaktors einer Analyse und Messung unterzogen. Die Ergebnisse werden
in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel
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Der erste Reaktor wurde in gleicher
Weise betrieben wie im vorstehenden Beispiel, allerdings mit dem Unterschied,
dass die Zurückführungsleitung 2 für den ersten
Reaktor 1 unterbrochen wurde. Der erste Reaktor 1 vom
Festbetttyp, wie er in 1 gezeigt
wird, wurde mit 2 g Silica-Aluminiumoxid (Handelsname: IS-28, hergestellt
von Mizusawa Industrial Chemicals Co., Ltd.) befüllt. 20 g/Std. eines Gemisches
aus Ausgangsmaterialien (molares Verhältnis von Cumol zu Styrol =
10 : 1) wurden dem Reaktor zugeführt
und es erfolgte ein kontinuierlicher Betrieb bei einer Temperatur
von 150°C
und einem Druck von 1 MPa.
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Das aus dem ersten Reaktor erhaltene
Reaktionsgemisch wurde in gleicher Weise wie im vorstehenden Beispiel
einer gaschromatographischen Analyse unterzogen und die Zusammensetzung
des Reaktionsprodukts wurde abgeschätzt. Die Ergebnisse werden
in Tabelle 1 gezeigt. Da der Gehalt an Styroldimer im Reaktionsprodukt übermäßig groß war, wurde
die Bestimmung der Bromzahl nicht durchgeführt.
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Industrielle Anwendbarkeit
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In Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist es möglich,
die Styrolverbindung im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren in höherer Konzentration
dem Reaktionssystem zuzuführen.
Daraus resultiert, dass eine bestimmte Menge des Produkts mit kleinerer
Ausrüstung
hergestellt werden kann und die Kosten für den Betrieb reduziert werden
können.
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Weiterhin kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
die Fraktion, die das Addukt aus aromatischer Verbindung/Styrolverbindung
wie Diarylalkan mit einem geringeren Gehalt an ungesättigten
Komponenten, d. h. geringer Bromzahl enthält, unter Verwendung eines
industriellen Trennverfahrens wie Destillation problemlos bei niedrigen
Kosten erhalten werden.