[發明專利]使用稀烯烴生產烷基芳族化合物

有效

• 申請號: 200680010296.9
• 申請日: 2006-03-01
• 公開（公告）號: CN101151226A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: M·C·克拉克;B·梅爾茨
• 申請（專利權）人: ?？松梨诨瘜W專利公司;巴杰許可有限責任公司
• 主分類號: C07C2/66
• 分類號: C07C2/66
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 龍傳紅

領域

[0001]本發明涉及烷基化芳族產物，尤其是乙基苯和枯烯的制備方法。

背景

[0002]乙基苯是生產苯乙烯的重要原料，它通過乙烯和苯在酸烷基化催化劑的存在下反應來生產。老的乙基苯生產裝置(一般在1980年以前建成的那些)使用AlCl₃或BF₃作為酸性烷基化催化劑。1980之后建造的設備通常使用基于沸石的酸性催化劑作為烷基化催化劑。

[0003]工業上的乙基苯生產方法一般需要使用純度超過80mol.％的濃縮乙烯。例如，聚合物級乙烯具有超過99mol.％乙烯的純度。然而，將乙烯料流純化以獲得化學級或聚合物級是昂貴的方法，因此開發可以在較低等級或稀乙烯料流下操作的方法是相當有利的。稀乙烯料流的一種來源是來自石油精煉廠的流化催化裂化或蒸氣裂化裝置的廢氣。在除去反應性雜質如丙烯后，稀乙烯料流通常包含約10-80mol.％的乙烯，其余為乙烷、氫氣、甲烷和/或苯。

[0004]將三類乙基化反應器系統即蒸氣相反應器系統、液相反應器系統和混合相反應器系統用于生產乙基苯。

[0005]在蒸氣相反應器系統中，苯和乙烯的乙基化反應在大約350-450℃的溫度和690-3534KPa-a(6-35kg/cm²-g)的壓力下在多個沸石催化劑固定床中進行。乙烯與苯進行放熱反應以形成乙基苯，盡管也發生不合需要的反應。大約15mol.％的所形成的乙基苯進一步與乙烯反應形成二乙基苯異構體(DEB)、三乙基苯異構體(TEB)和更重的芳族產物。通常將所有這些不合需要的反應產物稱為多乙基化苯(PEB)。

[0006]舉例來說，在結晶硅酸鋁沸石ZSM-5上的苯的蒸氣相乙基化在美國專利號3,751,504(Keown等人)、3,751,506(Burress)和3,755,483(Burress)中進行了公開。

[0007]大多數情況下，蒸氣相乙基化系統使用聚合物級乙烯原料。此外，盡管已建立了使用稀乙烯料的工業蒸氣相方法并且目前正在實施，但與這些方法相關的投資成本很高。

[0008]近年來，工業上的趨勢已從蒸氣相反應器轉向液相反應器。液相反應器在大約150-280℃的溫度下，即在低于苯的臨界溫度(290℃)下操作。乙基化反應的速率比蒸氣相低，但液相反應的較低設計溫度通常在經濟上補償與較高催化劑體積相關的不利影響。

[0009]使用β-沸石作為催化劑的苯的液相乙基化在美國專利號4,891,458和歐洲專利公開號0432814和0629549中進行了公開。最近，已公開了MCM-22和其結構類似物用于這些烷基化/烷基轉移反應中，例如美國專利號4,992,606(MCM-22)、美國專利號5,258,565(MCM-36)、美國專利號5,371,310(MCM-49)、美國專利號5,453,554(MCM-56)、美國專利號5,149,894(SSZ-25)；美國專利號6,077,498(ITQ-1)；國際專利公開號WO97/17290和WO01/21562(ITQ-2)。

[0010]工業上的液相乙基苯裝置一般使用聚合物級乙烯。此外，盡管通過提高操作壓力可設計接受包含至多30mol％乙烷的乙烯流的裝置，但是與這些裝置的設計和操作相關的成本已證明是相當高的。

[0011]也已開發了在混合相中使用反應性蒸餾生產乙基苯的技術。這種方法在美國專利號5,476,978中進行了描述。對于稀乙烯料流可使用混合相方法，因為乙基化反應器的反應溫度低于稀乙烯/苯混合物的露點但高于泡點。乙烯原料的稀釋劑，乙烷、甲烷和氫氣基本上保留在蒸氣相中。反應器中的苯在蒸氣相與液相分配，而乙苯和PEB反應產品基本上保留在液相中。

[0012]美國專利號6,252,126公開了一種通過含3至50mol％乙烯的稀乙烯料流與含75至100wt％苯的苯料流反應生產乙基苯的混合相方法。該反應在反應器的等溫乙基化段進行，該反應器還包括苯汽提段，其中將未反應的苯從乙基化產物中熱汽提出來。在乙基化段與苯汽提段之間保持整體、逆流蒸氣和液體傳輸。