烷基芳族化合物的生产制造技术

生产单烷基化苯的方法包括在存在烷基转移催化剂组合物的情况下在烷基转移条件下使苯与一种或多种二烷基化苯和/或一种或多种三烷基化苯接触，以将至少部分的一种或多种二烷基化苯和一种或多种三烷基化苯转化为单烷基化苯。烷基转移催化剂组合物包含经处理的沸石材料，其与制成其的前体催化剂组合物相比具有提高的介孔表面积。提高的介孔表面积。提高的介孔表面积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烷基芳族化合物的生产
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求具有提交日期为2020年11月6日的美国临时申请号63/110,606的优先权和权益，其公开内容通过引用全部并入本文。
[0003]领域
[0004]本公开内容涉及生产烷基芳族化合物，特别是乙基苯和枯烯的方法。
[0005]背景
[0006]乙基苯和枯烯是有价值的商品化学品，其工业上分别用于苯乙烯单体的生产和苯酚和丙酮的协同生产。乙基苯和枯烯通常通过在存在酸催化剂，特别是沸石催化剂的情况下在液相或混合的气
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液相条件下用C2或C3烷基化试剂例如乙烯或丙烯烷基化苯来生产。除了期望的单烷基化产物，该方法不可避免地产生二烷基化和三烷基化的类似物以及其他重质副产物。因此，为了最大化乙基苯和枯烯的收率，常规的是使多烷基化的产物与苯进行烷基转移以产生额外的单烷基化产物。然后将烷基转移反应的产物与烷基化反应流出物一起送入一个或多个苯塔，以回收未反应的苯，然后送入一个或多个EB或枯烯塔，以回收期望的单烷基化产物。
[0007]现有技术烷基转移催化剂组合物采用具有由四面体配位原子的12
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元环限定的通道和/或表面笼(pocket)通道的金属硅酸盐沸石作为活性材料(参见例如国际专利公开号WO2018/140149)。这些沸石可以高选择性和活性将多烷基苯分子转化为乙基苯和枯烯。然而，这些催化剂需要升高的温度，基材进料的低流速和大的催化剂床以实现充分转化，其全部导致提高工艺成本。此外，该问题因以下事实而加剧：三烷基化物质比二烷基化物质反应性显著更低，使得使用现有催化剂，难以找到其中实现三烷基化物质的有效转化而不会不利地影响二烷基化物质的转化选择性的加工窗口。
[0008]因此，非常感兴趣提供可在较低温度下操作而不会牺牲转化活性和单烷基化苯选择性的烷基转移催化剂组合物。
[0009]概述
[0010]现在已经发现某些经处理来产生介孔加之它们内在的长程结晶度(long range crystallinity)的沸石材料在相对低的温度下在催化苯与一种或多种二烷基化苯和/或一种或多种三烷基化苯特别是一种或多种二异丙基苯和/或一种或多种三异丙基苯的烷基转移中有效，表现出高转化率和对期望的单烷基化物质特别是枯烯的高选择性。
[0011]因此，本公开内容的第一方面涉及烷基转移方法。方法可包括以下步骤中的一个或多个：(I)提供表现出a1 m2/g的第一介孔表面积的前体催化剂组合物；(II)处理前体催化剂组合物以获得经处理的前体催化剂组合物，其中经处理的前体催化剂组合物表现出a2 m2/g的第二介孔表面积，并且其中a2>a1，优选10％≤(a2
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a1)/a1*100％≤1000％；(III)由经处理的前体催化剂组合物形成烷基转移催化剂组合物；(IV)将包含(i)苯和(ii)一种或多种二烷基化苯和/或一种或多种三烷基化苯的烷基转移进料混合物送入烷基转移区域；和(V)在烷基转移区域中在烷基转移条件下使烷基转移进料混合物与烷基转移催化剂组合物接触以产生相对于烷基转移进料混合物富含一种或多种单烷基化苯的烷基转移流出物。
[0012]本公开内容的第二方面涉及生产单烷基化苯的方法。方法可包括以下步骤中的一个或多个：(a)在存在烷基化催化剂组合物的情况下在烷基化条件下使包含苯的进料料流与烷基化试剂接触，该烷基化条件有效将进料料流中至少部分的苯转化为期望的单烷基化苯并产生包含单烷基化苯、一种或多种二烷基化苯和一种或多种三烷基化苯的烷基化流出物；(b)将烷基化流出物分离成含有单烷基化苯的第一馏分和含有一种或多种二烷基化苯和一种或多种三烷基化苯的第二馏分；(c)在存在烷基转移催化剂组合物的情况下在包括温度100
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300℃的烷基转移条件下使至少部分的第二馏分与苯接触，该烷基转移条件有效将至少部分的一种或多种二烷基化苯和一种或多种三烷基化苯转化为单烷基化苯并产生烷基转移流出物,其中烷基转移催化剂组合物通过以下获得：(c1)提供表现出a1 m2/g的第一介孔表面积的前体催化剂组合物；(c2)处理前体催化剂组合物以获得经处理的前体催化剂组合物，其中经处理的前体催化剂组合物表现出a2 m2/g的第二介孔表面积，并且其中a2>a1，优选10％≤(a2
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a1)/a1*100％≤1000％；和(c3)由经处理的前体催化剂组合物形成烷基转移催化剂组合物；
[0013]附图简要说明
[0014]图1是比较对比例5的对比烷基转移催化剂组合物(包含低活性八面沸石、前体催化剂组合物)的孔尺寸分布与实施例6至8的本专利技术烷基转移催化剂组合物(每个包含由对比例5的前体催化剂组合物制成的经处理的前体催化剂组合物以提高其介孔性)的孔尺寸分布的微分孔容对孔径的图。
[0015]图2显示对比例1(包含高活性八面沸石、前体催化剂组合物)、实施例4(包含由对比例1的前体催化剂组合物制成的经处理的前体催化剂组合物以提高其介孔性)、对比例5(包含低活性八面沸石、前体催化剂组合物)和实施例8(包含由对比例5的前体催化剂组合物制成的经处理的前体催化剂组合物以提高其介孔性)的催化剂组合物的X
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射线衍射(“XRD”)图，其中归一化强度相对于2θ做图。
[0016]图3是这样的图：当在实施例10中描述的烷基转移测试中使用时实施例1至9的催化剂组合物，对枯烯的相对选择性相对于实现二异丙基苯(DIPB)的50％转化率所需的温度做图。
[0017]图4是这样的图，当在实施例10中描述的烷基转移测试中使用时实施例1至9的催化剂组合物，在DIPB的50％转化率时的三异丙基苯(TIPB)的相对转化率相对于实现50％DIPB转化率所需的温度做图。
[0018]详述
[0019]除非另外表示，否则术语“介孔的”和“介孔性”在领域公认的意义上用于指代包含具有中等尺寸的孔的多孔材料，即具有至少一个横截面尺寸范围在约20
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约的任何地方。
[0020]术语“沸石”和“沸石材料”在本文中以由国际沸石协会章程(1.3节)限定的方式用于包括天然的和合成的沸石以及分子筛和具有相关性质和/或结构的其他多孔材料。术语“沸石”还指代包含阳离子例如纳和钙，或较不常见的，钡、铍、锂、钾、镁和锶的结构化的铝硅酸盐矿物的组，或该组的任何成员；特征在于比率(Al+Si):O＝大约1:2，能够离子交换的开放的四面体骨架结构和允许可逆脱水的松散保持的水分子。术语“沸石”还包括“沸石相关材料”或“沸石型(zeotype)”，其通过用其他元素代替Si
4+
或Al
3+
制备，如在磷酸铝盐(例
如MeAPO、SAPO、ElAPO、MeAPSO和ElAPSO)、磷酸镓盐、磷酸锌盐(zincophophate)和钛硅酸盐的情况下。
[0021]沸石表现出长程结晶度，意味着它们包含一个或多个具有重复结构的相，重复结构称作晶胞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.烷基转移方法，该方法包括：(I)提供表现出a1 m2/g的第一介孔表面积的前体催化剂组合物；(II)处理前体催化剂组合物以获得经处理的前体催化剂组合物，其中经处理的前体催化剂组合物表现出a2 m2/g的第二介孔表面积，并且其中a2>a1；(III)由经处理的前体催化剂组合物形成烷基转移催化剂组合物；(IV)将包含(i)苯和(ii)一种或多种二烷基化苯和/或一种或多种三烷基化苯的烷基转移进料混合物送入烷基转移区域；和(V)在烷基转移区域中在烷基转移条件下使烷基转移进料混合物与烷基转移催化剂组合物接触以产生相对于烷基转移进料混合物富含一种或多种单烷基化苯的烷基转移流出物。2.根据权利要求1所述的烷基转移方法，其中前体催化剂组合物包含沸石。3.根据权利要求2所述的烷基转移方法，其中沸石选自以下：FAU、BEA、MOR和MWW骨架沸石、和它们的混合物和组合。4.根据前述权利要求中任一项所述的烷基转移方法，其中沸石是FAU骨架沸石。5.根据前述权利要求中任一项所述的烷基转移方法，其中x1％≤(a2
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a1)/a1*100％≤x2％，其中x1和x2可独立地为例如10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、150、160、180、200、220、240、250、260、280、300、320、340、350、360、380、400、420、440、450、460、480、500、600、700、800、900、1000，只要x1<x2。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(II)包括：(IIa)用表面活性剂处理前体催化剂组合物。7.根据权利要求6所述的方法，其中表面活性剂选自以下：十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵和它们的混合物。8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中步骤(II)还包括：(IIb)在步骤(IIa)之前或之后用酸处理前体催化剂组合物。9.根据权利要求8所述的方法，其中酸选自以下：盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、磺酸、草酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸、苹果酸、戊二酸、琥珀酸和它们的混合物。10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其中步骤(II)还包括：(IIc)在步骤(IIa)和/或步骤(IIb)之后用碱处理前体催化剂组合物。11.根据权利要求10所述的方法，其中碱选自以下：NaOH、NH4OH、KOH、Na2CO3、TMAOH和它们的混合物。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中烷基转移条件包括在约100℃
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约300℃范围内的温度。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中烷基转移条件包括在约150℃
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约220℃范围内的温度。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中单烷基化苯包含枯烯。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中烷基转移催...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
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：