專利名稱：：使用來自二聚單元的過程物流制備支鏈烷基芳烴的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明大體涉及用于制備烷基芳烴的系統(tǒng)及方法。更具體而言，在此所述的實施方案涉及用于制備支鏈烷基芳烴的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：烷基化芳烴為可用于多種應(yīng)用或轉(zhuǎn)化成其它化學(xué)化合物(例如表面活性劑、磺酸鹽)的重要化合物。表面活性劑可用于多種應(yīng)用，例如洗滌劑、皂類及油回收。烷基芳烴的結(jié)構(gòu)組合物可影響由烷基芳烴產(chǎn)生的表面活性劑和/或洗滌劑的性質(zhì)(例如水溶解度、生物降解能力、冷水洗滌性)。例如水溶解度可受烷基的線性度影響。隨烷基的線性度增加，烷基芳族表面活性劑的親水性(即對水的親和力)降低。因此，烷基芳族表面活性劑的水溶解度和/或洗滌(性能)降低。將含量少量季和/或叔碳原子的支鏈加入烷基芳族表面活性劑的烷基部分中可增加烷基芳族表面活性劑的冷水溶解度和/或洗滌，同時維持洗滌劑的生物降解能力。但烷基支鏈的量及類型可能降低表面活性劑和/或洗滌劑的生物降解速率。支鏈烷基芳烴是由偶合芳基的支鏈烷基組成。支鏈烷基是由具有自直鏈烷基延伸的支鏈的直鏈烷基組成。直鏈烷基的支鏈可包括一個或多個脂族烷基、直鏈烷基或其組合。支鏈可包括甲基、乙基、丙基或更高級烷基。季及叔碳可存在于支鏈烷基中。季及叔碳的數(shù)量可由烷基中的支鏈類型決定。在此使用的術(shù)語“脂族季碳原子”指未鍵結(jié)任何氫原子且未附著芳環(huán)系統(tǒng)的碳原子。具有包括季和/或叔碳原子的支鏈烷基的表面活性劑可能較具有直鏈或單支鏈烷基的表面活性劑具有更低的生物降解速率。在此使用的“生物可降解”指可因細菌或其它天然試劑而化學(xué)改變或分解的材料。例如在使用多孔釜活化淤泥處理的生物降解實驗中，2-甲基-2-十一烷基[14C]-苯磺酸鈉的生物降解速率大于5-甲基-5-十一烷基[14C]-苯磺酸鈉的生物降解速率。實驗的詳細說明描述于Nielsen等人的“BiodegradationofCoproductsofCommercialLinearAlkylbenzeneSulfonate，”EnvironmentalScienceandTechnology，1997，313397-3404。用于制備支鏈烷基芳烴的組合物及過程的實例描述于Berg的US3,484,498，題為“ProcessForThePreparationOfAryl-SubstitutedNormalParaffinHydrocarbons”；Threlkel等人的US5,196,624，題為“DetergentGradetoC10toC28Olefins，(C10toC28Alkyl)BenzenesandC10toC28Alkyl)BenzeneSulfonatesandProccessforPreparingSameUsingAPhosphiteContainingCatalyst”；Threlkel等人的US5,196,625，題為“DetergentGradetoC10toC28Olefins，(C10toC28Alkyl)Benzenesand(C10toC28Alkyl)BenzeneSulfonatedandProccessforPreparingSameUsingAPhosphiteContainingCatalyst”；Marinangeli等人的US6,111,158，題為“ProcessForProducingArylalkanesAtAlkylationConditionsUsingAZeoliteHavingaNESZeoliteStructureType”，及Marinangeli等人的US6,187,981，題為“ProcessForProducingArylalkanesAndArylalkaneSulfonates，CompositionsProducedTherefrom，andUsesThereof”。近來已發(fā)現(xiàn)，衍生自支鏈烯烴的表面活性劑具有異于衍生自直鏈烯烴的表面活性劑更希望的性質(zhì)。例如相較于衍生自直鏈烯烴的表面活性劑，衍生自支鏈烯烴的表面活性劑具有增加的水溶解度、改進的洗滌性質(zhì)及可接受的生物降解性質(zhì)。由費-托過程物流產(chǎn)生的支鏈烯烴可增加所述物流的經(jīng)濟價值。在一些實施方案中，可使用二聚催化劑將直鏈烯烴轉(zhuǎn)化成支鏈烯烴。支鏈烯烴可用于產(chǎn)生更為希望的因此對費-托物流的制備者更有價值的表面活性劑。費-托過程通常趨于產(chǎn)生少量烯烴。增加費-托物流的烯烴含量(例如支鏈烷基烯烴含量)可增加所述物流的經(jīng)濟價值。
發(fā)明內(nèi)容在一些實施方案中，將進料物流進料至產(chǎn)生二聚烯烴的二聚單元中。產(chǎn)生的二聚烯烴可包括支鏈二聚烯烴。在一些實施方案中，進入二聚單元的過程進料物流衍生自費-托過程。在一種實施方案中，產(chǎn)生的二聚烯烴至少部分可與進料物流分離。在一些實施方案中，可將至少部分分離的進料物流引入二聚單元中。產(chǎn)生的二聚烯烴可用于將芳烴烷基化。在將芳烴烷基化后，至少部分得自烷基化過程的未反應(yīng)組分可與烷基芳烴產(chǎn)物分離。二聚單元中的過程條件可為使得所得支鏈烯烴每個烯烴分子具有約為0.7-2.5的平均支鏈數(shù)。所述支鏈烯烴可包括但不限于甲基和/或乙基支鏈。所述二聚過程可產(chǎn)生包括少于約0.5％季碳原子的支鏈烯烴。在一種實施方案中，進入二聚單元的進料物流包括具有4-8的平均碳數(shù)的α-烯烴。由具有4-8的平均碳數(shù)的α-烯烴二聚產(chǎn)生的支鏈烯烴可具有8-16的平均碳數(shù)。至少部分未反應(yīng)組分及產(chǎn)生的二聚烯烴可分離而產(chǎn)生未反應(yīng)烴物流及產(chǎn)生的二聚烯烴物流。至少部分未反應(yīng)烴物流可再循環(huán)至二聚單元。以烯烴將芳烴烷基化可在烷基化單元中發(fā)生。在一種實施方案中，得自異構(gòu)化單元的烯烴物流及芳烴可進入烷基化單元。在所述烷基化單元中，可以利用烴物流中的至少部分烯烴將至少部分芳烴烷基化而產(chǎn)生烷基芳烴。至少部分產(chǎn)生的烷基芳烴可包括支鏈烷基。烴物流的至少部分未反應(yīng)組分、至少部分未反應(yīng)芳烴與至少部分產(chǎn)生的烷基芳烴可形成烷基化反應(yīng)物流。至少部分鏈烷烴、未反應(yīng)烯烴、芳烴與烷基芳烴可與烷基化反應(yīng)物流分離而產(chǎn)生未反應(yīng)烴物流與烷基芳烴產(chǎn)物物流。在一些實施方案中，可將未反應(yīng)烴物流進一步分離形成鏈烷烴及未反應(yīng)烯烴物流與芳烴物流。至少部分未反應(yīng)芳烴物流可再循環(huán)至烷基化單元。在一些實施方案中，可將至少部分烷基芳烴產(chǎn)物物流磺化形成烷基芳族磺酸鹽。在一些實施方案中，所述烷基芳族磺酸鹽可包括支鏈烷基。本發(fā)明的優(yōu)點因以下實施方案的詳細說明及參考附圖而對本領(lǐng)域技術(shù)人員為顯而易見，其中圖1描述使用二聚單元產(chǎn)生支鏈烷基芳烴的系統(tǒng)的實施方案示意圖。圖2描述從反應(yīng)混合物中分離產(chǎn)生的二聚烯烴的分離單元的實施方案示意圖。雖然本發(fā)明易于接受各種改進及替代形式，其特定實施方案是以圖中實例的方式顯示，而且在此不詳述。但應(yīng)了解，圖示及其詳細說明不打算將本發(fā)明限于所述的特定形式，相反，本發(fā)明涵蓋如所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明精神及范圍內(nèi)的所有改進、等價物和替代方案。具體實施例方式烴產(chǎn)物可使用費-托過程由合成氣(即氫與一氧化碳的混合物)合成。合成氣可衍生自煤或由天然氣重整得到。費-托過程將合成氣催化轉(zhuǎn)化成為主要包括飽和烴、特定量烯烴與少量含氧產(chǎn)物的產(chǎn)物混合物。得自費-托過程的產(chǎn)物可用于產(chǎn)生燃料(例如汽油、柴油)、潤滑油與蠟。費-托過程產(chǎn)生的燃料及其它產(chǎn)物通常具有低含量的硫、氮和/或金屬，而且含極少或不含環(huán)形化合物(例如芳烴、萘)。費-托過程物流可用于制備經(jīng)濟上有價值的商業(yè)產(chǎn)物。例如直鏈烯烴為可用于產(chǎn)生表面活性劑的商業(yè)產(chǎn)物。使用部分過程物流產(chǎn)生直鏈烯烴可增加費-托過程物流的經(jīng)濟價值。烴進料物流可得自費-托過程或乙烯低聚過程?？蛇x擇費-托催化劑及反應(yīng)條件以在反應(yīng)產(chǎn)物物流中提供特定的產(chǎn)物混合物。例如可選擇費-托催化劑及反應(yīng)條件以增加物流中烯烴的量及降低鏈烷烴與氧化物的量。或者，可選擇催化劑及反應(yīng)條件以增加物流中鏈烷烴的量及降低烯烴與氧化物的量。利于在費-托過程中制備所需烴物種的催化劑和/或催化劑組合通常為已知的。雖然參考費-托物流，應(yīng)了解任何過程產(chǎn)生的包括烯烴與飽和烴的任何物流均可為用于在此公開的過程的適當(dāng)原料。多種費-托物流可含5-99％烯烴，其余為飽和烴及其它的化合物。在一些實施方案中，含烯烴與鏈烷烴的進料物流是經(jīng)由鏈烷烴蠟裂解或烯烴低聚得到的。乙烯低聚產(chǎn)生的商業(yè)烯烴產(chǎn)物是由ChevronChemicalCompany、ShellChemicalCompany(商標(biāo)名NEODENE)及BritishPetroleum在美國上市的。鏈烷烴蠟裂解而產(chǎn)生α-烯烴與鏈烷烴進料物流描述于Sie的US4,579,986，題為“ProcessForThePreparationOfHydrocarbons”，及Ansorge等人的美國專利申請No.10/153,955，題為“ProcessForThePreparationoflinearOlefinsandUseThereofToPrepareLinearAlcohols”。用于由乙烯制備直鏈烯烴的特定步驟描述于Mason的US3,676,523，題為“Alpha-OlefinProduction”；Mason的US3,686,351，題為“Alpha-OlefinProduction”；Mason的US3,737,475，題為“Alpha-OlefinProduction”，及Kister等人的US4,020,121，題為“OligomerizationReactionSystem”。大部分上述過程產(chǎn)生α-烯烴。更高級的直鏈內(nèi)烯烴可商業(yè)生產(chǎn)，例如通過將鏈烷烴氯化脫氫、將鏈烷烴脫氫或?qū)ⅵ?烯烴異構(gòu)化。在一種實施方案中，處理進料物流而產(chǎn)生包括支鏈烯烴的烴物流。支鏈烯烴可用于將芳烴烷基化而產(chǎn)生支鏈烷基芳烴。所述進料物流可具有進料物流的約50-90重量％的鏈烷烴含量范圍。在一些實施方案中，進料物流可具有大于約90重量％鏈烷烴的鏈烷烴含量。所述進料物流亦可包括烯烴。進料物流的烯烴含量可為約10-50重量％。在其它實施方案中，進料物流可具有大于90重量％烯烴的烯烴含量。進料物流的組合物可包括平均碳數(shù)大于4的烴。烴的平均碳數(shù)范圍可以為4-6。在一些實施方案中，烴的平均碳數(shù)范圍可為4-8。進料物流可包括少量具有高于或低于所需碳數(shù)范圍的碳數(shù)的烴。在一些實施方案中，進料物流可衍生自包括較寬范圍碳數(shù)的過程物流的蒸餾。在一種實施方案中，用于二聚單元的進料物流包括單烯烴和/或鏈烷烴。所述單烯烴可具有直鏈或支鏈結(jié)構(gòu)。所述單烯烴可具有α或內(nèi)雙鍵。所述進料物流可包括其中存在的烯烴分子中50％或更多為直鏈碳骨架結(jié)構(gòu)的α-烯烴的烯烴。在一些實施方案中，至少約70％的烯烴為直鏈碳骨架結(jié)構(gòu)的α-烯烴。其中全部烯烴分子中大于約70％為直鏈碳骨架結(jié)構(gòu)的α-烯烴的烴物流可用于芳烴烷基化的一些實施方案中。所述物流可衍生自費-托過程。在一些實施方案中，進料物流包括其中存在的烯烴分子中至少約50％為內(nèi)烯烴的烯烴。支鏈鏈烯烴可作為用于芳族烷基化反應(yīng)的進料來源。芳族烷基化反應(yīng)使用進入物流中的烯烴將芳族化合物烷基化。芳族化合物(例如芳烴)可包括苯或取代苯。在一種實施方案中，烷基取代苯在過程中作為取代苯。烷基取代苯可為單-和/或多-取代低級烷基笨。烷基取代苯的烷基取代基可具有范圍為1-5的碳數(shù)。在一種實施方案中，烷基取代基的碳數(shù)為1-2。芳族化合物的適當(dāng)實例包括但不限于苯、甲苯、二甲苯、乙苯、異丙苯、正丙苯及其它的單-與多-低級烷基苯。在一些實施方案中，可使用單一芳族化合物或二或更多種芳族化合物的混合物作為進料來源。芳烴可直接進料至反應(yīng)器中或在加入烷基化單元前于適當(dāng)非反應(yīng)性有機溶劑中混合。費-托進料物流可含低碳數(shù)(例如4、5、6、7、8)的烯烴與鏈烷烴。一般而言，低碳數(shù)進料物流可作為燃料銷售、送至廢料和/或再循環(huán)至其它處理單元。低碳數(shù)的烯烴與鏈烷烴使物流較難用于洗滌劑制備。一般而言，洗滌劑是由具有大于8的碳數(shù)的烯烴制備。進料物流中烯烴轉(zhuǎn)化成為具有較高平均碳數(shù)(例如8-16)的支鏈烯烴可使低碳數(shù)進料物流更具有商業(yè)價值用途(例如可處理用于產(chǎn)生洗滌劑和/或表面活性劑的進料物流)。烷基的支鏈量及類型可增加進料物流的價值。在此描述將低碳數(shù)烯烴轉(zhuǎn)化成為較高碳數(shù)烯烴的過程。參考圖1所述的系統(tǒng)100，可將包括烯烴與鏈烷烴的第一烴物流經(jīng)第一管線120引入二聚單元110中。在一些實施方案中，第一烴物流中的烴可具有4-8的平均碳數(shù)。在其它實施方案中，第一烴物流中的烴可具有4-6的平均碳數(shù)。在一些實施方案中，第一烴物流可衍生自費-托過程。在二聚單元110中，可將至少部分烯烴二聚。至少部分二聚烯烴經(jīng)第二管線130作為第二烴物流離開二聚單元110。根據(jù)催化劑的選擇，可使所得二聚烯烴支鏈化。在二聚單元110中產(chǎn)生的烯烴的支鏈可包括甲基、乙基和/或更長的碳鏈。在一種實施方案中，二聚烯烴可含大于約50％的甲基支鏈。在一些實施方案中，所得二聚烯烴可含大于約90％的甲基支鏈。用于二聚單元110的二聚催化劑可為均相或非均相催化劑。在一些實施方案中，用于二聚單元110的二聚催化劑可為包括第III族、第IVA族、第IVB族、第VIIIA族的氧化物或其組合的催化劑。所述氧化物的實例包括但不限于氧化鎳、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁或二氧化鋯。所述催化劑可包括作為二氧化硅(SiO2)載體表面上的分散牢固單層而存在的非晶氧化鎳(NiO)。二氧化硅載體表面亦可包括少量鋁、鎵或銦的氧化物，使得與存在于催化劑中的氧化鎳與金屬氧化物的比在約4∶1-100∶1的范圍內(nèi)。二聚催化劑可通過將水不溶性鎳鹽沉淀于已經(jīng)用金屬氧化物浸漬的二氧化硅載體表面上而制備?；蛘撸鄞呋瘎┛赏ㄟ^將水不溶性鎳鹽沉淀于二氧化硅-氧化鋁載體上而制備，所述載體已經(jīng)脫鋁使得所得氧化鎳/氧化鋁的比在約4∶1-100∶1的范圍內(nèi)。所述催化劑可通過在氧存在下在約300-700℃的溫度范圍內(nèi)煅燒而活化，或者在一些實施方案中在約500-600℃的溫度范圍內(nèi)煅燒而活化。二氧化硅載體的表面積可在約100-450平方米/克的范圍內(nèi)。在一種實施方案中，二氧化硅表面積可在約200-400平方米/克的范圍內(nèi)。分散于二氧化硅載體內(nèi)的氧化鎳的含量范圍可為約7-70重量％。根據(jù)用于制備催化劑的特定載體的表面積，在一些實施方案中，氧化鎳的含量可為約20-50重量％。對于表面積為約300平方米/克的二氧化硅載體，在一些實施方案中，氧化鎳的含量范圍可為約21-35重量％。在其它實施方案中，氧化鎳的含量范圍可為約28重量％。在氧化鎳前體化合物沉淀于其表面上之前，二氧化硅載體可為干燥顆粒形式或為水凝膠形式。二氧化硅水凝膠可通過混合水溶性硅酸鹽(例如硅酸鈉或硅酸鉀)與礦物酸，然后以水洗滌以去除水溶性離子而制備。所得二氧化硅水凝膠可部分或完全干燥。氧化鎳前體可包括水不溶性鎳鹽，如碳酸鎳、磷酸鎳、硝酸鎳或氫氧化鎳。水不溶性鎳鹽可通過形成硅膠與水溶性鎳鹽的含水混合物而原位產(chǎn)生。鎳鹽可包括但不限于硝酸鎳、磺酸鎳、羰化鎳、鹵化鎳。可向所述含水混合物中加入堿以誘使水不溶性鎳鹽沉淀。可能形成的水不溶性鎳鹽可以細粉形式沉淀于晶格內(nèi)及二氧化硅載體表面上。然后可回收處理后的二氧化硅載體、清洗數(shù)次并干燥。二聚催化劑中的第二組分可為三價金屬氧化物。所述三價金屬氧化物可包括但不限于鋁、鎵或銦或其組合。雖然上述氧化鎳和/或二氧化硅催化劑對烯烴二聚可以是有活性的，但其可能迅速失活。失活可能為保持附著于表面上且成為焦炭前體的大型低聚物形成的結(jié)果。催化劑內(nèi)存在少量三價金屬氧化物產(chǎn)生酸位。酸位可促進催化活性而不促進不希望的和/或過量的低聚物形成。所述三價金屬氧化物可通過任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)(例如上述沉淀法或通過水溶性鹽形式的直接浸漬法)加入二氧化硅載體中。在一種實施方案中，三價金屬氧化物可通過加入水溶性鹽而作為水溶液浸漬于二氧化硅載體中。水溶性金屬鹽可包括但不限于金屬硝酸鹽、金屬氯化物或金屬硫酸鹽。一旦用金屬鹽浸漬，可將二氧化硅載體干燥并煅燒以將金屬鹽還原成為氧化物形式。所形成的用三價氧化物活化的二氧化硅載體然后可進一步處理而將氧化鎳層結(jié)合到二氧化硅-三價金屬氧化物載體上。在一些實施方案中，二氧化硅-三價金屬氧化物載體可包括二氧化硅/氧化鋁、二氧化硅/氧化鎵或二氧化硅/氧化銦凝膠。在一些實施方案中，存在于載體中的金屬氧化物(例如氧化鋁)的含量可比氧化鎳的含量低。因此，為了降低氧化鋁的含量，氧化鋁含量相當(dāng)高(例如高于約5重量％)的二氧化硅/氧化鋁凝膠的脫鋁可能為必要的。脫鋁可通過本領(lǐng)域已知的技術(shù)(例如用有機或無機酸提取鋁)完成。有機或無機酸可包括但不限于硝酸、硫酸、氫氯酸、氯乙酸或乙二胺四乙酸。提取可通過將酸加入鋁硅酸鹽的含水分散體、然后攪拌、傾析及用水洗滌而完成。所述過程可重復(fù)一次或多次直到得到所需的氧化鋁含量為止。然后可如上所述將所述固體干燥、煅燒及進一步處理，以將氧化鎳層結(jié)合到二氧化硅/氧化鋁載體上。在一些實施方案中，相對存在于二氧化硅載體中的氧化鎳的含量，三價金屬氧化物的含量可能是顯著的，從而就二聚物產(chǎn)率及存在于二聚產(chǎn)物中的最小平均甲基支鏈而言得到改進的結(jié)果。在一些實施方案中，當(dāng)三價金屬氧化物的含量太低時，例如氧化鎳與三價金屬氧化物的比高于約100∶1，則二聚物產(chǎn)率降低且催化劑可能快速失活。在一些實施方案中，當(dāng)三價金屬氧化物的含量太高時(例如氧化鎳與三價金屬氧化物的比低于約4∶1)，則二聚物產(chǎn)率可能降低且二聚物產(chǎn)物中的甲基支鏈平均含量可能增加。在一些實施方案中，三價金屬氧化物的含量可為使氧化鎳與三價金屬氧化物的比在約4∶1-30∶1的范圍內(nèi)。在其它實施方案中，三價金屬氧化物的含量可為使氧化鎳與三價金屬氧化物的比為約5∶1-20∶1。在一些實施方案中，氧化鎳與三價金屬氧化物的比可為約8∶1-15∶1。在一些實施方案中，以氧化鎳、三價金屬氧化物與二氧化硅的總重量計，二聚催化劑可含約21-35重量％的氧化鎳及約1-5重量％的三價金屬氧化物。在一些實施方案中，以氧化鎳、三價金屬氧化物與二氧化硅的總重量計，二聚催化劑可包括約1.5-4重量％的三價金屬氧化物。二聚催化劑的制備描述于Vicari等人的US5,849,972，題為“OligomerizationOfOlefinsToHighlyLinearOligomers，andCatalystForThisPurpose”及Saleh等人的US5,169,824，題為“CatalystComprisingAmorphousNiOOnSilica/AluminaSupport”。二聚單元110中第一烴進料物流中的烯烴至二聚物的轉(zhuǎn)化可以間歇、連續(xù)(例如使用固定床)、半間歇或多步過程進行。在間歇過程中，二聚催化劑可用第一烴進料物流漿化。二聚反應(yīng)的溫度范圍可為約120-200℃。在一種實施方案中，反應(yīng)溫度范圍可為約150-165℃。反應(yīng)溫度可通過蒸發(fā)冷卻控制，例如從反應(yīng)混合物中蒸發(fā)較輕烴餾分而控制反應(yīng)溫度。產(chǎn)生的二聚烯烴可在第二烴物流中經(jīng)第二管線130離開二聚單元。第二烴物流可運送至其它處理單元(例如分離單元、烷基化單元、加氫甲?；瘑卧?。在一些實施方案中，第二烴物流可包括具有8-16的平均碳數(shù)的烯烴。在其它實施方案中，第二烴物流可包括具有8-12的平均碳數(shù)的烯烴。在一些實施方案中，第二烴物流可包括大于50重量％的烯烴含量。二聚單元110中產(chǎn)生的支鏈烯烴可包括甲基、乙基和/或更長的碳鏈支鏈?？蓪Ξ悩?gòu)化烯烴組合物進行氫核磁共振(1HNMR)分析。支鏈烯烴可包括季和/或叔脂族碳。在一些實施方案中，可使二聚單元中產(chǎn)生的季和/或叔脂族碳的量最小。烯烴的1HNMR分析可顯示烴物流中烯烴的異構(gòu)化程度。季碳原子的存在可使用碳13(13C)NMR技術(shù)測定。支鏈類型(例如甲基、乙基、丙基或更大基團)可通過烯烴混合物加氫、然后對加氫烯烴溶液13CNMR分析而測定。在一種實施方案中，存在于支鏈烯烴組合物中的每個烯烴分子的平均支鏈數(shù)為約0.1-2.5。在其它實施方案中，存在于支鏈烯烴組合物中的每個烯烴分子的平均支鏈數(shù)為約0.7-2.5。在一些實施方案中，在進料物流含大于70％的直鏈烯烴時，存在于支鏈烯烴組合物中的每個烯烴分子的平均支鏈數(shù)為約0.2-1.5。產(chǎn)物中的支鏈程度可通過控制用于二聚單元的過程條件而控制。例如高反應(yīng)溫度及低進料流量可導(dǎo)致更高的支鏈程度。甲基支鏈可占存在于烯烴分子中的支鏈總數(shù)的約20-99％。在一些實施方案中，甲基支鏈可大于烯烴分子中支鏈總數(shù)的約50％。在一些實施方案中，烯烴分子中的乙基支鏈數(shù)可小于支鏈總數(shù)的約30％。在其它實施方案中，如果存在，乙基支鏈數(shù)可為支鏈總數(shù)的約0.1-2％。如果存在，甲基或乙基以外的支鏈可小于支鏈總數(shù)的約10％。存在于支鏈烯烴組合物中的脂族季和/或叔碳原子數(shù)量可小于存在的碳原子的約2％。在一種實施方案中，存在的脂族季和/或叔碳小于存在的碳原子的約1％。對于其中生物降解能力重要的應(yīng)用，脂族季碳原子數(shù)量可小于存在的碳原子的約0.5％。在一種實施方案中，脂族季和/或叔碳原子數(shù)量小于存在的碳原子的約0.3％。在其它實施方案中，存在于支鏈烯烴組合物中的脂族季碳原子數(shù)量可為存在的脂族碳原子的約0.01-0.3％。如果需要，可通過本領(lǐng)域已知的技術(shù)(例如分餾蒸餾)將產(chǎn)生的二聚烯烴與反應(yīng)混合物分離。在一種實施方案中，至少部分第二烴物流可經(jīng)管線220離開二聚單元110且進入分離單元210，如圖2所述。反應(yīng)混合物可在分離單元210中經(jīng)分餾蒸餾分離成為產(chǎn)生的二聚烯烴物流及鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流。在此使用的“分餾蒸餾”指液體蒸餾然后收集按沸點決定的液體餾分。鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流可含碳數(shù)小于8的烴。至少部分鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流可經(jīng)管線240引入二聚單元110中。產(chǎn)生的二聚烯烴物流可離開分離單元210且經(jīng)管線260引入第二管線130中。在一些實施方案中，二聚單元110可具有數(shù)個入口以接納各種組成不同的過程物流。過程物流可得自其它的處理單元和/或貯存單元。過程物流的實例包括但不限于稀釋劑烴物流和/或包括衍生自其它過程的烯烴與鏈烷烴的其它烴物流。在此使用的“進入二聚單元中”指過程物流經(jīng)一個或多個入口進入二聚單元中。至少部分產(chǎn)生的二聚烯烴物流可經(jīng)第二管線130引入烷基化單元140中。通過二聚單元110中產(chǎn)生的至少部分支鏈烯烴將芳烴烷基化可使用各種類型的反應(yīng)器進行。在一些實施方案中，烷基化過程可通過將催化劑及芳烴加入反應(yīng)器，將混合物加熱至反應(yīng)溫度，然后將烯烴或芳烴加入加熱的混合物中而以間歇方式進行。烷基化單元140可具有數(shù)個入口以接納另外的過程物流的進入。在此使用的“進入烷基化單元的物流”指過程物流經(jīng)一個或多個入口進入烷基化單元中。所述過程物流的實例包括但不限于得自二聚單元110的物流、稀釋劑烴物流、包括衍生自其它過程的烯烴與鏈烷烴的氣體和/或其它烴物流。在一種實施方案中，在烷基化單元140中使用多種烷基化條件使二聚單元110中產(chǎn)生的第二烴物流中的至少部分烯烴與芳烴(例如苯)接觸。所得烷基芳烴至少部分為具有支鏈烷基的單烷基化芳烴。使其它烷基化產(chǎn)物(如二烷基化與更高級的烷基化產(chǎn)物)最少可通過烷基化單元140中的過程條件(例如摩爾比、反應(yīng)溫度、催化劑類型及反應(yīng)物濃度)控制。在一種實施方案中，用于在烷基化單元140中將芳烴烷基化的烷基化條件可包括使用夫-夸(Friedel-Crafts)催化劑形式。夫-夸催化劑可為酸性無機材料。酸性無機材料的實例包括但不限于礦物酸，如含少于約10％水的硫酸、含少于約10％水的氫氟酸、液化無水氟化氫和/或與氫氟酸組合使用的其它無機材料。其它無機材料包括但不限于路易斯酸，如無水氯化鋁、無水溴化鋁與三氟化硼。在一些實施方案中，烷基化催化劑可為分子篩如酸式ITQ-21。分子篩催化劑的合成及結(jié)構(gòu)描述于Corma等人的“Alarge-cavityzeolitewithwideporewindowsandpotentialasanoilrefiningcatalyst，”Nature，2002，418514。在一些實施方案中，用于烷基化單元140的催化劑是以可以或不可以用金屬或金屬化合物改性的沸石催化劑為基礎(chǔ)的。沸石烷基化催化劑描述于美國專利申請No.10/075,318，題為“AProcessForPreparing(Branched-Alkyl)Arylsulfonatesand(Branched-Alkyl)ArylsulfonateComposition”，Marinangeli等人的US6,111,158，題為“ProcessForProducingArylalkanesAtAlkylationConditionsUsingAZeoliteHavingaNESZeoliteStructureType”，及Schoennagel等人的US5,041,402，題為“ThermallyStableNobleMetal-ContainingZeoliteCatalyst”。沸石催化劑可具有至少一個具有范圍為大于約4埃至小于約9埃的結(jié)晶自由通道直徑的通道，應(yīng)了解在所述孔具有橢圓形時，較大孔度尺寸為考慮的尺寸。在一種實施方案中，所述孔度尺寸范圍可為約5.5埃至約7埃。沸石的孔度尺寸描述于W.M.Meier等人的“AtlasofZeoliteStructureTypes”，第四修訂版，1996，Elsevier。在烷基化單元140中，第二烴物流中的至少部分烯烴及至少部分芳烴可在烷基化催化劑存在下于烷基化條件下反應(yīng)。用于烷基化反應(yīng)的反應(yīng)溫度范圍可為大于約30℃至小于約300℃。在一些實施方案中，反應(yīng)溫度范圍可為大于約100℃至小于約250℃。所述烷基化反應(yīng)可在至少部分液相中、在全液相中或在超臨界條件下進行。在一些實施方案中，烷基化單元中的壓力足以使反應(yīng)物維持為液相。用于烷基化單元140中的壓力取決于烯烴類型、芳烴類型和/或反應(yīng)溫度。烷基化單元140中的壓力范圍可為約3-70大氣壓(304-7095kPa)。在一些實施方案中，操作壓力范圍為約20-35大氣壓(2025-3545kPa)。烷基化單元140中的烷基化條件可維持為使支鏈烯烴的骨架異構(gòu)化最小。烷基化條件亦可維持為產(chǎn)生具有對應(yīng)二聚單元110中所產(chǎn)生烯烴的支鏈的烷基的烷基芳烴。在此使用的“烷基化過程中的骨架異構(gòu)化”指在烷基化過程中發(fā)生的異構(gòu)化，其改變烯烴或烷基芳烴產(chǎn)物的支鏈位置。因此，可設(shè)定烷基化條件，使得在烷基化反應(yīng)過程中烯烴與烷基芳烴產(chǎn)物中的季脂族碳原子數(shù)保持不變。烷基化單元140中產(chǎn)生的支鏈烷基芳族化合物的一般通式為化學(xué)式R-Y，其中Y表示芳烴基團(例如苯基)及R表示衍生自二聚單元110中產(chǎn)生的烯烴的基團。烯烴可具有范圍為7-16的碳數(shù)。在一些實施方案中，烯烴碳數(shù)范圍可為10-16。在其它實施方案中，烯烴碳數(shù)范圍可為10-13。R可為支鏈烷基。支鏈烷基上的支鏈可包括但不限于甲基、乙基和/或較長碳鏈。存在于烷基組合物中的每個烷基分子的平均支鏈數(shù)可等于二聚單元110中產(chǎn)生的烯烴的支鏈數(shù)(例如0.1-2.0)。烷基化反應(yīng)的化學(xué)計量為每摩爾全部單烯烴僅需要1摩爾芳烴化合物。但使用1∶1摩爾條件趨于產(chǎn)生烯烴低聚物和/或聚合物、單烷基芳烴、二烷基-、三烷基-與可能的高級多烷基化芳烴或未反應(yīng)烯烴的混合物。但希望的是使該摩爾比盡量接近1∶1從而使芳烴的利用最大化，及使未反應(yīng)芳烴或未反應(yīng)烯烴的再循環(huán)最小。芳烴與全部單烯烴的摩爾比可影響烷基化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率及選擇性。在一些實施方案中，每摩爾全部單烯烴的全部芳烴摩爾比可設(shè)為約3∶1-100∶1，以使單烷基芳烴的形成最大化。在一些實施方案中，芳烴與烯烴的比可為約5∶1-50∶1。在其它實施方案中，芳烴與烯烴的比可為約5∶1-35∶1。在一些實施方案中，芳烴與烯烴的比可為約8∶1-30∶1。在一些實施方案中，希望根據(jù)烯烴物流的來源調(diào)整烯烴與鏈烷烴的濃度。鏈烷烴物流可在烷基化單元上游加入含大于約50％單烯烴的過程物流中，以產(chǎn)生小于約50％單烯烴的過程物流。在一些實施方案中，可將含約20％直鏈烯烴與80％鏈烷烴的過程物流加入烷基化單元上游主要含支鏈烯烴的過程物流中形成組合物流。用組合物流將芳烴烷基化可形成含支鏈與直鏈烷基芳烴的混合物流。至少部分第三烴物流可經(jīng)第三管線150引入第二管線130中而產(chǎn)生組合烴物流。所述組合物流可進入烷基化單元140。組合物流中的至少部分烯烴可將烷基化單元140中的芳烴烷基化而產(chǎn)生烷基化反應(yīng)混合物物流。在一種實施方案中，第三烴物流的烯烴含量范圍相對總烴含量為約1-99％。在一些實施方案中，第三烴物流的烯烴含量相對總烴含量可為約5-15％。在其它實施方案中，第三烴物流的烯烴含量相對總烴物流可大于80％。在一些實施方案中，第三烴物流可包括直鏈烯烴。在二聚單元下游加入包括直鏈烯烴的物流可制備包括直鏈與支鏈烯烴的混合物的烷基化進料物流。通過將包括支鏈與直鏈烯烴的物流引入烷基化單元140中，可得到支鏈與直鏈烷基芳族產(chǎn)物的混合物。改變加入烷基化進料物流的直鏈烯烴的量可控制直鏈與支鏈烷基芳族產(chǎn)物的比。當(dāng)轉(zhuǎn)化為烷基芳族表面活性劑時，支鏈與直鏈烷基芳烴的混合物可具有改進性質(zhì)。改進性質(zhì)的實例包括但不限于低的皮膚與眼睛刺激性、起泡性質(zhì)、生物降解能力、冷水溶解度及冷水洗滌性。這些表面活性劑的應(yīng)用包括但不限于個人保養(yǎng)產(chǎn)品、家庭及工業(yè)洗衣產(chǎn)品、手洗洗碗產(chǎn)品、機器潤滑劑添加劑及潤滑油調(diào)配物。烷基化反應(yīng)混合物物流可經(jīng)第四管線170進入分離器160。在分離器160中可產(chǎn)生至少兩個物流即未反應(yīng)烴物流與烷基芳烴物流。未反應(yīng)烴物流可使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)(例如蒸餾、固/液分離、吸附、溶劑萃取)分離成為芳烴物流及鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流。分離的芳烴物流可經(jīng)第五管線180離開分離器160且再循環(huán)至烷基化單元140。烷基芳烴產(chǎn)物物流可經(jīng)第六管線190離開分離器160及運輸用于原位貯存、商業(yè)銷售、異地運輸和/或用于其它處理單元。至少部分鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流可經(jīng)第七管線195離開分離器160且與其它過程物流組合，送至其它處理單元和/或原位貯存。在一些實施方案中，鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴可進一步分離成為包括碳數(shù)小于8的鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴的烴物流。包括碳數(shù)小于8的鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴的烴物流可引入二聚單元110的上游和/或其中。產(chǎn)生的烷基芳烴產(chǎn)物物流可在磺化單元中磺化形成芳族磺酸鹽。在一些實施方案中，所述烷基芳烴可含支鏈烷基。烷基芳烴產(chǎn)物物流中至少部分芳烴的磺化可通過本領(lǐng)域已知的任何磺化方法實行。所述方法的實例包括使用硫酸、氯磺酸、發(fā)煙硫酸或三氧化硫進行磺化。涉及空氣/三氧化硫混合物的磺化方法的細節(jié)描述于Brooks等人的US3,427,342，題為“ContinuousSulfonationProcess”中。在一種實施方案中，用于磺化的三氧化硫與烷基芳族產(chǎn)物摩爾比為1.03。在磺化反應(yīng)結(jié)束后，可將磺化反應(yīng)混合物老化約30分鐘，然后用約1％的水水解。所得酸混合物可用堿中和而產(chǎn)生支鏈烷基芳烴磺酸鹽。適當(dāng)?shù)闹泻蛪A可以為堿金屬與堿土金屬的氫氧化物及氫氧化銨，其提供磺酸鹽的陽離子。支鏈烷基芳烴磺酸鹽的一般通式為化學(xué)式(R-A′-SO3)nM。R為衍生自支鏈烯烴的基團，其具有4-16的平均碳數(shù)。在一種實施方案中，平均碳數(shù)范圍為7-16。在另一種實施方案中，平均碳數(shù)范圍為10-13。A′可為二價芳烴基團(例如苯基)。M可為選自堿金屬離子、堿土金屬離子、銨離子和/或其混合物的陽離子，及n可為取決于陽離子M的價數(shù)使復(fù)合物的總電荷為零的數(shù)。在一種實施方案中，M可為鈉、鎂或鉀離子。鎂與鉀離子可促進烷基芳烴磺酸鹽的水溶解度及性能。銨離子的實例可包括但不限于單乙醇胺、二乙醇胺與三乙醇胺。在一些實施方案中，銨離子可為NH4+。所得烷基芳烴磺酸鹽可以溶液(例如30％水溶液)、漿液(例如60％含水漿液)和/或屑片(例如90％干燥屑片)而貯存和/或銷售。支鏈烷基芳族磺酸鹽可用于多種應(yīng)用。一種應(yīng)用實例包括洗滌劑調(diào)配物。洗滌劑調(diào)配物包括但不限于粒狀洗衣洗滌劑調(diào)配物、液態(tài)洗衣洗滌劑調(diào)配物、液態(tài)洗碗洗滌劑調(diào)配物及各種調(diào)配物。各種調(diào)配物的實例包括但不限于常用洗滌劑、液體肥皂、洗發(fā)精與液態(tài)沖洗劑。實例實例1∶1-己烯的二聚通過Saleh等人的US5,169,824，題為“CatalystComprisingAmorphousNiOOnSilica/AluminaSupport”的實例1所述的方法，制備用于C6烯烴物流二聚的氧化鎳二聚催化劑。二聚結(jié)果列于表1。表1實例2稀釋1-己烯的二聚通過Saleh等人的US5,169,824，題為“CatalystComprisingAmorphousNiOOnSilica/AluminaSupport”的實例1所述的方法，制備用于C6烯烴物流二聚的氧化鎳二聚催化劑。向高壓釜單元的15毫升反應(yīng)器管中裝入NiO催化劑(0.335克)、1-己烯(1.675克)、己烷(1.675克)及氣相色譜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(0.67克直鏈?zhǔn)奶纪?。二聚結(jié)果列于表2。表2基于本說明書，本發(fā)明各方面的進一步改進及替代性實施方案對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。因此，本說明書僅為描述性的，而且只為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員實施本發(fā)明的一般方式。應(yīng)了解，在此所示及所述的本發(fā)明形式為目前優(yōu)選的實施方案。在此描述及所述的元件及材料可取代，份數(shù)及過程可轉(zhuǎn)換，及本發(fā)明的一些特征可獨立利用，基于本發(fā)明書，所有這些對本領(lǐng)域技術(shù)人員均為顯而易見的。在此所述元件可在不背離以下權(quán)利要求所述的本發(fā)明的精神及范圍的條件下進行改變。此外應(yīng)了解，在一些實施方式中可組合此處獨立描述的特征。權(quán)利要求1.一種用于產(chǎn)生烷基芳烴的方法，其包含將包含烯烴與鏈烷烴的第一烴物流引入二聚單元中，其中二聚單元設(shè)計為將第一烴物流中的至少部分烯烴二聚產(chǎn)生二聚烯烴，其中第一烴物流的至少部分未反應(yīng)組分與至少部分產(chǎn)生的二聚烯烴形成第二烴物流，其中至少部分二聚烯烴為支鏈烯烴；和其中二聚單元包含設(shè)計為將至少部分烯烴二聚的二聚催化劑，所述催化劑包含氧化鎳；和將至少部分第二烴物流與芳烴引入烷基化單元中，其中烷基化單元設(shè)計為利用來自第二烴物流的至少部分烯烴將至少部分芳烴烷基化而產(chǎn)生烷基芳烴，其中至少部分產(chǎn)生的烷基芳烴包含支鏈烷基。2.權(quán)利要求1的方法，其中第一烴物流由費-托過程產(chǎn)生。3.權(quán)利要求1-2任一項的方法，其中第一烴物流包含具有4-8的碳數(shù)或4-6的碳數(shù)的烯烴。4.權(quán)利要求1-3任一項的方法，其中第一烴物流中的烯烴組合物包含直鏈與支鏈烯烴和/或約50-99％的烯烴。5.權(quán)利要求1-3任一項的方法，其中第一烴物流包含約50-99％的烯烴。6.權(quán)利要求1-5任一項的方法，其中二聚單元在約120-200℃或約150-165℃的溫度下操作。7.權(quán)利要求1-6任一項的方法，其中二聚單元設(shè)計為產(chǎn)生大于20％的支鏈二聚化合物。8.權(quán)利要求1-7任一項的方法，其中第二烴物流的烯烴組合物包含具有10-16的碳數(shù)或8-12的碳數(shù)的直鏈與支鏈烯烴。9.權(quán)利要求1-7任一項的方法，其中第二烴物流的烯烴組合物包含具有10-16的碳數(shù)的直鏈與支鏈烯烴，及其中至少部分支鏈烯烴包含甲基與乙基支鏈。10.權(quán)利要求1-9任一項的方法，其中部分支鏈烯烴每個總烯烴分子包含至少為0.7、約0.7-1.5、約0.7-2.0、約1.0-1.5或小于約2.5的平均支鏈數(shù)。11.權(quán)利要求1-10任一項的方法，其中部分支鏈烯烴包含甲基與乙基支鏈。12.權(quán)利要求1-11任一項的方法，其中支鏈烯烴上的支鏈基團為大于約50％的甲基、小于約10％的乙基和/或小于約5％的非甲基或乙基的基團。13.權(quán)利要求1-12任一項的方法，其中支鏈烯烴具有小于約0.5％的脂族季碳原子或小于約0.3％的脂族季碳原子。14.權(quán)利要求1-13任一項的方法，其進一步包含將產(chǎn)生的二聚烯烴與第二烴物流分離，形成產(chǎn)生的二聚烯烴物流及鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流，其中鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流包含碳數(shù)小于7的烴；和將至少部分鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流引入二聚單元中。15.權(quán)利要求1-14任一項的方法，其進一步包含通過將至少部分第三烴物流加入烷基化單元中，或通過將至少部分包含大于約90重量％鏈烷烴的第三烴物流加入烷基化單元中，而調(diào)整引入烷基化單元中的烯烴與鏈烷烴的比。16.權(quán)利要求1-14任一項的方法，其進一步包含按如下過程調(diào)整引入烷基化單元的烯烴與鏈烷烴的比通過在烷基化單元上游組合至少部分第三烴物流與至少部分第二烴物流形成組合物流；通過在烷基化單元上游組合至少部分第三烴物流與至少部分第二烴物流形成組合物流，其中第三烴物流包含大于約90重量％的鏈烷烴；或通過在烷基化單元上游組合至少部分第三烴物流與至少部分第二烴物流形成組合物流，其中第三烴物流包含具有10-16的碳數(shù)的鏈烷烴與烯烴；和將組合物流引入烷基化單元中。17.權(quán)利要求1-16任一項的方法，其中烷基化單元設(shè)計為產(chǎn)生大于約50％或大于約85％的單烷基化芳烴。18.權(quán)利要求1-17任一項的方法，其中烷基化單元中芳烴與支鏈烯烴的摩爾比為約0.1-2.0。19.權(quán)利要求1-18任一項的方法，其中烷基化單元在約30-300℃的反應(yīng)溫度下操作。20.權(quán)利要求1-19任一項的方法，其中烷基芳烴的支鏈烷基包含0.5％或更少的脂族季碳原子，及每個烷基的平均支鏈數(shù)為至少0.7，所述支鏈包含甲基與乙基支鏈。21.權(quán)利要求1-20任一項的方法，其進一步包含形成烷基化反應(yīng)物流，其中烷基化反應(yīng)物流包含至少部分芳烴、至少部分第二烴物流的未反應(yīng)組分與至少部分所產(chǎn)生的烷基芳烴；將烷基芳烴與烷基化反應(yīng)物流分離而產(chǎn)生未反應(yīng)烴物流與烷基芳烴物流；所述未反應(yīng)烴物流包含至少部分第二烴物流的未反應(yīng)組分與至少部分芳烴；將至少部分鏈烷烴及至少部分烯烴與未反應(yīng)烴物流分離而產(chǎn)生芳烴物流及鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流；將至少部分芳烴物流引入烷基化單元中。22.權(quán)利要求21的方法，其進一步包含將烯烴同鏈烷烴與未反應(yīng)烯烴物流分離而產(chǎn)生烯烴物流，其中烯烴物流中的烯烴具有4-8的碳數(shù)，及將至少部分烯烴物流引入二聚單元中。23.權(quán)利要求1-22任一項的方法，其進一步包含將至少部分烷基芳烴物流引入磺化單元中，其中磺化單元設(shè)計為將烷基芳烴物流中的至少部分烷基芳烴磺化而產(chǎn)生烷基芳族磺酸鹽；和其中至少部分產(chǎn)生的烷基芳族磺酸鹽包含支鏈烷基芳族磺酸鹽。24.一種用于產(chǎn)生烷基芳烴的系統(tǒng)，其設(shè)計為實施權(quán)利要求1-23任一項的方法。全文摘要描述一種產(chǎn)生支鏈烷基芳烴的系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)可包括烯烴二聚單元、烷基化單元和/或一個或多個分離單元。用于產(chǎn)生支鏈烷基芳烴的方法可包括將過程物流中的烯烴二聚和/或異構(gòu)化。產(chǎn)生的二聚烯烴可用于將芳烴烷基化形成支鏈烷基芳烴。在將芳烴烷基化后，得自烷基化過程的未反應(yīng)組分可與烷基芳烴分離。得自烷基化過程的未反應(yīng)組分可再循環(huán)回到主過程物流中或送至其它處理單元。文檔編號C07C2/10GK1747915SQ200480003627公開日2006年3月15日申請日期2004年2月3日優(yōu)先權(quán)日2003年2月5日發(fā)明者保羅·馬里·悠伯,亨德利克·戴爾斯沃格,布萊登·德蒙特·莫瑞,史提文·柯隆伊斯·桑羅申請人:國際殼牌研究有限公司