烷基化的芳族化合物生產制造技術

本文公開的是用于通過使包含可烷基化芳族化合物、烷基化劑和痕量的水和雜質的進料物流在第一和第二烷基化催化劑存在下接觸來生產烷基化的芳族化合物的方法，其中為了改善這樣的烷基化催化劑的周期時間而除去所述水和雜質。水和一部分雜質被在脫水區除去。具有第一烷基化催化劑的第一烷基化區用于脫除雜質如含氮化合物和其它物質的較大部分和烷基化所述可烷基化芳族化合物的較小部分，在一些實施方案中所述第一烷基化催化劑是大孔分子篩。第二烷基化區用于脫除雜質的較小部分和烷基化所述可烷基化芳族化合物的較大部分，在一些實施方案中所述第二烷基化區是中孔分子篩。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開涉及由包含烷基化劑、可烷基化芳族化合物以及痕量的水和雜質的進料物流生產烷基化的芳族化合物的方法。
技術介紹
烷基化的芳族化合物，例如枯烯、乙基苯和仲丁基苯，經常通過可烷基化芳族化合物(例如苯)和烷基化劑(例如烯烴，如乙烯、丙烯和丁烯)在酸性分子篩催化劑(例如沸石)存在下的液相烷基化反應生產。液相芳族化合物烷基化方法經常導致降低的操作成本和比較早的氣相技術少的所產生的不希望的副產物(例如二甲苯)。可以被用于這樣的液相芳族化合物烷基化反應的酸性分子篩催化劑包括沸石β，沸石 Y，沸石 ω，ZSM-5, ZSM-12, MCM-22，MCM-36，MCM-49，MCM-56，MCM-58，MCM-68，UZM-8， 八面沸石，絲光沸石，多孔性結晶硅酸鎂，和鎢酸鹽改性的氧化鋯(例如Zr (WO4)2),所有這些都是本領域中已知的。液相芳族化合物烷基化反應的操作(尤其是在相對低的溫度下)導致更大的催化劑對可烷基化芳族化合物或烷基化劑進料物流中痕量雜質(例如“催化劑毒物”)的敏感性。這樣的雜質經常導致更頻繁的催化劑再生要求和降低的催化劑最終壽命(之后必須替換)。催化劑替換經常涉及工藝停車、損失的生產和顯著的成本。各種方法已經被開發，用于預處理芳族化合物和/或烷基化劑進料物流，以脫除催化劑毒物。這些方法包括蒸餾、吸附和萃取。美國專利號6，313，362 (Green)教導了芳族化合物烷基化方法，其中在液相烷基化之前，使烷基化產物與大孔分子篩催化劑如MCM-22在液相步驟中接觸，以脫除雜質。教導被脫除的雜質包括烯烴，二烯烴，苯乙烯，含氧有機化合物，含硫化合物，含氮化合物，和低聚物。美國專利號4，358，362 (Smith)教導了通過使含有催化有害的雜質的進料物流與沸石吸著劑接觸來提高沸石催化劑催化活性的方法。該公開使用具有大于12的Si/Al比、10至12元環以及I和12之間的約束指數的吸著劑，優選ZSM-II。美國專利號5，030，786 (Shamshoum)教導了生產乙基苯的方法,其中通過降低在進至反應器的進料中水的濃度來增加催化劑壽命。美國專利號5，744，686 (Gajda)教導了通過使芳族烴物流與具有小于約5. 5埃的平均孔徑大小的選擇性吸附劑接觸來從所述物流中脫除氮化合物的方法。所述選擇性吸附劑是選自下組的非酸性分子篩孔封閉的沸石4A，沸石4A，沸石5A，硅沸石，F-硅沸石，ZSM-5，和它們的混合物。美國專利號6，297，417 (Samson)中教導了用于制備烷基化苯的方法。所述方法包括使苯原料與固體酸如酸性粘土或酸性沸石在預處理區在約130°C和約300°C之間的溫度接觸，以改善烷基化和烷基轉移催化劑的壽命。美國專利號6，355，851 (Wu)教導了沸石催化的枯烯合成方法，其中苯原料與“熱的”粘土床接觸，接著蒸餾所述苯原料以將苯與在所述熱粘土處理過程中由烯烴毒物形成的更高分子量的材料分離，接著進行“冷的”粘土處理，其中所述苯蒸餾物與環境溫度的粘土接觸。丙烯原料通過與氧化鋁接觸以脫除痕量鈉化合物和濕氣，與分子篩接觸以脫除水，和與兩種改性的氧化鋁接觸以脫除其它催化劑毒物來預處理。所述預處理的丙烯和苯原料然后在沸石催化劑存在下反應以形成枯烯，沒有引起催化劑活性的快速降低。PCT公布的申請W00214240 (Venkat)教導了通過使芳族原料與孔徑大小大于5. 6埃的分子篩在低于130°C的溫度下接觸，來脫除所述芳族原料中的極性污染物。美國專利號6，894，201 (Schmidt)教導了在烷基化之前使用吸附堿性有機氮化合物的常規的吸附劑床和吸附弱堿性氮化合物如腈的酸性分子篩的熱吸附劑床從烷基化底物如苯中脫除氮化合物。Schmidt教導到，水有助于弱堿性氮化合物的吸附，和使來自分餾塔的、具有升高的溫度和合適的水濃度的烷基化底物物流進入所述熱吸附劑床可能是有利的。美國專利號7，199，275 (Smith)教導了烴轉化方法，其中部分脫水的烴原料與至 少兩種不同的分子篩材料接觸，所述至少兩種不同的分子篩材料包括具有小于約5的Si/Al摩爾比的第一分子篩和具有大于約5的Si/Al摩爾比的第二分子篩。Smith還教導了其中這樣的原料與具有至少約6埃的孔的第一分子篩和具有小于約6埃的孔的第二分子篩接觸的方法。這些現有的參考文獻沒有描述通過與烷基化催化劑接觸的進料物流烷基化，其中所述進料物流含有可烷基化芳族化合物、烷基化劑和痕量的水和雜質，并且所述水和雜質的一部分在所述進料物流被烷基化的同時被脫除。所述進料物流中水和雜質的存在不利地影響烷基化方法中烷基化催化劑的催化活性和周期時間。因此，需要用于生產烷基化的芳族化合物的改進方法，該方法通過使這樣的進料物流與第一烷基化催化劑接觸和然后與不同的第二烷基化催化劑接觸以脫除水和雜質的一部分和烷基化所述可烷基化芳族化合物的一部分來進行，使得水和雜質對這樣的烷基化催化劑的活性和周期時間的不利影響減輕。本公開滿足這一需要和其它需要。本公開的概述本公開描述了由包含烷基化劑、可烷基化芳族化合物和痕量的水和雜質的進料物流生產烷基化的芳族化合物的方法。水和任選地一部分雜質被在脫水區脫除。在反應性保護床中，所述脫水的物流和烷基化劑與第一烷基化催化劑接觸，和然后與不同的第二烷基化催化劑接觸，其中任何剩余雜質在該物流被烷基化的同時被脫除。或者，在非反應性保護床中，所述脫水的物流與第一催化劑接觸，其中任何剩余雜質被脫除，和然后該物流通過與烷基化催化劑接觸而用烷基化劑烷基化。在一些實施方案中，在所述第一烷基化區中的所述第一烷基化催化劑是大孔分子篩。在一些實施方案中，在所述第二烷基化區中的所述第二烷基化催化劑是中孔分子篩或MCM-22家族的材料。盡管不想要被任何理論束縛，據信所述脫水步驟降低水的濃度和任選地降低所述可烷基化芳族化合物進料中雜質的水平。所述雜質的一部分被與所述水的一部分同時除去。這使得所述第一烷基化步驟能夠脫除含在所述可烷基化芳族化合物進料中的剩余雜質如含氮物質和其它物質的一部分，優選主要部分，和將所述可烷基化芳族化合物的一部分燒基化。優選地，所述剩余雜質的至少80重量％,至少70重量％或至少60重量％被脫除。所述第二烷基化步驟又起到脫除所述剩余雜質的一部分和將所述可烷基化芳族化合物的主要部分烷基化的作用。優選地，所述可烷基化芳族化合物的至少80重量％，至少70重量％或至少60重量％被用烷基化劑烷基化。所生產的烷基化的芳族化合物主要包含單烷基化的芳族化合物，在所述烷基化反應區中同時產生痕量的多烷基化的芳 族化合物。所述多烷基化的芳族化合物然后可以通過在烷基轉移步驟中與另外的可烷基化芳族化合物在分開的烷基轉移催化劑存在下接觸而被轉化成附加的單烷基化的化合物。附圖描述附圖說明圖1-8是按照本公開實施方案的、用于生產烷基化芳族化合物的方法的各工藝流程圖。優選實施方案的詳細描述定義本文中使用的術語“可烷基化芳族化合物”是指可以接收烷基基團的芳族化合物。可烷基化芳族化合物的一個非限制性實例是苯。本文中使用的術語“烷基化劑”是指可以給予可烷基化芳族化合物烷基基團的化合物。烷基化劑的非限制性實例是乙烯、丙烯和丁烯。另一個非限制性實例是任何能夠給予可烷基化芳族化合物烷基基本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·J·文森特，V·南達，M·布翰達卡，B·瑪爾茲，T·E·埃爾頓，
申請(專利權)人：埃克森美孚化學專利公司，斯通韋伯斯特程序技術股份有限公司，
類型：
國別省市：