使用由烯烃加氢和脱氢-异构化产生的过程物流制备支链烷基芳烃的方法技术

描述一种产生支链烷基芳烃的系统及方法。所述系统可包括加氢单元、烯烃脱氢－异构化单元、烷基化单元及分离单元。用于产生支链烷基芳烃的方法可包括通过加氢单元然后是脱氢－异构化单元处理过程物流。产生的烯烃可用于将芳烃烷基化形成支链烷基芳烃。在将芳烃烷基化后，得自烷基化过程的未反应组分可与烷基芳烃分离。得自烷基化过程的未反应组分可再循环回到主过程物流中或送至其它处理单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及用于制备烷基芳烃的系统及方法。更具体而言，在此所述的实施方案涉及用于制备支链烷基芳烃的系统及方法。
技术介绍
烷基化芳烃为可用于多种应用或转化成其它化学化合物(例如表面活性剂、磺酸盐)的重要化合物。表面活性剂可用于多种应用，例如洗涤剂、皂类及油回收。烷基芳烃的结构组合物可影响由烷基芳烃产生的表面活性剂和/或洗涤剂的性质(例如水溶解度、生物降解能力、冷水洗涤性)。例如水溶解度可受烷基的线性度影响。随烷基的线性度增加，烷基芳族表面活性剂的亲水性(即对水的亲和力)降低。因此，烷基芳族表面活性剂的水溶解度和/或洗涤(性能)降低。将含量少量季和/或叔碳原子的支链加入烷基芳族表面活性剂的烷基部分中可增加烷基芳族表面活性剂的冷水溶解度和/或洗涤，同时维持洗涤剂的生物降解能力。但烷基支链的量及类型可能降低表面活性剂和/或洗涤剂的生物降解速率。支链烷基芳烃是由偶合芳基的支链烷基组成。支链烷基是由具有自直链烷基延伸的支链的直链烷基组成。直链烷基的支链可包括一个或多个脂族烷基、直链烷基或其组合。支链可包括甲基、乙基、丙基或更高级烷基。季及叔碳可存在于支链烷基中。季及叔碳的数可由烷基中的支链类型决定。在此使用的术语“脂族季碳原子”指未键结任何氢原子且未附着芳环系统的碳原子。具有包括季和/或叔碳原子的支链烷基的表面活性剂可能较具有直链或单支链烷基的表面活性剂具有更低的生物降解速率。在此使用的“生物可降解”指可因细菌或其它天然试剂而化学改变或分解的材料。例如在使用多孔釜活化淤泥处理的生物降解实验中，2-甲基-2-十一烷基[14C]-苯磺酸钠的生物降解速率大于5-甲基-5-十一烷基[14C]-苯磺酸钠的生物降解速率。实验的详细说明描述于Nielsen等人的“Biodegradation of Coproducts of Commercial LinearAlkylbenzene Sulfonate，”Environmental Science and Technology，1997，313397-3404。用于制备支链烷基芳烃的组合物及过程的实例描述于Berg的US3,484,498，题为“Process For The Preparation OfAryl-Substituted Normal Paraffin Hydrocarbons”；Marinangeli等人的US 6,111,158，题为“Process For Producing Arylalkanes AtAlkylation Conditions Using A Zeolite Having a NES ZeoliteStructure Type”，及Marinangeli等人的US 6,187,981，题为“ProcessFor Producing Arylalkanes And Arylalkane Sulfonates，Compositions Produced Therefrom，and Uses Thereof”。近来已发现，衍生自支链烯烃的表面活性剂具有异于衍生自直链烯烃的表面活性剂更希望的性质。例如相较于衍生自直链烯烃的表面活性剂，衍生自支链烯烃的表面活性剂具有增加的水溶解度、改进的洗涤性质及可接受的生物降解性质。由费-托过程物流产生的支链烯烃可增加所述物流的经济价值。在一些实施方案中，可使用脱氢-异构化催化剂将直链烯烃转化成支链烯烃。支链烯烃可用于产生更为希望的因此对费-托物流的制备者更有价值的表面活性剂。费-托过程通常趋于产生少量烯烃。增加费-托物流的烯烃含量(例如支链烷基烯烃含量)可增加所述物流的经济价值。
技术实现思路
在一种实施方案中，可在加氢单元中处理含烯烃与链烷烃的进料物流。在一些实施方案中，进入加氢单元的过程进料物流衍生自费-托过程。进料物流中的至少部分烯烃可在加氢单元中加氢形成链烷烃。至少部分所得的链烷烃进料物流可进料至脱氢-异构化单元中。进料物流中的至少部分链烷烃可脱氢形成烯烃。此脱氢-异构化单元亦可将至少部分所得烯烃与已存在于进料物流中的至少部分烯烃异构化。至少部分由脱氢-异构化单元产生的烯烃可用于将芳烃烷基化而形成支链烷基芳烃。在一种实施方案中，可在脱氢-异构化单元中处理包括烯烃与链烷烃的进料物流。在脱氢-异构化单元中，可将进料物流中的至少部分链烷烃脱氢形成烯烃。此脱氢-异构化单元亦可将至少部分所得烯烃与已存在于进料物流中的至少部分烯烃异构化。此异构化过程将直链烯烃(即未支化烯烃)转化成为支链烯烃。脱氢-异构化单元中的过程条件可为使得所得支链烯烃每个烯烃分子具有约为0.7-2.5的平均支链数。所述支链烯烃可包括但不限于甲基和/或乙基支链。此异构化过程可产生包括少于约0.5％季脂族碳原子的支链烯烃。脱氢-异构化单元中的过程条件可包括具有两种功能的催化剂，一种功能为将链烷烃脱氢成为烯烃，另一种为将烯烃异构化。在一种实施方案中，脱氢-异构化单元可包括多个区。所述多个区可包括第一反应区及第二反应区。第一反应区可为脱氢区。第二反应区可为异构化区。含烯烃与链烷烃的烃物流可进入脱氢区。烃物流中的至少部分链烷烃可脱氢成为烯烃而产生富烯烃物流。此富烯烃物流可送入异构化区。在异构化区中富烯烃物流中的至少部分烯烃可被异构化成为支链烯烃。所述支链烯烃可用于将芳烃烷基化。在一种实施方案中，可将一个或多个烃物流与进入脱氢-异构化单元的进料物流组合。此烃物流可与进料物流混合而改变进入脱氢-异构化单元的烯烃的浓度。在脱氢-异构化单元中处理进料物流后，可将所得的含支链烯烃的物流送入烷基化单元中。一个或多个烃物流可与此含支链烯烃的物流组合而改变进入烷基化单元的烯烃的浓度。在烷基化单元中，至少部分芳烃可利用组合物流中的至少部分烯烃烷基化。利用烯烃将芳烃烷基化可在烷基化单元中发生。在一种实施方案中，得自脱氢-异构化单元的烯烃物流及芳烃可进入烷基化单元。在此烷基化单元中，可以利用烃物流中的至少部分烯烃将至少部分芳烃烷基化而产生烷基芳烃。至少部分产生的烷基芳烃可包括支链烷基。烃物流的至少部分未反应组分、至少部分未反应芳烃与至少部分产生的烷基芳烃可形成烷基化反应物流。在芳烃烷基化后，得自烷基化过程的至少部分链烷烃与未反应烯烃及芳烃可与产生的烷基芳烃产物分离。链烷烃与未反应烯烃可与芳烃分离而形成链烷烃与未反应烯烃物流。此链烷烃与未反应烯烃物流可通过将链烷烃与未反应烯烃物流引导回到脱氢-异构化单元和/或进入脱氢-异构化单元的物流中而再循环。芳烃可再循环回到烷基化单元中。在一些实施方案中，可将至少部分烷基芳烃产物物流磺化形成烷基芳族磺酸盐。在一些实施方案中，此烷基芳族磺酸盐可包括支链烷基。附图说明本专利技术的优点因以下实施方案的详细说明及参考附图而对本领域技术人员为显而易见，其中图1描述一种使用加氢单元及脱氢-异构化单元产生烷基芳烃的系统的实施方案的示意图。图2A-B描述一种使用加氢单元及两区脱氢-异构化单元产生支链烷基芳烃的系统的实施方案的示意图。图3描述一种使用加氢单元及具有堆积床催化剂结构的脱氢-异构化单元产生支链烷基芳烃的系统的实施方案的示意图。虽然本专利技术易于接受各种改进及替代形式，其特定实施方案是以图中实例的方式显示，而且在此不详述。但应了解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生烷基芳烃的方法，其包含：将包含烯烃与链烷烃的第一烃物流引入加氢单元中，其中加氢单元设计为将第一烃物流中的至少部分烯烃加氢成为链烷烃，其中至少部分第一烃物流的未反应组分与至少部分加氢烯烃形成第二烃物流；将第二烃物流 引入脱氢－异构化单元中，其中脱氢－异构化单元设计为将第一烃物流中的至少部分链烷烃脱氢成为烯烃，其中脱氢－异构化单元进一步设计为将至少部分直链烯烃异构化成为支链烯烃，其中至少部分第二烃物流的未反应组分与至少部分脱氢及异构化反应的产物形成第三烃物流，该第三烃物流包含烯烃与链烷烃，及其中第三烃物流中的至少部分烯烃为支链烯烃；和将至少部分第三烃物流与芳烃引入烷基化单元中，其中烷基化单元设计为用第二烃物流中的至少部分烯烃将至少部分芳烃烷基化而产生烷基芳烃，其中至少部分产生的烷基 芳烃包含支链烷基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-2-5 60/445,2761.一种用于产生烷基芳烃的方法，其包含将包含烯烃与链烷烃的第一烃物流引入加氢单元中，其中加氢单元设计为将第一烃物流中的至少部分烯烃加氢成为链烷烃，其中至少部分第一烃物流的未反应组分与至少部分加氢烯烃形成第二烃物流；将第二烃物流引入脱氢-异构化单元中，其中脱氢-异构化单元设计为将第一烃物流中的至少部分链烷烃脱氢成为烯烃，其中脱氢-异构化单元进一步设计为将至少部分直链烯烃异构化成为支链烯烃，其中至少部分第二烃物流的未反应组分与至少部分脱氢及异构化反应的产物形成第三烃物流，该第三烃物流包含烯烃与链烷烃，及其中第三烃物流中的至少部分烯烃为支链烯烃；和将至少部分第三烃物流与芳烃引入烷基化单元中，其中烷基化单元设计为用第二烃物流中的至少部分烯烃将至少部分芳烃烷基化而产生烷基芳烃，其中至少部分产生的烷基芳烃包含支链烷基。2.权利要求1的方法，其中第一烃物流由烯烃低聚过程或由费-托过程产生。3.权利要求1-2任一项的方法，其中第一烃物流包含具有10-16的碳数或具有10-13的碳数的烯烃与链烷烃。4.权利要求1-3任一项的方法，其中第一烃物流包含第一烃物流中总烃量约80％的链烷烃或约1-50％的烯烃含量。5.权利要求1-4任一项的方法，其中加氢单元在约175-250℃的温度下操作。6.权利要求1-5任一项的方法，其中加氢单元以约250-5000NL/L/hr的氢流量操作。7.权利要求1-6任一项的方法，其中加氢单元在约10-50大气压的压力下操作。8.权利要求1-7任一项的方法，其中脱氢-异构化单元在约300-500℃的温度下操作。9.权利要求1-8任一项的方法，其中脱氢-异构化单元设计为在约0.10-15大气压的压力下操作。10.权利要求1-9任一项的方法，其中在脱氢-异构化单元中至少部分未反应烃物流的停留时间使得未反应烃物流组合物中的链烷烃至烯烃的转化率小于约50摩尔％。11.权利要求1-10任一项的方法，其中部分支链烯烃每个总烯烃分子包含至少为0.7、约0.7-1.5、约1.0-1.5或约0.7-2.0或小于约2.5的平均支链数。12.权利要求1-11任一项的方法，其中部分支链烯烃包含甲基与乙基支链。13.权利要求1-12任一项的方法，其中支链烯烃上的支链基团为大于约50％的甲基、或小于约10％的乙基、或小于约5％的除甲基或乙基以外的基团。14.权利要求1-13任一项的方法，其中支链烯烃具有小于约0.5％或小于约0.3％的脂族季碳原子。15.权利要求1-14任一项的方法，其中烷基化单元设计为产生大于约50％或约85％的单烷基化芳烃。16.权利要求1-15任一项的方法，其中烷基化单元中芳烃与支链烯烃的摩尔比为约0.1-2.0。17.权利要求1-16任一项的方法，其中烷基化单元在约30-300℃的反应温度操作。18.权利要求1-17任一项的方法，其进一步包含按如下过程调整引入烷基化单元中的烯烃与链烷烃的比通过将至少部分第三烃物流加入烷基化单元中；或将至少部分包含大于约90重量％链烷烃的第三烃物流加入烷基化单元中。19.权利要求1-17任一项的方法，其进一步包含按如下过程调整引入烷基化单元中的烯烃与链烷烃的比通过在烷基化单元上游组合至少部分第四烃物流与至少部分第三烃物流形成组合物流；或通过在烷基化单元上游组合至少部分包含大于约90重量％链烷烃的第四烃物流与至少部分第三烃物流形成组合物流；和将组合物流引入烷基化单元中。20.权利要求1-17任一项的方法，其进一步包含按如下过程调整引入烷基化单元中的烯烃与链烷烃的比通过在烷基化单元上游组合至少部分第四烃物流与至少部分第三烃物流形成组合物流；通过在烷基化单元上游组合至少部分第四烃物流与至少部分第三烃物流形成组合物流，其中第四烃物流包含大于约80重量％、大于90重量％或85-95重量％的链烷烃；通过在烷基化单元上游组合至少部分第四烃物流与至少部分第三烃物流形成组合物流，其中第四烃物流包含具有10-16碳数的链烷烃与烯烃；通过在烷基化单元上游组合至少部分第四烃物流与至少部分第三烃物流形成组合物流，其中第四烃物流包含直链烯烃；通过在烷基化单元上游组合至少部分第四烃物流与至少部分第三烃物流形成组合物流，其中至少部分第四烃物流包含支链烯烃；或通过在烷基化单元上游组合至少部分第四烃物流与至少部分第三烃物流形成组合物流，其中至少部分第四烃物流包含直链烯烃且至少部分第二烃物流包含支链烯烃；和将组合物流引入烷基化单元中。21.权利要求1-20任一项的方法，其中烷基芳烃的支链烷基包含0.5％或更少的脂族季碳原子，并且每个烷基具有至少0.7的平均支链数，所述支链包含甲基与乙基支链。22.权利要求1-21任一项的方法，其进一步包含形成烷基化反...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗马里悠伯，亨德利克戴尔斯沃格，布莱登德蒙特莫瑞，史提文柯隆伊斯桑罗，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]