专利名称:烷基芳族化合物的制备的制作方法
技术领域:
本发明涉及烷基化芳族产物,尤其是乙基苯和枯烯的制备方法。
背景技术:
乙基苯是生产苯乙烯的重要原料,并且通过乙烯和苯在酸 性烷基化或烷基转移催化剂的存在下反应来制备。在1980年以前建造 的乙基苯生产工厂使用A1CL或BF3作为酸性烷基化或烷基转移催化 剂。198 0年之后建造的工厂通常使用基于沸石的酸性催化剂作为烷基 化和/或烷基转移催化剂。使用含沸石P的催化剂将苯液相乙基化在美国专利号 4, 891, 458和欧洲专利/>开号0432814和0629549中进行了公开。最 近,公开了 MCM-22和其结构类似物可用于这些烷基化/烷基转移反应, 例如,美国专利号 4, 992, 606 (MCM-22)、 美国专利号 5, 258, 565 (MCM-36)、美国专利号5, 371, 310 (MCM-49)、美国专利号 5,453,554 (MCM-56)、美国专利号5, 149, 894 (SSZ-25);美国专利号 6, 077,498 (ITQ-1); 国际专利7>开号 WO97/17290 和 W001/21562(ITQ-2)。在现有技术的烷基化/烷基转移方法中,通过在催化剂存在
物,其伴随多烷基化杂质。在烷基化/烷基转移方法期间,由于焦炭及 其它有害材料在催化剂上的沉积,催化剂老化。此种催化剂老化引起 该催化剂的将反应物转化成产物的活性降低。为了恢复催化剂的活性, 通常通过在空气中的受控氧化,或用其它方式将催化剂再生。再生之 后,催化剂的活性恢复到某种程度。然而,再生的催化剂通常对制备
所需的单烷基化化合物具有降低的选择性,并且产生增加量的较不希 望的多烷基化杂质。因此,仍需要改进的烷基化和/或烷基转移方法, 该方法提高和/或控制此类催化剂在反应区中制备所需的单烷基化芳 族化合物的活性和选择性。本发明满足这种及其它需要。
发明概述在一个实施方案中,本发明涉及可烷基化芳族化合物的烷 基化或烷基转移以制备单烷基化芳族化合物的方法,包括以下步骤
(a) 提供具有水含量和至少一种催化剂的至少 一个反应区;
(b) 为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷 基化试剂;
(c) 在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区,以制备至少 一种包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物的流 出物;
(d) 监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量或该一种或多 种多烷基化芳族化合物的量;
(e) 调节该反应区中的水含量以保证所需量的该单烷基化芳族化 合物或该一种或多种多烷基化芳族化合物在该流出物中,其中该反应 区中的水含量为大约lwppm-大约900wppm;和
其中当在烷基化或烷基转移等同条件下操作该反应区时,与水含 量为大约Owppm的反应区相比,所产生的该一种或多种多烷基化芳族 化合物降低。在另 一个实施方案中,本发明涉及可烷基化芳族化合物的 烷基化以制备单烷基化芳族化合物的方法,包括以下步骤
(a) 提供具有水含量和一定量的至少 一种催化剂的至少 一个反应
区;
(b) 为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷 基化试剂;
(c) 在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区,以制备至少
一种包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物的流
出物;
(d) 监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量或该一种或多 种多烷基化芳族化合物的量;
(e) 调节该反应区中的水含量以保证所需量的该单烷基化芳族化 合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物在该流出物中,其中该反应 区中的水含量为大约lwppm-大约900wppm;和
其中与具有比步骤(e)中更高水含量并且在等同的烷基化或烷基
转移条件下操作的所述反应区相比,制备所述所需量的该单烷基化芳 族化合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物所要求的所述催化剂的 量降低。在又一个实施方案中,本发明涉及可垸基化芳族化合物的 烷基化或烷基转移以制备单烷基化芳族化合物的方法,包括以下步骤
(a) 提供具有水含量和至少一种催化剂的至少一个反应区,该催化 剂对单烷基化芳族化合物具有活性和选择性;
(b) 为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷 基化试剂;
(c) 在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区,以制备至少 一种包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物的流 出物;
(d) 监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量或该一种或多 种多烷基化芳族化合物的量;和
(e) 控制该反应区中的水含量以保证该催化剂的该活性和该选择 性的所需结合,其中该反应区中的水含量为大约lwppm-大约900wppm。在又一个实施方案中,本发明涉及单烷基化芳族化合物的 生产设备,包括
(a)具有至少一个入口、至少一个反应区和至少一个出口的反应 器,该入口适合于将一种或多种原料流引入该反应区,该一种或多种 原料流包括至少一种烷基化试剂和至少一种可烷基化芳族化合物,该
反应区具有水含量并且适合于容纳至少 一种烷基化或烷基转移催化 剂,其中当该烷基化试剂和该可烷基化芳族化合物在适合的烷基化或 烷基转移条件下在该烷基化或烷基转移催化剂存在下接触时,可以制 备至少 一种流出物,该流出物包含该单烷基化芳族化合物和一种或多
种多烷基化芳族化合物,该出口适合于排出该流出物;
(b) 用于监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量和/或该一 种或多种多烷基化芳族化合物的量的装置;
(c) 用于调节该反应区中的水含量为大约lwppm-大约900wppm的
装置,和
从而可以在该反应区中制备该单烷基化芳族化合物和该 一种或多 种多烷基化芳族化合物的所需结合物。在另 一个实施方案中,本发明涉及将具有上面步骤(a)中所 述的反应器的现有烷基化或烷基转移装置改进的方法,包括以下步骤 用以下装置改造所述反应器用于监测所述流出物中的所述单烷基化 芳族化合物的量或所述一种或多种多烷基化芳族化合物的量的装置; 用于调节所述反应区中的所述水含量为大约lwppm-大约900wppm的装 置,和从而可以在所述反应区中制备所述单烷基化芳族化合物和所述 一种或多种多烷基化芳族化合物的所需结合物。本发明的这些及其它方面将由以下详细描述和所附权利要 求书变得显而易见。
优选实施方案的详细描述 原料本发明方法中使用的反应物包括可烷基化芳族化合物和烷 基化试剂。本文所使用的"可烷基化芳族化合物"是可以接收烷基的化 合物,"烷基化试剂"是可以为可烷基化芳族化合物贡献烷基的化合物。本文所使用的术语"芳族"按照本领域公认的范围被理解为 包括烷基取代的和未取代的单-和多核化合物。具有杂原子的芳族特征 化合物也是可用的,如果它们在所选择的反应条件下充当催化剂毒物,
则只要可以达到足够的活性。可以用于本发明的取代的芳族化合物应该具有至少一个直 接与芳核键合的氢原子。芳环可以被一个或多个烷基、芳基、烷芳基、 烷氧基、芳氧基、环烷基、卣素和/或其它不干扰烷基化反应的基团取 代。可以用于本发明的适合的芳族化合物包括苯、萘、蒽、并 四苯、二萘嵌苯、六苯并苯和菲,其中苯是优选的。可以用于本发明的适合的烷基取代的芳族化合物包括甲 苯、二甲苯、异丙基苯、正丙基苯、oc-甲基萘、乙基苯、均三曱笨、 杜烯、伞花烃、丁基苯、假枯烯、邻-二乙基苯、间-二乙基苯、对-二乙基苯、异戊基苯、异己基苯、五乙基苯、五甲基苯;1,2,3,4-四 乙基苯;1,2,3,5-四曱基苯;1,2,4-三乙基苯;1,2,3-三甲基苯,间-丁基甲苯;对-丁基曱苯;3,5-二乙基曱苯;邻-乙基甲苯;对-乙基甲 苯;间-丙基甲苯;4-乙基-间-二甲苯;二甲基萘;乙基萘;2,3-二曱 基蒽;9-乙基蒽;2-曱基蒽;邻-甲基蒽;9, IO-二曱基菲和3-甲基菲。 更高分子量的烷基芳族烃也可以用作起始原料,并且包括例如通过芳 族烃与烯烃低聚物的烷基化所制备的芳族烃。这些产物在本领域中经 常被称为烷基化物并且包括己基苯、壬基苯、十二烷基苯、十五烷基 苯、己基曱苯、壬基甲苯、十二烷基甲苯、十五烷基曱苯等。常见的 烷基化物是作为高沸点馏分而得到的,其中与芳核连接的烷基大小为 约Cs至约Cu不等。可能含有大量苯、甲苯和/或二甲苯的重整产物流可以是用 于本发明方法的尤其适合的原料。虽然该方法尤其针对于由聚合物等 级和稀乙烯制备乙基苯,但是它同样适用于制备其它的C7-C2。烷基芳 族化合物,如枯烯,以及Ce+烷基芳族烃,如C广C"线性和接近线性的可以用于本发明的适合的一种或多种烷基化试剂包括一种 或多种烯烃化合物和/或一种或多种醇化合物和它们的混合物。可用于 本发明方法的其它适合的烷基化试剂一般包括任何具有一个或多个可利用的烷基化脂族基团的脂族或芳族有机化合物,这些烷基化脂族基 团能够与可烷基化的芳族化合物反应。适合的烷基化试剂的实例是
C2-C"烯烃例如C广C5烯烃,即乙烯、丙烯、丁烯和戊烯;C「Cu链烷醇 (包括一元醇、二元醇、三元醇等),优选d-Cs链烷醇,例如甲醇、乙 醇、丙醇、丁醇和戊醇;C2-"醚,例如C广C5醚,包括二甲基醚和二 乙基醚;醛例如曱醛、乙醛、丙醛、丁醛和正戊醛;烷基卣例如甲基 氯、乙基氯、丙基氯、丁基氯和戊基氯等。烷基化试剂具有不大于5 个碳原子,更优选不大于3个碳原子通常是优选的。因此,烷基化试 剂优选可以选自C2-Cs烯烃和d-Cs链烷醇。烷基化试剂包括浓缩烯烃 原料(例如,聚合物等级烯烃)和稀烯烃原料(例如,催化裂化废气)。可用于本发明方法的浓缩烯烃烷基化试剂包括由至少 65mol。/。烯经,优选至少99mol。/。-100mol。/。构成的烯烃原料。可用于本发明方法的稀烷基化试剂包括稀烯烃原料,其包 含至少一种烯烃和稀释剂,该稀释剂任选地包含至少一种烷烃。例如, 当烯烃是乙烯时,烷烃可以是乙烷和/或甲垸。优选地,稀烯烃原料包 含至少10mol。/。烯烃,优选20-80mol。/。烯烃。 一种尤其有用的原料是 作为来自炼油厂的流化催化裂化装置的废气获得的稀乙烯流。本文所使用的术语"wppm "定义为份/百万重量份。包含本 发明方法的反应物的原料可以包含催化剂毒物。本文所使用的术语"毒物"是指以痕量存在于包含可烷基化 芳族化合物(一种或多种)或烷基化试剂(一种或多种)的原料(一种或 多种)中的那些化合物,它们可能引起烷基化或烷基转移催化剂随着时 间而钝化。在烷基化或烷基转移条件下被强烈吸附到烷基化或烷基转 移催化剂上的催化剂毒物包括低分子量的氮化合物、硫化合物和氧化 合物,优选该低分子量不大于500,优选不大于300。此类催化剂毒物 化合物可以包括氨,烷基胺,例如曱胺和正丙胺,N-甲酰基吗啉和N-曱基吡咯烷。这些催化剂毒物可以占该方法总原料的100wppm,例如 0. 001-100wppm。在一个实施方案中,包含可烷基化芳族化合物(一种或多种)
和/或烷基化试剂(一种或多种)的原料(一种或多种)可以包括水。原料 (一种或多种)中的水的量使得反应区在烷基化或烷基转移条件下基本 上不含水相。本文所使用的术语"基本上不含水相"是指反应区在烷基
化或烷基转移条件下具有小于5wt % ,优选小于lwt % ,甚至更优选小 于0. 5wt。/。的水相。在另一个实施方案中,包含可烷基化芳族化合物 和/或烷基化试剂的原料(一种或多种)中的水的量使得反应区具有小 于900wppm水,优选小于500wppm水,更优选小于200wppm水,更优 选小于100wppm水,甚至更优选小于50wppm水,最优选小于10wppm水。在另一个实施方案中,反应区中的水含量可以通过添加水 来调节和/或控制。在一个方面中,包含液态水、水蒸汽或它们的混合 物的原料可以与可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂 一起共同进料 到反应区。包含在可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂中的水连同共 同进料的液态水和/或水蒸汽和/或它们的混合物的量使得反应区中的 水含量小于9G0wppm水,优选小于500wppm水,更优选小于2Q0wppm 水,更优选小于100wppm水,甚至更优选小于50wppm水,最优选小于 10wppm水。包含在可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂中的水连同
共同进料的水和/或水蒸汽的量使得反应区在烷基化或烷基转移条件 下基本上不含水相。在另一个实施方案中,通过从进料到反应区的可烷基化芳
量。例如,可一以在l料到反应区之前通过分子筛一床干燥可;基化芳族 化合物和/或烷基化试剂。在本发明又一个实施方案中,当在等同的烷基化或烷基转 移条件下操作反应区(一个或多个)时,与具有更高水含量的反应区中 的催化剂量相比,制备所需量的单烷基化芳族化合物和/或一种或多种 多烷基化芳族化合物所要求的催化剂的量降低。当在等同的烷基化或烷基转移条件,例如原料组成、温度、 压力或重时空速("WHSV")下操作反应区时,与水含量为900wppm的反
应区中制备所需量的单烷基化芳族化合物和/或一种或多种多烷基化 芳族化合物所要求的催化剂量相比,在具有更低水含量的反应区中制 备这种所需量的单烷基化芳族化合物和/或一种或多种多烷基化芳族
化合物所要求的催化剂量降低至少lwt%,优选至少5wt%,更优选至 少10wt%,甚至更优选至少15wt%,最优选至少大约20wt%。应该 相信,当反应区中的水含量降低时,催化剂的活性增加。本文所使用 的术语"活性"是指在反应区中在一定条件下每单位时间量每单位体积 产生的单烷基化芳族化合物的量,并且可以在适合的条件下通过反应 速率常数度量。通过将可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂的总原料中 的水量调节和/或控制到小于900wppm水,优选小于500wppm水,更优 选小于200wppm水,更优选小于100wppm水,甚至更优选小于50wppm 水,最优选小于10wppm水,可以将多孔结晶分子筛催化剂的活性或单 烷基化芳族化合物的量控制并维持到所需范围。在本发明又一个实施方案中,当在等同的烷基化或烷基转 移条件下操作反应区时,与水含量为大约Owppm的反应区相比,水含 量大于Owppm的反应区中产生的 一种或多种多烷基化芳族化合物的量 降低。当原料中的水含量增加时,催化剂的选择性增加。本文相对于 单烷基化芳族化合物所使用的术语"选择性"是指所制备的单烷基化芳 族化合物的量与全部二烷基化芳族化合物(一种或多种)的重量比。例 如,催化剂对枯烯的选择性的一种量度可以通过在全部丙烯转化条件 下所制备的枯烯的量与所制备的二异丙基苯的量的重量比测量。在本发明的又一个实施方案中,当在等同的烷基化或烷基 转移条件下操作反应区时,与水含量为大约Owppm的反应区相比,随 着水含量大于Owppm的反应区中产生的一种或多种多烷基化芳族化合 物的量降低至少1%,优选至少5%,更优选至少10%,甚至更优选 至少15%,最优选至少20%,对单烷基化芳族化合物的选择性增加。通过将可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂的总原料中 的水量调节和/或控制到小于900wppm水,优选小于500wppm水,更优
选小于200wppm水,更优选小于100wppm水,甚至更优选小于50wppm 水,最优选小于10wppm水,可以将多孔结晶分子筛催化剂的选择性或 一种或多种多烷基化芳族化合物的量控制并维持到所需范围。在又一个实施方案中,本发明涉及可烷基化芳族化合物的 烷基化以制备单烷基化芳族化合物的方法,包括以下步骤
(a) 提供具有水含量和至少一种催化剂的至少一个反应区,该催化 剂对单烷基化芳族化合物具有活性和选择性;
(b) 为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷 基化试剂;
(c) 在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区,以制备至少 一种包含单烷基化芳族化合物和 一种或多种多烷基化芳族化合物的流 出物;
(d) 监测该流出物中的单烷基化芳族化合物的量或一种或多种多 烷基化芳族化合物的量;和
(e) 控制该反应区中的水含量以保证该催化剂的该活性和该选择 性的所需结合,其中该反应区中的水含量为大约lwppm-大约900wppm。
产物可以由本发明的烷基化方法制备的适合的烷基取代的芳族 化合物包括甲苯、二甲苯、异丙基苯(枯烯)、正丙基苯、oc-曱基萘、 乙基苯、均三甲苯、杜烯、伞花烃、丁基苯、假枯烯、邻-二乙基苯、 间-二乙基苯、对-二乙基苯、异戊基苯、异己基苯、五乙基苯、五甲 基苯;1,2, 3,4-四乙基苯;1, 2, 3, 5-四曱基苯;1,2,4-三乙基苯; 1,2,3-三甲基苯,间-丁基甲苯;对-丁基甲苯;3,5-二乙基曱苯;邻-
乙基甲苯;对-乙基甲苯;间-丙基甲苯;4-乙基-间-二曱苯;二曱基
萘;乙基萘;2,3-二甲基蒽;9-乙基蒽;2-甲基蒽;邻-曱基蒽;9,10-二曱基菲和3-曱基菲。优选地,烷基化芳族产物包括单烷基苯。更高 分子量的烷基芳族烃也可以用作起始原料,并且包括例如通过芳族烃 与烯烃低聚物的烷基化所制备的芳族烃。这些产物在本领域中经常被
称为烷基化物,并且包括己基苯、壬基苯、十二烷基苯、十五烷基苯、 己基甲苯、壬基甲苯、十二烷基甲苯、十五烷基甲苯等。常见的烷基化物是作为高沸点馏分而得到的,其中与芳核连接的烷基大小为约c6至约C,6不等。本发明方法的原料(一种或多种)和流出物可以包含产物和 催化剂毒物。原料(一种或多种)或流出物中的毒物可以是原料中被引 入到反应区中但没有被吸附到催化剂上的毒物,或在催化剂与原料接 触之后从催化剂解吸的毒物。在本发明的一个实施方案中,流出物中 的毒物化合物(一种或多种)与原料中的毒物化合物(一种或多种)的摩 尔比等于或小于1。原料中的毒物可能钝化催化剂,这导致当在恒定工艺条件 下操作的同时催化剂床温度下降。可以通过常规技术,例如GC、 GC/MS、 氮分析和硫分析,或熟练技术人员已知的测量极性化合物及其它毒物 的其它适合技术测量原料和/或流出物中的毒物。吸附在催化剂上的毒 物可以经由在新鲜催化剂样品和废催化剂样品上的毒物化合物的差 异、使用能够测量固体样品上的毒物化合物的技术例如X射线荧光 (XRF)和电感耦合等离子体(ICP)或熟练技术人员已知的其它技术来测 量。
反应条件在反应区中在保证至少部分地处于液相中的条件下用可烷 基化芳族化合物和烷基化试剂进行烷基化反应。烷基化或烷基转移条 件包括100-285 t: (212-545T)的温度和689-4601 kPa-a (100-667 psia)的压力,优选1500-3000 kPa-a (218-435 psia)的压力,对于整 个反应器的基于烷基化试剂(例如,烯烃)的0. 1-10 h人优选0. 2-2 h—、 更优选0.5-1 h—i的WHSV,或对于整个反应器的基于烷基化试剂和可 烷基化芳族化合物两者的10-100 tf1,优选20-50 f的WHSV。在烷基 化或烷基转移催化剂存在下在一个反应区或多个反应区中用烷基化试 剂(例如,烯烃)将可烷基化芳族化合物烷基化。反应区(一个或多个)
优选位于单个反应器容器中,但是可以包括具有烷基化或烷基转移催 化剂床的位于单独的容器中的另 一个反应区,该单独的容器可以是可 旁路通过的并且可以作为反应性保护床操作。用于反应性保护床的催 化剂组合物可以不同于用于反应区的催化剂组合物。用于反应性保护 床的催化剂组合物可以具有多种催化剂组合物。至少一个反应区(通常 每个反应区)被维持在可有效在烷基化或烷基转移催化剂存在下引起 可烷基化芳族化合物与烷基化试剂的烷基化的条件下。来自反应区的流出物包含所需的烷基化芳族产物,未反应 的可烷基化芳族化合物,任何未反应的烷基化试剂(例如烯烃,烯烃转 化率预计至少90mol%,优选大约98-99. 9999mol。/。)和烷烃组分与其 它杂质。在一个实施方案中,将流出物的至少一部分进料到另一个反 应区,其中添加烷基化试剂以便在有烷基化或烷基转移催化剂的情况 下与未反应的可烷基化芳族化合物反应。另外,可以将来自任何反应 区(一个或多个)的流出物的至少 一部分直接或间接地进料到烷基转移 装置。本文所使用的术语"至少部分地处于液相中"应理解为在给 定温度、压力和组成下具有至少lwt。/。液相,任选地至少5wt。/。液相的 混合物。除了反应区之外,和在该反应区的上游,可旁路通过的反 应性或非反应性保护床通常可以位于与该烷基化反应器分离的反应器 中。此类保护床也可以装载有烷基化或烷基转移催化剂,其可以与反 应区(一个或多个)中使用的催化剂相同或不同。此种保护床维持在环 境条件下,或维持在适合的烷基化或烷基转移条件下。可烷基化芳族 化合物的至少一部分,和任选地,烷基化试剂的至少一部分穿过非反 应性或反应性保护床,然后进入反应区。这些保护床不仅用来影响所 需的烷基化反应,还用来除去原料中的任何反应性杂质,如氮化合物, 否则它们可能会使烷基化或烷基转移催化剂的其余部分中毒。因此, 与烷基化或烷基转移催化剂的其余部分相比,反应性或非反应性保护 床中的催化剂经历更加频繁的再生和/或替换,因此保护床通常配备有
旁通回路以便当保护床失效时可以将烷基化原料(一种或多种)直接地 进料到反应器中的串联反应区中。反应性或非反应性保护床可按同向 向上流或向下流的操作进行操作。本发明方法中使用的反应区(一个或多个)通常经操作以实 现烯烃的基本上完全的转化。然而,对于一些应用来说,在低于100 %的烯烃转化率下操作可能是合乎需要的。在某些条件下,在反应区 (一个或多个)下游使用单独的后处理反应器(finishing reactor)可
能是合乎需要的。该后处理反应器还将包含可能与用于烷基化或烷基 转移反应器(一个或多个)中的其它反应区的催化剂相同或不同的烷基 化或烷基转移催化剂,并可维持在至少部分液相或者气相烷基化或烷 基转移条件下。可以将流出物中的多烷基化芳族化合物分离,将其用 于可烷基化芳族化合物(一种或多种)的烷基转移。烷基化芳族化合物
备的:a 、- '' '用于本发明方法中的烷基化或烷基转移反应器(一个或多 个)对所需的单烷基化产物如乙基苯具有高选择性,但通常产生至少一 些多烷基化类物质。在一个实施方案中,让来自最后的烷基化反应区 的流出物经历分离步骤以回收一种或多种多烷基化芳族化合物。在另 一个实施方案中,将多烷基化芳族化合物的至少一部分供给烷基转移 反应器,该烷基转移反应器可以与烷基化反应器分离。烷基转移反应 器产生包含附加的单烷基化产物的流出物,该单烷基化产物是使多烷 基化类物质与可烷基化芳族化合物反应而产生的。可以将这些流出物 的至少一部分分离以回收烷基化的芳族化合物(单烷基化芳族化合物 和/或多烷基化芳族化合物)。用于进行至少部分地处于液相中的苯与乙烯的烷基化的具 体条件可以具有大约120-285X:的温度,优选大约150-260匸的温度, 689-4601kPa-a(100-667psia) 的 压 力 , 优 选 1500-4137kPa-a(218-600psia)的压力,0. l-10h1,优选0. 2-2h-1,更 优选0. 5-lh—i的对于整个反应器的基于总乙烯和总催化剂的WHSV,或
10-100h—1,优选20-50^的对于整个反应器的基于总乙烯与苯和总催 化剂两者的WHSV,和大约1-大约10的苯与乙烯的摩尔比。进行至少部分地处于液相中的苯与丙烯的烷基化的具体 条件可以包括大约80-160lC的温度,大约680-大约4800 kPa-a的压 力;优选大约100-140X:和大约2000-3000 kPa-a的压力,大约 0. 1-10hr^的基于丙烯的WHSV和大约1-大约10的苯与乙烯的摩尔比。当坑基化系统包括反应性保护床时,将它维持在至少部分 地处于液相的条件下。该保护床将优选在以下条件下操作120-285 匸的温度,优选大约150-260X:的温度,689-4601kPa-a(100-667psia) 的压力,优选1500-4137kPa-a(218-600psia)的压力,0, l-10h-1,优 选0. 2-2h1,更优选0. 5-lh—的对于整个反应器的基于总乙烯和总催 化剂量的WHSV,或lO-lOOh—1,优选20-5( 1_1的对于整个反应器的基于 总乙烯与总苯和总催化剂量两者的WHSV,和大约1-大约IO的苯与乙 烯的摩尔比。烷基转移反应可以在至少部分地处于液相中的条件下进 行。进行至少部分地处于液相中的一种或多种多烷基化芳族化合物(例 如, 一种或多种多乙基苯或一种或多种多异丙基苯)与苯的烷基转移的 具体条件可以包括大约100-大约300 1C的温度,696-4137 kPa-a (101-600 psia)的压力,大约0. 5-大约100 hr—1的基于进料到 烷基化反应区的一种或多种多烷基化芳族化合物的重量的WHSV和 1: 1-30: 1,优选1: 1-10: 1,更优选1: 1-5:1的苯与一种或多种多烷基 化芳族化合物的摩尔比。在另一个实施方案中,烷基转移反应可以在气相条件下进 行。进行一种或多种多烷基化芳族化合物(例如, 一种或多种多乙基苯 或一种或多种多异丙基苯)与苯的气相烷基转移的具体条件可以包括 大约350-大约4501C的温度,696-1601 kPa-a (101-232 psia)的压力, 大约0. 5-大约20 hr—1,优选大约1-大约10 hr—i的基于进料到反应区 的一种或多种多烷基化芳族化合物的重量的WHSV和1:1-5:1,优选 2: 1-3: 1的苯与一种或多种多烷基化芳族化合物的摩尔比。
催化剂在本发明的一个实施方案中,可以用于本发明的烷基化或 烷基转移催化剂是多孔结晶分子筛,其具有MW、 FAU、 ,BEA或其任何 组合中的至少一种的沸石骨架类型。在另一个实施方案中,多孔结晶 材料包括沸石P、沸石Y、超稳Y(USY)、脱铝Y(DealY)、丝光沸石、 ERB-1、 ITQ-1、 ITQ-2、 ITQ-30、稀土交换的Y(REY)、 PSH-3、 SSZ-25、 MCM-22、 MCM-36、 MCM-49、 MCM-56或MCM-22家族材料中的至少一种。 在一个实施方案中,本发明的催化剂可以具有或可以不具有金属功能, 例如由贵金属,例如元素周期表第III、 IV、 V、 VI、 VII和VIII的金 属提供的氢化功能。在又一个实施方案中,本发明的催化剂可以具有 或可以不具有具有MFI沸石骨架类型的沸石,例如硅沸石(silicalite) 或ZSM-5。本文所使用的术语"MCM-22家族材料"包括
(a) 由普通第一度结晶构造单元(building block)("具有MW骨 架拓朴结构的晶胞")制成的分子筛。晶胞是原子的空间排列,该空间 排列以三维空间平铺以描述晶体,如"Atlas of Zeolite Framework Types",第五版,2001,该文献的整个内容引入作为参考;
(b) 由普通第二度构造单元制成的分子筛,此种MWW骨架类型晶胞 的2-维平铺,形成"一个晶胞厚度的单层",优选一个c-晶胞厚度;
(c) 由普通第二度构造单元制成的分子筛,"一个或多于一个晶胞 厚度的层",其中多于一个晶胞厚度的层由将一个晶胞厚度的至少两个 单层堆叠、填充或结合制成。此种第二度构造单元的堆叠可以按规则 的方式,不规则的方式,随机方式或其任何组合;和
(d) 通过具有MWW骨架拓朴结构的晶胞的任何1-维、2-维或3-维 组合制造的分子筛。
本领域技术人员应当理解,MCM-22家族材料可以包含杂质,例如 无定形材料;具有非MWW骨架拓朴结构的晶胞(例如,MFI、 MTW)和/ 或其它杂质(例如,重金属和/或有机烃)。本发明的MCM-22家族材料 具有小比例(小于50wt%),优选小于20wt。/。,更优选小于10wt0/。,
甚至更优选小于5wt%,最优选小于lwt。/G的所述杂质在MCM-22家族 材料中,该重量百分率(wt %)值基于杂质和纯相MCM-22家族材料的总 重量。在一个实施方案中,MCM-22家族材料的特征在于具有在 12. 4 士 0.25, 3. 57 ±0.07和3. 42 ± 0. 07埃(锻烧的或按合成时的)处 包括d-间距最大值的X射线衍射图镨。在另一个实施方案中,MCM-22 家族材料的特征在于具有在12. 4±0.25, 6. 9 ±0.15, 3. 5*7 ± 0. 07和 3. 42 ± 0. 07埃(锻烧的或按合成时的)处包括d-间距最大值的X射线衍 射图镨。用来表征所述分子筛的X射线衍射数据通过使用铜的K-ot双 峰作为入射辐射和衍射仪的标准技术获得,所述衍射仪配备有闪烁计 数器和所连接的计算机作为收集系统。属于MCM-22家族的材料包括 MCM-22(描述于美国专利号4, 954, 325)、 PSH-3 (描述于美国专利号 4,439,409)、 SSZ-25(描述于美国专利号4, 826, 667)、 ERB-1 (描述于 欧洲专利号0293032)、 ITQ-1(描述于美国专利号6,077,498)、 ITQ-2(描述于国际专利公开号WO97/17290)、 ITQ-30 (描述于国际专利
发明者M·C·克拉克 申请人:埃克森美孚化学专利公司