制备高可溶性线性烷基苯磺酸盐的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备具有可调节的２－苯基异构体含量和极低磺化颜色的高可溶性直链烷基苯磺酸盐的方法，其中使用了基于高度稳定的固体催化剂的催化剂系统，该催化剂对直链单烷基化合物具有高度选择性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及催化烷基化反应，特别涉及沸石型催化剂。 现有技术烷基芳族化合物是在许多工业领域中(例如增塑剂、聚合物材料、 杀虫剂领域)、在农业中防止肥料结块、在纺织品和编织物的制造中、 在皮革和皮毛工业中、在除草剂中、在工业清洗方法中、在摄影工业 中、在粘合剂的制造中和在灭火产品(例如湿润剂)中、在从物质表面除去灰尘和油脂的电化学法中，和在生物降解洗涤剂中(Surfactant in Consumers Products, Theory, technology and Application(消费品中的表 面活性剂，理论、技术和应用),由J. Falbe主编，Springer Verlag, 1987) 用作原料物质的重要家族。石化工业中通常使用的生产烷基芳族化合物(特别是用于洗涤剂 应用的烷基芳族化合物)的方法由以下步骤组成将线性链烷烃脱氢以 获得线性单烯烃，且随后用所述单烯烃将苯烷基化。线性烷基苯磺酸 盐(LAS)是通过线性烷基苯(LAB)的磺化和相应磺酸(HLAS)的后续中 和而生产的。该方法中使用的线性烯烃具有九到十六个碳原子。所述 烷基化步骤是在液相中、在存在Friedel-Craft型催化剂(例如氢氟酸) 的情况下发生的。HF法已众所周知且^皮商业应用，其生产高产率(以 重量计，>99%)的LAB且对2-苯基异构体具有较低的选择性(低于 20%)。完整的生产LAB的方法已在Handbook of Petroleum Refining Process(石油精炼法手册)中描述，其由Robert A. Meyers出版,l兆6， p.1-23,作为参考将其合并到此文中。美国专利第5,276,231号描述了 LAB生产方法中的中间步骤，例如选择性氢化在链烷烃的脱氢中形成的二烯属副产物和从脱氬步骤的流体中去除非线性副产物。HF的使 用有一些缺点，因为由于其腐蚀性而需要仔细操作和特殊设备，这就 转变成固定成本和操作成本的增加，因此已尝试开发基于固体并具有 酸性特征的替代性催化剂。现有技术记载了用于苯基烷生产的许多固体酸性催化剂的使用， 例如合成八面沸石(沸石X和Y)、沸石L、 ZSM-5、 ZSM-18、 ZSM-20、 丝光沸石和菱钾沸石(offretite)。使用几种类型的沸石、无定形硅石-氧化铝(amorphous silica-alumina)和其他类型的材料作为烷基化催化 剂的新近研发成果已被描述用来生产2-苯基异构体含量以重量计在 20%到80%范围内的LAB(J丄.Berna Tejero, A. Moreno Danvila美国专 利第5,157,158, 1992;和J丄.G. De Almeida, M. Dufaux, Y. Ben Taarit和 C. Naccache, Journal of the American Oil Chemist's Society(美国油类"f匕 学家协会期刊)，Vol. 71, no.7, 675-694, 1 1994)。此处提及的作为催化Meier, D.H.Olson和C.H. Baerlocher,第5次修订版,2001, Elsevier的分类中^皮详细"i兌明。一种可被用作这种类型反应中的催化剂的结晶铝硅酸盐即是被 命名为沸石Y的一种FAU家族中的沸石类型，其组成如下Na56:250H2O沸石Y具有多孔的三维结构，孔洞在x、 y和z平面上相互垂直 排列。孔径很大，约7.4A,〗艮设孔是由12元氧环限定的，导致产生 直径为12.5A的大的空腔。其结构包括通过共同氧原子而相互结合在 一起的Si02四面体和A104四面体的三维网络。当四价硅离子被包含 硅四面体的硅网络中的三价铝原子同构地(isomorphically)取代时，所 产生的净负电荷必须用邻近的阳离子，例如质子来稳定。后者可通过 水离解而产生，并在铝原子上形成羟基。所产生的结构是布朗斯台德 酸(C.N. Satterfield, Heterogeneous Catalysts in Practice(实践操作中的多 相催化剂)，McGraw-Hill Inc. 1980,笫152页)。如果后者^皮加热，结构水(water of constitution)被分离出，布朗斯台德酸性点被转化成路易斯 酸性点。脱水的沸石根据离子交换条件和热处理条件可表现出布朗斯 台德酸性点和路易斯酸性点。由于它们的微孔性结构，与在烷基化中 使用的基于无定形硅石-氧化铝的标准催化剂相比，沸石每固体表面积 可产生更多数量的可进入的(accessible)酸性点。在实践中，当使用固体酸性催化剂来烷基化芳族化合物时，特別 是当反应在高转化条件下进行且所述芳族化合物是苯时，会形成二烷 基化和单烷基化的产物。除了酸性外，沸石Y还具有与催化活性相关的另外的重要性质。由于它们的晶体结构，沸石通道(zeolitic channel) 或孔洞很微小，所以它们减小的尺寸和它们的分子构造在反应的选择 性方面具有特别的效果，因为它们可防止形成更大体积的化合物，例 如某些类型的重质烷基化物，也称为二烷基苯。这种作用被命名为尺 寸4非阻选4奪')"生(size exclusion selectivity)。众所周知，稀土元素的存在可大大影响沸石材料中酸性点的强度 和密度。(L.B Zinner, K. Zinner, M. Ishige和A.S. Araujo, Catalytic activity of lanthanide-doped Y zeolite on the alkylation of benzene with 1-dodecene model reaction(掺杂镧系元素的Y沸石在苯与l-十二碳烯 烷基化模型反应上的催化活性)，Journal of Alloys and Compunds, 193, 65-67, 1993)。与稀土元素交换的铝硅酸盐是一种核心结构被改变的活 性结晶催化剂，因为其具有化学吸附的或离子性结合的稀土金属阳离 子。可从单金属的盐提供稀土阳离子，或者优选从不同金属的盐的混 合物提供，所述盐的混合物例如轻稀土元素氯化物或氯化钕镨(La、 Ce、 Pr、 Nd， CAS:l 1098-090-1)。在大多数应用中，优选稀土元素混 合物，因为它们可容易地从商业上获得且比纯化的稀土金属更经济。 P.B.Venua等在Journal of Catalysts, 4, 81-98, 1966中发表了高酸性固 体催化剂对于苯与烯烃的烷基化的潜在用途，其中高酸性固体催化剂 例如与稀土金属离子交换的沸石X和Y型的八面沸石，其被命名为 REY和REX。巴西专利，Deten Ouimica S.A.的P.I. no. 9204326-7展示了基于八面沸石的催化剂的应用，所述八面沸石具体为沸石Y，其用Ca和镧系元素活化，所述镧系元素具体为La、 Ce、 Nd或Gd。该 专利要求保护一种在固液间歇式反应器中的方法，该方法在全混合条 件下操作，其使用超强酸催化剂，并在低至8(TC的温度操作。另一种经常在这些反应中使用的烷基化催化剂是具有MOR型结 构的沸石，即丝光沸石，其特点是SKVAl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获得具有以重量计在１８％－７０％之间的可调节的２－苯基异构体含量的高可溶性烷基芳族磺酸盐的方法，该方法是通过芳族化合物与纯化的烷基化剂的催化烷基化实现的，所述方法包括以下步骤：　ｉ）催化脱氢线性链烷烃进料；　ｉｉ）将在步骤ｉ ）中作为副产物产生的二烯烃选择性氢化成单烯烃；　ｉｉｉ）纯化在步骤ｉｉ）中获得的粗烷基化剂，分离出包含在步骤ｉｉ）的流出液中的非线性产物；　ｉｖ）处理在步骤ｉｉｉ）中提取的非线性产物以形成水溶助长剂前体；　ｖ）通过结合以下 烷基化法，将芳香烃用存在于纯化的烷基化剂中的单烯烃烷基化：　ａ）使用产生２－苯基异构体含量以重量计最多为２０％的粗线性烷基芳族化合物的催化剂的烷基化法　ｂ）使用产生２－苯基异构体含量以重量计最少为２０％的粗线性烷基芳族化合物的催 化剂的烷基化法　ｖｉ）分馏步骤ｖ）的流出液以分离未反应的芳族化合物、链烷烃和线性烷基芳族化合物的最重质副产物；　ｖｉｉ）纯化来自步骤ｖｉ）的线性烷基芳族化合物的馏分；　ｖｉｉｉ）磺化在步骤ｖｉｉ）中获得的纯化的线性烷基芳族 化合物；　ｉｘ）中和在步骤ｖｉｉｉ）中产生的线性烷基磺酸；　其特征在于，产生以重量计最多为２０％的２－苯基异构体的催化剂包含ＦＡＵ型沸石、以重量计在０．０１％－０．１５％之间的至少一种选自Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ或Ｃａ的金属和以重量 计在０．１％－８％之间的至少一种选自Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ或Ｅｕ的稀土金属；且特征在于，产生以重量计最少为２０％的２－苯基异构体的催化剂包含ＭＯＲ型沸石、以重量计在０．０１％－０．２％之间的至少一种选自Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ或Ｃａ的金属、最多０．０１％的Ｎａ，和以重量计在０－０．５％之间的至少一种选自Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ的金属。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：JL冈卡尔夫斯艾梅达，JL伯纳特杰罗，
申请(专利权)人：西班牙石油化学公司，
类型：发明
国别省市：ES[西班牙]