[發(fā)明專利]烷基化/轉(zhuǎn)烷基過程中的熱集成方法

無效

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• 申請日: 1997-10-30
• 公開（公告）號: CN1181366A
• 公開（公告）日: 1998-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·T·梅里爾;J·H·圖德
• 申請（專利權(quán)）人: 弗納技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: C07C2/66
• 分類號: C07C2/66;C07B37/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 陳文青

本發(fā)明涉及多烷基化芳香族化合物的轉(zhuǎn)烷基方法，特別涉及一種烷基化/轉(zhuǎn)烷基方法，該方法是苯原料用C₂-C₄的烷基化劑進(jìn)行烷基化和生成的多烷基苯的液相轉(zhuǎn)烷基，在分離區(qū)處理烷基化產(chǎn)物，將至少一部分轉(zhuǎn)烷基產(chǎn)物再循環(huán)至分離區(qū)，以及在整個方法中對不同的料流加熱和進(jìn)行熱交換。

在分子篩催化劑上進(jìn)行的芳香族轉(zhuǎn)化方法是化學(xué)加工工業(yè)中人們所熟知的。這些芳香族轉(zhuǎn)化反應(yīng)包括芳香族底物如苯的烷基化形成烷基芳香族化合物如乙苯、乙基甲苯、異丙基苯或更高的芳香族化合物，還包括多烷基苯轉(zhuǎn)烷基成單烷基苯。通常，生成單烷基苯和多烷基苯的混合物的烷基化反應(yīng)器可通過不同的分離步驟與下游的轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)器連接。這些烷基化和轉(zhuǎn)烷基轉(zhuǎn)化方法可在液相、氣相或液相和氣相共存的條件下進(jìn)行。

Dwyer的美國專利No.4,107,224公開了氣相烷基化的一個例子。該專利是在一個有四個串聯(lián)的催化床的下流式反應(yīng)器中實現(xiàn)在沸石催化劑上苯的氣相乙基化。反應(yīng)器的出料通到一個分離系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中回收乙苯產(chǎn)物而將多乙基苯再循環(huán)至烷基化反應(yīng)器使它們與苯進(jìn)行轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)。

另一個例子公開在Waguespack的美國專利No.4,922,053中，它是在氣相反應(yīng)條件下苯發(fā)生乙基化反應(yīng)，該反應(yīng)與含有產(chǎn)物的多乙基苯再循環(huán)回烷基化反應(yīng)器的方法相結(jié)合。該專利的烷基化通常在370℃至約470℃的溫度范圍內(nèi)，一個大氣壓至約25個大氣壓的壓力范圍內(nèi)，在催化劑如高硅沸石(silicalite)或ZSM-5上進(jìn)行。據(jù)稱該催化劑對濕度很敏感，因此必須注意在反應(yīng)區(qū)域中防止存在濕氣。烷基化/轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)器是四個串聯(lián)的催化床。從反應(yīng)器頂部將苯和乙烯加到第一催化床上，同時將多乙基苯餾分再循環(huán)到第一催化劑床的頂部，并在反應(yīng)器不同位置進(jìn)行多乙基苯和苯的級間注入。

Wed等人的美國專利No.4,185,040公開了一種采用低鈉含量分子篩催化劑的烷基化反應(yīng)，.據(jù)稱它在苯和乙烯制備乙苯以及苯和丙烯制備異丙基苯上特別有用。烷基化反應(yīng)可用上流或下流方式進(jìn)行(最好用后者)，并且所用的溫度和壓力最好要使至少有一些液相存在，至少在所有烷基化劑基本上耗盡以前還存在。Ward等人指出，在大多數(shù)烷基化條件下，當(dāng)無液相存在時催化劑會迅速失活。

Wight的美國專利No.4,169,111公開了在烷基化和轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)器中用結(jié)晶硅鋁酸鹽制造乙苯的烷基化/轉(zhuǎn)烷基方法。烷基化反應(yīng)器以下流方式運行，其內(nèi)溫度和壓力條件使得有局部液相存在。烷基化反應(yīng)器的出料在一個熱交換器中冷卻，然后被送至苯分離柱，從柱頂回收得到苯并將其再循環(huán)至烷基化反應(yīng)器。最初從苯分離柱底部得到的較高沸點的底部餾分包含乙苯和多乙基苯，將該餾分送至第一根乙苯柱，從中得到反應(yīng)的產(chǎn)物乙苯。乙苯柱的底部產(chǎn)物被送至第三根柱，該柱能提供基本上純的二乙苯頂部餾分，其中二乙苯的含量是加入柱的原料中二乙苯總量的10至90％，最好是20至60％。將此二乙苯頂部餾分再循環(huán)至烷基化反應(yīng)器，而含有剩余二乙苯以及三乙苯和更高分子量的化合物的側(cè)餾分則和苯一起再循環(huán)至反應(yīng)器。反應(yīng)器的流出物通過熱交換器再循環(huán)進(jìn)入苯柱。

Barger等人的美國專利No.4,774,377中公開了一種烷基化/轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)方法，它采用了分隔開的烷基化和轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)區(qū)，并將轉(zhuǎn)烷基產(chǎn)物再循環(huán)至一個中間分離區(qū)。在Barger的方法中，溫度和壓力受到調(diào)節(jié)使得烷基化反應(yīng)和轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)基本上是在液相進(jìn)行。烷基化反應(yīng)區(qū)的出料被送至第一和第二分離區(qū)。在第一分離區(qū)分離出水。在第二分離區(qū)，芳香族中間產(chǎn)物和更重的三烷基芳香族產(chǎn)物被分離出來，送至只有二烷基芳香族組分(在乙苯生產(chǎn)方法中為二乙苯，或在異丙基苯生產(chǎn)中為二異丙基苯)的轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)區(qū)中。在轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)區(qū)也加入苯底物進(jìn)行轉(zhuǎn)烷基反應(yīng)，轉(zhuǎn)烷基區(qū)的出料則再循環(huán)至第一分離區(qū)。烷基化區(qū)和轉(zhuǎn)烷基區(qū)可以下流、上流或水平流動的方式運行。