一种减少副产物形成的芳族化合物烷基化方法，其将不同的多烷基化芳族化合物首先分馏成分别富含多烷基化芳族化合物的单独料流，并将这些单独料流传送至不同的烷基交换反应区域，所述区域可在或不在相同反应器中。不同的烷基交换反应区域可更好地控制伴随于异丙苯制造方法中通过丙烯使苯烷基化的诸如二异丙苯(DIPB)和三异丙苯(TIPB)的多烷基化芳族化合物的烷基交换。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及烃类进料流的烷基交换方法，以及特别地，涉及烷基交换含有两种或更多种多烷基化芳族化合物的那些的方法，所述芳族化合物得自在芳族化合物烷基化反应过程中，单烷基化芳族化合物，诸如异丙苯和乙苯的制造。
技术介绍
芳族化合物基质通过烯烃来烷基化以产生单烷基芳族化合物，是工业上已经大规模实施的完善方法。一个商业应用是通过丙烯来烷基化苯以产生异丙苯，其随后用于通过空气氧化异丙苯和随后的中间产物氢过氧化物的酸催化分解来用于制造苯酚及丙酮。另一商业应用是通过乙烯来烷基化苯以产生乙苯，随后通常将其脱氢以制造苯乙烯单体。在吸热脱氢反应中，一般使用蒸气来提供所需的显热。芳族化合物烷基化方法的一般设计及操作是已知的。在这些芳族化合物烷基化方法中，当提高芳族化合物基质(例如，苯)对烯烃烷基化试剂(例如，丙烯)的摩尔比时，现有催化剂一般对所需的单烷基化芳族化合物(例如， 异丙苯)展现出经改良的选择性。然而，甚至在芳族化合物基质对烯烃的高摩尔比下，二烷基化芳族化合物(例如，二异丙苯，DIPB)及三烷基化芳族化合物(例如，三异丙苯，TIPB) 会与所需的单烷基化芳族化合物一起生成。虽然这些多烷基化芳族化合物会因在烷基化反应区域中芳族化合物基质及烯烃的高效使用而降低，然而，在合适的烷基交换催化剂存在下，它们一般会在单独的烷基交换反应区域中轻易地通过烷基化区域中所使用的相同芳族化合物基质来进行烷基交换。将如上所述的芳族化合物烷基化的多烷基化芳族产物用作烷基交换试剂，烷基交换由此会高效地产生额外量的所需单烷基化芳族化合物。因此，涉及烷基化及烷基交换两者的所谓组合方法可显著地改进单烷基化芳族化合物的生产。在所述烷基化区域/烷基交换区域的组合方法中，一般将化学计量过量的芳族化合物基质(例如，苯)用在两个反应区域中。用于降低移除及循环各反应区域排出物中的未反应苯或其它芳族化合物基质的重要的成本的常见手段包括，将这些(任选地，通过分馏将诸如丙烷的轻组分从一个或两个排出物中移除之后)传送至同一产物分离区段。因此可使用相同的蒸馏塔及其它设备来从组合的烷基化与烷基交换排出物流中回收未反应的芳族化合物基质并将所回收的芳族化合物基质部份循环回这两个反应区域。除了回收芳族化合物基质外，蒸馏塔在产物分离区段中的另一重要功能是回收如上所述的多烷基化芳族化合物，特别是二和三烷基化芳族化合物，在烷基交换反应区域中用作烷基交换试剂。各反应区域的较重的多烷基化芳族产物和其它高沸点副产物，诸如二苯烷，通常是一起回收在蒸馏塔(例如，多异丙苯塔或多乙苯塔，这些回收塔顶馏出物或较低沸点馏分中的较轻的二-和三烷基化芳族化合物)的塔底残留物流中。进入该蒸馏塔的原料一般是从蒸馏获得的烃原料流，来回收作为塔顶馏出物或较低沸点馏分的所需的单烷基化芳族产物。在用于制造单烷基化芳族化合物例如异丙苯的代表性芳族化合物烷基化方法中， 例如，将液体苯和液体丙烯加入包含含有烷基化催化剂的一个或多个反应器的反应区域中。为使多烷基化的苯化合物的产生最少化，在整个烷基化反应区域中维持苯对丙烯的摩尔比过量，例如，介于4 1至16 1。一般地，将来自该反应区域的排出物传送至通过蒸馏移除较低沸点组分，诸如丙烷，和初始存在于丙烷原料中的水的脱丙烷塔。随后将该脱丙烷塔塔底残留物与来自包含烷基交换催化剂的烷基交换反应区域的排出物进行组合。如上所述，将烷基化反应的非选择性多烷基化芳族产物，即，DIPB与TIPB，与苯在烷基交换反应区域进行反应以产生额外的单烷基化芳族产物，在该情况下为异丙苯。因此，在该代表性异丙苯制造方法中，将组合的烷基化与烷基交换反应区域的排出物(任选地，在移除低沸点组分之后，例如从烷基化反应区域排出物移除丙烷之后)传送至相同的产物分离区段来通过蒸馏回收苯、异丙苯产物、烷基化反应区域的多异丙苯副产物(例如，DIPB和TIPB)和较重的副产物。习惯上，在产物分离中使用三个蒸馏塔。第一个一般称为苯塔，其用来从塔顶馏出物或较低沸点馏分中的反应器排出物中回收苯。随后将所回收的苯循环回烷基化和烷基交换区域来提供部份或所有的所需苯以便在各区域中获得所需的苯烯烃比。第二个蒸馏塔一般是称为异丙苯塔，所输入的原料一般是上游苯塔的塔底残留物或较高沸点馏分。异丙苯产物常是作为净塔顶馏出物或低沸点馏分从异丙苯塔抽取。然后将异丙苯产物用于下游应用，如苯酚或丙酮制造方法中，或另送去储存。第三个蒸馏塔一般是称为多异丙苯塔，所输入的原料一般是上游异丙苯塔的塔底残留物或较高沸点馏分。如上所述，多异丙苯塔用来回收塔顶馏出物或较低沸点馏分中的较轻的单-和二烷基化芳族化合物，并将此类物质循环至烷基交换反应区域。一般在多异丙苯塔的塔底残留物流或较高沸点馏分中，将各区域的较重的多烷基化芳族产物和其它产物移除。可冷却并收集重质尾馏分并送去储存。在任一芳族化合物烷基化方法中，最主要的目的，其决定了方法成本，是达到烯烃类烷基化试剂(其一般是限制性的试剂)的高转化率和对所需的单烷基化芳族产物的高选择性。与改进产物产率和产物纯度有关的此类目的是通过限制上述组合方法中的副产物的总产量来实现的。在这些方法中使用的各种烷芳化合物制造方法及催化剂，以及它们的相关优势通过如下进行描述，例如，US7，498，471 ；US6, 440, 886 ；US6, 339，179和 US2008/0171902。仍在继续寻求与减少诸如异丙苯及乙苯的烷基化芳族烃的制造中的副产物形成有关的改良方法。本领域技术人员已认识到对产物产率和/或产物质量的甚至有限的改良所具有的重要商业影响。
技术实现思路
本专利技术涉及当首先将不同的多烷基化芳族化合物分馏成富集此类各多烷基化芳族化合物的分开的流并随后传送至不同的烷基交换反应区域，所述区域可在或不在相同反应器中时，可减少芳族化合物烷基化方法中总副产物形成的方法。这使得在这些烷基交换反应区域中的催化剂和/或反应条件更好地调整以适合特定原料(即，富集特定的多烷基化芳族化合物的原料)来提高转化率，和/或减少副产物的产生。由此提高了所需的单烷基化芳族化合物的总产率(转化率乘以选择性)。如果使难以从主产物中分离(例如，挥发度相似)的副产物减少，则也可提高产物的纯度。在用来从例如丙烯及苯中制造异丙苯的芳族化合物烷基方法的情况中，烷基化和烷基交换反应均会产生副产物乙苯(EB)。由于其沸点接近异丙苯，故乙苯不易通过蒸馏从该所需的单烷基化的产物中分离。因此，在不耗费与构建及操作常规烷基化/烷基交换异丙苯生产设备相关的较高资金和/或应用成本时，难以满足关于具有低乙苯含量的异丙苯的商业要求。根据本专利技术的实施方案，是通过用丙烯来将苯烷基化的二-和三-烷基化芳族产物，即，二异丙苯和三异丙苯(DIPB和TIPB)分馏成分别富集DIPB和TIPB的单独料流，来减少副产物EB的产生。随后将此类料流传送至分开的烷基交换反应区域，在所述区域中将多烷基化芳族化合物的烷基交换试剂与苯进行反应，产生额外量的所需异丙苯产物。分开的烷基交换反应区域可包含不同的烷基交换催化剂、不同量或比例的相同催化剂、和/或不同的操作条件，来使得特定的多烷基化芳族化合物更好地匹配特定的烷基交换反应区域催化剂和/或操作条件设定，由此减少副产物EB和/或其它副产物形成并改良对所需的单烷基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.18 US 12/467,6221.一种使烃原料流进行烷基交换的方法，该烃原料流包含第一和第二多烷基化芳族化合物烷基交换试剂，所述方法包括(a)分离该烃原料流来提供富集该第一多烷基化芳族化合物烷基交换试剂的第一烷基交换原料流，和富集该第二多烷基化芳族化合物烷基交换试剂的第二烷基交换原料流；以及(b)将该第一和第二烷基交换原料流传送入不同的烷基交换反应区域。2.如权利要求1的方法，其中不同的烷基交换反应区域处于同一反应器中。3.如权利要求1或2的方法，其中不同的烷基交换反应区域处于分开的反应器中。4.如权利要求1至3中任一项的方法，其中该第一和第二多烷基化芳族化合物烷基交换试剂是二异丙苯(DIPB)和三异丙苯(TIPB)。5.如权利要求4的方法，其中该烃流包含异丙苯制造方法中的产物分离区段的过程流。6.如权利要求1至3中任一项的方法，其中该第一和第二多烷基化芳族化合物烷基交换试剂是二乙苯(DEB)和三乙苯(TEB)。7.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·布伦，S·P·兰克顿，R·J·施密特，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：
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