[發明專利]改進的烷基芳族化合物的制備方法

有效

• 申請號: 200880004411.0
• 申請日: 2008-01-25
• 公開（公告）號: CN101679882A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: M·C·克拉克;C·N·埃利亞;F·Y·勞;M·J·文森特
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚化學專利公司
• 主分類號: C10G50/00
• 分類號: C10G50/00;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: 夏正東

背景技術

本說明書涉及制備烷基芳族化合物，尤其是單烷基芳族化 合物，例如乙苯、枯烯以及仲丁基苯的工藝過程。

烷基芳族化合物例如乙苯以及枯烯是有價值的商品化學 品，其用于工業上制備苯乙烯單體以及分別共同生產苯酚以及丙酮。 事實上，制備苯酚的一般路線包含過程，該過程包括用丙烯使苯烷基 化以制備枯烯，繼之以使該枯烯氧化至該相應氫過氧化物，然后氫過 氧化物裂解(cleavage)以制備等摩爾量的苯酚以及丙酮。可以由許多 不同的化學工藝制備乙苯。商業上獲得高度成功的一種方法是在固體、 酸性ZSM-5沸石催化劑存在下用乙烯使苯氣相烷基化。上述的乙苯制 備方法的實例公開在美國專利US?3,751,504(Keown)，US?4,547,605 (Kresge)和US?4,016,218(Haag)中。

商業上獲得高度成功的另一方法是由苯以及乙烯制備乙苯 的液相法，由于它比相應氣相法在更低溫度下運行由此趨向于產生較 少的的副產物。例如，美國專利US4,891,458(Innes)公開了用沸石β 液相合成乙苯，而美國專利US5,334,795(Chu)公開了利用MCM-22液 相合成乙苯。

多年以來工業上一直經由Friedel-Crafts催化劑、特別是 固體磷酸或者氯化鋁用丙烯液相烷基化苯制備枯烯。然而，近年來沸 石-基催化劑體系對于使苯丙烷基化至枯烯而言已被認為更具活性以 及選擇性。例如，美國專利US4,992,606(Kushnerick)公開在用丙烯 液相烷基化苯中利用MCM-22。

一般，用于諸如芳族化合物烷基化之類的烴轉化過程的沸 石催化劑呈圓柱形的擠出物。然而，由例如，美國專利 US3,966,644(Gustafson)已知具有高表面積與體積之比的成形的催化 劑顆粒，比如具有多葉形橫截面的那些可以在擴散限制的工藝、比如 渣油氫化中產生改善的結果。

而且，從美國專利US?4,441,990(Huang)已知具有非圓柱中 心定位孔的多葉形催化劑顆粒可以使反應物擴散路程以及貫穿裝填的 催化劑床壓差降低同時使由于破壞、磨損和壓碎而造成的催化劑損失 降低到最少。特別是，′990專利的實施例8公開中空的三葉形以及四 葉形ZSM-5催化劑，與同樣長度的固體圓柱型催化劑相比，對于在410 ℃以及2169kPa-a(千帕絕對值)壓力下的苯的乙基化而言更具活性和 選擇性。在這些條件下，反應物必需在氣相中。

當前最常用于這些工藝過程的工業催化劑是0.159厘米圓 柱形的或者0.127厘米四葉形的擠出物。先前的擠出物是尺寸大約 1550至1600微米，而后來的尺寸是大約1250至1300微米。

現有的用于制備烷基芳族化合物例如乙苯以及枯烯的烷基 化方法固有地產生多烷基化物質以及所需要的單烷基化產物。因此通 常用另外的芳族進料，例如苯，烷基轉移該多烷基化的物質，或者通過 將該多烷基化物質再循環至該烷基化反應器或者，或者更經常地，通過 將該多烷基化物質進料至單獨的烷基轉移反應器以制備另外的單烷基 化產物，例如乙苯或者枯烯。已用于芳族物質烷基化，比如苯用乙烯 或者丙烯的烷基化、以及在多烷基化物質比如多乙基苯以及多異丙基 苯的烷基轉移中的催化劑實例列在美國專利US?5,557,024(Cheng)中 以及包括MCM-49，MCM-22，PSH-3，SSZ-25，沸石X，沸石Y，沸石β， 酸脫鋁絲光沸石以及TEA-絲光沸石。在美國專利US6,984,764(Roth 等人)中還公開了經由小晶體(＜0.5微米)形式的TEA-絲光沸石的烷基 轉移。

如果在液相中進行烷基化步驟，則在需要液相條件下實施 烷基轉移步驟。然而，由于在相對低溫下操作，液相工藝對催化劑施加 增加的要求，特別是在烷基轉移步驟中，其中大體積的多烷基化物質 必須在不產生不需要的副產物下轉變為另外的單烷基化產物。已經證 明就枯烯制備而言，這是一個重要的問題，其中現有催化劑或者已經 缺乏所要求的活性或者已經導致非常多數量的諸如乙苯以及正-丙基 苯之類的副產物產生。