单烷基化芳族化合物的制备方法技术

本公开内容涉及使用经处理催化剂制备单烷基化芳族化合物的方法，所述经处理催化剂通过本发明专利技术公开的方法制备。所述方法包含以下步骤：在具有小于大约5℃的露点温度的气态料流存在下加热未经处理的催化剂以形成经处理催化剂。所述处理有效改进所述催化剂的活性和选择性。

Preparation of Monoalkylated Aromatic Compounds

The present disclosure relates to a method for preparing monoalkylated aromatic compounds using treated catalysts, which are prepared by the method disclosed in the present invention. The method comprises the following steps: heating an untreated catalyst to form a treated catalyst in the presence of a gas flow with a dew point temperature less than about 5 C. The treatment effectively improves the activity and selectivity of the catalyst.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单烷基化芳族化合物的制备方法优先权本专利技术要求于2016年6月9日提交的美国专利申请序列号62/347,667和于2016年6月26日提交的欧洲专利申请号16181311.8的优先权和权益，这两篇文献以它们的全文通过参考引入本文。
本专利技术涉及催化剂，优选烷基化或烷基转移催化剂的处理方法，和使用所述经处理的催化剂制备单烷基化芳族化合物的方法。
技术介绍
单烷基化芳族化合物，例如乙基苯和枯烯是有价值的化学商品，它们工业上相应地用于制备苯乙烯单体和苯酚。乙基苯可以通过许多不同化学方法制备，但是已经获得显著商业成功的一种方法是由苯和乙烯制备乙基苯的液相方法，因为液相方法在比它们的蒸气相对应物更低的温度下操作并因此往往实现副产物的更少产生。例如，美国专利号4,891,458描述了用沸石β液相合成乙基苯，而美国专利号5,334,795描述了在乙基苯的液相合成中使用MCM-22。这些乙基苯制备方法的实例描述在美国专利号3,751,504(Keown)、4,547,605(Kresge)和4,016,218(Haag)中。枯烯多年来通过在基于沸石的催化剂体系上用丙烯液相烷基化苯而商业上制备，所述基于沸石的催化剂体系与Friedel-Craft催化剂，例如磷酸或氯化铝相比对枯烯更加具有活性和选择性。例如，美国专利号4,992,606描述了在用丙烯液相烷基化苯中使用MCM-22。已知用作液相烷基化和烷基转移催化剂的其它分子筛包括MCM-36(参见美国专利号5,258,565)、MCM-49(参见美国专利号5,371,310)和MCM-56(参见美国专利号5,453,554)。在这种方法的工业操作中，通过循环到烷基化反应器或通过供给独立的烷基转移反应器用苯使多烷基化苯(包括二乙基苯和二异丙基苯，它们在烷基化反应器中与乙基苯和枯烯固有地共同产生)发生烷基转移而产生附加的乙基苯或枯烯。传统上在含宽范围水分含量(通过相对湿度和空气的露点测量)的空气中锻烧所述枯烯和乙基苯催化剂。
技术实现思路
已经发现，当最终煅烧空气的水分含量高时，它负面影响催化剂的催化活性和单选择性。根据本专利技术，现已发现小心控制具有沸石组分的催化剂的最终煅烧中使用的气态料流，例如空气的露点实现改进的对所需单烷基化芳族化合物的单选择性和改进的在芳族烷基化方法中的催化活性。在一个方面中，本专利技术是包含分子筛的催化剂，优选烷基化或烷基转移催化剂的处理方法，所述方法包括以下步骤：在具有小于或等于5℃的露点温度的气态料流存在下加热所述催化剂以形成经处理催化剂。优选地，所述气态料流的露点在大约-40℃至大约5℃的范围内。优选地，所述分子筛是硅铝酸盐。在另一个方面中，本专利技术是通过本专利技术方法中的任一种处理的催化剂。在又一个方面中，本专利技术是单烷基化芳族化合物的制备方法。所述方法包括以下步骤：使可烷基化芳族化合物和烷基化剂与催化剂在烷基化条件或烷基转移条件下接触以产生包含所述单烷基化芳族化合物的流出物。此种催化剂是本专利技术的经处理催化剂，或是通过本专利技术方法中的任一种处理的催化剂。在一个或多个实施方案中，产物还包含多烷基化芳族化合物，其可以与附加的可烷基化芳族化合物发生烷基转移而产生附加的单烷基化芳族化合物。在一个或多个实施方案中，所述方法还包括以下步骤：使所述可烷基化芳族化合物或所述烷基化剂与处理材料接触以从所述可烷基化芳族化合物和/或所述烷基化剂除去任何杂质的至少一部分。具体实施方式本专利技术涉及处理如下制备单烷基化芳族化合物，尤其是乙基苯或枯烯的方法中使用的催化剂的方法：在包含分子筛，例如硅铝酸盐的所述经处理的催化剂(例如，烷基化或烷基转移催化剂)存在下用烷基化剂使可烷基化芳族化合物至少部分液相烷基化。更具体地说，处理所述催化剂的方法包括以下步骤：在具有小于或等于大约5℃的露点温度的气态料流存在下加热所述催化剂以形成经处理催化剂。发现本公开内容的处理方法有效改进对所需单烷基化芳族化合物的催化剂选择性，同时提高所述催化剂活性。定义本文所使用的术语“可烷基化芳族化合物”是指可以接收烷基的芳族化合物。可烷基化芳族化合物的一个非限制性实例是苯。本文所使用的术语“烷基化剂”是指可以为可烷基化芳族化合物供烷基的化合物。烷基化剂的非限制性实例是乙烯、丙烯和丁烯。另一个非限制性实例是能够为可烷基化芳族化合物供烷基的任何多烷基化芳族化合物。本文所使用的与本文有用的可烷基化芳族化合物有关的术语“芳族”应根据其技术认可的范围理解，包括取代和未取代的单-和多核化合物。具有杂原子(例如，N或S)的芳族特性化合物也是有用的，只要它们在所选的反应条件下不充当催化剂毒物，如下面所限定那样。本文所使用的术语“至少部分液相”是指在给定温度、压力和组成下具有至少1wt％液相，非必要地至少5wt％液相的混合物。本文所使用的术语“骨架类型”具有Ch.Baerlocher、W.M.Meier和D.H.Olson的"AtlasofZeoliteFrameworkTypes"(Elsevier，第五版，2001年)中描述的意义。本文所使用的术语“MCM-22家族材料”(或“MCM-22家族分子筛”)可以包括：(i)由普通的第一度结晶构造单元(buildingblock)晶胞制成的分子筛，其中所述晶胞具有MWW骨架拓扑结构。晶胞是原子的空间排列，所述空间排列以三维空间平铺以描述晶体，如论述于“AtlasofZeoliteFrameworkTypes”，Ch.Baerlocher,W.M.Meier和D.H.Olson(Elsevier,第五版，2001)；(ii)由普通的第二度构造单元制成的分子筛，是此种MWW骨架拓扑结构晶胞的2-维平铺，形成“一个晶胞厚度的单层”，优选一个c-晶胞厚度；(iii)由普通的第二度构造单元制成的分子筛，是“一个或多于一个晶胞厚度的层”，其中多于一个晶胞厚度的层由将晶胞的一个晶胞厚度的至少两个单层堆叠、填充或结合制成，其中所述晶胞具有MWW骨架拓扑结构。此种第二度构造单元的堆叠可以按规则的方式、不规则的方式、随机方式或其任何组合；或(iv)通过具有MWW骨架拓扑结构的晶胞的任何规则或随机的2-维或3-维组合制造的分子筛。MCM-22家族材料的特征在于具有这样的X-射线衍射图案，即该X-射线衍射图案在12.4±0.25、3.57±0.07和3.42±0.07埃处包括d-间距最大值(锻烧的或按合成时原样的)。MCM-22家族材料还可以表征为具有这样的X-射线衍射图案，即该X-射线衍射图案在12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07和3.42±0.07埃处包括d-间距最大值(锻烧的或按合成时原样的)。用来表征所述分子筛的X-射线衍射数据通过使用铜的K-α双峰作为入射辐射和衍射计的标准技术获得，所述衍射计配备有闪烁计数器和所连接的计算机作为收集系统。MCM-22家族的成员包括，但不限于，MCM-22(描述于美国专利号4,954,325中)、PSH-3(描述于美国专利号4,439,409中)、SSZ-25(描述于美国专利号4,826,667中)、ERB-1(描述于欧洲专利号0293032中)、ITQ-1(描述于美国专利号6,077,498中)、ITQ-2(描述于国际专利公开号WO97/172本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.单烷基化芳族化合物的制备方法，包括以下步骤：使苯和烷基化剂与经处理催化剂在用于烷基化或烷基转移的至少部分液相条件下接触以产生包含所述单烷基化芳族化合物的流出物，所述经处理催化剂具有在0.19以下的外部布朗斯台德酸位点量(BExt)与总布朗斯台德酸位点量(BTot)之比，其中所述经处理催化剂包含分子筛和通过包括以下步骤的方法制得：在具有小于或等于大约5℃的露点温度的气态料流存在下加热未经处理的催化剂以形成所述经处理催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.26 EP 16181311.8;2016.06.09 US 62/347,6671.单烷基化芳族化合物的制备方法，包括以下步骤：使苯和烷基化剂与经处理催化剂在用于烷基化或烷基转移的至少部分液相条件下接触以产生包含所述单烷基化芳族化合物的流出物，所述经处理催化剂具有在0.19以下的外部布朗斯台德酸位点量(BExt)与总布朗斯台德酸位点量(BTot)之比，其中所述经处理催化剂包含分子筛和通过包括以下步骤的方法制得：在具有小于或等于大约5℃的露点温度的气态料流存在下加热未经处理的催化剂以形成所述经处理催化剂。2.权利要求1的方法，其中所述气态料流包含空气。3.上述任一权利要求的方法，其中所述气态料流按大约1vol/vol％-大约21vol/vol％包含氧气。4.上述任一权利要求的方法，其中所述气态料流还包含至少一种稀释剂，所述稀释剂是氮气、氦气或它们的混合物中的任一种。5.上述任一权利要求的方法，其中将所述催化剂加热至少1小时至大约48小时的时间。6.上述任一权利要求的方法，其中将所述催化剂加热到大于300℃至大约600℃的温度。7.上述任一权利要求的方法，其中所述催化剂是具有质子的酸性催化剂。8.上述任一权利要求的方法，其中所述催化剂还包含大于0wt％-99wt％的粘结剂，基于所述催化剂的重量。9.权利要求8的方法，其中所述粘结剂是金属或混合金属氧化物。10.权利要求8的方法，其中所述粘结剂是氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化钨、二氧化铈、氧化铌或它们中两种或更多种的混合物中的任一种。11.上述任一权利要求的方法，其中所述分子筛包含硅铝酸盐。12.权利要求11的方法，其中所述硅铝酸盐是MCM-22家族分子筛、八面沸石、丝光沸石、沸石-β或它们中两种或更多种的组合中的任一种。13.权利要求12的方法，其中所述MCM-22家族分子筛是MCM-22、PSH-3、SSZ-25、MCM-36、MCM-49、MCM-56、ERB-1、EMM-10、EMM-10-P、EMM-12、EMM-13、UZM-8、UZM-8HS、ITQ-1、ITQ-2、ITQ-30和它们中两种或更多种的组合中的任一种。14.权利要求1-13中任一项的方法，其中供给所述方法的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·伊德，B·T·勒弗劳斯，D·雷文，T·W·比特尔，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：美国,US