制备烷基芳香烃的方法技术

本发明专利技术提供了制备烷基芳香烃化合物的方法，该方法包括在吸收带中将稀释的烯烃进料与含有芳族化合物和烷基芳香烃化合物的贫油流接触提供含有芳族化合物，烷基芳香烃化合物以及烯烃的烷基化反应流。在烷基化反应条件下在烷基化反应带中反应烷基化反应流提供含有芳族化合物以及烷基芳香烃化合物的流出物。将上述步骤的流出物分离成再循环到吸收带的贫油流以及产物部分，从中回收烷基芳香烃产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从烯烃和芳香烃制备烷基芳香烃的烷基化过程，尤其是涉及通过乙烯和苯在沸石催化剂存在的条件下制备乙基苯。
技术介绍
通过苯与烯烃的烷基化作用制备烷基苯的多种方法是本领域已知的。最普通使用的烯烃是乙烯和丙烯。苯与乙烯的烷基化作用产生乙基苯。苯与丙烯的烷基化作用产生异丙基苯。烷基苯，诸如乙基苯和异丙基苯(枯烯)是重要的化工原料。尤其是，乙基苯普通用于制备苯乙烯，其可以聚合产生聚苯乙烯，并且异丙基苯可用作高辛烷值燃料的添加剂。或用于制备苯酚以及丙酮。多种制备烷基苯，包括乙基苯的方法是众所周知的，可通过如下所述的苯与乙烯的烷基化作用制备 连续烷基化通常被用于制备二乙苯及其它更高程度乙基化的苯。下列反应是典型的 其它的偶联反应较低程度地发生，产生诸如丁基苯，二苯基乙烷的物质以及高沸点化合物。可以蒸馏混合物回收乙基苯，苯以及更高程度乙基化的苯，并且更高程度乙基化的苯可以用苯进行烷基转移形成其它的乙基苯。涉及烷基化反应的方法公开在Sardina等人的美国专利5,003,119中，其在此处引入作为参考。例如，烷基化反应可以发生在单个固定床反应器中，并且可以绝热发生，即在足以维持反应器内容物在液相的工作压力下于沸石催化剂上，没有供应外部加热或冷却。在液相中进行反应比在气相中更有效并且需要较少的催化剂。反应可以用串联多成分催化剂床进行，例如，苯可以进料给第一催化剂床并且乙烯可以分别进料给每一催化剂床。可以使用这种多阶段注入乙烯，因为其在催化剂床中提供高局部苯和乙烯的比率用于改进产物选择性，纯度以及延伸催化剂的作用时间。可以调节反应器的设计参数确保每一催化剂床的最适温度分布，引起催化剂工作时间延长并且使副产品最少化。虽然高纯度乙烯是制备烷基芳香烃理想的，但是其比用稀释的乙烯进行制备更昂贵。稀释来源的乙烯较容易获得，并且烷化器可以多种方式成形从而优化通过进料不同浓度乙烯制备烷基芳香烃。然而，以低于约70mol％的乙烯浓度进料乙烯不适合于制备烷基芳香烃因为在进料中的非-乙烯组分在适当的压力，通常小于1500psig下不溶于烷化器。这导致烷化器在气相操作，效率较低并且消耗比液相烷基化反应更多的催化剂。甚至包括高于70mol％乙烯浓度的乙烯进料如果也包括大量的惰性低分子量杂质(其不与催化剂反应但是具有相对低的沸点)不适于制备烷基芳香烃，所述低分子量杂质为例如，氢气，甲烷，乙烷，氮气，二氧化碳，一氧化碳以及较不普遍的丁烷以及戊烷。约5mol％或更高量的氢气，甲烷，氮气，二氧化碳和/或一氧化碳尤其有问题，因为这些低沸点的低分子量杂质使它们尤其难以溶于烷化器。因此，需要有效烷基化芳香烃，诸如苯形成烷基芳香烃诸如乙基苯的方法。此外需要利用稀释来源的烯烃，诸如乙烯使烯烃浪费最小化并且在烷基化反应期间降低催化剂消耗量的方法。专利技术概述本专利技术提供了制备烷基芳香烃化合物的方法。该方法包括(a)在吸收带中将稀释的烯烃进料与含有芳族化合物和烷基芳香烃化合物的贫油流接触提供含有芳族化合物，烷基芳香烃化合物以及烯烃的烷基化反应流；(b)在烷基化反应条件下在烷基化反应带中反应步骤(a)的烷基化反应流提供含有芳族化合物以及烷基芳香烃化合物的流出物；(c)将步骤(b)的流出物分离成再循环到步骤(a)的吸收带的贫油流以及产物部分；以及(d)从步骤(c)的产物部分回收烷基芳香烃产物。本专利技术通过从相对稀释来源的烯烃与芳香烃反应高效制备烷基芳香烃改进了已知的方法。附图说明图1是制备烷基芳香烃优选流程的图解流程图。优选实施方案的详细描述本专利技术适合于极端宽域乙烯进料浓度，从约95mol％或更高的乙烯浓度到低到约3mol％的乙烯浓度的进料浓度的应用。本专利技术也适用于利用包括大量低分子量杂质的乙烯进料的应用。因此，本专利技术尤其适用于含有约70mol％或更少的乙烯，或约5mol％或更高浓度的低分子量杂质，或二者的乙烯进料，即进料通常不适合于已知的烷基化过程的情况。在本专利技术优选的方法中，烷基芳香烃，诸如乙基苯可以通过如下过程制备将来诸如来自蒸汽裂化器，催化裂化器，FCC(流化催化裂化)设备，精炼厂，焦化装置或其它来源的乙烯蒸汽进料(例如，3-95mol％)进料给吸收器并且与吸收大部分乙烯的化学流接触，分离氢气及其它惰性的低分子量杂质，诸如，例如甲烷，乙烷，氮气，二氧化碳以及一氧化碳，以及较不普遍的丁烷以及戊烷用于转移至通气洗涤器，然后将吸收的乙烯运输到在其中与苯反应的烷化器。参考图1，乙烯原料通过管线102进料至通风吸收器104。在吸收器104中，大部分乙烯被吸收到含有苯以及乙基苯的“贫”油流(即，基本上不含乙烯的流)中。吸收器可以是塔盘或填充式吸收器或填充塔塔盘的组合吸收器，并且可以在约6℃至约100℃的优选温度下，更优选在约10℃-20℃之间；以及约0-50bar的优选压力，更优选约10-30bar之间的压力下进行操作。吸收器以蒸汽连续式(即气相)操作，并且可以具有从5到150个蒸馏塔盘。选用的塔盘数目通常为40。蒸馏塔盘可以是阀门，筛子，多降流管或其它的类型。在吸收器具有和本专利技术实施例类似的高积液情况下多降流管塔盘是优选的。吸收器的积液通常为从每平方英尺10到60加仑，优选地约45加仑每平方英尺。吸收器还可以设计有随机的或者规整的填料。由填料提供的蒸馏级可以为从4至75，优选地15。吸收器104具有包括优选在1.1和1.75之间的射流溢出安全系数，更优选的约1.35的射流溢出安全系数的工作参数。吸收器104对于这种系统具有约0.5至约1.0之间的系统系数，优选地约0.85。吸收器利用标准的炭素钢制成。不需要使用合金诸如不锈钢。吸收器塔盘是还可以由碳或者不锈钢制成。如果使用填料，可以是碳或者不锈钢。可以包括一或多种惰性低分子量杂质和/或其他杂质，例如氢气，氮气，甲烷，乙烷，丙烷，二氧化碳，一氧化碳，丁烷，戊烷，己烷，水，非-芳香烃，苯，甲苯，乙基苯和一或多种聚乙基苯(PEBs)，诸如二乙基苯，三乙基苯等的蒸汽通过管线106输送至通气洗涤器108，其中主要为苯和PEB的芳香烃在与PEB流接触期间回收并且通过管线110输送至烷基转移器112。通气洗涤器可以是塔盘或填料通气洗涤器，并且可以在约6℃至约125℃，更优选约10℃-40℃之间的优选温度；以及约0-50bar，更优选地约10-30bar之间的压力下进行操作。通气洗涤器以蒸汽连续式操作。通气洗涤器可以具有5到100个蒸馏塔盘。选用的塔盘数目通常为20。蒸馏塔盘的类型可以是阀门，筛子，多降流管或其它的类型。优选的塔盘类型是阀门。通气洗涤器的积液通常为从每平方英尺约0.1到约5加仑。优选的积液为每平方英尺约0.5加仑。通气洗涤器还可以设计有随机填料，例如，诸如鲍尔环填料或IMTP填料(Koch Engineering Co.Inc.，Wichita，KS)的乱堆填料或者规整填料。由填料提供的蒸馏级的数目可以为4至75。优选的级数通常为10。优选的工作参数包括约1.1以及约1.75之间，更优选地约1.25的射流溢出安全系数。该系统的系统系数可以从约0.5至约1.0，并且优选地为约1.0。通气洗涤器利用标准的炭素钢制成。不需要使用合金诸如不锈钢。通气洗涤器塔盘可以由碳或者不锈钢构建。当使用填料时，可以是碳或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备烷基芳香烃化合物的方法，该方法包括（ａ）在吸收带中将稀释的烯烃进料与含有芳族化合物和烷基芳香烃化合物的贫油流接触提供含有芳族化合物，烷基芳香烃化合物以及烯烃的烷基化反应流；（ｂ）在烷基化反应条件下在烷基化反应带中反应步骤（ａ）的烷基化反应流提供含有芳族化合物以及烷基芳香烃化合物的流出物；（ｃ）将步骤（ｂ）的流出物分离成再循环到步骤（ａ）的吸收带的贫油流以及产物部分；以及（ｄ）从步骤（ｃ）的产物部分回收烷基芳香烃产物。

【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：史蒂芬L波尔，
申请(专利权)人：ABB路慕斯全球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]