用于制備烷基化芳族化合物的方法技術

用于制備烷基化芳族化合物的方法，包括芳族原料和氫氣與多個催化劑顆粒在加氫烷基化反應條件下接觸以生成含有烷基化芳族化合物的流出物，催化劑含有固體酸、與固體酸不同的無機氧化物和加氫金屬的復合物，其中，在給定催化劑顆粒的邊緣部分的加氫金屬平均濃度C邊緣，在給定催化劑顆粒的中心部分的加氫金屬的平均濃度為C中心，在至少60wt％的催化劑顆粒中，加氫金屬的分布為0.2≤C邊緣/C中心<2.0。還公開了加氫烷基化催化劑和使用該催化劑制備苯酚和/或環己酮的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】 相關申請要求的優先權 本申請要求2013年3月25日提交的美國臨時申請No. 61/804, 962和2013年6 月25日提交的歐洲申請No. 13173550. 8的優先權，所述申請的公開內容在此全文引用作為 參考。
本申請涉及用于通過加氫烷基化制備烷基化芳族化合物的方法。特別地，本申請 涉及在催化劑存在下通過苯的加氫烷基化而制備環己基苯的方法。本專利技術用于例如從苯的 加氫烷基化開始制備苯酚和環己酮。
技術介紹
苯酚是化學工業中重要的產品，用于制備例如酚醛樹脂、雙酚Α、ε -己內酰胺、己 二酸、增塑劑和諸如尼龍-6的聚合物。 當前，生產苯酚的常規路線是經異丙基苯的Hock方法。這是一個三步方法，其中， 第一步涉及在酸性催化劑存在下用丙烯烷基化苯生產異丙基苯。第二步是氧化，優選異丙 基苯的需氧氧化得到相應的異丙基苯氫過氧化物。第三步是在多相或均相催化劑存在下裂 解異丙基苯氫過氧化物得到等摩爾量的苯酚和副產物丙酮。但是，世界上對苯酚的需求增 長得比對丙酮副產物的需求快得多。這種不均衡降低了副產物丙酮的價值，減少了 Hock方 法的經濟效益。 因此，副產物是更高級的酮，而不是丙酮，這樣的方法可能是生產苯酚的更有吸引 力的替代路線。此外，環己酮的行情正在上漲，其用作工業溶劑、氧化反應的活化劑并用于 己二酸、環己酮樹脂、環己酮肟、己內酰胺和尼龍-6的生產。 正如最近所披露的，苯酚和環己酮可以通過新的方法一同制備，其中，氧化環己基 苯得到環己基苯氫過氧化物，然后在酸催化劑的存在下在裂解過程中分解為所需的苯酚和 環己酮。 盡管從環己基苯生產苯酚和環己酮顯得與從異丙基苯生產苯酚和丙酮的Hock方 法類似，但是每一步中的化學試劑上非常不同。 從美國專利No. 5, 053, 571和No. 5, 146,024已知，環己基苯可以通過苯在含有負 載于沸石β的釕和鎳的催化劑存在下和氫接觸來制備，得到的環己基苯可以經兩步處理 得到環己酮和苯酸。美國專利No. 6, 037, 513公開了環己基苯可通過苯在雙官能催化劑存 在下與氫接觸制備，雙官能催化劑含有MCM-22類的分子篩和至少一種選自鈀、釕、鎳、鈷 和其混合物的加氫金屬。所述催化劑還含有粘合劑和/或基質，在實施例中，通過初始含 浸法將MCM-22類分子篩的擠出物和氧化鋁粘合劑用加氫金屬的鹽的溶液浸漬制備催化 劑。^ 513專利還公開了得到的環己基苯可以被氧化成相應的氫過氧化物，過氧化物降解 為所需的苯酚和環己酮。 專利技術概述 toon] 根據本專利技術的公開內容，用于生產烷基化芳族化合物諸如環己基苯的加氫烷基化 催化劑含有固體酸（例如分子篩）、與固體酸不同的無機氧化物和加氫金屬，并且加氫金屬 從催化劑顆粒的邊緣部分到中心部分顯示出基本均勻地分布，具有良好的苯轉化率以及環 己基苯和二環己基苯選擇性。與具有不同金屬分布的催化劑粒料相比，這種在整個粒料中 加氫金屬均勻分布的催化劑可更容易制造。其它的益處可以包括，例如，當金屬均勻分布在 粒料中時，局部金屬負載更低，促進了在相同總負載水平上獲得更高的金屬分散。同樣，加 氫金屬在整個粒料中存在確保了對固體酸/烷基化功能的更好利用，因為烷基化中間體會 在整個催化劑粒料中產生，這與催化劑顯不出不同的加氫金屬分布時僅在一些加氫金屬富 集區域生成烷基化中間體正好相反。 本公開內容的第一個方面涉及一種，所述方法 包括將芳族起始原料和氫氣與多個催化劑顆粒在加氫烷基化條件下接觸以生成含有烷基 化芳族化合物的流出物，所述催化劑含有固體酸、與固體酸不同的無機氧化物和加氫金屬 的復合物，其中至少60wt%的催化劑顆粒具有不小于0. 2且小于2. 0的C邊緣/C巾*比例，其 中Ci^是給定催化劑顆粒的邊緣部分中加氫金屬的平均濃度，C#是給定催化劑顆粒的中 心部分中加氫金屬的平均濃度。 本公開內容的第二個方面涉及制備苯酚和/或環己酮的方法，所述方法包括： (1)用根據第一方面的方法制備環己基苯； (2)氧化至少一部分環己基苯制備環己基苯氫過氧化物；和 (3)裂解至少一部分環己基苯氫過氧化物得到苯酚和環己酮。 本公開內容的第三方面涉及一種催化劑，所述催化劑含有固體酸、不同于固體酸 的無機氧化物和加氫金屬的復合物，其中至少60wt%的催化劑顆粒具有不小于0. 2且小于 2. 0的/C#比例，其中是給定催化劑顆粒的邊緣部分中加氫金屬的平均濃度， ?是給定催化劑顆粒的中心部分中加氫金屬的平均濃度。 本專利技術的其它特征和有點將在具體描述和權利要求以及附圖中闡明。應當認為上 文的一般描述和下文的具體描述僅為本專利技術的示范，旨在提供縱覽或框架用于理解要求保 護的專利技術的本質和特征。【附圖說明】 圖1是本公開內容一個實施方案中催化劑顆粒的橫截面示意圖。 圖2A和2B是本公開內容另外實施方案中催化劑顆粒的橫截面示意圖。 圖3A、3B和3C是催化劑顆粒和橫截面取向示意圖。 圖4和圖5為圖表，顯示本公開內容的實施例中，催化劑A和催化劑B的橫截面 EMPA線掃描中Pd濃度分布。 專利技術詳述 在本公開內容中，所述方法包括至少一個步驟。應理解為，每個步驟是一個動作或 操作，其可在過程中以連續的形式或不連續的方式進行一次或多次。除非另有說明或在上 下文中明確指出，方法中的每個步驟可以列出的順序依次進行、與一個或多個其它步驟有 或沒有重疊，或者，根據具體情況按照其它順序進行。此外，對于相同或不同批次的物質而 言，一個或多個步驟，或甚至所有的步驟，可以同時進行。例如，在連續方法中，對于該方法 開始剛加入的原料而言，當方法的第一步驟正在進行時，對于早些時候在第一步中處理加 入到方法中的原料生成的中間物質而言，第二步可以同時進行。 除非另有說明，本公開內容中所有表示量的數字在所有場合下應理解為被術語 "大約"修飾。還應理解說明書和權利要求中使用的精確數值構成了具體的技術方案。已經 盡力確保在實施例中數據的精確。然而，應理解由于技術和用于測量的設備的局限，任何測 量的數據本身包括一定水平的誤差。 本文使用的不定冠詞"a(-個）"和"an (-種）"應當表示"至少一個或一種"除 非相反地規定或上下文清楚地另外指示。因此，使用"加氫金屬"的實施方案包括其中使用 一種，兩種或更多種不同類型加氫金屬的實施方案，除非相反地規定或上下文清楚地指示 僅僅使用一種加氫金屬。 本文使用的"wt % "表示重量百分比，"vol % "表示體積百分比，"mol % "表示摩 爾百分比，"ppm"表示每百萬的份數，以及"ppm wt"和"wppm"互換地用于表示按重量計每 百萬的份數。本文使用的所有"ppm"是按重量計的ppm，除非另外規定。本文的所有濃度基 于討論的組合物的總數量表達，除非另外規定或指示。本文表達的所有范圍應當包括兩個 端點作為兩個具體的實施方案，除非另外規定或指示。 在此使用的元素和其基團依據國際純粹與應用化學聯合會1988年后使用的元素 周期表。元素周期表的例子如F. Albert Cotton等人的Advanced Inorganic Chemistry、 第 6 版、（John Wiley&Sons、Inc.、1999)封面內頁所示。 在此使用的術語"甲基本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于制備烷基化芳族化合物的方法，該方法包括使芳族原料和氫氣與多個催化劑顆粒在加氫烷基化反應條件下接觸以生成含有烷基化芳族化合物的流出物，所述催化劑含有固體酸、與固體酸不同的無機氧化物和加氫金屬的復合物，其中至少60wt％的催化劑顆粒具有的C邊緣/C中心比例不小于0.2且小于2.0，其中C邊緣是在給定催化劑顆粒的邊緣部分的加氫金屬的平均濃度，和C中心是在給定催化劑顆粒的中心部分的加氫金屬的平均濃度。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G·基什，T·E·格林，T·E·赫爾頓，W·C·霍恩，W·A·蘭伯蒂，陳誕仁，
申請(專利權)人：埃克森美孚化學專利公司，
類型：發明
國別省市：美國;US