專利名稱：芳族化合物烷基化的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來(lái)說(shuō)涉及一種芳族化合物與烯烴烷基化的反應(yīng)蒸餾方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
烷基芳烴，包括有長(zhǎng)鏈(通常10-14個(gè)碳)的直鏈烷基苯(LAB)通常用作商業(yè)產(chǎn)品。LAB通?；腔瞥杀砻婊钚詣?br> 通常，用傳統(tǒng)的弗瑞德-克來(lái)福特化學(xué)方法，使用催化劑例如氯化鋁或使用強(qiáng)酸催化劑例如氟化氫使苯與烯烴烷基化來(lái)制備烷基芳烴。雖然這樣的方法可得到高的轉(zhuǎn)化率，但生成2-苯基異構(gòu)體的選擇性較低，通常為約30％或更低。十分需要2-苯基異構(gòu)體百分含量高的LAB，因?yàn)檫@樣的化合物磺化時(shí)有長(zhǎng)的“尾部”，它使溶解性和洗滌性能提高。
生產(chǎn)短鏈烷基化芳烴的反應(yīng)蒸餾方法是已知的。這些方法通常旨在使氣相短鏈烯烴例如乙烯或丙烯與苯反應(yīng)。
發(fā)明概述現(xiàn)已認(rèn)識(shí)到，使用長(zhǎng)鏈烯烴的烷基化反應(yīng)存在一些特殊的問(wèn)題。使用較長(zhǎng)鏈的液體烯烴反應(yīng)物，由于進(jìn)料組分低的互溶性，可能需要較低的空速。由于較低的反應(yīng)溫度，涉及長(zhǎng)鏈烯烴的烷基化反應(yīng)可能易于使進(jìn)料帶入烷基化單元的水或者在催化劑床層中作為副產(chǎn)物生成的水積累，從而使催化劑失活。此外，因?yàn)橐后w烯烴混合物比氣體烯烴不易與液體芳烴混合，為了達(dá)到所需要的LAB高的產(chǎn)率，各種混合步驟是需要的。此外，較長(zhǎng)鏈的液體烯烴的使用可能在催化劑床層上有生成含碳沉積物和重質(zhì)有機(jī)物的更大傾向。在催化劑床層形成含碳沉積物和重質(zhì)有機(jī)物。使用較高分子量的烯烴反應(yīng)物副產(chǎn)物的生成通?？赡芨y控制。
所以，需要這樣一種芳烴與長(zhǎng)鏈烯烴烷基化的方法，這種方法有高的烯烴轉(zhuǎn)化率、高的選擇性以及有長(zhǎng)的催化劑壽命。特別是，需要這樣一種由含水的工業(yè)液體反應(yīng)物進(jìn)料生產(chǎn)烷基芳烴的方法，這種方法避免了水對(duì)催化劑的失活以及確保了液體芳烴和烯烴反應(yīng)物的充分混合。也需要這樣一種有高的烯烴轉(zhuǎn)化率和長(zhǎng)催化劑壽命的方法。更具體地說(shuō)，需要這樣一種LAB生產(chǎn)方法，該法有高的烯烴轉(zhuǎn)化率，高的生成2-苯基異構(gòu)體LAB的選擇性，以及使用長(zhǎng)壽命的和易處理的催化劑。LAB用作生產(chǎn)磺化LAB的原料，磺化LAB適用作表面活性劑。本發(fā)明對(duì)上述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題和缺點(diǎn)提供了一種解決辦法。
在第一方面，本發(fā)明涉及一種適用于制備烷基芳族化合物的方法，該法包括在烯烴和芳族化合物反應(yīng)生成烷基化芳族化合物的條件下，將含有約6至約30個(gè)碳的芳族化合物與含有約8至約30個(gè)碳的烯烴送入含有烷基化催化劑的催化劑床層的上方；使烷基化的芳族化合物和未反應(yīng)的芳族化合物從催化劑床層下落到再沸器中；從再沸器取出烷基化的芳族化合物；以及加熱再沸器中的物料，以致芳族化合物回流，與催化劑床層接觸。
在第二方面，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)烷基化的芳族化合物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括裝有烷基化催化劑床層的反應(yīng)器；一個(gè)或多個(gè)將芳族化合物、烯烴或芳族化合物與烯烴的混合物送入催化劑床層上方的反應(yīng)器注射器；收集、加熱和回流從反應(yīng)器下落的未反應(yīng)芳族化合物的再沸器，再沸器在反應(yīng)器下方并與反應(yīng)器相通，反應(yīng)器和再沸器通常豎直排列；從再沸器中取出烷基化的芳族化合物的設(shè)備。
本發(fā)明的方法和系統(tǒng)用于芳烴與長(zhǎng)鏈烯烴特別是α-烯烴，或者與長(zhǎng)鏈烯烴/烷烴混合進(jìn)料的烷基化，通過(guò)使用上述的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，優(yōu)選達(dá)到高的轉(zhuǎn)化率和長(zhǎng)的催化劑壽命。當(dāng)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)用于液體烯烴或液體烯烴/烷烴混合進(jìn)料的選擇性苯的單烷基化時(shí)，可得到生成2-苯基產(chǎn)物異構(gòu)體的高選擇性。如

圖1和2中所示，可通過(guò)使用固體酸催化劑柱和上述催化劑床層排出水的水冷凝器的本發(fā)明方法和系統(tǒng)可得到另外一些好處。根據(jù)圖1和2所示的本發(fā)明代表性設(shè)備操作的方法有這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)從再沸器上升的苯蒸汽不斷凈化催化劑上的重有機(jī)物，從而使催化劑的壽命延長(zhǎng)。在苯烷基化過(guò)程中催化劑壽命和性能的改進(jìn)通過(guò)從催化劑床層連續(xù)脫水(不需要預(yù)干燥步驟)和通過(guò)在烷基化反應(yīng)段中反應(yīng)物更好地混合以及提高有效苯濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，當(dāng)用于選擇性苯的單烷基化時(shí)，本發(fā)明僅生成少量二烷基化苯(它不太適合生產(chǎn)洗滌劑)以及僅生成少量四氫萘衍生物。
這里使用的某些術(shù)語(yǔ)和短語(yǔ)有以下含義。
“Meq/g”指每克催化劑的可滴定酸的毫克當(dāng)量數(shù)，它是一用來(lái)描述催化劑酸度的單位。酸度通常用堿滴定來(lái)確定，如將過(guò)量的堿(例如氫氧化鈉)加到催化劑中，然后反過(guò)來(lái)滴定催化劑。
“轉(zhuǎn)化率”指一定反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的摩爾百分?jǐn)?shù)。通常，在本發(fā)明實(shí)施中烯烴轉(zhuǎn)化率約95％或更高。
“選擇性”指產(chǎn)物中特定組分的摩爾百分?jǐn)?shù)。通常，在本發(fā)明實(shí)施中生成2-苯基異構(gòu)體的選擇性約70％或更高。
根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)LAB的方法，本發(fā)明的絲光沸石催化劑適合在LAB生產(chǎn)中用作催化劑。LAB適用作生產(chǎn)磺化LAB的原料，后者用作表面活性劑。
附圖簡(jiǎn)介圖1說(shuō)明用于本發(fā)明實(shí)施的第一種連續(xù)反應(yīng)蒸餾塔。
圖2說(shuō)明用于本發(fā)明實(shí)施的第二種連續(xù)反應(yīng)蒸餾塔。
發(fā)明詳述催化劑可用于本發(fā)明實(shí)施的催化劑包括任何一種固體酸烷基化催化劑。這樣的固體催化劑的代表性例子包括酸性沸石材料，例如酸性Y型沸石，β沸石、酸性絲光沸石，酸性白土(特別是酸性蒙脫土白土)，氟化的蒙脫土白土，氟化的β沸石，氟化的絲光沸石和氧化硅-氧化鋁?？捎糜诒景l(fā)明實(shí)施的其他催化劑包括含有與沸石或非沸石固體無(wú)機(jī)氧化物載體、大孔結(jié)晶分子篩和/或離子交換樹脂組合的雜多酸、無(wú)機(jī)酸或磷酸的催化劑，以及無(wú)機(jī)酸和羧酸處理的沸石例如絲光沸石。
可用于本發(fā)明方法和系統(tǒng)的酸性沸石包括天然沸石和合成的氧化硅-氧化鋁沸石。可接受的酸性沸石的特征優(yōu)選是脫鋁的或者有低的堿金屬含量，包括基于A、X、Y和L型沸石、毛沸石、Ω沸石、β沸石和絲光沸石的那些沸石。其他可接受的酸性分子篩催化劑包括任何有低堿金屬含量的各類分子篩。本發(fā)明優(yōu)選的酸性沸石是β沸石和脫鋁的絲光沸石。
可在本發(fā)明方法和系統(tǒng)中使用的有布朗斯特酸或路易士酸的非沸石固體無(wú)機(jī)氧化物可選自無(wú)機(jī)氧化物，包括氧化鋁、氧化硅、氧化硼、二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鉻、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氧化硅-氧化鋁、氧化硅-氧化鎂、氧化硅-氧化鋁-氧化鎂、氧化硅-氧化鋁-氧化鋯、氧化鉻-氧化鋁、氧化鋁-氧化硼、氧化硅-氧化鋯等；以及各種不同純度的天然無(wú)機(jī)氧化物，例如鋁礬土、白土、硅藻土等。優(yōu)選的無(wú)機(jī)氧化物為固體酸蒙脫土催化劑，特別是酸性氟化的蒙脫土白土。
所用于本發(fā)明方法和系統(tǒng)的有布朗斯特酸和路易士酸的大孔和中孔結(jié)晶沸石包括沸石，例如ZSM-5、ZSM-12、ZSM-18、ZSM-20、β沸石、L沸石、絲光沸石、八面沸石、Y型沸石、X型沸石以及含稀土金屬的上述沸石。
其他可用于本發(fā)明的有布朗斯特酸或路易士酸的大孔有序結(jié)構(gòu)物包括層柱硅酸鹽和/或白土；磷鋁酸鹽，例如ALPO-5、VPI-5；磷硅鋁酸鹽，例如SAPO-5、SAPO-37、SAPO-31、SAPO-40、SAPO-41；以及其他金屬磷鋁酸鹽。
可用于本發(fā)明方法和系統(tǒng)的離子交換樹脂包括那些有磺酸基團(tuán)的大網(wǎng)絡(luò)酸性離子交換樹脂，例如磺化的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物交換樹脂，例如那些商購(gòu)的Amberlyst-15、Amberlyst-XIN-1005、Amberlyst-XN-1010、Amberlyst-XN-1011、Amberlyst XN-1008和Amberlite 200。小網(wǎng)絡(luò)酸性離子交換樹脂例如Amberlite IR-1204也可用于本發(fā)明實(shí)施。
催化劑制備。
本發(fā)明一種優(yōu)選的催化劑為含氟的絲光沸石。絲光沸石是一種沸石。本發(fā)明的催化劑由氧化硅/氧化鋁摩爾比為約10∶1至約100∶1的氫型絲光沸石(通常含0.1％或更少的鈉)來(lái)制備。更通常是，原料絲光沸石的氧化硅/氧化鋁摩爾比為約10∶1至約50∶1。通?？缮藤?gòu)的原料氫型絲光沸石用氟化氫(“HF”)水溶液處理，制成本發(fā)明的活性的、長(zhǎng)壽命的和高選擇性的催化劑。在HF處理過(guò)程中，以及在所述的HF處理絲光沸石的隨后焙燒過(guò)程中，通常氧化硅/氧化鋁摩爾比增加。本發(fā)明的成品催化劑的氟含量為約0.1至約4％(重量)，更通常為約1％。
顯然不希望受任何理論的限制，但是認(rèn)為HF與出現(xiàn)-Si-O-Al-鏈的中心反應(yīng)，以致鏈斷裂，氟鍵聯(lián)到Al上，生成-Si-OH和F-Al-基。據(jù)認(rèn)為，這樣就使絲光沸石中總的布朗斯特酸中心減少和剩余的酸中心強(qiáng)度增加，以及使絲光沸石的酸性穩(wěn)定，從而減緩了在LAB生產(chǎn)過(guò)程中的裂解性能，例如生焦。
用于處理絲光沸石的水溶液可有一定范圍的HF濃度。通常，HF濃度最小為約0.1％(重量)。低于這一最小濃度，氟處理的效果顯著下降，需要重復(fù)處理。通常，HF的上限濃度為約10％(重量)或更低。超過(guò)約10％(重量)的濃度，HF就太濃了，以致難以防止HF對(duì)絲光沸石的結(jié)晶度破壞，從而損害它作為L(zhǎng)AB生產(chǎn)的催化劑的功效。
HF水溶液可通過(guò)將商購(gòu)的48％HF溶液稀釋到所需的濃度來(lái)制備。另一方面，可將HF鼓泡到水中來(lái)制得HF水溶液。
通常，通過(guò)在約0至約50℃下將絲光沸石粉末或小球加到攪拌的HF水溶液中來(lái)進(jìn)行這一處理。攪拌和接觸持續(xù)一段足以在絲光沸石中達(dá)到所需氟含量的時(shí)間。這一時(shí)間可隨各種因素變化，例如所用的HF的濃度、相對(duì)于處理的絲光沸石數(shù)量的HF溶液的數(shù)量、攪拌速度以及溫度。處理后，絲光沸石可過(guò)濾回收，然后干燥。也可用一定的HF溶液將絲光沸石浸漬到開始潤(rùn)濕點(diǎn)，以及用氣體氟化氫處理絲光沸石。優(yōu)選在用于烷基化以前焙燒所述的氟處理的絲光沸石。優(yōu)選的焙燒溫度為約400至約600℃。替代氫氟酸和氟化氫的絲光沸石氟化劑包括氟化銨、氟化的硅化合物和氟化的烴類。
按絲光沸石的總重計(jì)，本發(fā)明HF處理的絲光沸石通常含有約0.1％(重量)或更多的氟。通常，含氟的絲光沸石含有約4％(重量)或更少的氟。含氟的絲光沸石最通常含有約1％(重量)氟。
可用于本發(fā)明實(shí)施的絲光沸石為粉末、小球型、顆?；驍D條。絲光沸石可用熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員熟悉的粘合劑例如氧化鋁、氧化硅或其混合物將絲光沸石制成小球或擠條。
當(dāng)用于本發(fā)明時(shí)，氟處理的絲光沸石催化劑在LAB生產(chǎn)中有高的生成2-苯基異構(gòu)體選擇性，通常選擇性為約70％或更高。同樣當(dāng)用于本發(fā)明設(shè)備時(shí)，氟處理的絲光沸石有長(zhǎng)的壽命，優(yōu)選操作400小時(shí)后，活性損失僅25％或更少。
生產(chǎn)烷基化芳烴的反應(yīng)物在本發(fā)明實(shí)施中，芳族化合物與烯烴烷基化。這些反應(yīng)物可用熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員通常采用的方法進(jìn)行處理和純化。在這方面，反應(yīng)物優(yōu)選不含水和醇。用于本發(fā)明實(shí)施的可含有一個(gè)或多個(gè)烷基取代基的芳烴的總碳數(shù)為約6至約30個(gè)碳、優(yōu)選約6至約9個(gè)碳。這樣的芳族反應(yīng)物的代表性例子包括苯、甲苯、異丙苯、癸基苯、聯(lián)苯、萘、丙基苯、二甲苯、乙基甲苯、二苯基甲烷、苯乙烯、二苯基乙烷、酚和芐基鹵。用于本發(fā)明實(shí)施的烯烴有約8至約30個(gè)碳、優(yōu)選約10至約14個(gè)碳，例如可商購(gòu)或由烷烴脫氫生產(chǎn)。烯烴優(yōu)選為一元不飽和的烯烴。最優(yōu)選為含末端乙烯屬單元的α烯烴。
通常，所述的烯烴可在相同碳原子范柏的烷烴介質(zhì)中提供。10-14個(gè)碳數(shù)的烯烴通常由C10-C14烷烴脫氫成含有5-20％烯烴的C10-C14烷烴混合物提供。所述烯烴-烷烴混合物中的烯烴含量常為8-10％(重量)。
用本發(fā)明方法和系統(tǒng)生產(chǎn)的苯單烷基化化合物的一個(gè)例子是下列的LAB2-苯基異構(gòu)體

式中，n為約5至約17、優(yōu)選約7至約11。
工藝條件、步驟和設(shè)備在一優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法可用圖1所示的連續(xù)反應(yīng)蒸餾塔來(lái)進(jìn)行苯的單烷基化。在圖1中，通常苯/烯烴摩爾比為約1∶1至100∶1的苯和烯烴的進(jìn)料混合物從進(jìn)料泵10通過(guò)管線12送入進(jìn)料口14。進(jìn)料混合物下落到填充的絲光沸石催化劑床層32，在那里在含氟的絲光沸石存在下進(jìn)行烷基化。另一方面，雖然圖1中未示出，但苯和烯烴可分開送入床層，在床層中進(jìn)行混合，或者可在反應(yīng)物送入催化劑床層以前，通過(guò)在線的混合器使反應(yīng)物混合，或者可將反應(yīng)物分開注入床層上方，用床層上方的標(biāo)準(zhǔn)填料進(jìn)行混合，或者可將反應(yīng)物噴入床層上方的空間中。由于液體芳烴和烯烴之間缺少親合性，所以為了達(dá)到良好的轉(zhuǎn)化率，液體反應(yīng)物的混合是重要的。所以，當(dāng)反應(yīng)物分開注入時(shí)，為了達(dá)到良好的轉(zhuǎn)化率，在反應(yīng)器內(nèi)提供混合是特別重要的。
圖1所示的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的催化劑床層32可由兩根內(nèi)徑1.1英寸(2.8cm)的管子構(gòu)成，長(zhǎng)度為9.5英寸(24.1cm)和22英寸(559cm)。在催化劑床層32中，下落的進(jìn)料混合物也與在再沸器42中用加熱器40加熱回流的未反應(yīng)上升苯蒸汽接觸。這樣的上升蒸汽通過(guò)熱偶電38，它用來(lái)監(jiān)測(cè)溫度，為加熱器40提供反饋。上升的苯和/或烯烴蒸汽通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的填料36(例如7.5英寸(49cm)古德洛填料)。當(dāng)溫度下降到設(shè)定值以下時(shí)，連接到底部溫度控制器28的上升蒸汽熱偶30使加熱器40啟動(dòng)。可接受的用于本發(fā)明方法和系統(tǒng)的催化蒸餾結(jié)構(gòu)物包括星形物、環(huán)形物和球形物。優(yōu)選的催化蒸餾結(jié)構(gòu)物為擠條、片和顆粒。
開工以前，可用氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)，氮?dú)馔ㄟ^(guò)管線54進(jìn)入，并通過(guò)管線58流動(dòng)。開工后，在系統(tǒng)上方保持一氮?dú)飧采w層。在開工前和在氮?dú)獯祾哌^(guò)程中，加熱催化劑床層32也是希望的，以便使水從含氟的絲光沸石中排出。
進(jìn)料混合物的殘留水或進(jìn)入系統(tǒng)的水在冷凝器21(與苯蒸汽一起)液化后收集在分水器24中。如果進(jìn)料很干燥(不含水)，分水器24可能是不需要的。脫水使催化劑的壽命延長(zhǎng)。因此，分水器24是任選的。同樣適用于圖2。冷凝器21通過(guò)冷卻劑例如通過(guò)管口22進(jìn)入冷凝器21并通過(guò)管口20排出的水來(lái)冷卻。如果需要，分水器24中的水可通過(guò)排泄閥26開啟來(lái)排出。
如果需要，當(dāng)再沸器42中的LAB含量上升到所需的含量時(shí)，或者借助重力或者借助底部泵抽出產(chǎn)物，底部LAB產(chǎn)物可通過(guò)管線47從系統(tǒng)中除去。當(dāng)產(chǎn)物這樣抽出時(shí)，閥門44開啟。
圖1中，使用任選的插入管46來(lái)使再沸器42中的壓力稍弱升高，從而使苯的沸點(diǎn)提高1度或兩度。同樣，壓力發(fā)生器56可任選用來(lái)升高系統(tǒng)的壓力。其他標(biāo)準(zhǔn)的升壓設(shè)備也可使用。因此可使系統(tǒng)中的壓力升高，以致苯的沸點(diǎn)升到約200℃。
在圖1中，加熱斷路50和泵斷路52的控制機(jī)構(gòu)被示出，如果系統(tǒng)中的液面升到這樣的高度，它們用于斷開加熱和泵。這些控制機(jī)構(gòu)是任選的，可包括在系統(tǒng)中，以致催化劑床層不與再沸器的底料接觸。
在本發(fā)明實(shí)施中，在苯烷基化中，可采用各種工藝條件。在這方面，催化劑床層中的溫度可隨反應(yīng)物、送入催化劑床層的速率、床層大小等變化。通常，將床層保持在由壓力決定的苯的回流溫度下。通常，催化劑床層的溫度超過(guò)約70℃，為了有合理的反應(yīng)速率，最可能為約78℃，以及約200℃或更低，以避免反應(yīng)物和產(chǎn)物降解，以及避免催化劑因生焦而失活。溫度優(yōu)選為約80至140℃。在接觸過(guò)程中，該法可在各種壓力下操作，最通常采用的是約常壓的壓力。當(dāng)該法用圖1和2的慰的系統(tǒng)操作時(shí)，這樣來(lái)保持再沸器的溫度，以致使苯和烯烴汽化，溫度隨烯烴變化；對(duì)于有10-14個(gè)碳的烯烴來(lái)說(shuō)，通常為約80至約250℃。再沸器的組成隨時(shí)間變化，但通常開始時(shí)設(shè)定到苯/烯烴比為約5∶1，在本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程中，保持這一比值。進(jìn)料送入催化劑床層的速率可變化，液時(shí)空速(LHSV“)通常為約0.05至約10小時(shí)-1，更通常為約0.05至約1小時(shí)-1。送入催化劑床層的苯/烯烴摩爾比通常為約1∶1至約100∶1。在商業(yè)苯烷基化操作中，通常在約2∶1至約20∶1摩爾比下操作，它適用于本發(fā)明的實(shí)施，所述的烯烴作為含有5-20％烯烴的烯烴-烷烴混合物進(jìn)料。所述的烯烴-烷烴混合物通常由相應(yīng)的烷烴原料在貴金屬催化劑上通過(guò)來(lái)商業(yè)生產(chǎn)。
在圖2中示出另一連續(xù)反應(yīng)蒸餾設(shè)備。在圖2中，進(jìn)料混合物通過(guò)進(jìn)料進(jìn)口114進(jìn)入反應(yīng)器。進(jìn)料混合物通過(guò)塔下落進(jìn)入催化劑床層132，在其中烷基化生成LAB。溫度計(jì)套管133監(jiān)測(cè)所述催化劑床層132的溫度。催化劑床層132可任選外部加熱，裝在1_英寸(3.2cm)不銹鋼管中。古德洛填料裝在填料段136和137。LAB產(chǎn)物以及未反應(yīng)的苯和烯烴通過(guò)填料段136下落到再沸器142中。在再沸器142中，電加熱器140用來(lái)加熱再沸器142中的物料，以致加熱的苯和烯烴蒸汽從再沸器142上升到至少催化劑床層132。如果需要，底部的LAB產(chǎn)物可通過(guò)開啟底部閥144經(jīng)管線147和過(guò)濾器145后從用沸器142中除去。進(jìn)料混合物的殘留水或進(jìn)入系統(tǒng)的水可在冷凝器121冷凝，冷凝器121用通過(guò)進(jìn)口管線122和出口這線120的冷卻劑來(lái)冷卻。冷凝的水下落到分水器124中，如果需要，可通過(guò)開啟排水閥126使水排出。系統(tǒng)中的溫度通過(guò)熱偶138、130和165來(lái)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)包括放壓閥166。通過(guò)進(jìn)口管線154送入氮?dú)鈦?lái)保持系統(tǒng)上方的氮?dú)飧采w層。當(dāng)再沸器中的液面上升到液面控制激勵(lì)器150時(shí)，液面控制激勵(lì)器150使底部液面控制閥151啟動(dòng)。在這一優(yōu)選的實(shí)施方案中，催化蒸餾結(jié)構(gòu)物為擠條物、顆粒物或片狀物。
雖然圖1和圖2所示的系統(tǒng)表示單一催化劑床層系統(tǒng)，但可以理解，多催化劑床層反應(yīng)器以及多進(jìn)料口、分水器、產(chǎn)物排出管線等也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，該法可按間歇方式操作，或者以使用活塞流、滴流床和流化床設(shè)計(jì)的其他連續(xù)法操作。
以下實(shí)施例為本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例，并不打算作為對(duì)本發(fā)明的范圍或權(quán)利要求的限制。除非另加說(shuō)明，所有的百分?jǐn)?shù)都用重量表示。在實(shí)施例中，所有的反應(yīng)物都為工業(yè)級(jí)，并購(gòu)來(lái)就使用。圖1所示的設(shè)備用于以下實(shí)施例中的大多數(shù)。圖2的設(shè)備用于實(shí)施例11、12、17和對(duì)比例2。
可指出，實(shí)施例1說(shuō)明使用固體酸氟化的白土催化劑和圖1的工藝設(shè)計(jì)的苯與1-癸烯的烷基化，圖1的工藝設(shè)計(jì)包括固體酸催化劑柱、裝有產(chǎn)物排出口的液體再沸器、水的收集和排出設(shè)備以及在催化劑床層上方的進(jìn)料進(jìn)口。表1中的典型數(shù)據(jù)表明一次通過(guò)的1-癸烯的轉(zhuǎn)化率大于95％，癸基苯產(chǎn)物的總流出物濃度(ΣPh-C10)為10-17％，2-苯基癸烷(2-Ph-C10)的選擇性為37-38％。
實(shí)施例2-8說(shuō)明使用類似的技術(shù)的苯烷基化，但在這里表明總的癸基苯產(chǎn)物的產(chǎn)量(∑-Ph-C10)隨苯/1-癸烯進(jìn)料速率(LHSV 0.4-1.0)、進(jìn)料組成(苯/1-癸烯摩爾比20∶1至5∶1)、所選的烯烴(苯/1-辛烯=20∶1)、反應(yīng)管直徑(1英寸-158]]>英寸)和催化劑壽命(200小時(shí))變化。實(shí)施例9表明固體酸性沸石(β沸石)催化劑在相同設(shè)備中的應(yīng)用，其中2-Ph-C10的選擇性為50％。
實(shí)施例10說(shuō)明在相同的裝置中使用另一固體酸沸石(脫鋁絲光沸石)以及使用苯和烯烴/烷烴進(jìn)料混合物的苯烷基化。
實(shí)施例13-21說(shuō)明用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，用優(yōu)選的氟化物處理的絲光沸石催化劑生產(chǎn)LAB。特別是，實(shí)施例14說(shuō)明使用實(shí)施例B的氟化物處理的絲光沸石催化劑，由烷烴脫氫產(chǎn)物生產(chǎn)LAB，其中在沒(méi)有催化劑再生的條件下達(dá)到良好的催化劑壽命(250小時(shí)以上)，同時(shí)在沒(méi)有明顯的氟化物損失條件下，保持2-苯基LAB選擇性大于70％以及高的LAB生產(chǎn)率。另一方面，對(duì)比例1使用未處理的絲光沸石，不加氟化物，它表明LAB產(chǎn)量迅速下降。此外，實(shí)施例15和16說(shuō)明使用苯/C10-C14烯烴摩爾比為5∶1的進(jìn)料混合物以及實(shí)施例B的氟化物處理的絲光沸石催化劑，在0.2-0.4小時(shí)-1不同的LASV下操作時(shí)生產(chǎn)LAB。實(shí)施例16表明，在操作時(shí)間400小時(shí)以上，2-苯基LAB的選擇性大于70％，同時(shí)有高的LAB生產(chǎn)率。實(shí)施例15表明，在沒(méi)有催化劑再生的條件下，催化劑的壽命可超過(guò)500小時(shí)。實(shí)施例17說(shuō)明使用氟化物處理的絲光沸石催化劑生產(chǎn)LAB，其中烷基化在較高的溫度以及在壓力下進(jìn)行。實(shí)施例18-20說(shuō)明三種有不同氟化物載量的HF處理的絲光沸石催化劑的性能。實(shí)施例21表明，高度氟化的絲光沸石實(shí)際上未觀測(cè)到烷基化活性。
對(duì)比例2表明，當(dāng)C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物與苯在催化劑床層的不同位置分開注入時(shí)，圖2的LAB生產(chǎn)裝置有較低的烷基化性能。在這一對(duì)比例中，得到較低的烷基化產(chǎn)物濃度，以及較高的重組分濃度。
實(shí)施例A和B說(shuō)明氟化物處理的絲光沸石催化劑的制備。
實(shí)施例1這一實(shí)施例說(shuō)明使用固體酸氟化的白土催化劑和圖1的工藝設(shè)計(jì)，連續(xù)苯烷基化的改進(jìn)。使用所附的圖1工藝裝置設(shè)計(jì)進(jìn)行苯與1-癸烯的烷基化。該工藝裝置包括以下基本特征團(tuán)體酸催化劑柱、在催化劑床層上下方的填料柱、有底部液體產(chǎn)物排出口的液體再沸器、有水收集和排出的冷凝器、在催化劑柱上方的進(jìn)料進(jìn)口以及必要的溫度和壓力控制。在這一實(shí)施例中，首先將100ml苯/1-癸烯(摩爾比20∶1)混合物裝入再沸器，將250m1固體酸白土催化劑(0.5％HF在真空干燥的酸性蒙脫土白土顆粒上，20/60目)裝入直徑1英寸的反應(yīng)段來(lái)進(jìn)行烷基化。用古德洛填料將固體酸催化劑保持在適當(dāng)位置。然后加熱回流再沸器混合物，并以20ml/hr(LHSV=0.08)的速率將苯/1-癸烯混合物(摩爾比20∶1)連續(xù)送入催化劑柱上方的單元。在穩(wěn)態(tài)條件下，從再沸器連續(xù)取出液體產(chǎn)物，而從分水器取出水。定期用氣液色譜法(下文稱“GLC”)分析粗液體產(chǎn)物。結(jié)果匯于表1。
表1實(shí)施例1的結(jié)果(苯/1-癸烯進(jìn)料)<

a在再沸器中回流的苯/1-癸烯(20∶1)b停工過(guò)夜實(shí)施例2-8這些實(shí)施例說(shuō)明使用實(shí)施例1相同的固體酸白土催化劑和圖1的工藝設(shè)計(jì)連續(xù)進(jìn)行苯的烷基化，但有許多工藝改變。按實(shí)施例1的步驟和使用圖1的設(shè)備，苯烷基化按實(shí)施例1所述的進(jìn)行，但有如下改變實(shí)施例2，將苯/1-癸烯進(jìn)料速率提高到100ml/hr(LHSV 0.4)，見表2；實(shí)施例3，將反應(yīng)段內(nèi)經(jīng)增加到158]]>英寸(4.1cm)，見表3；實(shí)施例4，將苯/1-癸烯進(jìn)料速率進(jìn)一步提高到LHSV1.0，見表4；實(shí)施例5，將苯/1-癸烯進(jìn)料摩爾比降到10∶1，見表5；實(shí)施例6，將苯/1-癸烯進(jìn)料摩爾比進(jìn)一步降到5∶1，見表6；實(shí)施例7，在活性沒(méi)有明顯下降的條件下，固體酸白土催化劑的壽命有200小時(shí)，見表7；實(shí)施例8，苯與1-辛烯烷基化，見表8。
表2實(shí)施例2的結(jié)果(苯/1-癸烯進(jìn)料)<

>a再沸器液實(shí)施例1的產(chǎn)物b停工過(guò)夜c汽提產(chǎn)物實(shí)施例2注使用250ml實(shí)施例1催化劑，酸度=0.45 meq/g；H2O=0.73％LHSV=0.4回收催化劑的特性酸度=0.47 meq/g；H2O=2.0％
表3實(shí)施例3的結(jié)果(苯/1-癸烯進(jìn)料)<

>a再沸器液實(shí)施例2的產(chǎn)物b停工過(guò)夜c汽提產(chǎn)物實(shí)施例3注250ml實(shí)施例1的催化劑裝入直徑158]]>英寸(4.1cm)中LHSV=0.4回收催化劑的特性酸度=0.44 meq/g；H2O=4.9％
表4實(shí)施例4的結(jié)果(苯/1-癸烯進(jìn)料)<

>a再沸器液7102-30試驗(yàn)的產(chǎn)物b停工過(guò)夜c汽提產(chǎn)物實(shí)施例4注200ml實(shí)施例1的催化劑裝入直徑158]]>英寸(4.1cm)的塔中LHSV=1.0回收催化劑的特性酸度=0.46 meq/g；H2O=3.8％
表5實(shí)施例5的結(jié)果(苯/1-癸烯進(jìn)料)<

>a停工過(guò)夜b汽提產(chǎn)物實(shí)施例5注250ml實(shí)施例1的催化劑裝入直徑158]]>英寸(4.1cm)的塔中LHSV=0.4
表6實(shí)施例6的結(jié)果(苯/1-癸烯進(jìn)料)<

>a周末停工b汽提產(chǎn)物實(shí)施例6注250ml實(shí)施例1的催化劑裝入直徑158]]>英寸(4.1cm)的塔中LHSV=0.4
表7實(shí)施例7的結(jié)果(苯/1-癸烯進(jìn)料)<

a汽提產(chǎn)物實(shí)施例7注250ml實(shí)施例1的催化劑裝入直徑158]]>英寸(4.1cm)的塔中LHSV=0.4
表8實(shí)施例8的結(jié)果(苯/1-辛烯進(jìn)料

實(shí)施例8注使用實(shí)施例7的催化劑進(jìn)料=100 ml/hr(LHSV=0.4)實(shí)施例9這一實(shí)施例說(shuō)明使用固體酸沸石催化劑和圖1的工藝設(shè)計(jì)的連續(xù)苯烷基化。按實(shí)施例1的步驟和使用圖1的設(shè)備，苯的烷基化按所述的進(jìn)行，但使用250ml固體酸沸石催化劑(80％β沸石、20％Al2O3粘合劑，直徑1/16英寸(0.16cm)擠條)。苯/1-癸烯混合物(摩爾比20∶1)以100ml/hr速率連續(xù)送入。在穩(wěn)態(tài)條件下，產(chǎn)物流出物樣有以下特性ΣPh-C10濃度，9.7％；2-Ph-C10選擇性，50％；∑C10濃度，0.1％。
實(shí)施例10這一實(shí)施例說(shuō)明使用固體酸沸石催化劑和圖1的工藝設(shè)計(jì)，苯與C10-C14烯烴/烷烴混合物的連續(xù)烷基化。按實(shí)施例1的步驟和使用圖1的設(shè)備，苯與C10-C14烯烴/烷烴混合物烷基化按實(shí)施例1所述進(jìn)行，但使用250ml另一種固體酸沸石催化劑(脫鋁絲光沸石，SiO2/Al2O3摩爾比20∶1，在538℃焙燒和在150℃下干燥的直徑1/16英寸的擠條)。將苯和C10-C14烯烴/烷烴混合物以100ml/hr(LHSV=0.4)的速率連續(xù)送入。苯/烯烴摩爾比為10∶1。在穩(wěn)態(tài)條件下，取產(chǎn)物流出物樣，并在約100小時(shí)操作時(shí)間內(nèi)用GLC分析。結(jié)果匯于表9。
表9實(shí)施例10的結(jié)果(苯/C10-C14烯烴/烷烴進(jìn)料)<t

實(shí)施例11這一實(shí)施例說(shuō)明使用固體酸氟化的白土和圖2所示的加壓裝置設(shè)計(jì)的連續(xù)苯烷基化。
使用圖2所示的由316不銹鋼制成的工藝裝置進(jìn)行苯與1-癸烯的烷基化。將約100ml苯/1-癸烯(摩爾比20∶1)混合物裝入再沸器，250ml固體酸催化劑(0.5％HF/酸性蒙脫土白土顆粒，20/60目)裝入內(nèi)徑114]]>英寸(3.2cm)的反應(yīng)段。然后加熱回流再沸器液體，并以100ml/hr的速率將苯/1-癸烯混合物(摩爾比20∶1)連續(xù)送入催化劑柱上方的單元。在穩(wěn)態(tài)條件下，將反應(yīng)條件保持如下再沸器溫度，132℃；反應(yīng)段溫度，70-100℃；出口壓力，4.1 psi。從再沸器中連續(xù)取出液體產(chǎn)物，從分水器中取出水。定期用GLC分析粗液體產(chǎn)物。典型的結(jié)果如下ΣPh-C10濃度，15.1％；2-Ph-C10選擇性，37％；ΣC10濃度，＜0.1％。
實(shí)施例12這一實(shí)施例說(shuō)明使用固體酸沸石催化劑和圖2所示加壓裝置設(shè)計(jì)的連續(xù)苯烷基化。
使用圖2所示的工藝裝置進(jìn)行苯與1-癸烯的烷基化。按實(shí)施例11的步驟，將250ml固體酸沸石催化劑(80％$-沸石，SiO2/Al2O3摩爾比23.9∶1,20％Al2O3粘合劑，擠條直徑1/16英寸(0.16cm))裝入直徑114]]>英寸(3.2cm)的反應(yīng)段。然向加熱回流再沸器液體，并將苯/1-癸烯混合物(摩爾比20∶1)以100ml/hr的速率連續(xù)送入催化劑柱上方的單元。在穩(wěn)態(tài)條件下，將反應(yīng)條件保持如下再沸器溫度，171℃；反應(yīng)段溫度范圍，100-192℃；出口壓力，1.7 psi。從再沸器中連續(xù)取出液體產(chǎn)物，從分水器中取出水。定期用GLC分析粗液體產(chǎn)物。典型的結(jié)果如下ΣPh-C10濃度，8.4％；2-Ph-C10選擇性，47％,∑C10濃度，1.8％。
實(shí)施例A這一實(shí)施例說(shuō)明氟化氫改性的絲光沸石的制備。在室溫下，將600ml0.4％氫氟酸溶液加到30g酸化的絲光沸石中(LZM-8,SiO2/Al2O3比17；Na2O 0.002％(重量)；表面積517m2/g；粉末；由聯(lián)合碳化物公司提供)。5小時(shí)后，過(guò)濾除去固體沸石，用蒸餾水洗滌，在120℃下干燥過(guò)夜，在538℃下焙燒。
實(shí)施例B這一實(shí)施例說(shuō)明氟化氫改性的絲光沸石的制備。將33m(48％HF溶液在1633ml蒸餾水中的溶液加到500g酸化的脫鋁絲光沸石中(CBV-20A，由PQ公司提供；SiO2/Al2O3摩爾比20；Na2O0.02％(重量)；表面積550m2/g,1/16英寸直徑的擠條；它已在538℃下焙燒過(guò)夜)；將混合物在冰浴中冷卻；在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上攪拌過(guò)夜；然后過(guò)濾回收擠條的固體。用蒸餾水進(jìn)一步洗滌擠條，在100℃下真空干燥，然后在538℃焙燒過(guò)夜。
經(jīng)處理的絲光沸石的分析表明
F 1.2％酸度 0.49 meq/g實(shí)施例13這一實(shí)施例說(shuō)明用氟化氫改性的絲光沸石催化劑制備直鏈烷基苯。
將100ml苯(試劑級(jí))和用實(shí)施例A的方法制備的氟化氫改性的絲光沸石加到裝有冷凝器和迪安-斯達(dá)克榻分水器的500ml燒瓶中。將混合物回流15-20分鐘，除去少量水分，然后將苯(50ml)和1-十二碳烯(10g)一起注入燒瓶，并將溶液回流3小時(shí)。
冷卻后，用過(guò)濾將改性的絲光沸石催化劑分出，濾液閃蒸除去未反應(yīng)的苯，并用氣相色譜法分析底液。
典型的分析數(shù)據(jù)匯于表10。
表10實(shí)施例13的結(jié)果(苯/1-二碳烯)<

實(shí)施例14這一實(shí)施例說(shuō)明使用氟化氫處理的絲光沸石催化劑由烷烴脫氫產(chǎn)物制備直鏈烷基苯。
在該實(shí)施例中，苯用含有約8.5％C10-C14烯烴的C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物的樣品烷基化。烷基化在圖1所示的工藝裝置中進(jìn)行。
烷基化通過(guò)首先將500ml苯/烷烴脫氫產(chǎn)物混合物(苯/C10-C14烯烴摩爾比10∶1)裝入再沸器，然后將250ml實(shí)施例B的HF處理絲光沸石裝入內(nèi)徑11.英寸(2.8cm)反應(yīng)段中來(lái)進(jìn)行。用古德洛填料將絲光沸石保持在適當(dāng)位置。然后加熱再沸器中液體，使它回流，并將苯和C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物混合物(苯/C10-14烯烴摩爾比10∶1)連續(xù)以100ml/hr(LHSV=0.4hr-1)的速率送入催化劑柱上方的單元。
在穩(wěn)態(tài)回流條件下，從再沸器中連續(xù)取出液體產(chǎn)物，再沸器的溫度通?？刂圃?7-122℃。塔頂溫度為78-83℃?？稍诒?1中找到分析結(jié)果的匯總。
操作253小時(shí)后，回收的HF處理的絲光沸石催化劑的分析結(jié)果表明F 1.1％酸度0.29meq/gH2O:0.3％表11實(shí)施例14的結(jié)果(苯/C10-C14烯烴/烷烴進(jìn)料)<

>
對(duì)比例1這一實(shí)施例說(shuō)明使用未處理的絲光沸石催化劑由烷烴脫氫產(chǎn)物制備直鏈烷基苯。
按實(shí)施例14的步驟，將250ml未處理的焙燒絲光沸石(實(shí)施例B的原料絲光沸石)和由苯和C10-C14烷基脫氫產(chǎn)物混合物(苯/C10-C14烯烴摩爾比10∶1)組成的液體進(jìn)料裝入烷基化單元。
典型的結(jié)果匯于表3。
回收的絲光沸石的分析表明酸度0.29 meq/gH2O: 2.1％表12實(shí)施例14的結(jié)果(苯/C10-C14烯烴/烷烴進(jìn)料

>
實(shí)施例15這一實(shí)施例也說(shuō)明使用氟化氫處理的絲光沸石催化劑由烷烴脫氫產(chǎn)物制備直鏈烷基苯。
按實(shí)施例14的步驟，將250ml實(shí)施例B的HF處理的絲光沸石和由苯和C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物混合物(苯/C10-C14烯烴摩爾比5∶1)組成的液體進(jìn)料裝入烷基化單元，再沸器的溫度通常為122-188℃，塔頂溫度為78-83。典型的分析結(jié)果匯于表13。
操作503小時(shí)后，回收的HF處理的比光沸石催化劑的分析表明F:1.0％酸度0.35meq/gH2O: 0.1％
表13實(shí)施例15的結(jié)果(苯/C10-C14烴/烷烴進(jìn)料)<

>a在流出樣品中對(duì)苯校正b使用壓力為8英寸(20.32cm)水柱c使用壓力為12英寸(30.5cm)水柱實(shí)施例16這一實(shí)施例說(shuō)明使用氟化氫處理的絲光沸石催化劑由烷烴脫氫產(chǎn)物制備直鏈烷基苯。在這一實(shí)施例中，苯與含有約8.5％C10-C14烯烴的C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物烷基化。
首先將500ml苯/烷烴脫氫產(chǎn)物(苯/C10-C14烯烴摩爾比5∶1)裝入再沸器，然后將500mlHF處理的絲光沸石裝入內(nèi)徑1.1英寸(2.8cm)的反應(yīng)段中進(jìn)行烷基化。用古德終填料將絲光沸石保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｈ缓蠹訜峄刈⒃俜衅饕后w，并以100ml/hr(LHSV=0.2hr-1)的速率將苯/C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物混合物(苯/C10-C14烯烴摩爾比5∶1)連續(xù)送入催化劑柱上方的單元。
在穩(wěn)態(tài)回流條件下，從再沸器中連續(xù)取出液體產(chǎn)物，從分水器中取出水。定期用氣相色譜法分析粗液體產(chǎn)物。通常將再沸器溫度控制在131-205℃。塔頂溫度為76-83℃。分析結(jié)果匯于表14。
表14實(shí)施例16的結(jié)果(苯/C10-C14烯烴/烷烴進(jìn)料)

a流出樣中對(duì)苯校正b組合產(chǎn)物實(shí)施例17這一實(shí)施例說(shuō)明使用氟化氫處理的絲光沸石催化劑由烷烴脫氫產(chǎn)物制備直鏈烷基苯。
按實(shí)施例14的步驟，苯與C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物的烷基化用圖2的不銹鋼裝置進(jìn)行，它有催化劑柱，再沸器、冷凝器和控制器。將約750m1實(shí)施例B的HF處理的絲光沸石裝入柱中。液體進(jìn)料由苯和C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物混合物(苯/C10-C14烯烴摩爾比10∶1)組成。LHSV為約0.13小時(shí)-1。
烷基化在一定范圍的柱溫和再沸器溫度以及一定范圍的出口壓力下進(jìn)行。典型的結(jié)果匯于表15。
表15實(shí)施例17的結(jié)果(苯/C10-C14烯烴/烷烴進(jìn)料)<

>a對(duì)流出物中C6H6校正b組合產(chǎn)物c重組分總濃度(二烷基化芳烴和四氫萘)小于0.5％
實(shí)施例18-20這些實(shí)施例說(shuō)明使用有不同氟化物處理水平的氟化氫改性絲光沸石催化劑制備直鏈烷基苯。
按實(shí)施例1的步驟，將苯(100ml)、10g實(shí)施B的步驟制備的氟化氫改性的絲光沸石以及苯(50ml)和1-癸烯(10g)的混合物裝入烷基化單元。測(cè)試了三種經(jīng)HF處理的絲光沸石，其組成為催化劑“C”絲光沸石上0.25％HF(CBV-20A)催經(jīng)劑“D”絲光沸石上0.50％HF(CBV-20A)催化劑“E”絲光沸石上1.0％HF(CBV-20A)在每一實(shí)驗(yàn)中，定期取出底部液體部分樣品，并進(jìn)行氣相色譜分析。結(jié)果列入表16。
表16實(shí)施例18-20的結(jié)果(苯/1-十二碳烯)

實(shí)施例21這一實(shí)施例說(shuō)明高負(fù)載的氟化氫改性的絲光沸石催化劑無(wú)活性。按實(shí)施例14的步驟，將100ml用實(shí)施例B的方法制備的氟化氫處理的絲光沸石(CBV-20A)裝入烷基化單元，但絲光沸石有高得多的HF載量(氟含量4.8％)。所述的HF處理的絲光沸石的酸性為0.15mgq/g。用氣相色譜法未檢測(cè)出顯著數(shù)量的烷基化產(chǎn)物。
對(duì)比例2這一實(shí)施例說(shuō)明當(dāng)C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物進(jìn)料組分在催化劑柱中點(diǎn)133處而不是在催化劑柱上方進(jìn)料進(jìn)口114處注入催化劑床層133時(shí)，圖2的第二連續(xù)反應(yīng)蒸餾反應(yīng)器有較差的性能。
按類似實(shí)施例17的步驟，750ml實(shí)施例B的方法制備的氟化氫處理的絲光沸石裝入烷基化單元，但液體進(jìn)料組分苯和C10-C14烷烴脫氫混合物分開送入圖2的烷基化單元。苯以28ml/hr的速率在進(jìn)料進(jìn)口114處送入催化劑柱上方。C10-C14烷烴脫氫產(chǎn)物以72ml/hr的速率分開在催化劑床層的中點(diǎn)處133送入。在穩(wěn)態(tài)條件下，再沸器的溫度為170，反應(yīng)段溫度為100-142℃，典型的產(chǎn)物流出液的分析得到如下結(jié)果∑烷基化產(chǎn)物濃度4.9％2-苯基異構(gòu)體選擇性 72.2％∑C6H6濃度 7.5％∑校正的烷基化產(chǎn)物濃度 5.3％∑重組分濃度4.0％
權(quán)利要求
1．一種制備烷基化芳族化合物的方法，該法包括(A)將含有約6至約30個(gè)碳的芳族化合物和含有約8至約30個(gè)碳的烯烴送至裝有烷基化催化劑的催化劑床層上方；(B)在使烯烴和芳族化合物反應(yīng)生成烷基化芳族化合物的條件下，在烷基化催化劑存在下使烯烴與芳族化合物接觸；(C)使烷基化的芳族化合物和任何未反應(yīng)的芳族化合物從催化劑床層下落到再沸器；(D)從再沸器取出烷基化的芳族化合物；以及(E)加熱再沸器中的物料，以便使芳族化合物回流，與催化劑床層接觸。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中芳族化合物和烯烴以混合物的形式送入。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中芳族化合物和烯烴分開送入，該法還包括芳族化合物和烯烴在催化劑床層上方混合。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中芳族化合物和烯烴通過(guò)催化劑床層上方的填料進(jìn)行混合物。
5．根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中芳族化合物為苯。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中烯烴有約10至約14個(gè)碳。
7．根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，還包括將催化劑床層上方的水收集在分水器中。
8．根據(jù)權(quán)利要求5、6或7的方法，還包括在再沸器中保持大于0.1％的苯。
9．根據(jù)權(quán)利要求5、6、7或8的方法，其中烷基化催化劑選自HF處理的蒙脫土白土、β沸石、絲光沸石或HF處理的絲光沸石。
10．根據(jù)權(quán)利要求5、6、7、8或9的方法，其中苯和烯烴或烯烴-烷烴混合物以苯/烯烴比為約2∶1至約20∶1送入，將催化劑床層維持在約70至約200℃，苯和烯烴或烯烴-烷烴混合物以組合液時(shí)空速為約0.05至約1.0hr-1送入。
11．根據(jù)權(quán)利要求5、6、7、8、9或10的方法，其中苯和烯烴或烯烴-烷烴混合物以苯/烯烴比為約2∶1至約20∶1送入，將催化劑床層維持在約70至約200℃，苯和烯烴或烯烴-烷烴混合物以組合液時(shí)空速為約0.05至約10hr-1送入。
12．一種制備烷基化的芳族化合物的系統(tǒng)，它包括(A)裝有烷基化催化劑床層的反應(yīng)器；(B)在催化劑床層上方一個(gè)或多個(gè)送入芳族化合物、烯烴或芳族化合物與烯烴的混合物的注射器；(C)收集、加熱和回流從反應(yīng)器下落的未反應(yīng)芳族化合物的再沸器，再沸器在反應(yīng)器下方并與它相通，反應(yīng)器和再沸器通常豎直排列；(D)從再沸器中取出烷基化的芳族化合物的設(shè)備。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，還包括芳族化合物與烯烴的混合設(shè)備，混合設(shè)備在催化劑床層的上方。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中混合設(shè)備為填料。
15．根據(jù)權(quán)利要求12、13或14的系統(tǒng)，其中烷基化催化劑選自HF處理的蒙脫土白土、β沸石、絲光沸石或HF處理的絲光沸石。
16．根據(jù)權(quán)利要求12、13、14、15或16的系統(tǒng)，還包括使未反應(yīng)的芳族化合物和水冷凝的冷凝器，它在反應(yīng)器上方并與它相通。
17．根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，還包括收集水的設(shè)備，它在冷凝器的下方并與它相通。
18．根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，還包括提高系統(tǒng)壓力的設(shè)備；壓力設(shè)備與選自冷凝器、水收集設(shè)備、反應(yīng)器、注射器、再沸器或取出設(shè)備的一處或多處相連。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，還包括控制系統(tǒng)液面的設(shè)備；液面控制設(shè)備與選自取出設(shè)備、再沸器、反應(yīng)器、水收集設(shè)備或冷凝器的一處或多處相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于液體芳族化合物與液體烯烴或烯烴/烷烴混合物烷基化的反應(yīng)蒸餾方法和系統(tǒng)。芳族化合物可有約6至約30個(gè)碳,烯烴可有約8至30個(gè)碳。該系統(tǒng)有使用烷基化催化劑的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、有產(chǎn)物取出的再沸器和在催化劑床層上方的進(jìn)料進(jìn)口。系統(tǒng)還可包括芳族化合物和烯烴或烯烴/烷烴混合物原位混合的設(shè)備、塔頂冷凝器和/或水取出設(shè)備。
文檔編號(hào)C07C2/66GK1210510SQ97192128
公開日1999年3月10日 申請(qǐng)日期1997年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月8日
發(fā)明者J·F·尼弗頓, P·R·阿南塔南尼, M·E·斯多克頓 申請(qǐng)人:胡茨曼石油化學(xué)公司