使用混合烯烃流股作为烷基化剂生产枯烯和/或仲丁苯的方法技术

本发明专利技术涉及生产枯烯和/或仲丁苯的方法，包括在选择性烷基化催化剂存在下在选择性烷基化条件下使苯与包含乙烯和烷基化剂的混合烯烃流股接触。

The use of mixed olefin flow as alkylating agent to produce alkene and / or secondary butadiene

The invention relates to the production of cumene and / or SEC butadiene, which includes contacting benzene with the mixed olefin stream containing ethylene and alkylating agent under the condition of selective alkylation in the presence of selective alkylation catalyst.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用混合烯烃流股作为烷基化剂生产枯烯和/或仲丁苯的方法
本专利技术涉及生产枯烯(异丙苯，cumene)和/或仲丁苯的方法，所述方法包括在选择性烷基化催化剂存在下在选择性烷基化条件下使苯与包含乙烯和烷基化剂的混合烯烃流股接触。
技术介绍
所述苯衍生物枯烯或仲丁苯的商业生产包括使用丙烯或丁烯作为烷基化剂使苯发生烷基化；参见，例如，Hwang和Chen(2010)CumeneKirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology1-10。用于生产枯烯或仲丁苯的常规方法的特征在于不向所述反应器中进料乙烯，因为这会导致所述乙烯与苯生成乙苯的不希望的副反应。然而，生产低级烯烃，例如，丙烯和异丁烯的许多方法也会生成乙烯。因此，在所述丙烯和/或丁烯能够用作生产枯烯和/或仲丁苯的常规方法中的烷基化剂之前，需要将所述乙烯从所述丙烯和/或丁烯中分离出来。乙烯的这种分离是成本高昂且耗能的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供选择性生产枯烯和/或仲丁苯的改进方法，其不需要将所述乙烯从所述丙烯和/或丁烯中分离出来。上述问题的解决方案通过提供如下所述和如权利要求书中所表征的所述实施方式实现。因此，本专利技术提供了用于生产枯烯和/或仲丁苯的方法，所述方法包括在选择性烷基化催化剂的存在下在选择性烷基化条件下使苯与包含乙烯和烷基化剂的混合烯烃流股接触，其中所述烷基化剂是丙烯和/或丁烯，并且其中所述选择性烷基化催化剂包含具有3D笼形结构(3Dcagestructure)的12-环结构类型的沸石，而所述选择性烷基化条件包括至少10h-1的重时空速(weighthourlyspacevelocity)，1000～5000kPa的压力，和100～250℃的温度。在本专利技术的上下文中，令人惊讶的是发现，通过专门选择包含具有3D笼形结构的12-环结构类型的沸石的烷基化催化剂和包括至少10h-1的重时空速，1000～5000kPa的压力和100～250℃的温度的烷基化条件，所述烷基化反应具有非常高的枯烯和/或仲丁苯选择性和非常低的乙苯选择性。这使得特别是即使包含乙烯的混合烯烃流股用作所述方法的进料而提供所述烷基化试剂，也能够生产枯烯和/或仲丁苯。在本专利技术的方法中，所述乙苯产率优选小于0.2％。所述术语“芳族烃”或“芳族化合物(aromatics)”在本领域中是非常熟知的。因此，所述术语“芳族烃”涉及具有显著大于假定的局部结构(例如，凯库勒(Kekulé)结构)稳定性(由于离域)的环状共轭烃。确定给定烃的芳香性的最常见方法是在所述1HNMR谱中观察纬向性(diatropicity)，例如，苯环质子在7.2～7.3ppm范围内存在化学位移。正如本文所用，所述术语“C#烃”或“C#”，其中“#”是正整数，意在描述具有#个碳原子的所有烃。此外，所述术语“C#+烃”意在描述具有#个或更多个碳原子的所有烃分子。因此，所述术语“C9+烃”意在描述具有9个或更多个碳原子的烃的混合物。因此，所述术语“C9+烷烃”则涉及具有9个或更多个碳原子的烷烃。因此，本专利技术的方法涉及在选择性烷基化催化剂存在下在选择性烷基化条件下使苯与包含乙烯和烷基化剂的混合烯烃流股接触。本专利技术的所述选择性烷基化方法需要选择“选择性烷基化催化剂”。这种选择性烷基化催化剂包含具有3D笼型结构的12-环结构类型的沸石。这些特定的硅铝酸盐沸石是本领域技术人员所熟知的。其特性的综述，例如，由《沸石框架类型图册》(AtlasofZeoliteFrameworkTypes)，第5版(Elsevier,2001)中16卷第811-853页的MolecularSievesinKirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology这章中提供。因此，所述12-环结构类型的沸石，比如例如，β-沸石或沸石Y，特征还在于它们具有3D笼型结构。具有3D笼型结构的沸石在本领域中是众所周知的；请参阅上述引文《沸石框架类型图册》(AtlasofZeoliteFrameworkTypes)。因此，所述术语“具有3D笼型结构的沸石”涉及具有在所述三维空间的所有3个方向上取向的孔道的沸石。具有仅在所述三维空间的一个方向上取向的孔道的沸石是具有1D笼型结构的沸石。具有沿所述三维空间的2个方向取向的孔道的所述沸石是具有2D笼型结构的沸石。优选本专利技术方法中使用的沸石进一步具有的孔径。优选本专利技术的方法中使用的所述沸石选自由β-沸石和沸石Y组成的组中。取决于它们的框架结构的所述二氧化硅与氧化铝比率，合成的八面沸石被分成沸石X和沸石Y。在X沸石中比率为2～3，在Y沸石中这个比率是3或更高。因此，沸石Y是其框架中二氧化硅与氧化铝的摩尔比(SiO2/Al2O3摩尔比)为3或更高的合成八面沸石。优选所述选择性烷基化催化剂中的沸石是所谓的氢形式，这意味着其钠或钾含量非常低，优选低于0.1，0.05，0.02或0.01wt-％；更优选钠的存在量低于检测极限。包含于所述选择性烷基化催化剂中的所述沸石的所述SiO2/Al2O3摩尔比优选为1～100，更优选为1～50，而最优选为1～40。本专利技术的所述选择性烷基化方法需要选择“选择性烷基化条件”。这种选择性烷基化条件包括至少10h-1的重时空速，1000～5000kPa的压力和100～250℃的温度。优选所述选择性烷基化条件包括10～80h-1的重时空速，200～3500kPa的压力和120～250℃的温度。更优选所述选择性烷基化条件包括10～80h-1的重时空速，2200～3200kPa的压力和160～220℃的温度。最优选所述选择性烷基化条件包括10～50h-1的重时空速，2500～3000kPa的压力和180～200℃的温度。此外，所述工艺条件优选包括400～700kPa的乙烯分压。此外，所述工艺条件优选包括100～200kPa的丙烯分压。包含乙烯和烷基化剂的所述混合烯烃流股(用于本专利技术的所述方法中)可以通过生产混合烯烃的任何方法生产。优选所述混合烯烃流股通过选自由催化裂化，蒸汽裂化和合成气-烯烃方法组成的组中的方法生产。现有技术中充分描述了这样的方法；参阅，例如，Zimmermann,H.andWalzl,R.2009.Ethylene.Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistryandZimmermann,H.2013.Propene.Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry。优选本专利技术的所述方法进一步包括分离所述枯烯和/或仲丁苯，并使所述枯烯和/或仲丁苯进行和随后的裂解从而产生苯酚(phenol)和酮(ketone)。这种分离所述枯烯和/或仲丁苯的过程步骤优选包括从所述枯烯和/或仲丁苯中分离出包含C1-C4烃和氢的气态流股的气-液分离。所述异丙苯和仲丁苯的氧化和随后的裂解优选包括氧化步骤，所述氧化步骤包括在氧化条件下使所述枯烯和/或仲丁苯与氧化催化剂和空气接触从而产生仲丁苯氢过氧化物和/或枯烯氢过氧化物；和裂解步骤，所述裂解步骤包括使所述仲丁苯氢过氧化物和/或枯烯氢过氧化物与裂解催化剂在裂解条件下接触从而生成苯酚和/或酮。所述氧化催化剂优选包含过渡金属，优选选自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产枯烯和/或仲丁苯的方法，包括在选择性烷基化催化剂存在下在选择性烷基化条件下使苯与包含乙烯和烷基化剂的混合烯烃流股接触，其中所述烷基化剂是丙烯和/或丁烯，并且其中所述选择性烷基化催化剂包含具有3D笼型结构的12‑环结构类型的沸石，以及所述选择性烷基化条件包括至少10h

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.07 EP 15184105.31.一种生产枯烯和/或仲丁苯的方法，包括在选择性烷基化催化剂存在下在选择性烷基化条件下使苯与包含乙烯和烷基化剂的混合烯烃流股接触，其中所述烷基化剂是丙烯和/或丁烯，并且其中所述选择性烷基化催化剂包含具有3D笼型结构的12-环结构类型的沸石，以及所述选择性烷基化条件包括至少10h-1的重时空速，1000～5000kPa的压力和100～250℃的温度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述沸石进一步具有的孔径。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法的乙苯产率小于0.2％。4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中所述混合烯烃流股通过选自由催化裂化、蒸汽裂化、和合成气-烯烃法组成的组中的方法进行生产。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，进一步包括分离枯烯和/或仲丁苯并使所述枯烯和/或仲丁苯发生氧化和随后裂解从而产生苯酚和酮。6.根据权利要求5所述的方法，其中分离所述枯烯和/或仲丁苯包括气-液分离从而从枯烯和/或仲丁苯中分离出包含C1-C4烃和氢气的气态流股。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中分离所述枯烯和/或仲丁苯包括分离C6+烃的蒸馏步骤，并且其中所获得的C6+烃进行蒸馏从而分离枯烯和/或仲丁苯。8.根据权利要求7所述的方法，其中分离所述C6+烃的蒸馏进一步提供C6流股，其中所获得的C6流股再循环至烷基化。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中C6+烃的蒸馏进一步提供包含重质物的流股，其中所获得的重质物再循环至催化裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：西尔瓦库马尔·苏布拉马尼安，迪米特里·丹尼尔斯，黄凯欣，安德鲁·马克·沃德，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL