改進的液相烷基化方法技術

本發明專利技術提供了一種改進的方法，其在至少部分液相轉化條件下，在以晶體／粘合劑從約２０／８０至約６０／４０的比例包括多孔結晶材料例如結晶鋁硅酸鹽和粘合劑的具體催化劑的存在下，用于在將包括可烷基化芳族化合物和烷基化試劑的原料轉化為需要的烷基芳族轉化產物。該催化劑的多孔結晶材料可以包括具有β、ＭＣＭ－２２族材料例如ＭＣＭ－４９、或其混合物的結構的結晶分子篩。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
本專利技術涉及一種用于制備例如乙基苯、異丙基苯和仲丁基苯的烷基芳族物質的改進方法。通過本改進的方法有利地制備的烷基芳族化合物，例如乙 基苯和異丙基苯，是有價值的商業化學品，其可以在工業上分別用于 制備苯乙烯單體以及用于聯產苯酚和丙酮。事實上，制備苯酚的常規 路線包括一種方法，其包括用丙烯將苯烷基化以制備異丙基苯，接著是將異丙基苯氧化為相應的氫過氧化物，和隨后將氫過氧化物分裂以 制備等摩爾量的苯酚和丙酮。通過很多不同的化學方法可以制備乙基苯。 一種已經達到顯著商業成功程度的方法是在固體酸性ZSM-5沸石 催化劑的存在下用乙烯進行苯的氣相烷基化。乙基苯制備方法的例子 在美國專利 No. 3, 751, 504 (Keown) 、 4, 547，《05 (Kresge)和 4, 016，218(Haag)中有描述。另一種達到顯著商業成功的方法是從苯和乙烯制備乙基苯 的液相方法，因為其在比對應的氣相方法低的溫度下操作，并且因此 得到的副產物產率較低。例如，美國專利No. 4，891， 458 (Innes)描述 了用P沸石的乙基苯的液相合成，而美國專利No. 5， 334， 795 (Chu)描 述了在乙基苯的液相合成中使用MCM-22。后面這篇專利教導了使用包 括MCM-22結晶材料和粘合劑的催化劑，其中晶體/粘合劑的比例從約 1/99至約90/10。通過在Friedel-Craft催化劑特別是固體磷酸或氯化鋁 上，用丙烯使苯液相烷基化制備異丙基苯已經商業化很多年了。但是 最近地，已經發現對于苯的丙基化以制備異丙基苯來說，基于沸石的 催化劑體系更具活性和選擇性。例如美國專利 No. 4， 992， 606 (Kushnerick)描述了在用丙烯使苯的液相烷基化中使用MCM-22。其他出版物說明在至少部分液相轉化條件下，將包括可烷包括結晶沸石和粘合劑的催化劑。這些出版物包括說明使用催化劑 晶體/粘合劑比例為65/35和100/0的U. S. 2005/0197517A1 (Cheng); 說明使用催化劑晶體/粘合劑比例為100/0，并且指出粘合劑對選擇性 的可以觀察到的負面影響的U. S. 2002/0137977A1 (Hendriksen);說明 使用包括嵌入中孔載體中的^L孔沸石的催化劑的U.S. 2004/0138051 Al (Shan)，其中沸石/載體比例從小于1/99至大于99/1，優選從3/97 至90/10;教導使用催化劑晶體/粘合劑比例20/80至95/5，例如55/45 的W02006/002805 (Spano);說明使用層狀催化劑晶體/粘合劑比例 70/30和83/17的美國專利No. 6， 376, 730 (Jan);說明使用催化劑晶 體/粘合劑比例從50/50至95/5，優選70/30至90/10的EP 0847802B1; 以及說明使用包括30至70 wt /。的H-(3沸石，0. 5至10 wt.。/。卣素和 余量的氧化鋁粘合劑的催化劑的美國專利No. 5， 600, 050 (Huang)。現有的用于制備烷基芳族化合物例如乙基苯和異丙基苯的 烷基化方法，固有地制備多烷基化物質以及需要的單烷基化產品。因 此通常通過將多烷基化物質再循環至烷基化反應器中，或更通常地通 過將多烷基化物質加入單獨的烷基轉移反應器中，用額外的芳族原料 例如苯使多烷基化物質進行烷基轉移，以制備額外的單烷基化產品例 如乙基苯或異丙基苯。已經用于芳族物質烷基化例如用乙烯或丙烯的 苯的烷基化，以及用于多烷基化物質例如多乙基苯和多異丙基苯的烷 基轉移中的催化劑的例子在美國專利No. 5, 5 5 7, 02 4 (Cheng)中有描 述，并且包括MCM-49、 MCM-22、 PSH-3、 SSZ-25、沸石X、沸石Y、沸 石P、酸脫鋁的絲光沸石和TEA-絲光沸石。美國專利6, 984， 764中還 描述了通過TEA-絲光沸石的小晶體(<0. 5微米)形式的烷基轉移。當烷基化步驟在液相中進行時，也希望在液相條件下進行 烷基轉移步驟。然而，通過在相對較低的溫度下操作，液相方法對催 化劑施加增加的需求，特別是在烷基轉移步驟中，其中大體積多烷基化物質必須轉化為額外的單烷基化產品而不產生不需要的副產物。這 已經證明在異丙基苯制備中是個明顯的問題，其中現有的催化劑缺少 需要的活性或者會產生明顯數量的副產物例如乙基苯和正丙基苯。雖然本領域中建議在至少部分液相轉化條件下，用于將包的催化劑是以從1/99例如5/95，至100/0的晶體/粘合劑比例由多孔 結晶鋁硅酸鹽和粘合劑組成，但是目前用于這個方法的商業催化劑， 即發現可以商業使用的那些，是以65/35或80/20的晶體/粘合劑比例 由多孔結晶鋁硅酸鹽和粘合劑組成。尋找用于在至少部分液相轉化條 件下實施的這些方法中的商業可接受催化劑，其增加單類選擇性 (monoselectivity )，即產生較低的二或多烷基產物，可以允許現有 企業產能增加并且由于降低了芳族化合物/烷基化試劑的比例從而降 低基層企業的資金花費。根據本專利技術，現在已經出乎意料地發現了在 以從約20/80至約60/40的晶體/粘合劑比例包括多孔結晶材料例如結 晶鋁硅酸鹽("晶體")和粘合劑的具體催化劑的存在下，用于制備烷 基芳族物質的液相或部分液相烷基化方法產生了活性和更重要地單類 選擇性的獨特組合。當該方法包括用于制備乙基苯或異丙基苯的至少 部分液相烷基化時，情況特別是這樣的。這避免或減少了在多數情況 中用于轉化這樣方法中不需要的大體積多烷基化物質的困難烷基轉移 反應的需求。 專利技術概述根據本專利技術，提供了一種改進的方法，其在至少部分液相 轉化條件下，在以從約20/80至約60/40的晶體/粘合劑比例包括多孔 結晶材料例如結晶鋁硅酸鹽和粘合劑的具體催化劑的存在下，用于將 包括可烷基化芳族化合物和烷基化試劑的原料轉化為需要的烷基芳族 轉化產物。根據本專利技術的一方面，提供了一種選擇性地制備需要的單 烷基化芳族化合物的方法，其包括在至少部分液相條件下在催化劑的存在下將可烷基化芳族化合物與烷基化試劑接觸的步驟，所述催化劑 以從約20/80至約60/40的晶體/粘合劑比例包括多孔結晶材料例如結晶鋁硅酸鹽和粘合劑。本專利技術的另 一方面是一種用于選擇性制備單烷 基苯的改進的烷基化方法，其包括在烷基化條件下在烷基化催化劑的存在下將苯與烷基化試劑反應的步驟，所述催化劑以從約20/80至約 60/40的晶體/粘合劑比例包括多孔結晶材料例如結晶鋁硅酸鹽和粘 合劑。用于本方法的催化劑可以包括，例如具有p沸石結構的結 晶分子篩，或具有在12. 4±0. 25， 6. 9 ±0.15， 3. 57 ± 0. 07和3. 42 ± 0. 07埃處包括d間距最大值的X射線衍射圖的那些。更特別地，用于 此處的催化劑可以包括具有P結構的結晶分子篩，MCM-22族材料，例 如MCM-22或其混合物。用于本專利技術的催化劑優選包括MCM-22族材料，例如具有 MCM-22、 PSH-3、 SSZ-25、 ERB-1、 ITQ-1、 ITQ-2、 ITQ-30、 MCM-36、 MCM-49、 MCM-56、 UZM-8結構的結晶硅酸鹽本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種將包括至少一種可烷基化芳族化合物和烷基化試劑的原料催化轉化為包括烷基芳族化合物的轉化產物的方法，其包括在至少部分液相中在催化轉化條件下將所述原料與包括多孔結晶材料和粘合劑的催化劑組合物接觸，該催化轉化條件包括從約０℃至約５００℃的溫度，從約２０至約２５０００ｋＰａ－ａ的壓力，可烷基化芳族化合物與烷基化試劑的摩爾比例從約０．１∶１至約５０∶１，以及基于烷基化試劑的進料重量時空速度（ＷＨＳＶ）從約０．１至約５００ｈｒ－１，改進包括所述催化劑組合物具有的晶體／粘合劑比例為約２０／８０至約６０／４０。

【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：MC克拉克，FY洛，CN伊萊亞，MJ文森特，
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：US[美國]