[發明專利]烷基化方法

有效

• 申請號: 201310684150.4
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103864577A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: C·L·貝克
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚化學專利公司
• 主分類號: C07C39/04
• 分類號: C07C39/04;C07C37/08;C07C49/403;C07C45/53;C07C13/28;C07C2/74
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 夏正東

相關申請的優先權要求

本申請要求2012年12月13日提交的美國臨時申請序列No.61/736,581和2013年3月19日提交的歐洲申請No.13159865.8的優先權，其公開內容在此過參考全文引入。

技術領域

本發明涉及烷基化芳族化合物的方法。特別地，本發明涉及使用液體原料和氣體原料，烷基化芳族化合物的方法。本發明可用于例如借助苯的加氫烷基化，制備環己基苯。

背景技術

苯酚和環己酮在化學工業中是一種重要的材料，且可用于例如生產酚樹脂，雙酚A，ε-己內酰胺，己二酸和增塑劑。

目前，生產苯酚常見的路線是Hock法。這是一種三步法，其中第一步牽涉用丙烯烷基化苯，生產枯烯，接著氧化枯烯成相應的氫過氧化物，然后裂解該氫過氧化物，生產等摩爾量苯酚和丙酮。然而，全世界對苯酚的需求的增長比對丙酮的需求的增長快。另外，由于開發的不足導致丙烯的成本可能增加。

因此，使用高級鏈烯烴替代丙烯作為原料并共生產高級酮，例如環己酮而不是丙酮的方法可能是生產苯酚的吸引人的替代路線。例如，對環己酮的市場增加，環己酮用作工業溶劑，在氧化反應中，和在生產己二酸，環己酮樹脂，環己酮肟，己內酰胺和尼龍6中作為活化劑。

例如，根據美國專利No.6,037,513，已知可在含MCM-22類分子篩和選自鈀，釕，鎳，鈷及其混合物中的至少一種氫化金屬的雙官能催化劑存在下，通過使苯和氫氣接觸，生產環己基苯。在約50℃-350℃的溫度，約100kPa-7000kPa的壓力，苯與氫氣的摩爾比為約0.01-100和WHSV為約0.01-100下，進行接觸。除了環己基苯以外，加氫烷基化反應的流出物包括環己烷，二環己基苯，雙環己烷，和顯著量的苯。這一參考文獻還公開了所得環己基苯可被氧化成相應的氫過氧化物，然后該氫過氧化物分解成所需的苯酚和環己酮副產物。

發明概述

典型地，在酸性催化劑，例如MCM-22上，在至少一部分苯在液相中的狀況下進行苯的高度放熱的加氫烷基化反應。在催化劑床內液體的流動起到部分冷卻催化劑和反應器的作用。已發現，若因液體流動不足導致形成相對干燥的包袋(pocket)，則相對于苯，過量供應氫氣的結果是可能產生熱點，從而導致非所需的副反應并產生不想要的副產物。另一方面，在過量供應液體并形成連續液體區域的情況下，因氫氣耗盡導致可能生成副產物，例如聯苯。正因為如此，在催化劑床內液體苯的均勻分布在加氫烷基化反應器中是高度所需的。在牽涉在固體催化劑床的表面上，氣相和液相之間的放熱反應的其他烷基化方法中，具有控制催化劑床內的溫度和原料濃度梯度的類似需求。

例如，通過在液體材料原料的入口和催化劑床之間使用流體分配裝置，本發明解決了上述問題和需求。

本發明公開內容的第一方面涉及制備環己基苯的方法，該方法包括：

(1A)將含氫氣的氣體材料和含苯的液體材料喂料到加氫烷基化反應器內；

(1B)在加氫烷基化反應器內部分配液體材料到固體加氫烷基化催化劑床的上表面上，使得在該床上表面下方1.0cm處該床的第一水平截面內部，在10.0cm×10.0cm的任何給定的連續區域內，每秒流經該給定的連續區域的液體苯的平均量Qbz0范圍為Qbz1的60%-140%，其中Qbz1是流經整個第一水平截面的液體苯的平均量，以每100cm²每秒的液體苯量表達；和

(1C)使液體苯和氫氣與該催化劑在加氫烷基化條件下接觸，生產含環己基苯的加氫烷基化反應流出物。

本發明公開內容的第二方面涉及制備苯酚和/或環己酮的方法，該方法包括：

(2A)根據本發明第一方面的方法，生產環己基苯；

(2B)氧化至少一部分環己基苯，獲得含環己基苯氫過氧化物的氧化反應產物；和

(2C)裂解至少一部分環己基苯氫過氧化物，獲得含苯酚和環己酮的裂解流出物。

本發明公開內容的第三方面涉及烷基化芳族化合物的方法，該方法包括：

(3A)將氣體材料和含芳族化合物的液體材料喂料到烷基化反應器內；

(3B)在反應器內部，分配液體材料到固體催化劑床的上表面上，使得在上表面下方1.0cm處該床的第一水平截面內，在10.0cm×10.0cm的任何給定的連續區域內，每秒流經給定的連續區域的液體材料量在流經整個第一水平截面的液體材料平均量的60%-140%范圍內，以每100cm²每秒的液體材料量表達；和