烷基芳烴和烷芳基磺酸鹽的製備的製作方法

2023-05-03 15:41:26

專利名稱：烷基芳烴和烷芳基磺酸鹽的製備的製作方法
領域本發明涉及烷基芳烴組合物的製備和這種組合物在生產烷芳基磺酸鹽中的用途。
背景歷史上，在洗滌劑中使用高度支化的烷基苯磺酸鹽表面活性劑，如基於四聚丙烯的那些(稱為「ABS」)。然而，發現這些高度支化的物質顯示出非常差的生物降解性。結果，在改進烷基苯磺酸鹽的製造工藝方面，隨後的努力主要針對使烷基部分如實際可能地一樣直。因此，涉及烷基苯磺酸鹽表面活性劑製造的大量現有技術的大多數針對實現線性的目的。此外，當今使用中的所有大規模的商業烷基苯磺酸鹽工藝針對線性烷基苯磺酸鹽(「LAS」)的生產。典型地，這些工藝涉及最初在均相酸催化劑如AlCl3或HF存在下，用線性烯烴烷基化苯，然後磺化該烷基化的苯。
然而，目前的線性烷基苯磺酸鹽具有的明顯局限在於，例如它們具有有限的硬水和/或冷水清洗性能。因此，例如當與無磷酸鹽助洗劑一起配製時和/或當在硬水區域使用時，LAS表面活性劑常常不能產生良好的清洗性能。
LAS表面活性劑的局限導致的結果是，消費者清洗配方常常包括較高含量的輔助表面活性劑、助洗劑和將與優異的烷基苯磺酸鹽一起需要的其它添加劑。因此，希望簡化洗滌劑配方和供給消費者更好的性能和更高的價值這二者。此外，鑑於全世界所使用的非常大量的烷基苯磺酸鹽表面活性劑和洗滌劑配方，在基本的烷基苯磺酸鹽洗滌劑性能方面甚至適度的改進在市場上將具有重大的意義。
與關於烷基苯磺酸鹽的線性重要性的常規理解相反，美國專利No.5026933教導了由低級烯烴在表面失活的ZSM-23上低聚而生產的輕度支化的烯烴低聚物可用於烷基化苯，生產長鏈烷基苯，當長鏈烷基苯被磺化時，得到顯示出與相當的LAS材料類似生物降解性的表面活性劑。』933專利教導了實現這些有利結果所要求的烷基化催化劑是孔徑大小為6-7埃的多相晶體沸石催化劑，如脫鋁的絲光沸石。
在例如美國專利No.6274540中報導的最新工作已證實了在』933專利中的發現，且證明了可由其中烷基部分具有帶5-20個碳原子的主鏈和一個或更多個結晶度破壞基團的烷芳烴混合物生產具有良好生物降解性和冷水溶解度的烷芳基磺酸鹽表面活性劑。烷芳基磺酸鹽表面活性劑的克拉夫特溫度不大於40℃，優選不大於5℃，生物降解百分數超過四聚丙烯苯磺酸鹽，在烷基部分中非季化對季化碳原子的重量比為至少5，優選至少100，且含有至少60wt％，優選至少80wt％其中芳基連接到伯烷基鏈的第二或第三個碳原子上的異構體。
在美國專利No.6306817中報導了類似的結果，其中烷芳基磺酸鹽由至少2種異構體組成，每一異構體具有帶6-20個碳原子的無環脂族鏈和至少一條C1-C3側鏈，在烷基部分中非季化對季化碳原子的重量比為至少10，優選至少100，在硬度允許極限試驗(Hardness Tolerancetest)中的重量損失不大於40wt％，優選不大於10wt％，且含有至少60％其中芳基連接到伯烷基鏈的第二和第三個碳原子上的異構體。根據』817專利，優選的烷芳基磺酸鹽完全由其中芳基連接到伯烷基鏈的第二和第三個碳原子上的異構體組成，但沒有關於如何實現這一結果的指示。
典型地，通過在絲光沸石催化劑存在下，用骨架異構的線性烯烴烷基化芳族化合物，如苯或甲苯，從而生產在』540和』817專利中披露的表面活性劑。
根據本發明，現已發現，通過使用不同於』933、』540和』817專利中披露的催化劑，可以用輕度支化的烯烴低聚物烷基化芳族化合物，生產烷芳基組合物，當其被磺化時，生產具有改進性能，如生物降解性和硬水和冷水性能的烷芳基磺酸鹽表面活性劑，與常規的LAS產品相比。
概述因此，本發明第一方面在於，製備烷芳烴組合物的方法，該方法包括使含烯烴混合物和芳族化合物的原料在烷基化條件下與芳族烷基化催化劑接觸，所述催化劑選自均相酸催化劑和多相酸催化劑，所述多相酸催化劑含有X-射線衍射圖案包括在12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07和3.42±0.07埃處的d-間距最大值的分子篩，所述烯烴混合物包括至少5wt％如下經驗式的單烯烴低聚物CnH2n其中n大於或等於10，其中所述單烯烴低聚物包括至少20wt％具有至少12個碳原子的烯烴，和所述具有至少12個碳原子的烯烴在每條碳鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈。
方便地，所述烯烴混合物包括至少20wt％，例如至少80wt％的所述單烯烴低聚物。
方便地，通過在表面失活的ZSM-23上低聚選自丙烯、丁烯及其混合物中的烯烴，生產所述單烯烴低聚物。
在一個實施方案中，所述均相催化劑是路易斯酸催化劑或布朗斯臺德酸催化劑。
在另一實施方案中，分子篩選自MCM-22、PSH-3、SSZ-25、ERB-1、ITQ-1、ITQ-2、MCM-36、MCM-49和MCM-56。
典型地，芳族化合物是苯或甲苯。
在一個實施方案中，所述單烯烴低聚物包括約50％-約98wt％具有小於或等於12個碳原子的烯烴和約2％-約50wt％具有大於12個碳原子的烯烴。
在第二方面，本發明在於通過本發明所述第一方面的方法生產的烷芳烴組合物。
在第三方面，本發明在於烷芳烴混合物，它包括多個烷芳烴，各自具有(a)在其烷基側鏈上具有至少12個碳原子，(b)在每條烷基側鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，和在所述烷基側鏈上不含除了C1-C3烷基以外的支鏈，
(c)在所述烷基側鏈上具有平均小於0.1個季化碳原子，和(d)至少95％的芳族物質位於烷基側鏈的2-或3-位上。
在第四方面，本發明在於通過磺化本發明所述第一方面的方法生產的烷芳烴組合物而生產的烷芳基磺酸鹽混合物。
在第五方面，本發明在於烷芳基磺酸鹽混合物，它包括多個烷芳基磺酸鹽化合物，各自具有(a)在其烷基側鏈上具有至少12個碳原子，(b)在每條烷基側鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，和在所述烷基側鏈上不含除了C1-C3烷基以外的支鏈，(c)在所述烷基側鏈上具有平均小於0.1個季化碳原子，和(d)至少95％的芳族物質位於烷基側鏈的2-或3-位上，(e)克拉夫特溫度低於10℃和(f)硬水不溶度小於1wt％。
在第六方面，本發明在於製備烷芳基磺酸鹽混合物的方法，該方法包括步驟(a)使含第一烯烴混合物和芳族化合物的第一原料在烷基化條件下與芳族烷基化催化劑接觸，生產第一烷芳烴組合物，所述第一烯烴混合物包括至少5wt％具有如下經驗式的單烯烴低聚物CnH2n其中n大於或等於10且小於或等於12，且在每條碳鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，(b)使含第二烯烴混合物和芳族化合物的第二原料在烷基化條件下與芳族烷基化催化劑接觸，生產第二烷芳烴組合物，所述第二烯烴混合物包括至少5wt％具有如下經驗式的單烯烴低聚物CnH2n其中n大於12，且在每條碳鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，(c)形成含約50％-約98wt％的所述第一烷芳烴組合物和約2％-約50wt％的所述第二烷芳烴組合物的混合物；和
(d)磺化步驟(c)中生產的混合物。


圖1是對於實施例6的產物，用苯基十二烷異構體濃度相對於苯/C12烯烴的摩爾比所作的圖表。
實施方案的詳細說明本發明提供在均相酸催化劑或MCM-22族分子篩存在下，用含輕度支化的烯烴低聚物的烯烴混合物烷基化芳族化合物，生產長鏈烷基芳烴混合物，當所述長鏈烷基芳烴混合物被磺化時，產生烷芳基磺酸鹽表面活性劑的方法，該表面活性劑顯示出有利的生物降解性和硬水與冷水溶解度性能。
原料術語「芳族」在此處根據它在現有技術的公知範圍來使用，它包括烷基取代和未取代的單核與多核化合物。可在此處被烷基化的取代芳族化合物，必須擁有直接鍵合到芳核上的至少一個氫原子。合適的芳烴包括苯、甲苯、二甲苯和萘，其中優選的化合物是苯和甲苯。
在本發明的烷基化方法中使用的烯烴混合物包括至少5％，如至少20％，例如至少80wt％下述經驗式的單烯烴低聚物CnH2n其中n大於或等於10，和其中所述單烯烴低聚物包括至少20wt％，和例如至少60wt％具有至少12個碳原子的烯烴，和所述具有至少12個碳原子的烯烴在每條碳鏈上具有平均0.8-2.0個，例如0.8-1.3個C1-C3烷基支鏈。典型地，具有至少12個碳原子的烯烴不含有除了C1-C3正構烷基以外的支鏈，和通常是除了甲基或乙基以外的支鏈。
可通過在含ZSM-23的催化劑上，低聚丙烯和/或正丁烯，生產含至少95wt％所述單烯烴低聚物的烯烴混合物，其中ZSM-23已經表面失活，優選通過用位阻含氮鹼，如三烷基吡啶化合物，例如2，4，6-可力丁(2，4，6-三甲基吡啶，γ-可力丁)處理而表面失活。表面失活的化合物的最小截面直徑應當大於待處理的沸石的有效孔徑大小；即大於5埃。ZSM-23及其特徵X-射線衍射圖案詳細地描述於美國專利No.4076842中，其全部內容在此通過參考引入。在一個實際可行的實施方案中，在催化劑中使用的ZSM-23具有約25的α值和小於0.1微米的晶體尺寸，且方便地與粘合劑，如氧化鋁一起複合。
合適的低聚條件包括約160-約250℃的溫度，約500-約1500psig(3550-10450kPa)的壓力，和0.1-約4.0的WHSV。方便地，在其中通過用三烷基吡啶化合物處理而實現表面失活的情況下，供料到低聚工藝中的原料包括額外的三烷基吡啶化合物，以便在該工藝過程中維持沸石的表面性能。另外，低聚原料可含有烷屬烴，例如可以以超過總烯烴重量80％的用量添加烷屬烴，和烷屬烴內容物在低聚工藝過程中充當熱穴。低聚工藝和產品的進一步細節可見美國專利No.5026933，其全部內容在此通過參考引入。
通過低聚工藝分餾烯烴混合物，可以生產不同分子量的多種烯烴餾分。例如，通過分餾經低聚含丁烯的原料獲得的產品，可分離C12烯烴餾分和C16烯烴餾分。然後可以以所需的比例混合這些餾分，獲得所需的烷基化原料，供本發明的烷基化工藝中使用。
例如，已發現，一種有利的烷基化原料是含約50％-約98％，如約50％-約70wt％小於或等於12個碳原子的單烯烴低聚物和約2％-約50％，約30％-約50wt％大於12個碳原子的烯烴的混合物。在一個實際可行的實施方案中，單烯烴低聚物的混合物包括約55％-約65wt％具有約12個碳原子的烯烴和約35％-約45wt％具有約16個碳原子的烯烴。
除了以上所述的輕度支化的單烯烴低聚物以外，在本發明烷基化工藝中使用的烯烴混合物可含有最多95wt％其它C10+烯烴，如線性α-烯烴。
烷基化工藝進行本發明的烷基化工藝，以便有機原料，即芳族化合物和烯烴混合物在有效的烷基化條件下與芳族烷基化催化劑接觸。
在一個實施方案中，催化劑是均相酸催化劑，如路易斯酸催化劑，例如氯化鋁。或者，均相酸催化劑是布朗斯臺德酸催化劑，如HF或磷酸。
採用均相催化劑的合適烷基化條件包括約-10℃至約100℃的溫度，約1.0-約25atm的壓力，原料重時空速(WHSV)為約0.2hr-1-約10hr-1，和芳族化合物對烯烴混合物的摩爾比為約1∶1-約15∶1。典型的反應條件包括約0℃-約50℃的溫度，約1.0-約3.0atm的壓力，原料重時空速(WHSV)為約0.1hr-1-約0.5hr-1，和芳族化合物對烯烴混合物的摩爾比為約5∶1-約10∶1。
在進一步的實施方案中，在多相酸催化劑存在下進行烷基化工藝，所述多相酸催化劑含有X-射線衍射圖案包括在12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07和3.42±0.07埃處的d-間距最大值的分子篩。使用銅的K-α雙重線作為入射射線和配有閃爍計數器和相連的計算機的衍射儀作為收集系統，通過標準技術獲得表徵所述分子篩所使用的X-射線衍射數據。具有所要求的X-射線衍射線的物質有時稱為MCM-22族分子篩，和包括MCM-22(在美國專利No.4954325中所述)、PSH-3(在美國專利No.4439409中所述)、SSZ-25(在美國專利No.4826667中所述)、歐洲專利No.0293032中所述的ERB-1、在美國專利No.6077498中所述的ITQ-1、在國際專利公開No.WO97/17290中所述的ITQ-2、MCM-36(在美國專利No.5250277中所述)、MCM-49(在美國專利No.5236575中所述)和MCM-56(在美國專利No.5362697中所述)。所述專利的全部內容在此通過參考引入。分子篩可以以常規的方式與氧化物粘合劑如氧化鋁結合，以便最終的烷基化催化劑含有2至80wt％的分子篩。
應當理解，以上所述的MCM-22族分子篩區別於常規的大孔沸石烷基化催化劑如絲光沸石表現在在MCM-22物質內的催化發生在12-環表面的孔穴處，所述孔穴處不與分子篩的10環內部孔隙體系相連。
另外，已發現，MCM-22族分子篩催化劑對生產烷芳基產品具有高度的選擇性，其中芳族化合物在鏈的第二和/或第三位置處鍵合到該長鏈烷基上。實際上，使用如上所述的低聚烯烴混合物，發現烷基化工藝可生產烷芳基產品，在該產品內，至少95％，和通常超過98％的芳族化合物鍵合到烷基鏈上的第二和/或第三個碳上。另外，發現可能存在於烴混合物內的任何高度支化或環狀烯烴，通常太大，以致於不能接近在本發明烷基化工藝中使用的分子篩催化劑的催化位點，並進而不與芳族原料反應，結果產生不想要的雜質。由於該原因，在將產品供料到烷基化步驟之前，除了洗滌除去有機氮表面失活劑以外，通常不需要對低聚步驟的產品進行任何預處理。
採用分子篩催化劑，合適的烷基化條件包括約0℃-約500℃的溫度，約0.2-約250atm的壓力，原料重時空速(WHSV)為約0.1hr-1-約500hr-1，和芳族化合物對烯烴混合物的摩爾比為約1∶1-約20∶1。WHSV基於所使用的催化劑組合物的重量，即活性催化劑(和粘合劑，若存在的話)的總重量。典型的反應條件包括在約100℃-約350℃範圍內的溫度，約1-約25atm的壓力，WHSV為約0.5hr-1-約100hr-1，和芳族化合物對烯烴混合物的摩爾比為約4∶1-約15∶1。
可採用處於或者蒸氣相或者液相的反應物，進行本發明的烷基化工藝。另外，反應物可以不含內部混合物或用其它物質稀釋，或可以在載體氣體或稀釋劑，如氫氣或氮氣輔助下，使它們與催化劑組合物接觸。特別地，有機原料也可含有最多80wt％的烷屬烴，其中可例如添加所述烷屬烴，在低聚工藝中充當熱穴。
可以以分批形式、半連續或連續的操作方式進行此處所述的烷基化工藝。
烷芳族產品本發明的烷基化工藝生產烷芳烴產品，其特別地可用作生產烷芳基磺酸鹽洗滌劑或表面活性劑的中間體。
此外，在其中烷基化催化劑包括MCM-22族分子篩的情況下，本發明的烷基化工藝產生新型烷芳烴混合物，該混合物包括多種烷芳烴，各自具有(a)在其烷基側鏈上具有至少12個碳原子，(b)在每條烷基側鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，和在所述烷基側鏈上不含除了C1-C3烷基以外的支鏈，(c)在所述烷基側鏈上具有平均小於0.1個季化碳原子，和(d)至少95％的芳族物質位於烷基側鏈的2-或3-位上。
烷芳基磺酸鹽產品在美國專利No.4298547中公開了磺化烷基苯的工藝，其全部內容在此通過參考引入。更特別地，通過本發明的烷基化工藝生產的烷芳烴組合物可以通過用硫酸磺化芳環，從而轉化成烷芳基磺酸鹽混合物。磺化反應是本領域公知的，且通常通過使有機化合物與硫酸在約-70℃至約+60℃的溫度下接觸進行。在文獻中有很多特定的商業工藝的詳細說明，參見例如John Wiley Sons，Inc.出版、W.L.Faith等的INDUSTRIALCHEMICALS，第3版，第60-62頁。
來自於磺化工藝的產品是烷芳基磺酸鹽混合物，與常規的LAS產品相比，它顯示出改進的性能，如生物降解性和硬水與冷水性能。
特別地，在其中磺化工藝在使用MCM-22族烷基化催化劑獲得的新型烷芳族混合物上進行的情況下，產品是一種新型的烷芳基磺酸鹽混合物，它包括多種烷芳基磺酸鹽化合物，各自具有(a)在其烷基側鏈上具有至少12個碳原子，(b)在每條烷基側鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，和在所述烷基側鏈上不含除了C1-C3烷基以外的支鏈，(c)在所述烷基側鏈上具有平均小於0.1個季化碳原子，(d)至少95％的芳族物質位於烷基側鏈的2-或3-位上，(f)克拉夫特溫度低於10℃和(g)硬水不溶度小於1wt％。
「克拉夫特溫度」是指離子表面活性劑的溶解度變為受晶格能和水合熱決定時的溫度點，和相當於隨著溫度增加，溶解度經歷急劇、不連續增加時的溫度點。各類表面活性劑具有它自己的特徵克拉夫特溫度。離子表面活性劑的克拉夫特溫度一般是本領域公知公用的。參見，例如Myers，Drew，表面活性劑科學與技術(Surfactant Science andTechnology)，第82-85頁，VCH Publishers，Inc.(New York，N.Y.，USA)，1988(ISBN 0-89573-399-0)，在此將其全文通過參考引入。
通過其中結合不同濃度的Ca(Cl)2溶液和表面活性劑溶液，冷凍，並加熱到25℃和40℃持續48小時的試驗，獲得烷芳基磺酸鹽化合物的硬水不溶度。在48小時的最後，觀察各平衡樣品的沉澱，和在高於和低於臨界膠束濃度(CMC)的表面活性劑濃度下，在25℃和40℃下，生成[Ca++]對[表面活性劑]的沉澱相界面。結果報導為在高表面活性劑濃度(0.2mol表面活性劑)下形成沉澱所要求的Ca++的wt％。
在其中通過磺化烷芳烴組合物(所述烷芳烴組合物是通過烷基化芳烴和不同分子量的輕度支化烯烴餾分的混合物而獲得的)生產烷芳基磺酸鹽混合物的情況下，發現產品具有優良的生物降解性，以及低臨界膠束濃度和良好的硬水與冷水溶解度性能的獨特結合。特別地，烷芳基磺酸鹽混合物顯示出低於10℃的克拉夫特溫度和小於1wt％的硬水不溶度。
然而，應當理解，也可通過獨立地用不同烯烴餾分烷基化芳族化合物，以以上所述的重量比混合所得烷芳基餾分，然後混合所得烷芳基混合物，從而生產這種有利的烷芳基磺酸鹽混合物。換句話說，可用具有小於或等於12個碳原子的烯烴餾分烷基化芳族化合物，產生第一烷芳基組合物，和獨立地用具有大於12個碳原子的烯烴餾分烷基化該芳族化合物，產生第二烷芳基組合物。然後生產含約50％-約98％，優選約50％-約70％，和更優選約55％-約65wt％的第一烷芳基組合物和約2％-約50％，優選約30％-50％，和最優選約35％-約45wt％的第二烷芳基組合物的混合物，並磺化，生成所需的烷芳基磺酸鹽混合物。
現參考下述實施例，更具體地描述本發明。
實施例1使用以與美國專利No.5026933中所述的方式用2，4，6-可力丁處理過的ZSM-23催化劑，在加熱部位處，在235℃的溫度，1000psig(7000kPa)的壓力和1.2的WHSV下，低聚含2-50ppm可力丁的丁烯原料。低聚工藝的產品分餾成獨立的C8、C12和C16烯烴餾分，和發現含有約45wt％的C8烯烴，約35wt％的C12烯烴和約10wt％的C16烯烴。通過NMR測定支化的C8、C12和C16烯烴餾分的平均聚合度，和發現分別為1、1.1和1.2。沒有檢測到除了甲基和乙基支鏈以外的支鏈。
實施例2使用實施例1的方法生產的C12和C16烯烴餾分，和可商購的線性C12正烯烴，使用MCM-22催化劑烷基化苯。在該試驗中使用的條件和在24小時運轉之後獲得的結果概述於下表1。
表1

通過G.C.質譜，使用化學離子化，以使得主要片段可被鑑定和測量，從而獲得表1給出的苯基異構體分布。季碳濃度由NMR測定。
根據上述結果，可看出，儘管實施例1的烯烴低聚物的反應性略低於線性C12烯烴，但採用實施例1的低聚物時單烷基化活性保持較高，且更重要的是，與線性C12烯烴相比，採用實施例1的低聚物時，對其中苯基位於烷基鏈上的2-和3-位處的異構體的選擇性高得多。
實施例3在降膜活塞式流動反應器中磺化實施例2的C12烷基苯基產品，其中空氣/SO3物流與有機相在下述條件下接觸
表16

實驗11抗細菌和抗真菌活性的驗證按照ASTM G21(American Society for Testing and Materials的標準)測試實施例66-82的噴霧組合物。
結果，實施例66-82的噴霧組合物對真菌顯示出殺菌活性。結果表3

實施例5重複實施例4和結果概述於表4。
表4

實施例6在以上的實施例4和5中，總的苯對烯烴之比為11.27mol。在該實施例中，重複相同的實驗，所不同的是為了檢驗改變苯/烯烴之比對烷基化物選擇率和異構體分布的影響，當添加烯烴時取出燒瓶內的樣品。在分別相當於苯/C12烯烴之比為45.05、22.54、15.03和11.27時添加1/4、2/4、3/4和4/4的烯烴之後取出樣品。結果概述於表5。
表5

通過G.C.質譜，使用化學離子化，以使得主要片段可被鑑定和測量，從而確定實施例5的樣品的烷基化物異構體的分布。以苯對烯烴的摩爾比為函數在圖1中畫出了結果。根據圖1可看出，至少50wt％烷基化物由2-苯基和3-苯基十二烷組成，已知2-苯基和3-苯基十二烷可生產在洗滌劑應用中具有良好生物降解性和優良性能的磺酸鹽。
實施例7使用實施例3的方法，磺化類似於實施例4獲得的C12烷基苯產品。在表6中比較了所得產品作為表面活性劑的性能與常規的C12LAS的性能。
表6

可看出，實施例7的方法生產的烷芳基磺酸鹽顯示出與常規的LAS產品類似的洗滌、生物降解性和冷水性能，但具有10倍於常規產品的水硬度允許極限。
實施例8蒸餾實施例2的烷基化工藝的產品，並收集C12烷基苯和C16烷基苯餾分。然後將一部分所得C16烷基苯餾分與一部分C12烷基苯餾分以C12烷基苯對C16烷基苯為60∶40的重量百分比混合。如實施例3一樣磺化所得C12/C16烷基苯產品，和表7比較了所得產品作為表面活性劑的性能與用各單獨的分子量餾分獲得的那些。
表7

根據表7的結果可看出，實施例8的產品，C12和C16烷基苯磺酸鹽的共混物，比使用單獨的C12烯烴餾分或者C16烯烴餾分獲得的產品，具有低得多的臨界膠束濃度，但保持實施例3的產品的良好硬水和冷水性能。認為通過首先共混C12和C16烯烴餾分製造烷基苯獲得的結果與通過共混C12和C16烷基苯餾分獲得的那些相同。
權利要求
1.一種製備烷芳烴組合物的方法，該方法包括使含烯烴混合物和芳族化合物的原料在烷基化條件下與芳族烷基化催化劑接觸，所述催化劑選自均相酸催化劑和多相酸催化劑，所述多相酸催化劑含有X-射線衍射圖案包括在12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07和3.42±0.07埃處的d-間距最大值的分子篩，所述烯烴混合物包括至少5wt％如下經驗式的單烯烴低聚物CnH2n其中n大於或等於10，其中所述單烯烴低聚物包括至少20wt％具有至少12個碳原子的烯烴，和所述具有至少12個碳原子的烯烴在每條碳鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈。
2.權利要求1的方法，其中所述具有至少12個碳原子的烯烴在每條碳鏈上具有平均0.8-1.3個C1-C3烷基支鏈。
3.權利要求1或2的方法，其中所述具有至少12個碳原子的烯烴不含除了C1-C3烷基以外的支鏈。
4.前述任何一項權利要求的方法，其中所述烯烴混合物包括至少20wt％所述的單烯烴低聚物。
5.前述任何一項權利要求的方法，其中所述烯烴混合物包括至少80wt％所述的單烯烴低聚物。
6.前述任何一項權利要求的方法，其中所述單烯烴低聚物包括約50％-約98wt％具有小於或等於12個碳原子的烯烴和約2％-約50wt％具有大於12個碳原子的烯烴。
7.前述任何一項權利要求的方法，其中所述單烯烴低聚物包括約50％-約70wt％具有小於或等於12個碳原子的烯烴和約30％-約50wt％具有大於12個碳原子的烯烴。
8.前述任何一項權利要求的方法，其中所述單烯烴低聚物包括約55％-約65wt％具有約12個碳原子的烯烴和約35％-約45wt％具有約16個碳原子的烯烴。
9.前述任何一項權利要求的方法，其中通過在表面失活的ZSM-23上低聚選自丙烯、丁烯及其混合物中的烯烴，生產所述單烯烴低聚物。
10.前述任何一項權利要求的方法，其中所述烯烴混合物還含有含至少10個碳原子的線性α-烯烴。
11.前述任何一項權利要求的方法，其中所述原料還包括最多80wt％的烷屬烴。
12.前述任何一項權利要求的方法，其中所述芳族烷基化催化劑是多相酸催化劑，它含有X-射線衍射圖案包括在12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07和3.42±0.07埃處的d-間距最大值的所述分子篩。
13.權利要求12的方法，其中所述分子篩選自MCM-22、PSH-3、SSZ-25、ERB-1、ITQ-1、ITQ-2、MCM-36、MCM-49和MCM-56。
14.權利要求12的方法，其中所述分子篩是MCM-22。
15.權利要求12-14任何一項的方法，其中所述烷基化條件包括100℃-約350℃的溫度，約1-約25atm的壓力，約0.5hr-1-約100hr-1的WHSV，和芳族化合物對烯烴混合物的摩爾比為約1∶1-約20∶1。
16.權利要求1-11任何一項的方法，其中所述芳族烷基化催化劑是均相酸催化劑。
17.權利要求16的方法，其中所述均相酸催化劑包括路易斯酸催化劑。
18.權利要求18的方法，其中所述均相酸催化劑是氯化鋁。
19.權利要求16的方法，其中所述均相酸催化劑包括布朗斯臺德酸催化劑。
20.權利要求19的方法，其中所述均相酸催化劑是HF或磷酸。
21.權利要求16-20任何一項的方法，其中所述烷基化條件包括約-10℃至約50℃的溫度，約1.0-約5.0atm的壓力，原料重時空速(WHSV)為約0.2hr-1-約10hr-1，和芳族化合物對烯烴混合物的摩爾比為約1∶1-約15∶1。
22.前述任何一項權利要求的方法，其中所述芳族化合物選自苯和甲苯。
23.通過前述任何一項權利要求的方法生產的烷芳烴組合物。
24.一種烷芳烴混合物，它包括多種烷芳烴，各自具有(a)在其烷基側鏈上具有至少12個碳原子，(b)在每條烷基側鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，和在所述烷基側鏈上不含除了C1-C3烷基以外的支鏈，(c)在所述烷基側鏈上具有平均小於0.1個季化碳原子，和(d)至少95％的芳族物質位於烷基側鏈的2-或3-位上。
25.權利要求24的烷芳烴混合物，其中芳族部分選自苯基和甲苯基。
26.一種製造烷芳基磺酸鹽混合物的方法，它包括磺化權利要求23的烷芳烴組合物。
27.一種製造烷芳基磺酸鹽混合物的方法，它包括磺化權利要求24或權利要求25的烷芳烴混合物。
28.一種製備烷芳基磺酸鹽混合物的方法，該方法包括步驟(a)使含第一烯烴混合物和芳族化合物的第一原料在烷基化條件下與芳族烷基化催化劑接觸，生產第一烷芳烴組合物，所述第一烯烴混合物包括至少5wt％具有如下經驗式的單烯烴低聚物CnH2n其中n大於或等於10且小於或等於12，且在每條碳鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，(b)使含第二烯烴混合物和芳族化合物的第二原料在烷基化條件下與芳族烷基化催化劑接觸，生產第二烷芳烴組合物，所述第二烯烴混合物包括至少5wt％具有如下經驗式的單烯烴低聚物CnH2n其中n大於12，且在每條碳鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，(c)形成含約50％-約98wt％的所述第一烷芳烴組合物和約2％-約50wt％的所述第二烷芳烴組合物的混合物；和(d)磺化步驟(c)中生產的混合物。
29.通過權利要求26-28任何一項的方法生產的烷芳基磺酸鹽混合物。
30.一種烷芳基磺酸鹽混合物，它包括多個烷芳基磺酸鹽化合物，各自具有(a)在其烷基側鏈上具有至少12個碳原子，(b)在每條烷基側鏈上具有平均0.8-2.0個C1-C3烷基支鏈，和在所述烷基側鏈上不含除了C1-C3烷基以外的支鏈，(c)在所述烷基側鏈上具有平均小於0.1個季化碳原子，和(d)至少95％的芳族物質位於烷基側鏈的2-或3-位上，(e)克拉夫特溫度低於10℃和(f)硬水不溶度小於1wt％。
31.權利要求30的烷芳基磺酸鹽混合物，其中芳族部分選自苯基和甲苯基。
全文摘要
在製備烷芳烴組合物的方法中，使烯烴混合物和芳族化合物在烷基化條件下與芳族烷基化催化劑接觸，所述催化劑選自均相酸催化劑和多相酸催化劑，所述多相酸催化劑含有X－射線衍射圖案包括在12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07和3.42±0.07埃處的d－間距最大值的分子篩。該烯烴混合物包括至少5wt％如下經驗式的單烯烴低聚物C
文檔編號C07C309/31GK1642883SQ03807284
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月28日 優先權日2002年3月29日
發明者C·B·鄧肯, D·W·特納, J·C·程, C·M·亞布羅戈, R·Y·薩勒, J·普羅泊, R·F·卡爾斯 申請人:埃克森美孚化學專利公司