[發明專利]用于液相烷基化的方法

無效

• 申請號: 200980108856.8
• 申請日: 2009-02-24
• 公開（公告）號: CN101970383A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: J·E·佩拉蒂;M·勒杜;J·R·巴特勒
• 申請（專利權）人: 弗納技術股份有限公司
• 主分類號: C07C2/66
• 分類號: C07C2/66
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 沙永生;周承澤

技術領域

本發明一般涉及芳族化合物烷基化制備如乙苯和苯乙烯產物的方法。

相關領域描述

苯乙烯是用于制備目前許多塑料的重要單體。苯乙烯通常采用制備乙苯，然后脫氫制備苯乙烯的方式進行制備。乙苯通常采用一種或多種包括苯在固定床中烷基化的芳族轉化方法或者催化蒸餾方法制備。

利用固定床催化劑的芳族轉化方法在化學加工工業為人皆知。這些反應包括芳族化合物如苯烷基化生成烷基芳族化合物如乙苯，以及使多烷基苯烷基轉移為單烷基苯。一般來說，這些催化劑選自分子篩催化劑，例如Y-沸石或β-沸石催化劑。

對液相烷基化方法，送入反應器的烯烴例如乙烯應完全溶解于該芳族化合物例如苯中，使液相烷基化催化劑的任何失活最小。通常，使用大量過量的芳族化合物便于烯烴溶解并使任何氣相烯烴最少。存在的任何氣相烯烴會使常規液相烷基化催化劑快速失活。失活的催化劑的結果是需要對催化劑進行再生或更換，這會導致轉化率、生產率和系統的效率降低。此外，對該系統的任何操作的干擾會導致反應器中氣相烯烴的漂移，這也會導致加速催化劑失活。所述干擾可能降低催化劑的使用壽命、催化劑活性，并縮短進行催化劑再生的時間周期，進一步降低轉化率、生產率和效率。

鑒于上述狀況，希望具有能通過液相烷基化制備烷基芳族化合物如乙苯的方法，該方法更能抵抗存在的任何氣相烯烴。

發明內容

本發明揭示一種通過提供具有一個或多個催化劑床層的烷基化反應區對芳族底物進行液相烷基化的方法。至少一個催化劑床層包括通過包含稀土金屬離子進行改性的第一催化劑。將芳族底物和烷基化劑的進料引入烷基化反應區。該烷基化反應區在一定的溫度和壓力條件下操作，使得芳族底物處于液相，以使芳族底物進行液相烷基化生成烷基化產物，然后從該烷基化反應區排出該烷基化產物。

芳族底物可以是苯，烷基化劑可以是乙基化或丙基化劑，例如乙烯。包含第一催化劑的至少一個催化劑床層所處的位置能使該催化劑床層與烷基化劑接觸，然后烷基化劑與存在的任何其他催化劑接觸。稀土金屬離子可以是鈰，且鈰含量約為0.01-5.0重量％。第一催化劑可以是鈰改性的沸石催化劑，可以是鈰改性的β-沸石催化劑。上述一個或多個催化劑床層可進一步包含具有稀土金屬離子的第二催化劑，該稀土金屬離子的含量小于第一催化劑，位于催化劑床層中的第二催化劑在烷基化劑與第一催化劑接觸后與烷基化劑接觸。第一催化劑對氣相乙烯的抵抗能力大于第二催化劑。所述催化劑床層可包含分開裝載的催化劑，其中，第一催化劑與烷基化劑的進料物流接觸，然后烷基化劑與第二催化劑接觸。每個催化劑床層的進料的苯∶乙烯的重量比為1∶1至100∶1。或者，在通過反應器能控制放熱反應的溫度而設定的最小限值的條件下，每個催化劑床層的進料的苯∶乙烯的重量比為2∶1至75∶1，或者為5∶1至20∶1。芳族底物可包括苯，烷基化劑可包括乙烯，由乙烷含量小于95％的稀釋乙烯物流提供乙烯。其他實施方式可以利用乙烷含量小于90％、或小于85％、小于80％，或20-80％的稀釋乙烯物流。

將烷基化產物送入中間回收區，用于分離和回收乙苯和多烷基化芳族組分，以及將至少一部分的的多烷基化芳族組分送入烷基轉移反應區。可將苯送入烷基轉移反應區，該反應區在一定溫度和壓力條件下操作，使多烷基化芳族組分歧化，制備提高乙苯含量并降低多烷基化芳族組分含量的產物。烷基轉移區可包含烷基轉移催化劑，并且可以在一定溫度和壓力條件下操作，以保持進料在烷基轉移區處于液相。也可以使用第一催化劑作為烷基轉移催化劑，所述第一催化劑通過包含稀土金屬離子進行改性。