烷基化的芳族化合物生产制造技术

本文公开的是用于通过使包含可烷基化芳族化合物、烷基化剂和痕量的水和杂质的进料物流在第一和第二烷基化催化剂存在下接触来生产烷基化的芳族化合物的方法，其中为了改善这样的烷基化催化剂的周期时间而除去所述水和杂质。水和一部分杂质被在脱水区除去。具有第一烷基化催化剂的第一烷基化区用于脱除杂质如含氮化合物和其它物质的较大部分和烷基化所述可烷基化芳族化合物的较小部分，在一些实施方案中所述第一烷基化催化剂是大孔分子筛。第二烷基化区用于脱除杂质的较小部分和烷基化所述可烷基化芳族化合物的较大部分，在一些实施方案中所述第二烷基化区是中孔分子筛。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及由包含烷基化剂、可烷基化芳族化合物以及痕量的水和杂质的进料物流生产烷基化的芳族化合物的方法。
技术介绍
烷基化的芳族化合物，例如枯烯、乙基苯和仲丁基苯，经常通过可烷基化芳族化合物(例如苯)和烷基化剂(例如烯烃，如乙烯、丙烯和丁烯)在酸性分子筛催化剂(例如沸石)存在下的液相烷基化反应生产。液相芳族化合物烷基化方法经常导致降低的操作成本和比较早的气相技术少的所产生的不希望的副产物(例如二甲苯)。可以被用于这样的液相芳族化合物烷基化反应的酸性分子筛催化剂包括沸石β，沸石 Y，沸石 ω，ZSM-5, ZSM-12, MCM-22，MCM-36，MCM-49，MCM-56，MCM-58，MCM-68，UZM-8， 八面沸石，丝光沸石，多孔性结晶硅酸镁，和钨酸盐改性的氧化锆(例如Zr (WO4)2),所有这些都是本领域中已知的。液相芳族化合物烷基化反应的操作(尤其是在相对低的温度下)导致更大的催化剂对可烷基化芳族化合物或烷基化剂进料物流中痕量杂质(例如“催化剂毒物”)的敏感性。这样的杂质经常导致更频繁的催化剂再生要求和降低的催化剂最终寿命(之后必须替换)。催化剂替换经常涉及工艺停车、损失的生产和显著的成本。各种方法已经被开发，用于预处理芳族化合物和/或烷基化剂进料物流，以脱除催化剂毒物。这些方法包括蒸馏、吸附和萃取。美国专利号6，313，362 (Green)教导了芳族化合物烷基化方法，其中在液相烷基化之前，使烷基化产物与大孔分子筛催化剂如MCM-22在液相步骤中接触，以脱除杂质。教导被脱除的杂质包括烯烃，二烯烃，苯乙烯，含氧有机化合物，含硫化合物，含氮化合物，和低聚物。美国专利号4，358，362 (Smith)教导了通过使含有催化有害的杂质的进料物流与沸石吸着剂接触来提高沸石催化剂催化活性的方法。该公开使用具有大于12的Si/Al比、10至12元环以及I和12之间的约束指数的吸着剂，优选ZSM-II。美国专利号5，030，786 (Shamshoum)教导了生产乙基苯的方法,其中通过降低在进至反应器的进料中水的浓度来增加催化剂寿命。美国专利号5，744，686 (Gajda)教导了通过使芳族烃物流与具有小于约5. 5埃的平均孔径大小的选择性吸附剂接触来从所述物流中脱除氮化合物的方法。所述选择性吸附剂是选自下组的非酸性分子筛孔封闭的沸石4A，沸石4A，沸石5A，硅沸石，F-硅沸石，ZSM-5，和它们的混合物。美国专利号6，297，417 (Samson)中教导了用于制备烷基化苯的方法。所述方法包括使苯原料与固体酸如酸性粘土或酸性沸石在预处理区在约130°C和约300°C之间的温度接触，以改善烷基化和烷基转移催化剂的寿命。美国专利号6，355，851 (Wu)教导了沸石催化的枯烯合成方法，其中苯原料与“热的”粘土床接触，接着蒸馏所述苯原料以将苯与在所述热粘土处理过程中由烯烃毒物形成的更高分子量的材料分离，接着进行“冷的”粘土处理，其中所述苯蒸馏物与环境温度的粘土接触。丙烯原料通过与氧化铝接触以脱除痕量钠化合物和湿气，与分子筛接触以脱除水，和与两种改性的氧化铝接触以脱除其它催化剂毒物来预处理。所述预处理的丙烯和苯原料然后在沸石催化剂存在下反应以形成枯烯，没有引起催化剂活性的快速降低。PCT公布的申请W00214240 (Venkat)教导了通过使芳族原料与孔径大小大于5. 6埃的分子筛在低于130°C的温度下接触，来脱除所述芳族原料中的极性污染物。美国专利号6，894，201 (Schmidt)教导了在烷基化之前使用吸附碱性有机氮化合物的常规的吸附剂床和吸附弱碱性氮化合物如腈的酸性分子筛的热吸附剂床从烷基化底物如苯中脱除氮化合物。Schmidt教导到，水有助于弱碱性氮化合物的吸附，和使来自分馏塔的、具有升高的温度和合适的水浓度的烷基化底物物流进入所述热吸附剂床可能是有利的。美国专利号7，199，275 (Smith)教导了烃转化方法，其中部分脱水的烃原料与至 少两种不同的分子筛材料接触，所述至少两种不同的分子筛材料包括具有小于约5的Si/Al摩尔比的第一分子筛和具有大于约5的Si/Al摩尔比的第二分子筛。Smith还教导了其中这样的原料与具有至少约6埃的孔的第一分子筛和具有小于约6埃的孔的第二分子筛接触的方法。这些现有的参考文献没有描述通过与烷基化催化剂接触的进料物流烷基化，其中所述进料物流含有可烷基化芳族化合物、烷基化剂和痕量的水和杂质，并且所述水和杂质的一部分在所述进料物流被烷基化的同时被脱除。所述进料物流中水和杂质的存在不利地影响烷基化方法中烷基化催化剂的催化活性和周期时间。因此，需要用于生产烷基化的芳族化合物的改进方法，该方法通过使这样的进料物流与第一烷基化催化剂接触和然后与不同的第二烷基化催化剂接触以脱除水和杂质的一部分和烷基化所述可烷基化芳族化合物的一部分来进行，使得水和杂质对这样的烷基化催化剂的活性和周期时间的不利影响减轻。本公开满足这一需要和其它需要。本公开的概述本公开描述了由包含烷基化剂、可烷基化芳族化合物和痕量的水和杂质的进料物流生产烷基化的芳族化合物的方法。水和任选地一部分杂质被在脱水区脱除。在反应性保护床中，所述脱水的物流和烷基化剂与第一烷基化催化剂接触，和然后与不同的第二烷基化催化剂接触，其中任何剩余杂质在该物流被烷基化的同时被脱除。或者，在非反应性保护床中，所述脱水的物流与第一催化剂接触，其中任何剩余杂质被脱除，和然后该物流通过与烷基化催化剂接触而用烷基化剂烷基化。在一些实施方案中，在所述第一烷基化区中的所述第一烷基化催化剂是大孔分子筛。在一些实施方案中，在所述第二烷基化区中的所述第二烷基化催化剂是中孔分子筛或MCM-22家族的材料。尽管不想要被任何理论束缚，据信所述脱水步骤降低水的浓度和任选地降低所述可烷基化芳族化合物进料中杂质的水平。所述杂质的一部分被与所述水的一部分同时除去。这使得所述第一烷基化步骤能够脱除含在所述可烷基化芳族化合物进料中的剩余杂质如含氮物质和其它物质的一部分，优选主要部分，和将所述可烷基化芳族化合物的一部分烧基化。优选地，所述剩余杂质的至少80重量％,至少70重量％或至少60重量％被脱除。所述第二烷基化步骤又起到脱除所述剩余杂质的一部分和将所述可烷基化芳族化合物的主要部分烷基化的作用。优选地，所述可烷基化芳族化合物的至少80重量％，至少70重量％或至少60重量％被用烷基化剂烷基化。所生产的烷基化的芳族化合物主要包含单烷基化的芳族化合物，在所述烷基化反应区中同时产生痕量的多烷基化的芳 族化合物。所述多烷基化的芳族化合物然后可以通过在烷基转移步骤中与另外的可烷基化芳族化合物在分开的烷基转移催化剂存在下接触而被转化成附加的单烷基化的化合物。附图描述附图说明图1-8是按照本公开实施方案的、用于生产烷基化芳族化合物的方法的各工艺流程图。优选实施方案的详细描述定义本文中使用的术语“可烷基化芳族化合物”是指可以接收烷基基团的芳族化合物。可烷基化芳族化合物的一个非限制性实例是苯。本文中使用的术语“烷基化剂”是指可以给予可烷基化芳族化合物烷基基团的化合物。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任何能够给予可烷基化芳族化合物烷基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】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·文森特，V·南达，M·布翰达卡，B·玛尔兹，T·E·埃尔顿，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，斯通韦伯斯特程序技术股份有限公司，
类型：
国别省市：