[發明專利]苯與烯烴液相烷基化方法

無效

• 申請號: 01110139.3
• 申請日: 2001-03-30
• 公開（公告）號: CN1327970A
• 公開（公告）日: 2001-12-26
• 發明（設計）人: 韓明漢;王金福;金涌
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C07C15/02
• 分類號: C07C15/02;C07C2/58
• 代理公司: 北京清亦華專利事務所
• 代理人: 廖元秋

本發明屬于石油化工技術領域，特別涉及固體酸催化烷基化的方法。

苯與烯烴烷基化制取烷基苯的工藝根據所采用的催化劑不同而不同，這些工藝是：采用固體磷酸、氫氟酸或三氯化鋁催化劑的傳統工藝和采用固體酸催化劑的新工藝。傳統工藝很成熟，但存在設備腐蝕、環境污染和工藝流程長等缺點；固體酸工藝克服了傳統工藝的不足，但催化劑容易失活、單程壽命短，原料中的雜質對催化劑單程壽命影響較大，催化劑需要反復再生。對于直鏈烷基苯的制備，目前工業上主要采用液體酸催化方法，采用固體酸工藝只有UOP公司DETAL工藝的二套裝置。UOP公司和Petresa公司開發的Detal工藝是采用硅鋁/鎂催化劑苯與C₂～C₂₀單烯烴在固定床中進行液相烷基化反應過程，進料苯烯比為30∶1～1∶1，反應溫度為150～300℃，壓力為1～5Mpa，空速為0.5～10hr^-1，催化劑的表面積大于100m²/g，孔直徑小于500nm。轉化率為90～100％，直鏈烷基苯的選擇性80～95％，2-烷基苯含量小于30％。催化劑由化學試劑洗滌再生。Detal工藝的流程是：原料烯烴和苯進入裝有沸石催化劑的多段烷基化反應器，烯烴分段進料。反應后的流出物單烷基苯、剩余的過量苯、不參與反應的組分和副產物直接進入精餾系統，回收的過量苯和不參與反應的烷烴被循環利用。失活的催化劑由苯洗滌再生。

本發明的目的是為克服已有技術的不足之處，提供一種的苯與烯烴液相烷基化方法，具有無設備腐蝕和環境污染，工藝流程短，節省投資和能耗等優點。對于苯與長鏈烯烴的烷基化反應，產物中的2-烷基苯含量高，該產物制得的洗滌劑容易生物降解。

本發明提出的一種苯與烯烴液相烷基化方法，其特征在于，包括以下各個步驟：

1)以苯與烯烴為原料，混合后輸入裝有沸石催化劑的反應器中進行烷基化反應；苯與烯烴的摩爾比為2～30；反應溫度為80～250℃，最好為100～220℃。反應壓力為0.3～10Mpa，最好為0.5～5Mpa；進料的總液時空速為0.25～50hr^-1，最好為0.5～30hr^-1；

2)烷基化反應后的部分流出物料作為反應原料返回反應器，其余部分進入脫苯塔分離過量的苯；返回到反應器的物料與進入脫苯塔的物料重量比為0～30；

3)由脫苯塔塔頂分離出的苯經冷凝器冷凝后返回反應器，用作烷基化反應原料或用作催化劑再生液；由脫苯塔塔底流出的含有未反應的輕組分、烷基苯和重組分的物料進分離回收系統，分別得到輕組分、目的產物烷基苯和重組分；

上述步驟1中，當烯烴轉化率小于90％時，催化劑活性下降，對催化劑進行再生；該再生方法是停止進反應原料中的烯烴，繼續進苯，采用熱苯洗滌再生催化劑；再生溫度為200～350℃，最好為230～300℃；壓力為2.0～8.0兆帕，最好4.0～5.5兆帕；再生原料的總液時空速為0.2～5hr^-1，最好為0.5～2.0hr^-1；再生時間8～36小時，最好12～24小時。

本發明所用的沸石催化劑可以是現有技術中所使用的含有不同沸石，如H-Moderite沸石、ZSM-20沸石、β沸石的烷基化催化劑。它們的組成為：70～90重％的上述沸石；0.1～5重％的氟或磷以及余量的γ-Al₂O₃。

本發明所采用的催化劑的制備方法為：將沸石與粘合劑混合，再加入含氟或磷的水溶液，如氫氟酸、磷酸等進行混捏、成型，如需要可加入適量膠溶劑和/或助擠劑，干燥后經450～550℃焙燒即得催化劑成品。

本發明提供的液相烷基化工藝適用于苯的各類烷基化反應，特別適用于以長鏈烯為烷基化劑的烷基化反應，該工藝具有如下優點：

1、采用沸石催化劑，無設備腐蝕和環境污染；

2、無催化劑的分離和中和工序，工藝流程短；

3、對于苯與長鏈烯烴的烷基化反應，產物中的2-烷基苯含量大于45％，較采用氫氟酸工藝、三氯化鋁工藝或Detal工藝產物中的2-烷基苯含量高，2-烷基苯含量高的產物制得的洗滌劑容易生物降解；

4、循環反應系統可降低整個反應體系的苯/烯摩爾比，從而減小了反應系統及苯回收塔的運轉負荷，節省了投資和能耗。

下面介紹本發明的實施例。

實施例1～6采用的反應器和操作過程如下：