本发明涉及一种用氟化氢生产长链烷基苯的方法,属于长链烷基苯合成领域。
背景技术:
长链烷基苯是长链烷基苯磺酸盐清净剂主要原料,润滑油清净剂是车用油及船用油中非常重要的成分,主要作用是使润滑油使用过程中生成的不溶性物质呈胶体悬浮状态,避免进一步形成积炭、漆膜或油泥,使发动机内部保持清洁,油压更稳,动力更强劲,排放更环保。因技术原因,长期以来国内长链烷基苯主要靠进口。近几年,几家国内生产商开始采用固体酸或离子液体技术生产长链烷基苯,但产品品质不佳、副产物多,无法替代进口产品用于高端市场。同时产生大量的废固体催化剂及酸液,不符合绿色清洁生产的大趋势,所以国内外目前急需高品质长链烷基苯。
技术实现要素:
本发明针对现有技术中存在的不足,提供了一种用氟化氢生产长链烷基苯的方法,以解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种用氟化氢生产长链烷基苯的方法,包括以下步骤:将烯烃与苯进行混合,加入氟化氢进行烷基化反应后,分层、提馏、解析,即可得到c14-24烷基苯。
进一步的,所述烯烃为碳原子数14-24的单碳数或多碳数烯烃。
进一步的,所述烯烃为c14-24烯烃。
进一步的,所述苯和烯烃的摩尔比为1-20:1。
进一步的,所述烯烃与苯的总体积与氟化氢的体积比为1:0.5-5。
进一步的,所述烷基化反应的温度为30-75℃,反应压力为0.4-1.3mpa。
进一步的,上述生产方式可采用间歇式或连续式的生产方式进行。
间歇式生产方式的步骤如下:烷基化反应10-60min后停止搅拌,静置待物料分层后,将上层物料分离、蒸馏后,即可得到c14-24烷基苯。
连续式生产方式的步骤如下:将烷基化反应完毕后的物料进行分层,将上层物料分离、蒸馏后,即可得到c14-24烷基苯。
本发明中氟化氢质量浓度≥99.9%,为液态氟化氢。
本发明采用的氟化氢为液体氟化氢,本产品为c14-24烷基苯,分子式为cnh2n+1-c6h5,化学式为
本发明公开了一种用氟化氢生产长链烷基苯的方法,合成工艺路线如下所示:
本发明适用于烷基链为碳原子数14-24的单碳数烷基苯或多碳数烷基苯混合物的生产。
由于采用了以上技术,本发明较现有技术相比,具有的有益效果如下:
本发明提供了一种用氟化氢生产长链烷基苯的方法,采用氟化氢烷基化工艺生产长链烷基苯,反应转化率高,催化剂循环使用,清洁高效,产品品质优于其他工艺产品品质;反应收率高,其收率大于99%,反应选择性好,副产物少,无需分离,反应后处理简单,hf、苯易分离去除,具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐明本发明。
实施例1:间歇式生产工艺
一种用氟化氢生产长链烷基苯的方法,包括以下步骤:
(1)将10kgc14-24烯烃与21kg苯在反应容器内于33℃下进行混合;
(2)向步骤(1)的混合物中加入70kg氟化氢,并在33℃、0.85mpa下搅拌混匀,并进行烷基化反应;
(3)烷基化反应30min(温度无明显上升后)后停止搅拌,静置待物料分层后,将上层物料分离,蒸馏除去未反应苯及少量氟化氢后即可得到c14-24烷基苯。
所述步骤(2)中氟化氢质量浓度≥99.9%,为液态氟化氢。
实施例2:连续式生产工艺
一种用氟化氢生产长链烷基苯的方法,包括以下步骤:
(1)将50kg/hc14-24烯烃、106kg/h苯与264kg/h氟化氢送入至混合器内,在35℃,0.75mpa下进行混合;
(2)将混合后的物料送入至烷基化反应器内,并在35℃,0.75mpa下进行烷基化反应;
(3)将烷基化反应后的产物通入至酸分层器内进行分层;
(4)将分层后的上层物料通入分馏塔进行分离,除去未反应苯及少量氟化氢后,即可得到c14-24烷基苯。
(5)酸分层器内下层物料氟化氢经再生后可循环使用。
所述步骤(2)中氟化氢质量浓度≥99.9%,为液态氟化氢。
实施例3:连续式生产工艺
一种用氟化氢生产长链烷基苯的方法,包括以下步骤:
(1)将300kg/hc20-24烯烃、796kg/h苯与2460kg/h氟化氢送入至混合器内,并在40℃下进行混合;
(2)将混合后的物料送入至烷基化反应器内,并在40℃,0.65mpa下进行烷基化反应;
(3)将烷基化反应后的产物通入至酸分层器内进行分层;
(4)将分层后的上层物料通入分馏塔进行分离,除去未反应苯及少量氟化氢后,即可得到c20-24烷基苯。
(5)酸分层器内下层物料氟化氢经再生后可循环使用。
所述步骤(2)中氟化氢质量浓度≥99.9%,为液态氟化氢。
实施例4:对比实施例
(1)将10kgc20-24烯烃与31kg苯(苯烯摩尔比12:1)注入高压釜,边搅拌边升温至80℃;
(2)待温度恒定后向步骤(1)的混合物中加入0.08kg离子液体催化剂(离子液体与烯烃质量比0.008:1),保持反应温度80℃、压力0.4-1.3mpa下混匀;
(3)反应1-1.5h后,停止加热,降温至40℃出料。常压蒸出大部分过量苯,再减压蒸去残余苯后,沉降12h分离剩余催化剂,即可得到c20-24烷基苯。
实施例1-4的反应条件如下表所示:
将实施例1-4生成的产物进行高碳烷基苯分析,结果如下:
上述实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围,即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。