[發明專利]一種仲丁基苯的合成方法

有效

• 申請號: 201110359431.3
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN103102240A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 曾光樂;潘羅其;顏剛;童莉;杜建文;余衛勛;劉芳;彭濤;張慶忠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;岳陽樺科化工有限責任公司
• 主分類號: C07C15/02
• 分類號: C07C15/02;C07C2/66
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本發明涉及石油化工工業，具體涉及一種仲丁基苯的合成方法。

背景技術

仲丁基苯作為一種溶劑和一種有機原料或重要的化工中間體(生產苯酚和甲乙酮)，近年來逐步得到人們廣泛關注。

目前，合成仲丁基苯的方法一種是以AlCl₃和固體磷酸為催化劑，以丁烯和苯烷基化合成仲丁基苯，該方法不僅產生仲丁基苯，而且產生不同量的副產物，主要是異丁基苯、叔丁基苯、二丁基苯和三丁基苯，這些化合物中，二丁基苯和三丁基苯容易從反應混合物中分離以及其可以接著烷基轉移產生額外的仲丁基苯。然而，異丁基苯、仲丁基苯和叔丁基苯的沸點分別是172.8℃、173.5℃和169℃，因此難以通過精餾將這些化合物彼此分開。

美國專利No.5,059,736描述了從苯和正丁烯制備仲丁基苯的方法。其包括在均勻的液態氯化鋁絡合催化劑存在下使苯和正丁烯反應，所用催化劑包括氯化鋁、氯化氫和芳烴，其中用作絡合催化劑組份的氯化鋁的量是所用苯的0.5-5.0％，反應溫度是20-70℃，以及作為副產物形成的異丁基苯的量與仲丁基苯的重量比不大于0.01∶1。

1990年，美國專利No.4,891,458公開了用于芳烴(如苯)的烷基化或烷基轉移的方法，其包括在至少部分液相條件下以及存在含有β沸石的催化劑存在下，使芳烴與C₂-C₄烯烴烷基化或多烷基芳烴烷基轉移接觸劑接觸。盡管優選的烯烴是乙烯和丙烯，但是據稱適宜的烯烴烷化劑包括乙烯、丙烯、1-丁烯、反式-2-丁烯和順式-2-丁烯或其混合物。在苯與正丁烯或多丁基苯反應的情況下，據稱反應產物包括仲丁基苯，但是該專利基本上是基于實驗室的有關發現，因此離工業化尚有很大差距。

中國專利CN?101006033A公開的一種制備苯酚和甲乙酮的方法包含了苯和碳四在烷基化劑條件下與包含β沸石或具有包括在和處的d-間隔最大值的X-射線衍射圖的分子篩催化劑接觸，具體而言烷基化催化劑中包含選自沸石β、絲光沸石、USY、MCM-22、PSH-3、SSZ-25、ERB-1、ITQ-1、ITQ-2、MCM-36、MCM-49、MCM-56、UZM-8及其混合物的分子篩。該方法發現在以線型丁烯使苯烷基化中，沸石β沸石用作催化劑可產生低濃度異丁基苯和叔丁基苯的仲丁基苯。但是在該專利實施例中顯示該發明使用的催化劑壽命偏短，在優選的MCM-22和含沸石β的催化劑在最長13天的周期時，2-丁烯轉化率波動起伏大，特別是在使用混合丁烯進料時變化波動更為明顯，如含65Wt％β/35％氧化鋁粘結劑時，從第一天的2-丁烯轉化率97.5％很快下降至第5天的48.5％，仲丁基苯的選擇性從最高的83％下降至70％，催化劑催化性能不能滿足長周期運行，由此說明該發明尚處于實驗室研究水平，離工業化應用還有較大差距。

國際專利W02006015824A1中介紹了一種制備仲丁基苯的方法，用苯和乙烯作為原料，用Pd改性的MCM-22作為催化劑，在高壓釜中進行烷基化反應，在溫度220℃，壓力3.9MPa，苯烯比3.25，反應時間4h的條件下，據稱乙烯的轉化率為100％，產物中仲丁基苯的質量分數可達到99.5％，乙苯的質量分數為0.5％。

中國專利CN101384533A公開的一種制備苯酚和甲乙酮的方法包含在烷基化條件下以及包含至少一種MCM-22族分子篩的烷基化催化劑存在下使苯與C₄烷基化劑接觸以制備包含仲丁基苯的烷基化流出物，其中在多個反應區實施接觸及向每一反應區提供C₄烷基化劑，仲丁基苯餾分從該烷基化流出物回收以及包含至少95％的仲丁基苯、小于100重量ppm的C8+烯烴、小于0.5重量％的異丁基苯及叔丁基苯。但是在該專利實施例中顯示該發明使用的含有至少一種MCM-22族分子篩的烷基化催化劑催化劑的用量一般都小于1g，仲丁基苯合成反應時間一般很短(1小時到188小時不等，最長不超過200小時)，同時丁烯轉化率和仲丁基苯選擇性波動起伏大，由此也說明該發明尚處于實驗室探索或小試研究水平，離工業化應用還有較大差距。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的含分子篩仲丁基苯合成催化劑活性不穩定，仲丁基苯選擇性不高的問題，優選一種能長周期保持混合線型丁烯高轉化率、仲丁基苯高選擇性的有工業化前景的至少含富鋁β分子篩的新型烷基化催化劑，在適宜的反應條件下能高收率穩定合成低含或不含叔丁基苯的仲丁基苯，通過精餾等過程可以高收率得到高純度的仲丁基苯產品。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：