烷基化芳族化合物的方法
2023-09-11 10:46:10 3
專利名稱：烷基化芳族化合物的方法
技術領域：
本發明涉及烷基化芳族化合物的方法。
更具體地講，本發明涉及在固體催化劑存在下進行烷基化芳族化合物的方法，以及提高所述固體催化劑催化活性期的方法。
烷基芳族化合物的合成在文獻中是已知的。例如，公開的歐洲專利申請432,814描述了在任選用硼，鎵或鐵取代鋁而改良的β-沸石存在下，通過芳烴(苯)與烯烴(丙烯或乙烯)反應合成烷基芳族化合物，如異丙基苯或乙基苯。
更具體講，按照這一申請，進行烷基化的試劑在100至300下，於10至50大氣壓壓力，以達到0.1至200h-1的重時空速(WHSV)的流速與催化劑接觸。在這些操作條件下，催化劑壽命(規定為兩次再生間持續的時間)並不長。但是這種催化劑壽命可被改善。
事實上，申請人已發現，在烷基化芳族化合物的方法中，對試劑進行下述適於消除或顯著降低催化劑本身毒物的特殊處理，有可能改善已知催化劑的壽命。
因此，本發明提供了烷基化芳族化合物的方法，該方法包括在沸石存在下以及在常規操作條件下，使烯烴與芳烴接觸，其特徵是在烷基化之前，芳烴進行下述處理a)脫除溶在其內的氧，和/或b)通過由銀改良的氧化鋁顆粒構成的固定床滲濾。
本發明的另一方面是提供了提高烯烴烷基化芳烴所用催化劑的催化活性持續時間的方法，包括a)脫除溶在芳烴中的氧；和/或b)通過由銀改良的氧化鋁顆粒構成的固定床組成的過濾器滲濾如此處理過的芳烴。
脫除芳烴中氧可利用已知技術進行，如蒸餾，也可以在真空下進行，或用惰性氣體，如氮氣或其它對芳烴呈惰性的氣體氣提。
任何能用於烷基化的芳烴均能在本發明中使用。一般來講，優選室溫下為液態的芳烴，如任選被C1-C4烷基取代的苯。也可以使用C10-C25芳烴或室溫下為固體的酚類。在這種情況下，上述處理(a)和(b)在使所述烴為液態的溫度下實施。
類似地，任何能用於烷基化的烯烴均能在本發明中使用，如C2-C12烯烴。烷基化芳烴的烯烴優選為乙烯和丙烯。
按照本發明，脫除溶在芳烴中的氧的處理優選用惰性氣體(如氮氣)氣提。這種處理可採用半連續式或連續式技術進行。在前一種情況下，放置在密封容器內的芳烴利用鼓入到液體內的氮氣流衝洗。在後一種情況下，利用如填充塔，板式塔等，以對流形式用氣態氮衝洗芳烴，在所述塔的頂部連續不斷地進料芳烴，而在所述塔的底部連續不斷地進料氣態氮。
氮氣處理可在大氣壓或稍微大於大氣壓的壓力下或者真空下於室溫或高溫如50-250℃下進行，這取決於芳烴的物態。
不管氮氣處理是以半連續式還是連續式，室溫還是高溫進行，均優選在10-300氣/液體積比條件下操作。
脫除氧之後在固定床上進行的滲濾是通過銀改良的氧化鋁床進行。具體講，可使用被5-7％的銀改良且具有2至4mm顆粒直徑的、基本為球形的氧化鋁。此外，改良氧化鋁具有0.7至0.85Kg/l密度和100至200m2/g比表面。
本發明的銀改良的氧化鋁可利用常規技術製備，例如，用銀鹽浸漬，隨後還原離子銀成金屬銀。
滲濾優選以氣相或液相在一個或多個固定床連續不斷地滲濾芳烴來進行。優選在25-250℃和能達到5至100h-1重時空速的液/固比的條件下操作。
利用烯烴烷基化芳烴可採用已知技術進行，例如，採用公開的歐洲專利申請432,814中所述的方法。
芳烴的烷基化一般是在液相、氣相或混合相中，以分批、連續、或半連續方式進行。反應溫度在100-300℃之間，優選110-200℃，同時壓力在5-50巴之間，優選25-40巴。若操作以連續或半連續方式進行，調節試劑的進料，以達到0.1-200h-1重時空速。芳烴/烯烴的摩爾比為2至30。
任何能在芳烴烷基化反應中提供催化活性的沸石均可在本發明中使用。其實例包括Y或β沸石。
優選美國專利3,308,069中所述的β沸石。這種沸石為具有下述組成的合成多孔晶狀物[(x/n)M(1+0.1-x)TEA]AlO2ySiO2wH2O其中x為小於1的數值，y為5-100，w等於0或為1至4，M代表IA，IIA，IIIA族金屬或者代表過渡金屬以及TEA代表四乙基銨。該催化劑也可以用硼，鎵或鐵部分取代鋁而改良的形式使用。
催化劑可以在其催化活性的盡頭，通過在空氣中於500-800℃下熱處理再生。對於本發明方法，兩次再生間的時間一般多於2000-2500小時。
為了更好地理解本發明及其方案，下面提供了一些說明性(非限制性)實施例。
各實施例中所用的β沸石依照公開的歐洲專利申請432,814中所述方法製備，它們具有等於20的SiO2/Al2O3比且含鈉量為約200ppm。依照公開的歐洲專利申請265,018中所述方法製得的這種沸石為具有8微米平均尺寸的微球體。
實施例1(對比)將6gβ沸石裝料到配有機械攪拌器和電子加熱系統的0.5升耐壓反應器內。反應器在40巴壓力和190℃下以連續方式操作。
以得到17.5h-1的重時空速的流量將苯與乙烯以0.2乙烯/苯摩爾比一同進料。
氣相色譜分析反應器下流的烷基化液體和未反應的試劑，並回收。
當乙烯轉化率等於約60％時，中止試驗。
圖1示出了反應器流出物中存在的乙基苯的百分量與生產時間(小時)的關係曲線。
所得到的產率為每克活性催化劑相750g乙基苯。實施例2進行與實施例1相同的步驟，只是在進料到反應器之前，苯在室溫下於氣相中用氮衝洗。氮氣/苯的體積比為約300。
圖1示出了反應器流出物中存在的乙基苯的百分量與生產時間(小時)的關係曲線。
所得到的產率為每克活性催化劑相1750g乙基苯。實施例3進行與實施例1相同的步驟，只是在進料到反應器之前，苯於190℃以及維持苯為液相的壓力下，通過被約6％(重量)銀改良的氧化鋁床滲濾，所述氧化鋁具有175m2/g比表面並且是具有2-4mm直徑基本上為球形的顆粒。WHSV為約12h-1。
圖1示出了反應器流出物中存在的乙基苯的百分量與生產時間(小時)的關係曲線。
所得到的產率為每克活性催化劑相2300g乙基苯。實施例4進行與實施例1相同的步驟，只是在進料到反應器之前，苯不僅進行實施例2的處理，而且還進行實施例3的處理。
圖1示出了反應器流出物中存在的乙基苯的百分量與生產時間(小時)的關係曲線。
所得到的產率為每克活性催化劑相3250g乙基苯。
權利要求
1.烷基化芳族化合物的方法，該方法包括在沸石存在下以及在常規操作條件下使烯烴與芳烴接觸，其特徵是在烷基化之前，將芳烴進行下述處理a)脫除溶在其內的氧，和/或b)通過由銀改良的氧化鋁顆粒構成的固定床滲濾。
2.根據權利要求1的方法，其中芳烴中氧的脫除通過蒸餾或用惰性氣體氣提進行。
3.根據權利要求1或2的方法，其中芳烴為任選被C1-C4烷基取代的苯。
4.根據前述任一項權利要求的方法，其中用於烷基化芳烴的烯烴為乙烯和丙烯。
5. 根據權利要求2的方法，其中溶在芳烴內的氧的脫除通過氮氣氣提進行。
6.根據權利要求5的方法，其中氮氣氣提處理是在室溫或50至250℃間進行。
7.根據權利要求5或6的方法，其中所述的氮氣處理採用10至300氣/液體積比進行。
8.根據前述任一項權利要求的方法，其中氮氣處理之後的滲濾通過5-7％重量銀改良的氧化鋁床進行。
9.根據前述任一項權利要求的方法，其中銀改良的氧化鋁由直徑在2和4mm之間的顆粒構成。
10.根據前述任一項權利要求的方法，其中改良的氧化鋁具有0.7至0.85Kg/l密度和100至200m2/g比表面。
11.根據前述任一項權利要求的方法，其中滲濾操作是在5至100h-1WHSV下進行。
12.根據前述任一項權利要求的方法，其中滲濾操作是在25至250℃間進行。
13.提高烯烴烷基化芳烴所用催化劑的催化活性期的方法，包括a)脫除溶在芳烴中的氧；和/或b)通過由銀改良的氧化鋁顆粒構成的固定床組成的過濾器滲濾如此處理過的芳烴。
全文摘要
本發明提供了烷基化芳族化合物的方法，該方法包括在沸石催化劑存在下以及在常規操作條件下使烯烴與芳烴接觸，其特徵是在烷基化之前，將芳烴進行下述處理a)脫除溶在其內的氧，和/或b)通過由銀改良的氧化鋁顆粒構成的固定床滲濾。
文檔編號C07C15/073GK1163253SQ9612314
公開日1997年10月29日 申請日期1996年12月20日 優先權日1995年12月21日
發明者E·本希尼, G·格夫裡迪, E·安德裡奧利 申請人:恩尼徹姆公司