BR112019020215B1 - Composição de catalisador para uso em processos de alquilação aromática e processo para produzir um composto aromático monoalquilado - Google Patents

Composição de catalisador para uso em processos de alquilação aromática e processo para produzir um composto aromático monoalquilado Download PDF

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Abstract

trata-se de composições de catalisador que compreendem um zeólito e um suporte ou aglutinante mesoporoso. o suporte ou aglutinante mesoporoso compreende um óxido de metal mesoporoso que tem um diâmetro de partícula maior ou igual a 20 µm a 50% da distribuição de tamanho de poro cumulativa (d50). também são divulgados processos para produzir um composto aromático monoalquilado (por exemplo, etilbenzeno ou cumeno) que exibem rendimento aumentado do composto aromático monoalquilado com o uso de catalisadores de alquilação que compreendem uma ou mais destas composições de catalisador.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] Este pedido reivindica os benefícios e prioridades do Pedido Provisório U.S. n° 62/478.237, intitulado "CATALYST COMPOSITIONS AND THEIR USE IN AROMATIC ALKYLATION PROCESSES", depositado em 29 de março de 2017, e pedido EP n° 17174273. 7, depositado em 02 de junho de 2017, que tem o N° de Dossiê de Advogado 2017EM088, e Pedido Provisório n° 62/478.340, intitulado "METHODS FOR REMOVING IMPURITIES FROM A HYDROCARBON STREAM AND THEIR USE IN AROMATIC ALKYLATION PROCESSES", depositado em 29 de março de 2017, e que tem o N° de Dossiê do Advogado 2017EM089, cujas divulgações são incorporadas ao presente documento a título de referência, em suas totalidades.
CAMPO DA INVENÇÃO
[0002] A presente invenção refere-se a composições de catalisador e seu uso em catalisadores de alquilação implantados em processos de alquilação aromática para alcançar rendimento melhorado do composto aromático monoalquilado desejável. Particularmente, esta invenção se refere a catalisadores de alquilação e seu uso é a alquilação de benzeno com etileno ou propileno, para alcançar rendimentos melhorados de compostos aromáticos monoalquilados, como etilbenzeno e cumeno.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0003] O etilbenzeno é um produto químico valioso e é usado na produção de monômero de estireno. O cumeno (isopropilbenzeno) também é um produto químico valioso e é usado na produção de fenol e acetona.
[0004] Atualmente, o etilbenzeno é frequentemente produzido por um processo de alquilação aromática de fase líquida a partir de benzeno e etileno na presença de um catalisador de alquilação. O processo de fase líquida opera a uma temperatura mais baixa do que sua contraparte de fase de vapor. Uma vantagem da alquilação de fase líquida é um rendimento mais baixo de subprodutos indesejáveis, composto aromático polialquilado (ou compostos aromáticos polialquilados). A alquilação de compostos de hidrocarboneto aromático que emprega catalisadores de alquilação à base de zeólito é conhecida e entendida na técnica. A Patente n° U.S. 5.334.795 descreve a alquilação de fase líquida de benzeno com etileno na presença de MCM-22 para produzir etilbenzeno; e a Patente n° U.S. 4.891.458 divulga processos de alquilação de fase líquida e transalquilação com o uso de zeólito beta.
[0005] Cumeno é frequentemente produzido por um processo de alquilação aromática de fase líquida a partir de benzeno e propileno na presença de um catalisador de alquilação à base de zeólito. A Patente n° U.S. 4.992.606 divulga um processo para preparar cumeno com o uso de MCM-22 em fase líquida.
[0006] Tipicamente, estes catalisadores de alquilação à base de zeólito incluem uma composição de catalisador compreendida de um componente de zeólito e um suporte mesoporoso ou aglutinante mesoporoso, como um aglutinante de alumina mesoporoso.
[0007] Apesar dos avanços nos processos de alquilação aromática de fase líquida, há uma necessidade por um processo de alquilação aromática melhorado que tem um rendimento mais alto do desejável composto aromático monoalquilado, como etilbenzeno ou cumeno, e com produção mais baixa dos compostos aromáticos polialquilados de subproduto indesejável, como dietilbenzeno ou di-isopropilbenzeno.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0008] Foi constatado agora que um catalisador de alquilação que compreende qualquer uma das composições de catalisador desta invenção satisfaz esta necessidade por um rendimento mais alto de (e monosseletividade melhorada para) compostos aromáticos monoalquilados desejáveis quando implantado em processos de alquilação aromática. Estas composições de catalisador são compreendidas de um zeólito adequado e um suporte mesoporoso que compreende um óxido de metal mesoporoso. A monosseletividade melhorada é alcançada aumentando-se o diâmetro de partícula (por exemplo, o diâmetro de partícula em 50% da distribuição de tamanho de poro cumulativo, d50) do óxido de metal mesoporoso. O diâmetro de partícula aumentado assim diminui a área de superfície total da composição de catalisador e, por sua vez, reduz as limitações de difusão do catalisador de alquilação.
[0009] Em um primeiro aspecto, esta invenção é uma composição de catalisador que compreende um zeólito e um suporte mesoporoso ou aglutinante mesoporoso. O suporte mesoporoso ou aglutinante mesoporoso compreende um óxido de metal mesoporoso que tem um diâmetro de partícula em 50% da distribuição de tamanho de poro cumulativa (dsα) maior ou igual a 20 μm.
[0010] De modo vantajoso, o zeólito tem uma estrutura de armação que compreende BEA*, FAU, MOR, MWW e misturas de dois ou mais dos mesmos. A estrutura de armação que compreende BEA* é zeólito beta. A estrutura de armação que compreende FAU é faujasita, zeólito Y, USY, Deal-Y, UHP-Y e REY, A estrutura de armação que compreende MOR é mordenita, TEA-mordenita, EMM-34 e UZM-14. A estrutura de armação que compreende MWW é um material de família MCM-22, conforme definido no presente documento.
[0011] De modo vantajoso, o óxido de metal mesoporoso inclui, mas sem limitação, qualquer um dentre óxido de alumínio, hidróxido de alumínio, boemita, pseudoboemita alumina, sílica-alumina amorfa ou combinações de dois ou mais dos mesmos. O teor de alumina do referido óxido de metal mesoporoso é maior ou igual a 75, ou na faixa de 75 a 95, em uma ou mais modalidades. Preferencialmente, o óxido de metal mesoporoso tem um volume de poro de menos que 1 cm3/g.
[0012] De modo vantajoso, a composição de catalisador tem uma área de superfície menor ou igual a 300 m2/g. Em uma ou mais modalidades, o zeólito tem uma razão molar Si/Al2 de menos que ou igual a 50 Em outras modalidades, a razão entre o zeólito e o óxido de metal mesoporoso na composição de catalisador está na faixa de 1:99 a 100:90 em peso, tipicamente 80:20 ou 65:35 em peso.
[0013] Em um segundo aspecto, a invenção é um processo para produzir um composto aromático monoalquilado. Na etapa (a) do processo, uma porção de uma corrente que compreende um composto aromático alquilável é colocada em contato com uma corrente que compreende um agente alquilante na presença de um catalisador de alquilação sob condições de alquilação para produzir um efluente de alquilação. O efluente de alquilação compreende o composto aromático monoalquilado e o referido composto aromático polialquilado. O catalisador de alquilação implantado no processo compreende qualquer uma das composições de catalisador desta invenção.
[0014] De modo vantajoso, a composição de catalisador desta invenção pode ser implantada em um sistema de catalisador como um método para melhorar a seletividade geral de um processo de composto aromático monoalquilado de leito fixo enquanto mantém a conversão completa do reagente de olefina e, opcionalmente, composto aromático alquilado. No sistema de catalisador, qualquer uma das composições de catalisador da invenção são implantadas no leito de catalisador juntamente com uma ou mais composições de catalisador diferentes. Alternativamente, as duas composições de catalisador podem ser implantadas em dois ou mais leitos de catalisadores que estão em comunicação fluida entre si. Em uma ou mais modalidades, a primeira composição de catalisador implantada é mais seletiva para a produção do composto aromático monoalquilado desejável (e produz menos dos subprodutos de composto aromático polialquilado indesejáveis) em um processo de alquilação aromática, mas tem uma atividade catalítica mais baixa. A segunda composição de catalisador tem uma atividade catalítica mais alta no processo de alquilação aromática, mas exibe uma seletividade mais baixa para a produção do composto aromático monoalquilado desejável (e produz mais dos subprodutos de composto aromático polialquilado indesejáveis).
[0015] De modo vantajoso, em uma etapa adicional (b) do processo, o efluente de alquilação pode ser separado para recuperar uma corrente que compreende o composto aromático monoalquilado e uma corrente que compreende um composto aromático polialquilado.
[0016] De modo vantajoso, em uma etapa adicional (c) do processo, a corrente que compreende o composto aromático polialquilado é colocada em contato com outra porção da corrente que compreende o composto aromático alquilável na presença de um catalisador de transalquilação sob condições de transalquilação para produzir um efluente de transalquilação que compreende composto aromático monoalquilado adicional. O catalisador de transalquilação é uma peneira molecular de poro grande, preferencialmente um zeólito de poro grande que tem um Índice de Restrição menor que 2, ou pode ser um material de família MCM-22, conforme definido no presente documento.
[0017] Em uma ou mais modalidades, a corrente que compreende o composto aromático alquilável é uma corrente impura que compreende ainda impurezas, conforme definido no presente documento. De modo vantajoso, o processo compreende ainda uma zona de leito de proteção para remover tais impurezas por meio de absorção. O processo ainda inclui etapas adicionais. Na etapa (d), a corrente impura é fornecida a uma zona de leito de proteção em que um material de leito de proteção é disposto na mesma. Em seguida, na etapa (e), a corrente impura entra em contato com o material de leito de proteção sob condições de tratamento para remover pelo menos uma porção das ditas impurezas a fim de produzir uma corrente tratada que compreende um composto aromático alquilável que tem uma quantidade reduzida de impurezas.
[0018] De modo vantajoso, o processo ainda compreende uma zona de leito de proteção para remover tais impurezas via adsorção, mas na presença de um agente alquilante para produzir o composto aromático monoalquilado adicional ao mesmo tempo. O processo ainda inclui etapas adicionais. Na etapa (f), um agente alquilante é fornecido juntamente com a corrente impura à referida zona de leito de proteção que tem o referido material de leito de proteção disposto na mesma. Então, na etapa (g), a corrente impura é colocada em contato com o agente alquilante na presença do material de leito de proteção sob condições de tratamento para remover pelo menos uma porção das referidas impurezas. Ao mesmo tempo, pelo menos uma porção do composto aromático alquilável é alquilada com o agente alquilante. É produzida uma corrente tratada que tem uma quantidade reduzida de impurezas e compreende um composto aromático alquilável e composto aromático monoalquilado adicional.
[0019] De modo vantajoso, o material de leito de proteção inclui, e pode ser selecionado do grupo que consiste em uma argila, uma resina, uma alumina ativada, uma peneira molecular e misturas de dois ou mais dos mesmos.
[0020] Em uma ou mais modalidades, o composto aromático alquilável é benzeno. Em tais modalidades, quando o agente alquilante é etileno, o composto aromático monoalquilado é etilbenzeno e o composto aromático polialquilado é polietilbenzeno. Em tais modalidades, quando o agente alquilante é propileno, o composto aromático monoalquilado é cumeno e o composto aromático polialquilado é poli-isopropilbenzeno.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0021] A Figura mostra o diâmetro de poro crítico normalizado como uma função da seletividade DIPB/IPB (di- isopropilbenzeno/isopropilbenzeno (cumeno)) para as composições de catalisador de armação de MWW ligadas a pseudoboemita alumina (isto é, MCM-49).
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0022] Um rendimento mais alto dos compostos aromáticos monoalquilados desejáveis é exibido por catalisadores de alquilação que são compreendidos de qualquer uma das composições de catalisador desta invenção, quando tais catalisadores são implantados em processos para produzir um composto aromático monoalquilado, preferencialmente etilbenzeno ou cumeno.
Definições
[0023] O termo "alumina ativada", conforme usado no presente documento, significa uma forma porosa altamente granular de óxido de alumínio para uso para adsorção.
[0024] O termo "catalisador de alquilação", conforme usado no presente documento, significa um catalisador para uso em processos de alquilação aromática que compreendem qualquer uma das composições de catalisador desta invenção
[0025] O termo "composto aromático alquilável", conforme usado no presente documento, significa um composto aromático que pode receber um grupo alquila. Um exemplo não limitante de um composto aromático alquilável é benzeno.
[0026] O termo "agente alquilante", conforme usado no presente documento, significa um composto que pode doar um grupo alquila a um composto aromático alquilável. Os exemplos não limitantes de um agente alquilante são etileno, propileno e butileno. Outro exemplo não limitante é qualquer composto aromático polialquilado que tem capacidade para doar um grupo alquila a um composto aromático alquilável.
[0027] O termo "aromático", conforme usado no presente documento, em referência aos compostos aromáticos alquiláveis que são úteis no presente documento, deve ser entendido de acordo com seu escopo reconhecido pela técnica que inclui compostos mono e polinucleares substituídos e não substituídos. Os compostos de um caráter aromático que possui um heteroátomo (por exemplo, N ou S) também são úteis visto que não atuam como venenos de catalisador, conforme definido, sob as condições de reação selecionadas.
[0028] O termo "fase pelo menos parcialmente líquida", conforme usado no presente documento, significa uma mistura que tem pelo menos 1% em peso de fase líquida, opcionalmente pelo menos 5% em peso de fase líquida, em uma dada temperatura, pressão e composição.
[0029] O termo "venenos de catalisador", conforme usado no presente documento, significa uma ou mais impurezas, definidas no presente documento, que atuam para reduzir o comprimento de ciclo de uma peneira molecular ou zeólito.
[0030] O termo "Índice de Restrição", conforme usado no presente documento, é definido nas Patentes n° U.S. 3.972.832 e 4.016.218.
[0031] O termo "distribuição de tamanho de poro cumulativo (d50)", conforme usado no presente documento, significa o valor mediano da distribuição de tamanho de partícula em uma amostra em que o valor do diâmetro de partícula está em 50% da distribuição cumulativa. Por exemplo, se d50=20 μm para uma amostra, então, 50% das partículas na amostra são maiores que 20 μm, e 50% menores que 20 μm.
[0032] O termo "volume de poro", conforme usado no presente documento, significa o volume dos poros em um material conforme medido por invasão de mercúrio conforme medido pelo método ASTM D4284, e é expressado como cm3/g.
[0033] O termo "material de leito de proteção", conforme usado no presente documento, inclui um material que pode atuar para aumentar a constante de taxa em uma reação química, assim como um material que pode atuar para absorver venenos de catalisador a partir de uma corrente de hidrocarboneto.
[0034] O termo "tipo de armação", conforme usado no presente documento tem o significado descrito no "Atlas of Zeolite Framework Types", de Ch. Baerlocher, W. M. Meier e D. H. Olson (Elsevier, 5a Edição, 2001).
[0035] O zeólito beta tem um tipo de armação *BEA e é descrito na Patente n° U.S. 3.308.069 e Patente Reemitida n° U.S. 28.341.
[0036] Mordenita é um material de ocorrência natural, mas também está disponível em formas sintéticas, como TEA-mordenita (isto é, mordenita sintética preparada a partir de uma mistura de reação que compreende um agente de direcionamento de tetraetilamônio). TEA- mordenita é revelada nas Patentes n° U.S. 3.766.093 e 3.894.104. O EMM-34, também denominado mesobordenita, é um zeólito sintetizado a partir dos agentes de direcionamento de estrutura TEA (cátion tetraetil amônio) ou MTEA (cátion metil trietil amônio) e com uma área de superfície de mesoporo maior que 30 m2/g e que compreende aglomerados compostos de cristalitos primários, em que os cristalitos primários têm um tamanho de cristal primário médio conforme medido por TEM menor que 80 nm e uma razão de aspecto menor que 2, conforme divulgado na Publicação Internacional WO2016/126431, incorporada a título de referência quando permitido. UZM-14 é descrito na Publicação n° U.S. 20090325785 A1. O tipo de armação MOR inclui várias formas de mordenita como, por exemplo, TEA-mordenita, EMM- 34 e UZM-14.
[0037] O termo "material de família MCM-22" (ou "peneira molecular de família MCM-22"), conforme usado no presente documento, pode incluir: (i) peneiras moleculares feitas de um bloco de construção cristalino comum de primeiro grau "célula unitária que tem a topologia de estrutura MWW". Uma célula unitária é uma disposição espacial de átomos que está lado a lado no espaço tridimensional para descrever o cristal conforme descrito em "Atlas of Zeolite Framework Types", de Ch. Baerlocher, W. M. Meier e D. H. Olson (Elsevier, 5a Edição, 2001); (ii) peneiras moleculares feitas a partir de um bloco de construção comum de segundo grau, uma telha bidimensional de tais células unitárias do tipo estrutura MWW, que forma uma "monocamada de uma espessura de célula unitária", preferencialmente uma espessura de célula unitária c; (iii) peneiras moleculares feitas de blocos de construção comuns de segundo grau, "camadas de uma ou mais de uma espessura de célula unitária", em que a camada de mais de uma espessura de célula unitária é feita de empilhamento, empacotamento ou ligação de pelo menos duas monocamadas de uma célula unitária espessa de células unitárias com a topologia de estrutura MWW. O empilhamento de tais blocos de construção de segundo grau pode ser de maneira regular, de uma maneira irregular, de uma maneira aleatória ou de qualquer combinação dos mesmos; ou (iv) as peneiras moleculares feitas por qualquer combinação bidimensional ou tridimensional regular ou aleatória de células unitárias que têm a topologia de armação MWW.
[0038] Os materiais de família MCM-22 são caracterizados por ter um padrão de difração de raios X incluindo máximo de espaçamento d em 12,4±0,25, 3,57±0,07 e 3,42±0,07 Angstroms (calcinados ou conforme sintetizados). Os materiais de família MCM-22 também podem ser caracterizados por ter um padrão de difração de raios X incluindo o máximo de espaçamento d em 12,4±0,25, 6,9±0,15, 3,57±0,07 e 3,42±0,07 Angstroms (calcinados ou conforme sintetizado). Os dados de difração de raios X usados para caracterizar a peneira molecular são obtidos por técnicas padrão com o uso do dupleto K-alfa de cobre como a radiação incidente e um difratômetro equipado com um contador de cintilação e computador associado como o sistema de coleta.
[0039] Os membros da família MCM-22 incluem, mas sem limitação, MCM-22 (descrito na patente n° U.S. 4.954.325), PSH-3 (descrito na Patente n° U.S. 4.439.409), SSZ-25 (descrito na Patente n° U.S. 4.826.667), ERB-1 (descrito na Patente Europeia 0293032), ITQ-1 (descrito na Patente n° U.S. 6.077.498), ITQ-2 (descrito na Publicação de Patente Internacional n° WO97/17290), ITQ-30 (descrito na Publicação de Patente Internacional n° WO2005118476), MCM-36 (descrito na Patente n° U.S. 5.250.277), MCM-49 (descrito na Patente n° U.S. 5.236.575), MCM-56 (descrito na Patente n° U.S. 5.362.697; e uma peneira molecular de família EMM-10 (descrita ou caracterizada nas Patentes n° U.S. 7.959.899 e 8.110.176; e Publicação de Pedido de Patente n° U.S. n° 2008/0045768), como EMM-10, EMM-10-P, EMM-12 e EMM-13. Tipicamente, a peneira molecular da família MCM-22 está na forma de hidrogênio e tem íons de hidrogênio, por exemplo, ácidos.
[0040] Os zeólitos relacionados a serem incluídos na família MCM 22 são UZM-8 (descritos na Patente n° U.S. 6.756.030), UZM-8HS (descrito na Patente n° U.S. 7.713.513), UZM-37 (descrito na Patente n° U.S. 8.158.105), e MIT-1 é descrito em Chem. Sci., 2015, 6, 6320-6324, todos os quais também são adequados para uso como a peneira molecular da família MCM-22.
[0041] O termo "hidrocarboneto", conforme usado no presente documento, significa uma classe de compostos que contêm hidrogênio ligado a carbono, e abrange (i) compostos de hidrocarboneto insaturados, (ii) compostos de hidrocarboneto insaturado, e (iii) misturas de compostos de hidrocarboneto (saturados e/ou insaturados), incluindo misturas de compostos de hidrocarboneto que tem valores diferentes de n, em que n é o número de átomo de carbono (ou átomos de carbono) por molécula.
[0042] O termo "composto aromático monoalquilado", conforme usado no presente documento, significa um composto aromático que tem apenas um substituinte de alquila. Os exemplos não limitantes de compostos aromáticos monoalquilados são etilbenzeno, iso- propilbenzeno (cumeno) e sec-butilbenzeno.
[0043] O termo "composto aromático polialquilado", conforme usado no presente documento, significa um composto aromático que tem mais do que um substituinte de alquila. Um exemplo não limitante de um composto aromático polialquilado é polietilbenzeno, por exemplo, dietilbenzeno, trietilbenzeno, e poli--isopropilbenzeno, por exemplo, di- isopropilbenzeno, e tri-isopropilbenzeno.
[0044] O termo "impurezas" conforme usado no presente documento, inclui, mas sem limitação, compostos que têm pelo menos um dos elementos a seguir: nitrogênio, halogênios, oxigênio, enxofre, arsênio, selênio, telúrio, fósforo e metais do Grupo 1 ao Grupo 12.
[0045] O termo "peneira molecular de poro grande", conforme usado no presente documento, significa peneira molecular que tem preferencialmente um Índice de Restrição menor que 2.
[0046] As peneiras moleculares de poro grande adequadas incluem o zeólito beta e mordenita supracitados, assim como faujasita, incluindo zeólito Y, Ultraestável Y (USY), Desaluminizado Y (Deal Y), Ultra- hidrofóbico Y (UHP-Y), Y de Terras Raras trocado (REY). Também são incluídos ZSM-2, ZSM-3, ZSM-4, ZSM-12, ZSM-14, ZSM-18, ZSM-20, ZSM-50, MCM-68, ECR-4, ECR-17, ECR-32, ECR-35 e misturas de dois ou mais dos mesmos.
[0047] Zeólito Y é descrito na Patente n° U.S. 3.130.007. A peneira molecular Y ultraestável de baixo sódio (USY) é descrita na Patente n° U.S. 3.293.192 e 3. 449. 070. Zeólito Y desaluminizado (DealY) pode ser preparado pelo método encontrado na Patente n° U.S. 3.442.795. Ultra-hidrofóbico Y (UHP-Y) é descrito na Patente n° U.S. 4.401.556. Y de Terras Raras trocado (REY) é descrito na Patente n° U.S. 3.524.820.
[0048] Zeólito ZSM-2 é descrito na Patente n° U.S. 3.411.874. O Zeólito ZSM-3 é descrito na Patente n° U.S. 3.415.736. ZSM-4 é descrito na Patente n° U.S. 4.021.447. ZSM-12 é descrito na Patente n° U.S. 3.832.449. ZSM-14 é descrito na Patente n° U.S. 3.923.636. ZSM-18 é descrito na Patente n° U.S. 3.950.496. Zeólito ZSM-20 é descrito na patente U.S. 3 972.983. ZSM-50 é descrito na Patente n° U.S. 4.640.829. MCM-68 é descrito na Patente n° U.S. 6.049.018. ECR-4 é descrito na Patente n° U.S. 4.965.059. ECR-17 é descrito na Publicação n° EP EP0259526. ECR-32 é descrito na Patente n° U.S. 4.931.267. ECR-35 é descrito na Patente n° U.S. 5.116.590.
[0049] O termo "área de superfície", conforme usado no presente documento, significa a área de superfície de um material ou composição de catalisador conforme determinado por testes de invasão de mercúrio realizados de acordo com o método ASTM D4284.
[0050] O termo mesoporoso, conforme usado no presente documento, significa um material que contém poros com diâmetros entre 2 e 50 nm.
[0051] O termo "normalizado", conforme usado no presente documento, em relação a uma série de valores numéricos, significa escalar cada valor por um fator comum com propósitos de comparação. O valor normalizado para o fator comum será igual a 1.
[0052] O termo "que compreende" (e suas variações gramaticais), conforme usado no presente documento, é usado no sentido inclusivo de "que tem" ou "que inclui" e não no sentido exclusivo de "que consiste apenas em". Os termos "um/uma" e "o/a", conforme usado no presente documento, são entendidos como abrangendo o plural, assim como o singular.
[0053] O conteúdo inteiro de cada e todas as patentes e publicações supracitadas é incorporado ao presente documento a título de referência, em suas totalidades.
COMPOSIÇÃO DE CATALISADOR
[0054] Em um primeiro aspecto, esta invenção é uma composição de catalisador que compreende um zeólito e um suporte mesoporoso ou aglutinante mesoporoso. O suporte mesoporoso ou aglutinante mesoporoso compreende um óxido de metal mesoporoso que tem um diâmetro de partícula maior ou igual a 20 μm em 50% da distribuição de tamanho de poro cumulativa (d50). O volume de poro do óxido de metal mesoporoso é menor do que 1 cm3/g em uma ou mais modalidades.
[0055] Em uma ou mais modalidades, o zeólito tem um Índice de Restrição menor que 3, preferencialmente menor que 2, com máxima preferência, menor que 1. O zeólito que tem um Índice de Restrição menor que 3 inclui, mas sem limitação, um zeólito que tem a estrutura de armação que compreende BEA*, FAU, Mou, MWW e misturas de dois ou mais dos mesmos. A estrutura de armação BEA* compreende zeólito beta. A estrutura de armação FAU compreende faujasita, zeólito Y, USY, Deal-Y, UHP-Y e REY, e uma mistura de dois ou mais dos mesmos. A estrutura de armação MOR compreende moudenita, TEA- moudenita, EMM-34 (meso-moudenita) e UZM-14, e uma mistura de dois ou mais dos mesmos. A estrutura de armação MWW compreende qualquer do material de família MCM-22, conforme definido no presente documento, e uma mistura de dois ou mais dos mesmos. Outros zeólitos que têm um Índice de Restrição menor que 3 incluem, mas sem limitação, ZSM-4, ZSM-12, ZSM-20, ZSM-50 e MCM-68. As misturas destes zeólitos que têm um Índice de Restrição menor que 3 são contempladas. O zeólito preferencial é um material de família MCM-22, incluindo, mas sem limitação, MCM-22, MCM-49 ou MCM-56.
[0056] A razão molar Si/Al2 do zeólito é menor ou igual a 50, ou menor ou igual a 100, ou na faixa de 10 a 50, ou na faixa de 10 a 100.
[0057] O óxido de metal mesoporoso tem um diâmetro de partícula maior ou igual a 20 μm em 50% da distribuição de tamanho de poro cumulativa (d50). Tal d50 diâmetro de partícula pode ser maior ou igual a 25 μm, ou maior ou igual a 35 μm, ou maior ou igual a 50 μm em 50% da distribuição de tamanho de poro cumulativa (d50). O d50 diâmetro de partícula pode estar na faixa de 20 μm até 60 μm, ou na faixa preferencial de 25 μm a 50 μm.
[0058] O volume de poro do óxido de metal mesoporoso é menor que 1 cm3/g, ou menor que ou igual a 0,75, ou menor ou igual a 0,5, ou na faixa preferencial de 0,45 a 0,75 cm3/g.
[0059] O óxido de metal mesoporoso inclui, mas sem limitação, qualquer um dentre hidróxido de alumínio, boemita, pseudoboemita alumina, óxido de alumínio, sílica-alumina amorfa e misturas de dois ou mais dos mesmos. O óxido mesoporoso preferencial é pseudoboemita alumina ou uma sílica-alumina precipitada amorfa.
[0060] O teor de alumina do referido óxido de metal mesoporoso é maior ou igual a 75% ou na faixa de 75% a 95%, em peso em uma ou mais modalidades.
[0061] A composição de catalisador tem uma área de superfície menor ou igual a 300 m2/g, ou 275 m2/g, ou 250 m2/g, ou 225 m2/g em uma ou mais modalidades.
[0062] O zeólito tem uma razão molar Si/Al2 menor ou igual a 50, ou menor ou igual a 100, ou na faixa de 10 a 50, ou na faixa de 10 a 100 em uma ou mais modalidades.
[0063] A composição de catalisador tem um diâmetro de poro crítico normalizado menor que 1 μm ou na faixa de 0,4 a 0,9 μm em uma ou mais modalidades.
[0064] A razão entre o zeólito e o óxido de metal mesoporoso está na faixa de 1:99 a 100:0, ou na faixa de 95:5 a 5:95, ou na faixa de 90:10 a 10:90, ou na faixa de 80:20 a 10:90, ou na faixa de 65:35 a 35:65, em peso.
[0065] Sem se atrelar a qualquer teoria, acredita-se a área de superfície mais baixa e o tamanho de partícula dos óxidos de metal mesoporosos maior usados nas composições de catalisador desta invenção podem criar uma rede de poro mais aberta, assim fornecendo maior acessibilidade aos sítios de ácido forte no exterior e no interior do zeólito da composição de catalisador, em comparação com óxidos de metal mesoporosos de área de superfície mais alta de partícula menor.
[0066] O método para produzir a composição não é particularmente limitado. O mesmo pode ser produzido por qualquer método adequado conhecido na técnica por combinar um zeólito e um óxido de metal mesoporoso, como, por exemplo, por meio de coextrusão. Isto é, o zeólito e o óxido de metal mesoporoso podem ser coextrudados para formar uma ou mais das composições de catalisador desta invenção.
PROCESSO PARA PRODUZIR COMPOSTOS AROMÁTICOS MONOALQUILADOS
[0067] Em um segundo aspecto, a invenção é um processo para produzir um composto aromático monoalquilado. Na etapa (a) do processo, uma porção de uma corrente que compreende um composto aromático alquilável é colocada em contato com uma corrente que compreende um agente alquilante na presença de um catalisador de alquilação sob condições de alquilação para produzir um efluente de alquilação. O efluente de alquilação compreende o composto aromático monoalquilado e o referido composto aromático polialquilado.
[0068] O catalisador de alquilação implantado no processo compreende qualquer uma das composições de catalisador desta invenção. Adicionalmente, tal catalisador de alquilação é o mesmo ou diferente do material de leito de proteção, discutido abaixo.
[0069] Em uma ou mais modalidades, o catalisador de alquilação ainda compreende uma segunda composição de catalisador, em que a referida segunda composição de catalisador compreende outro zeólito e outro aglutinante mesoporoso. Tal outro aglutinante mesoporoso da segunda composição de catalisador é diferente do aglutinante mesoporoso da primeira composição de catalisador. Em uma ou mais modalidades, a primeira composição de catalisador tem uma seletividade para o referido aromático monoalquilado maior que a referida seletividade da referida segunda composição de catalisador. Além disto ou opcionalmente, a primeira composição de catalisador tem uma atividade catalítica que é menor que a referida atividade catalítica da referida segunda composição de catalisador.
[0070] Em uma ou mais modalidades, o zeólito da referida primeira composição de catalisador é igual ou diferente do zeólito da referida segunda composição de catalisador. O zeólito da segunda composição de catalisador tem uma estrutura de armação que compreende BEA*, FAU, Mou, MWW e misturas de dois ou mais dos mesmos.
[0071] Em uma ou mais modalidades, o zeólito da segunda composição de catalisador pode ser combinado de maneira convencional com um aglutinante de óxido, como alumina ou sílica, de modo que a segunda composição de catalisador final contenha entre 1 e 100% em peso do zeólito.
[0072] O agente alquilante, definido abaixo, é tipicamente uma olefina, preferencialmente etileno ou propileno.
[0073] Ainda em uma etapa (b) do processo, o efluente de alquilação pode ser separado para recuperar uma corrente que compreende o composto aromático monoalquilado e uma corrente que compreende um composto aromático polialquilado.
[0074] O composto aromático monoalquilado adicional pode ser produzido a partir da corrente de compostos aromáticos polialquilados por meio de transalquilação. Ainda em uma etapa (c) do processo, a corrente que compreende o composto aromático polialquilado faz contato com outra porção da corrente que compreende o composto aromático alquilável, benzeno, por exemplo, na presença de um catalisador de transalquilação sob condições de transalquilação para produzir um efluente de transalquilação que compreende composto aromático monoalquilado adicional. O catalisador de transalquilação é uma peneira molecular de poro grande, conforme definido no presente documento. Preferencialmente, o catalisador de transalquilação é um zeólito de poro grande que tem um Índice de Restrição menor que 2. Alternativamente, o catalisador de transalquilação pode ser um material de família MCM-22, conforme definido no presente documento.
[0075] A composição de catalisador desta invenção pode ser implantada in a sistema de catalisador como um método para melhorar a seletividade geral de um processo de composto aromático monoalquilado de leito fixo, por exemplo, um processo de etilbenzeno ou cumeno, enquanto mantém a conversão completa do reagente de olefina e, opcionalmente, composto aromático de alquilato. No sistema de catalisador, qualquer uma das composições de catalisador da invenção são implantadas no leito de catalisador juntamente com uma ou mais composições de catalisador diferentes. Alternativamente, as duas composições de catalisador podem ser implantadas em dois ou mais leitos de catalisadores que estão em comunicação fluida entre si.
[0076] Em uma ou mais modalidades, a primeira composição de catalisador implantada é mais seletiva para a produção do composto aromático monoalquilado desejável (e produz menos dos subprodutos de composto aromático polialquilado indesejáveis) em um processo de alquilação aromática, mas tem uma atividade catalítica mais baixa. A segunda composição de catalisador tem uma atividade catalítica mais alta no processo de alquilação aromática, mas exibe uma seletividade mais baixa para a produção do composto aromático monoalquilado desejável (e produz mais dos subprodutos de composto aromático polialquilado indesejáveis).
[0077] Em outra modalidade, o processo com o uso deste sistema de catalisador incluir uma primeira composição de catalisador que entra em contato com uma olefina (por exemplo, etileno ou propileno) e um composto aromático alquilável (por exemplo, benzeno) para formar um efluente quer compreende compostos aromáticos tanto monoalquilados (por exemplo, etilbenzeno ou cumeno) quanto compostos aromáticos polialquilados (por exemplo, di-etilbenzeno ou di-isopropilbenzeno) e alquiláveis e não reagidos com olefina. Esse efluente entra em contato com a segunda composição de catalisador para alcançar pelo menos 99% de conversão da olefina ao mesmo tempo que produz compostos aromáticos adicionais monoalquilados e polialquilados e composto aromático não reagido.
[0078] Uma modalidade é um processo para a produção de cumeno do propileno e benzeno em um reator de leito fixo com o uso do sistema de catalisador. Tal sistema de catalisador emprega uma primeira e uma segunda composição de catalisador. A primeira composição de catalisador (mais seletiva) pode ser uma ou mais das composições de catalisador desta divulgação, como por exemplo, os Exemplos 7 a 11 da invenção, discutidos abaixo. A segunda composição de catalisador é diferente da primeira composição de catalisador e pode ser, por exemplo, o Exemplo 4 comparativo, discutido abaixo.
[0079] Utilizando apenas a primeira composição de catalisador, há pelo menos uma conversão de 99% do propileno em aproximadamente 82% do leito fixo a uma velocidade espacial horária de 1 (WHSV = 1 h- 1). Ao usar esse primeiro catalisador sozinho e se desejar capacidade de produção adicional, o WHSV deverá ser aumentado; no entanto, a conversão incompleta seria alcançada em um WHSV maior que 1,22h- 1 .
[0080] Quando a segunda composição de catalisador é usada sozinha, há pelo menos uma conversão de 99% do propileno em aproximadamente 40% do leito fixo a uma velocidade espacial horária de 1 (WHSV = 1 h-1). Ao usar esse segundo catalisador sozinho e caso seja desejada uma capacidade de produção adicional, o WHSV pode ser aumentado para um WHSV de até 2,5 h-1 para manter uma conversão de 99%.
[0081] A fim de operar em uma WHSV mais alta com seletividade aprimorada, o sistema de catalisador dos dois catalisadores acima permite uma solução. É construído um leito de catalisador que contém uma porção, como por exemplo, 50% em peso, de uma primeira composição de catalisador, que é ou pode ser uma das composições de catalisador desta divulgação. O leito catalisador também contém uma porção, como por exemplo, 50% em peso, da segunda composição catalítica que é diferente da primeira composição catalítica. No processo, a primeira composição catalítica mais seletiva é contatada primeiro pela alimentação de propileno e benzeno. O catalisador de composição mais ativo entra, então, em contato com o efluente do primeiro catalisador. A vantagem da invenção é que uma melhoria de seletividade para o composto aromático monoalquilado desejável, cumeno, é desfrutada a taxas de produção substancialmente mais altas (como medidas pelo WHSV), do que usando a composição de catalisador sozinha.
[0082] Em uma ou mais modalidades, a corrente que compreende o composto aromático alquilável é uma corrente impura que compreende ainda impurezas, conforme definido no presente documento. Essas impurezas agem como venenos de catalisadores no catalisador de alquilação e transalquilação a jusante e reduzem sua duração do ciclo. Esses venenos de catalisador reduzem a atividade e a conversão desses catalisadores, de modo que haja uma quantidade reduzida de reagentes que são convertidos em produtos. Quando a conversão é reduzida a um nível baixo, os catalisadores devem ser removidos para a regeneração para restaurar a atividade ou os catalisadores são substituídos.
[0083] Como resultado, o passo de alquilação (a) ou o passo de transalquilação (c), a corrente que compreende o composto aromático alquilável pode compreender impurezas indesejáveis. Esta corrente pode ser tratada primeiro para remover pelo menos uma porção das impurezas para produzir uma corrente de alimentação tratada com uma quantidade reduzida de impurezas.
[0084] A fim de remover essas impurezas, o processo pode compreender adicionalmente uma zona de leito de proteção para remover essas impurezas por adsorção. O processo inclui ainda etapas adicionais. Na etapa (d), a corrente impura é fornecida a uma zona de leito de proteção em que um material de leito de proteção é disposto na mesma. Nenhum agente alquilante é fornecido ao leito de proteção. Em seguida, na etapa (e), a corrente impura entra em contato com o material de leito de proteção sob condições de tratamento para remover pelo menos uma porção das ditas impurezas a fim de produzir uma corrente tratada que compreende um composto aromático alquilável que tem uma quantidade reduzida de impurezas.
[0085] Quando nenhum agente alquilante é fornecido à zona do leito de proteção, a zona é uma zona de adsorção e é chamada de leito de proteção não reativo. Após o contato com o material do leito de proteção, é produzida uma corrente de alimentação tratada com uma quantidade reduzida de impurezas; no entanto, nenhum composto aromático alquilado, como compostos aromáticos monoalquilados e polialquilados adicionais, é produzido.
[0086] Quando o agente alquilante é fornecido ao leito de proteção, no entanto, a zona é uma zona reativa e é chamada de leito de proteção reativo (RGB). Após o contato com o material do leito de proteção, é produzida uma corrente de alimentação tratada com uma quantidade reduzida de impurezas, juntamente com uma quantidade adicional de composto aromático alquilado.
[0087] Na modalidade de RGB, o processo compreende ainda uma zona de leito de proteção para remover essas impurezas por adsorção, mas na presença de um agente alquilante para produzir ao mesmo tempo um composto aromático monoalquilado adicional. O processo ainda inclui etapas adicionais. Na etapa (f), um agente alquilante é fornecido juntamente com a corrente impura à referida zona de leito de proteção que tem o referido material de leito de proteção disposto na mesma. Então, na etapa (g), a corrente impura é colocada em contato com o agente alquilante na presença do material de leito de proteção sob condições de tratamento para remover pelo menos uma porção das referidas impurezas. Ao mesmo tempo, pelo menos uma porção do composto aromático alquilável é alquilada com o agente alquilante. É produzida uma corrente tratada que tem uma quantidade reduzida de impurezas e compreende um composto aromático alquilável e composto aromático monoalquilado adicional.
[0088] O material de leito de proteção pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em uma argila, uma resina, uma alumina ativada, uma peneira molecular e misturas de dois ou mais dos mesmos.
[0089] A peneira molecular do leito de proteção inclui e pode ser selecionada do grupo que consiste em Linde X, Linde A, zeólito beta, faujasita, zeólito Y, Ultraestável Y (USY), Y desuminado (Deal Y), Terra Rara Y (REY) , Y ultra-hidrofóbico (UHP-Y), mordenita, TEA-mordenita, UZM-14, ZSM-3, ZSM-4, ZSM-12, ZSM-14, ZSM-18, ZSM-20 e combinações dos mesmos.
[0090] A zona do leito de proteção pode estar em um vaso ou reator separado, ou pode ser o primeiro estágio da zona de reação de alquilação ou transalquilação. A zona do leito de proteção está a montante da zona de reação de alquilação.
[0091] Em operação de um processo para produzir um composto aromático monoalquilado, pelo menos uma porção de uma corrente de alimentação tratada que compreende um composto aromático alquilável, tipicamente benzeno, é contatada com uma corrente de agente alquilante que compreende um agente alquilante, tipicamente uma olefina tal como etileno ou propileno, na presença de um catalisador de alquilação sob condições adequadas de alquilação em fase pelo menos parcialmente líquida. Pelo menos uma porção do composto aromático alquilável é alquilada com o agente alquilante na corrente do agente alquilante para produzir uma corrente efluente que compreende o composto aromático monoalquilado e os compostos aromáticos polialquilados. A corrente de efluente pode ser separada para recuperar a corrente do composto aromático monoalquilado, tal como uma corrente de etilbenzeno ou cumeno, e o composto aromático polialquilado para processamento adicional. A corrente do composto aromático polialquilado pode entrar em contato com outra porção da corrente de alimentação tratada na presença de um catalisador de transalquilação sob condições adequadas de transalquilação em fase pelo menos parcialmente líquida para produzir uma corrente de efluente compreendendo composto aromático monoalquilado adicional.
[0092] Em uma ou mais modalidades, o composto aromático alquilável é benzeno. Neste caso, quando o agente alquilante é etileno, então o composto aromático monoalquilado é etilbenzeno e um exemplo de um dos compostos aromáticos polialquilados é polietilbenzeno. Contudo, quando o agente alquilante é propileno, então o composto aromático monoalquilado é cumeno, e um exemplo de um dos compostos aromáticos polialquilados é o poli-isopropilbenzeno.
Compostos Aromáticos Alquiláveis
[0093] Os hidrocarbonetos aromáticos alquiláveis adequados para qualquer uma das modalidades dos processos desta invenção incluem benzeno, naftaleno, antraceno, naftaceno, perileno, coroneno e fenantreno, sendo preferido o benzeno.
[0094] Os compostos aromáticos alquiláveis substituídos que podem ser alquilados neste documento devem possuir pelo menos um átomo de hidrogênio diretamente ligado ao núcleo aromático. Os anéis aromáticos podem ser substituídos por um ou mais grupos alquila, arila, alcarila, alcóxi, arilóxi, cicloalquila, halogeneto e/ou outros grupos que não interfiram na reação de alquilação.
[0095] Geralmente os grupos alquila, que podem estar presentes como substituintes no composto aromático, contêm de 1 a cerca de 22 átomos de carbono e usualmente de cerca de 1 a 8 átomos de carbono e, geralmente, de cerca de 1 a 4 átomos de carbono.
[0096] Os compostos aromáticos substituídos por alquila adequados para qualquer uma das modalidades desta invenção incluem tolueno, xileno, isopropilbenzeno, propilbenzeno normal, alfa-metilnaftaleno, etilbenzeno, cumeno, mesitileno, dureno, p-cimeno, butilbenzeno, pseudocumeno, o-dietilbenzeno, m- dietilbenzeno, p-dietilbenzeno, isoamilbenzeno, isohexilbenzeno, pentaetilbenzeno, pentametilbenzeno; 1,2,3,4-tetraetilbenzeno; 1,2,3,5-tetrametilbenzeno; 1,2,4-trietilbenzeno; 1,2,3-trimetilbenzeno, m-butiltolueno; p-butiltolueno; 3,5-dietiltolueno; o- etiltolueno; p-etiltolueno; m-propiltolueno; 4-etil-m-xileno; dimetilnaftaleno; etilnaftaleno; 2,3-dimetilantraceno; 9-etilantraceno; 2- metilantraceno; o-metilantraceno; 9,10-dimetilfenantreno; e 3-metil- fenantreno. Os hidrocarbonetos alquilomáticos de maior peso molecular também podem ser utilizados como materiais de partida e incluem hidrocarbonetos aromáticos, tais como os produzidos pela alquilação de hidrocarbonetos aromáticos com oligômeros de olefina. Tais produtos são frequentemente referidos na técnica como alquilato e incluem hexilbenzeno, nonilbenzeno, dodecilbenzeno, pentadecilbenzeno, hexiltolueno, noniltolueno, dodeciltolueno, pentadeciltolueno, etc. Muitas vezes, o alquilato é obtido como uma fração de alta ebulição na qual o grupo alquila anexado ao aromático núcleo varia de tamanho de cerca de C6 a cerca C12. Quando cumeno ou etilbenzeno é o produto desejado, o presente processo produz aceitavelmente pouco subprodutos, como xilenos. Os xilenos produzidos nesses casos podem ser inferiores a cerca de 500 ppm.
[0097] A reforma com quantidades substanciais de benzeno, tolueno e/ou xileno constitui uma alimentação útil para o processo desta invenção.
AGENTES ALQUILANTES
[0098] Os agentes alquilantes, que são úteis em uma ou mais modalidades dos processos desta invenção, geralmente incluem qualquer composto orgânico alifático ou aromático com um ou mais grupos olefínicos alquilantes disponíveis, capazes de reagir com o composto aromático alquilável, preferencialmente com o grupo alquilante que possui de 1 a 5 átomos de carbono ou compostos aromáticos polialquilados. Exemplos de agentes alquilantes adequados para qualquer uma das modalidades desta invenção são olefinas, tais como etileno, propileno, butenos e pentenos; álcoois (incluindo monoálcoois, diálcoois, triálcoois, etc. ), como metanol, etanol, propanóis, butanóis e pentanóis; aldeídos como formaldeído, acetaldeído, propionaldeído, butiraldeído e n-valeraldeído; e halogenetos de alquila, como cloreto de metila, cloreto de etila, cloretos de propila, cloretos de butila e cloretos de pentila e assim por diante.
[0099] As misturas de olefinas leves são especialmente úteis como agentes alquilantes no processo de alquilação desta invenção. Por conseguinte, misturas de etileno, propileno, butenos e/ou pentenos que são os principais constituintes de uma variedade de fluxos de refinaria, por exemplo, gás combustível, efluentes gasosos de plantas de gás contendo etileno, propileno, etc., efluentes do cracker de nafta contendo luz olefinas, correntes de propano/propileno da refinaria FCM3, etc., são aqui agentes alquilantes úteis.
[00100] Os compostos aromáticos polialquilados adequados para uma ou mais modalidades desta invenção incluem, porém sem limitação, polietilbenzeno (ou polietilbenzenos), poli-isopropilbenzeno (ou poli-isopropilbenzenos) e suas misturas.
[00101] Por exemplo, um fluxo típico de olefina leve da FCM3 possui a seguinte composição, como mostrado na Tabela 1: TABELA 1
CONDIÇÕES DE ALQUILAÇÃO E/OU TRANSALQUILAÇÃO
[00102] Em uma ou mais modalidades, os processos de alquilação e/ou transalquilação desta invenção são conduzidos de modo que os reagentes orgânicos, isto é, o composto aromático alquilável e o agente alquilante, sejam colocados em contato com um catalisador de alquilação ou transalquilação ou material de leito de proteção em uma zona de reação de alquilação ou transalquilação adequada. De modo semelhante, no método para remover impurezas de uma corrente de hidrocarboneto desta invenção é conduzido de modo que os reagentes orgânicos, isto é, corrente de alimentação compreendendo um ou mais hidrocarbonetos e impurezas indesejáveis, sejam colocados em contato com o material do leito de proteção em um leito de proteção adequado zona. Tais zonas de reação ou leito de proteção podem ser, por exemplo, um reator de fluxo que contém um leito fixo dos catalisadores de alquilação e/ou transalquilação e/ou material do leito de proteção, sob condições de alquilação e/ou transalquilação efetivas e adequadas ou condições de tratamento.
[00103] Tais condições de alquilação podem incluir ou compreender pelo menos um dos seguintes: uma temperatura de cerca de 10°C e cerca de 400°C, ou de cerca de 10°C a cerca de 200°C ou de cerca de 150°C a cerca de 300°C, uma pressão de até cerca de 25000 kPa, ou até cerca de 20000 kPa, ou de cerca de 100 kPa a cerca de 7000 kPa, ou de cerca de 689 kPa a cerca de 4601 kPa, uma razão molar entre o composto aromático alquilável e o agente alquilante de cerca de 0,1: 1 a cerca de 50: 1, de preferência de cerca de 0,5: 1 a 10: 1, e uma velocidade espacial horária (WHSV) de peso de alimentação entre cerca de 0,1 h-1 e cerca de 100 h-1, ou de cerca de 0,5 h-1 a 50 h-1 ou de cerca de 10 h-1 a cerca de 100 h-1.
[00104] Os reagentes podem estar na fase de vapor ou na fase líquida ou na fase pelo menos parcialmente líquida. Em uma ou mais modalidades, os reagentes podem ser puros, isto é, livres de mistura ou diluição intencional com outro material, ou podem incluir gases ou diluentes transportadores, como, por exemplo, hidrogênio ou nitrogênio.
[00105] Quando o benzeno é alquilado com etileno para produzir etilbenzeno, a reação de alquilação pode ser realizada em condições de fase pelo menos parcialmente líquida, incluindo uma temperatura entre cerca de 150°C e 300°C ou entre cerca de 200°C e 260°C, uma pressão até cerca de 20000 kPa, preferencialmente de cerca de 200 kPa a cerca de 5600 kPa, um WHSV de cerca de 0,1 h-1 a cerca de 50 h-1, ou de cerca de 1 h-1 e cerca de 10 h-1 com base na alimentação de etileno e uma razão entre benzeno e etileno no reator de alquilação de 1: 1 molar para 30: 1 molar, preferencialmente de cerca de 1: 1 molar a 10: 1 molar.
[00106] Quando o benzeno é alquilado com propileno para produzir cumeno, a reação pode ser realizada sob condições de fase pelo menos parcialmente líquida, incluindo uma temperatura de até cerca de 250°C, preferencialmente de cerca de 10°C a cerca de 200°C; uma pressão até cerca de 25000 kPa, preferencialmente de cerca de 100 kPa a cerca de 3000 kPa; e um WHSV de cerca de 1 h-1 a cerca de 250 h-1, de preferência, de 5 h-1 a 50 h-1, de preferência, de cerca de 5 h-1 a cerca de 10 h-1 com base na alimentação de etileno.
[00107] Tais condições de transalquilação podem incluir ou compreender pelo menos um dos seguintes: uma temperatura de cerca de 100°C a cerca de 300°C ou de cerca de 100°C a cerca de 275°C, uma pressão de cerca de 200 kPa a cerca de 600 kPa, ou cerca de 200 kPa a cerca de 500 kPa, uma velocidade espacial horária em peso (WHSV) com base na alimentação total de cerca de 0,5 h-1 a cerca de 100 h-1 na alimentação total e na razão de peso do composto aromático/polialquilado aromático 1: 1 a 6: 1.
[00108] Quando os compostos aromáticos polialquilados são polietilbenzenos e são reagidos com benzeno para produzir etilbenzeno, as condições de transalquilação incluem ou compreendem uma temperatura de cerca de 220°C a cerca de 260°C, uma pressão de cerca de 300 kPa a cerca de 400 kPa, velocidade espacial horária ponderada de 2 a 6 na razão de peso total de alimentação e benzeno/PEB 2: 1 a 6: 1.
[00109] Quando os compostos aromáticos polialquilados são poli- isopropilbenzenos (PIPBs) e reagem com benzeno para produzir cumeno, as condições de transalquilação incluem ou compreendem uma temperatura de cerca de 100°C a cerca de 200°C, uma pressão de cerca de 300 kPa a cerca de 400 kPa, uma velocidade espacial horária de peso de 1 a 10 na alimentação total e na razão entre peso benzeno/PIPB de 1: 1 a 6: 1.
EXEMPLOS
[00110] A invenção será agora mais particularmente descrita com referência aos Exemplos a seguir. Inúmeras modificações e variações são possíveis e deve ser entendido que dentro do escopo das reivindicações anexas, a invenção pode ser praticada de outra forma diferente da descrita especificamente no presente documento.
EXPERIMENTAL ÁREA DE SUPERFÍCIE
[00111] A área superficial de uma composição de material ou catalisador aqui determinada foi determinada por testes de intrusão de mercúrio realizados de acordo com o método ASTM D4284.
EXEMPLO 1: SÍNTESE DE COMPOSIÇÕES DE CATALISADORES DE ESTRUTURA MWW LIGADAS À ALUMINA
[00112] Oitenta (80) partes de cristal MCM-49 (um material de estrutura MWW) foram combinadas com 20 partes de alumina pseudoboemita, em uma base de peso seco calcinado, ou 65 partes de cristal MCM-49 foram combinadas com 35 partes de alumina pseudoboemita, em uma base de peso seco calcinado. As fontes de pseudoboemita foram: VERSAL-300TM, obtenível junto à Honeywell UOP; PURAL SBTM e PURAL SB-1TM, obtenível junto à Sasol North America Inc.; CATAPAL C1TM, obtenível junto à Honeywell UOP; e ALUMAX PB950TM, junto à PIDC. O pó seco de cristal de MCM-49 e alumina de pseudoboemita foi colocado em um medidor ou misturador e misturado por cerca de 10 a 30 minutos. Foi adicionada água suficiente ao cristal e alumina do MCM-49 durante o processo de mistura para produzir uma pasta extrudável. A pasta extrudável foi formada em um extrudado quadrulóbico de 0,13 centímetros (1/20 de polegada) com o uso de uma extrusora. Após a extrusão, o extrudado quadrulóbico de 0,13 centímetros (1/20 de polegada) foi seco a uma temperatura variando de 121°C (250 °F) a 163°C (325 °F). Após secagem, o extrudado seco foi aquecido a 538°C (1000 °F) sob fluxo de nitrogênio. Em seguida, o extrudado foi resfriado à temperatura ambiente e umidificado com ar ou vapor saturado. Após a umidificação, o extrudado foi trocado por íons com 0,5 N a 1 N de uma solução de nitrato de amônio. A troca de íons da solução de nitrato de amônio foi repetida. Em seguida, o extrudado trocado por nitrato de amônio foi lavado com água desionizada para remover o nitrato residual antes da calcinação no ar. Após lavagem do extrudado molhado, o mesmo foi seco. Em seguida, o extrudado seco foi calcinado em uma mistura de nitrogênio/ar a uma temperatura de 1000 °F (538°C) para formar as composições de catalisador de estrutura MWW ligadas à alumina.
EXEMPLO 2: SÍNTESE DE COMPOSIÇÕES DE CATALISADOR LIGADAS A SÍLICA
[00113] Oitenta (80) partes de cristal MCM-49 foram combinadas com 10 partes de sílica coloidal ou 10 partes de sílica precipitada, com base no peso seco calcinado. A fonte de sílica coloidal foi: LUDOXTM sílica, SiO2, obtida junto à Sigma-Aldrich. A fonte de sílica precipitada foi: ULTRASILTM, obtida junto à EvonikTM. O MCM-49 e a sílica foram colocados em um triturador ou misturador e misturados por cerca de 5 a 30 minutos. Foi adicionada água suficiente ao cristal e alumina do MCM-49 durante o processo de mistura para produzir uma pasta extrudável. A pasta extrudável foi formada em um extrudado quadrulóbico de 0,13 centímetros (1/20 de polegada) com o uso de uma extrusora. Após a extrusão, o extrudado quadrulóbico de 0,13 centímetros (1/20 de polegada) foi seco a uma temperatura variando de 250 ° F (121°C) a 325 ° F (163°C). Após secagem, o extrudado seco foi aquecido a 538°C (1000 °F) sob fluxo de nitrogênio. Em seguida, o extrudado foi resfriado à temperatura ambiente e umidificado com ar ou vapor saturado. Após a umidificação, o extrudado foi sofreu troca de íons com 0,5 N a 1 N de uma solução de nitrato de amônio. A troca de íons da solução de nitrato de amônio foi repetida. Em seguida, o extrudado trocado por nitrato de amônio foi lavado com água desionizada para remover o nitrato residual antes da calcinação no ar. Após lavagem do extrudado molhado, o mesmo foi seco. Em seguida, o extrudado seco foi calcinado em uma mistura de nitrogênio/ar a uma temperatura de 1000 °F (538°C) para formar as composições de catalisador de estrutura MWW ligadas à alumina.
EXEMPLO 3: SÍNTESE DE CATALISADORES AMORFOS LIGADOS A SÍLICA-ALUMINA
[00114] Oitenta (80) partes de cristal de MCM-49 foram combinadas com 20 partes de sílica-alumina precipitada amorfa, com base no peso seco calcinado. As fontes de sílica-alumina amorfa precipitada foram: SIRAL-20TM e SIRAL-95TM, obtenível junto à Sasol North America, Inc. O MCM-49 e sílica-alumina foram colocados em um triturador ou misturador e misturados por cerca de 5 a 30 minutos. Foi adicionada água suficiente ao cristal e alumina do MCM-49 durante o processo de mistura para produzir uma pasta extrudável. A pasta extrudável foi formada em um extrudado quadrulóbico de 0,13 centímetros (1/20 de polegada) com o uso de uma extrusora. Após a extrusão, o extrudado quadrulóbico de 0,13 centímetros (1/20 de polegada) foi seco a uma temperatura variando de 121°C (250 °F) a 163°C (325 °F). Após secagem, o extrudado seco foi aquecido a 538°C (1000 °F) sob fluxo de nitrogênio. Em seguida, o extrudado foi resfriado à temperatura ambiente e umidificado com ar ou vapor saturado. Após a umidificação, o extrudado foi sofreu troca de íons com 0,5 N a 1 N de uma solução de nitrato de amônio. A troca de íons da solução de nitrato de amônio foi repetida. Em seguida, o extrudado trocado por nitrato de amônio foi lavado com água desionizada para remover o nitrato residual antes da calcinação no ar. Após lavagem do extrudado molhado, o mesmo foi seco. Em seguida, o extrudado seco foi calcinado em uma mistura de nitrogênio/ar a uma temperatura de 1000 °F (538°C) para formar as composições de catalisador de estrutura MWW ligadas à alumina.
EXEMPLO 4 A 13: AVALIAÇÕES DE DESEMPENHO
[00115] A atividade e a seletividade para alquilação aromática de cada composição de catalisador dos Exemplos 1 a 3 foi determinada por um teste de alquilação de cumeno. O teste de alquilação com cumeno consiste em carregar as amostras das composições de catalisador secas em um reator descontínuo juntamente com benzeno. O reator foi então aquecido a 130°C (266 ° F) seguido pela adição de propileno sob uma pressão de gás inerte de 74,72 kPa (300 psig). As amostras foram removidas periodicamente durante o teste e analisadas com cromatografia gasosa para determinar a atividade e seletividade da alquilação do benzeno com propileno. A atividade catalítica do catalisador foi avaliada monitorando a conversão de benzeno e propileno em função do tempo e determinando uma constante de taxa, k, que era 3 vezes a constante de taxa em unidades de cm3 gmol-1 h-1. A seletividade para o di-isopropilbenzeno (DIPB) do catalisador foi determinada calculando a razão de produção entre DIPB e cumeno (isopropilbenzeno). Assim, uma menor seletividade para DIPB representa um catalisador de alquilação mais monosseletivo que produz uma quantidade menor de DIPB. Estes dados de atividade catalítica e seletividade foram normalizados com base nos dados 80/20 VERSAL- 300TM Al2O3/MCM-49.
[00116] As Tabelas 2A e 2B, abaixo, show mostram que a composição de catalisador compreendida de material de estrutura de MWW (MCM-49) ligado a PURAL SB-1TM tem a monosseletividade mais alta para alquilação de cumeno em comparação a composições catalisadores de um material de estrutura MWW ligado a alumina de pseudoboa-hematita assim como a sílica amorfa e ligantes amorfos precipitados de sílica-alumina. A composição do catalisador composta por material de estrutura MWW (MCM-49) ligado ao SIRAL-95TM (que compreende 95% de Si e 5% de Al) possui monosseletividades significativamente mais baixas em relação ao cumeno, como representado por sua maior razão entre DIPB em relação ao cumeno (isopropilbenzeno). Além disso, a redução da razão entre cristal e ligante de 80/20 para 65/35 também aumentou a monosseletividade da alquilação de propileno para as aluminas VERSAL-300TM e PURAL SB- 1TM pseudoboa-hematita. TABELA 2A TABELA 2B
EXEMPLO 14: PROPRIEDADES FÍSICAS DO LIGANTE
[00117] As propriedades físicas típicas de PURAL SB-1TM e CATAPAL C1TM aluminas, discutidas acima, são apresentadas na Tabela 3, abaixo. O PURAL SB-1TM e CATAPAL C1TM têm um tamanho de partícula maior e uma área de superfície menor que o ligante VERSAL-300TM. Além disso, o maior tamanho de partícula das aluminas PURAL SB-1TM e CATAPAL C1TM tem uma seletividade mais alta ao produto monoalquilado (como evidenciado pelos valores de seletividade DIPB normalizados mais baixos na Tabela 2A e 2B). Sem se ater a nenhuma teoria, acredita-se que a área superficial inferior, o tamanho das partículas grandes e o volume de poros mais baixo em combinação contribuam provavelmente para a diminuição do comprimento de difusão dos produtos monoalquilados, permitindo que sejam removidos desde os poros extrudados sem alquilação subsequente até produtos mais pesados indesejados. TABELA 3 *Após ativação a 550°C por 3 horas.
EXEMPLO 15: AVALIAÇÃO DE INSTRUÇÃO MERCÚRIO
[00118] O tamanho dos poros, o volume dos poros e a área de superfície de cada uma das composições catalisadoras dos Exemplos 1 a 3 foram determinados por testes de intrusão de mercúrio realizados de acordo com o método ASTM D4284. Estes dados foram normalizados com base nos dados 80/20 VERSAL-300TM Al2O3/MCM- 49. A partir desses dados, o tamanho crucial dos poros foi determinado pelo ponto de inflexão de um gráfico do volume intruído versus o diâmetro dos poros, conforme determinado pela pressão de mercúrio (dV/dP) e registrado na Tabela 4 abaixo, normalizado com base nos dados 80/20 VERSAL-300TM Al2O3/MCM-49. O diâmetro de poro crucial normalizado em função da seletividade de DIPB/IPB (di- isopropilbenzeno/isopropilbenzeno (cumeno)) é mostrado na FIGURA para a estrutura MWW ligada a alumina de pseudoboemita (ou seja, MCM-49). Uma tendência clara e inesperada é constatada à medida que a monosseletividade crescente da alquilação se correlaciona com a diminuição do diâmetro crítico dos poros. TABELA 4
EXEMPLO 16: SISTEMA DE CATALISADOR
[00119] A composição de catalisador desta invenção pode ser implantada em um sistema de catalisador juntamente com um ou mais catalisadores diferentes. Em um exemplo profético, foi contemplado um sistema catalisador no qual a composição catalítica desta invenção foi implantada como um primeiro catalisador com uma maior seletividade ao composto aromático monoalquilado (isto é, menor seletividade para o composto aromático polialquilado indesejável), porém com menor atividade catalítica em comparação com uma segunda composição de catalisador. A segunda composição de catalisador está localizada a jusante e em comunicação fluida com a primeira composição de catalisador.
[00120] Nesse exemplo, o sistema catalisador é composto por um leito catalisador que contém 50% da primeira composição de catalisador em uma porção superior e 50% da segunda composição de catalisador na porção inferior do leito catalisador. A primeira e a segunda composições de catalisador podem ser divididas por uma tela. A porção superior do leito catalisador é disposta acima e em comunicação fluida com a porção inferior do leito catalisador. A primeira composição de catalisador pode ser qualquer uma das composições de catalisador dos Exemplos 7 a 11 da invenção e tem, por exemplo, um teor de zeólito de 65% e, por exemplo, um teor de ligante de 35%, em peso. A segunda composição de catalisador pode ser a composição de catalisador do Exemplo comparativo 4 e tem, por exemplo, um teor de zeólito de 80% e, por exemplo, um teor de ligante de 20%, em peso. É preferencial que a primeira e a segunda composições catalisadoras possuam um ligante de alumínio. O zeólito na primeira composição catalítica e/ou na segunda composição catalítica diferente tem uma estrutura de armação que compreende BEA *, FAU, MOR, MWW e misturas de dois ou mais dos mesmos.
[00121] O agente alquilante, propileno e o composto aromático alquilável, benzeno, são fornecidos para a porção superior do leito catalisador, sendo que este entra primeiramente é colocado em contato com a primeira composição catalítica mais seletiva para produzir um efluente compreendendo o monoalquilado e polialquilado compostos aromáticos, juntamente com o agente alquilante que não reagiu e o composto aromático alquilável. A seletividade relativa ao composto aromático polialquilado (DiPB/Cumeno) é de cerca de 20%, e uma conversão de 99% do agente alquilante é alcançada em aproximadamente 82% do leito, em que a velocidade espacial horária (WHSV) é de aproximadamente 1 h-1.
[00122] Em seguida, esse efluente é fornecido à porção inferior do leito catalisador, onde, em seguida, entra em contato com a segunda composição catalítica mais ativa para produzir um efluente final que compreende compostos aromáticos monoalquilados e polialquilados adicionais, juntamente com o composto aromático alquilável não reagido e essencialmente nenhum agente alquilante.
[00123] Se a porção inferior fosse operada sozinha, a seletividade em relação ao composto aromático polialquilado (DiPB/Cumeno) seria de cerca de 28%, e uma conversão de 99% do agente alquilante restante seria alcançada em aproximadamente 40% do leito onde a velocidade espacial horária do peso (WHSV) é de cerca de 2,5 horas-1.
[00124] Como pode ser visto, esse sistema de catalisador permite uma melhoria na seletividade junto com o aumento concomitante da taxa de transferência (de cerca de 1 h-1 a cerca de 2,5 h-1), medido pelo WHSV em comparação com o leito superior sozinho.
[00125] Determinadas modalidades e características foram descritas com o uso de um conjunto de limites superiores numéricos e um conjunto de limites inferiores numéricos. Deve ser observado que intervalos de qualquer limite inferior a qualquer limite superior são contemplados, a menos que indicado de outra forma. Certos limites inferiores, limites superiores e intervalos aparecem em uma ou mais reivindicações a seguir. Todos os valores numéricos consideram o erro experimental e as variações que seriam esperadas por uma pessoa com habilidade na arte.
[00126] Vários termos foram definidos acima. Na medida em que um termo usado em uma reivindicação não é definido acima, uma definição mais ampla deveria ser fornecida a pessoas versadas na técnica dado que o termo conforme refletido em pelo menos uma publicação impressa ou patente emitida. Além do mais, todas as patentes, procedimentos de teste e outros documentos citados neste relatório descritivo são totalmente incorporados a título de referência, desde que tal divulgação não seja inconsistente com este relatório descritivo e para todas as jurisdições em que tal incorporação é permitida.
[00127] A descrição anterior da divulgação ilustra e descreve a presente divulgação. Além disso, a divulgação mostra e descreve apenas as modalidades preferenciais, porém, conforme mencionado acima, deve ser entendido que a divulgação é capaz de usar em várias outras combinações, modificações e ambientes e é capaz de mudanças ou modificações dentro do escopo da conceito como aqui expresso, proporcional aos ensinamentos acima e/ou à habilidade ou conhecimento da técnica relevante.

Claims (24)

1. Composição de catalisador para uso em processos de alquilação aromática, caracterizada pelo fato de que compreende um zeólito e um aglutinante mesoporoso, em que o referido aglutinante mesoporoso é um óxido de metal mesoporoso que tem um diâmetro de partícula maior ou igual a 20 μm em um valor médio da distribuição do tamanho de partícula em uma amostra em que o valor do diâmetro de partícula está a 50% da distribuição cumulativa e um volume de poro menor que 1 cm3/g, em que o referido óxido de metal mesoporoso tem um teor de alumina maior ou igual a 75% em peso, em que a referida composição de catalisador tem uma área superficial menor ou igual a 300 m2/g conforme medido por ASTM D4284 e um diâmetro de poro crítico normalizado menor do que 1 μm.
2. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o referido zeólito tem uma estrutura de armação que compreende BEA*, FAU, MOR, MWW e misturas de dois ou mais dos mesmos.
3. Composição de catalisador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a referida estrutura de armação que compreende BEA* é zeólito beta, a referida estrutura de armação que compreende FAU é faujasita, zeólito Y, USY, Deal-Y, UHP-Y, REY, e misturas de dois ou mais dos mesmos, a referida estrutura de armação que compreende MOR é mordenita, TEA- mordenita, EMM-34, UZM-14 e misturas de dois ou mais dos mesmos, sendo que a referida estrutura de armação que compreende MWW é um material da família MCM-22 selecionado do grupo que consiste em MCM-22, PSH-3, SSZ-25, MCM-36, MCM-49, MCM-56, ERB-1, EMM- 10, EMM-10-P, EMM-12, EMM-13, UZM-8, UZM-8HS, UZM-37, MIT-1, ITQ-1, ITQ-2, ITQ-30, e misturas de dois ou mais dos mesmos.
4. Composição de catalisador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o referido óxido de metal mesoporoso é pseudoboemita alumina, sílica amorfa-alumina ou combinações de dois ou mais dos mesmos.
5. Composição de catalisador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a referida composição tem um diâmetro de poro crítico normalizado que varia de 0,4 a 0,9 μm.
6. Composição de catalisador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o referido óxido de metal mesoporoso tem um teor de alumina de 75% a 95% em peso.
7. Composição de catalisador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a razão entre o referido zeólito e o referido óxido de metal mesoporoso está na faixa de 1:99 a 100:0 em peso.
8. Processo para produzir um composto aromático monoalquilado, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de: (a) colocar em contato uma porção de uma corrente que compreende um composto aromático alquilável com uma corrente que compreende um agente alquilante na presença de um catalisador de alquilação sob condições de alquilação para produzir um efluente de alquilação que compreende o referido composto aromático monoalquilado e um composto aromático polialquilado, em que o referido catalisador de alquilação compreende uma primeira composição de catalisador, compreendendo um zeólito e um aglutinante mesoporoso, em que o referido aglutinante mesoporoso é um óxido de metal mesoporoso que tem um diâmetro de partícula maior ou igual a 20 μm em um valor médio da distribuição do tamanho de partícula em uma amostra em que o valor do diâmetro de partícula está a 50% da distribuição cumulativa e um volume de poro menor que 1 cm3/g, em que o referido óxido de metal mesoporoso tem um teor de alumina maior ou igual a 75% em peso, em que a referida composição de catalisador tem uma área superficial menor ou igual a 300 m2/g conforme medido por ASTM D4284.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o referido catalisador de alquilação compreende ainda uma segunda composição de catalisador, em que a referida segunda composição de catalisador compreende um outro zeólito e um outro aglutinante mesoporoso.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um outro aglutinante mesoporoso da referida segunda composição de catalisador é diferente do referido aglutinante mesoporoso da referida primeira composição de catalisador.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a referida primeira composição de catalisador tem uma seletividade ao referido composto aromático monoalquilado maior que a referida seletividade da referida segunda composição de catalisador, e/ou referida primeira composição de catalisador tem uma atividade catalítica que é menor que a referida atividade catalítica da referida segunda composição de catalisador.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o referido zeólito da referida primeira composição de catalisador é igual ou diferente do referido zeólito da referida segunda composição de catalisador, sendo que qualquer um dentre o referido zeólito tem uma estrutura de armação que compreende BEA*, FAU, MOR, MWW e misturas de dois ou mais dos mesmos.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: (b) separar a referida corrente de efluente de alquilação para recuperar uma corrente que compreende o referido composto aromático monoalquilado e uma corrente que compreende o referido composto aromático polialquilado; e (c) colocar a referida corrente em contato que compreende o referido composto aromático polialquilado com uma outra porção da referida corrente que compreende o referido composto aromático alquilável na presença de um catalisador de transalquilação sob condições de transalquilação para produzir um efluente de transalquilação que compreende o composto aromático monoalquilado adicional.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o referido catalisador de transalquilação é uma peneira molecular de poro grande que tem um Índice de Restrição menor que 2, ou um material da família MCM-22.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a referida peneira molecular de poro grande é selecionada do grupo que consiste em zeólito beta, faujasita, zeólito Y, Y Ultraestável (USY), Y Desaluminizado (Deal Y), Y de Terras Raras (REY), Y de Ultra-hidrofóbico (UHP-Y), mordenita, TEA- mordenita, EMM-34, ZSM-2, ZSM-3, ZSM-4, ZSM-12, ZSM-14, ZSM-18, ZSM-20, ZSM-50, MCM-68, ECR-4, ECR-17, ECR-32, ECR-35 e misturas de dois ou mais dos mesmos.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o referido material da família MCM-22 é selecionado do grupo que consiste em MCM-22, PSH-3, SSZ-25, MCM36, MCM-49, MCM-56, ERB-1, EMM-10, EMM-10-P, EMM-12, EMM-13, UZM-8, UZM-8HS, UZM-37, MIT-1, ITQ-1, ITQ-2, ITQ-30 e misturas de dois ou mais dos mesmos.
17. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 16, caracterizado pelo fato de que a referida corrente que compreende o referido composto aromático alquilável é uma corrente impura que compreende ainda impurezas.
18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: (d) fornecer a referida corrente impura a uma zona de leito de proteção que tem um material de leito de proteção disposto no mesmo; e (e) colocar a referida corrente impura em contato com o referido material de leito de proteção sob condições de tratamento para remover pelo menos uma porção das referidas impurezas para produzir uma corrente tratada que compreende um composto aromático alquilável que tem uma quantidade reduzida de impurezas.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de: (f) fornecer um agente alquilante juntamente com a referida corrente impura à referida zona de leito de proteção que tem o referido material de leito de proteção disposto na mesma; e (g) colocar a referida corrente impura e o referido agente alquilante em contato com o referido material de leito de proteção sob condições de tratamento para remover pelo menos uma porção de referidas impurezas e para alquilar pelo menos uma porção do referido composto aromático alquilável para produzir uma corrente tratada, sendo que a referida corrente tratada tem uma quantidade reduzida de impurezas e compreende um composto aromático alquilável e composto aromático monoalquilado adicional.
20. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o referido material de leito de proteção é selecionado do grupo que consiste em uma argila, uma resina, uma alumina ativada, uma peneira molecular e misturas de dois ou mais dos mesmos.
21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a referida peneira molecular é selecionada do grupo que consiste em Linde X, Linde A, zeólito beta, faujasita, zeólito Y, Y Ultraestável (USY), Y Desaluminizado (Deal Y), Y de Terras Raras (REY), Y de Ultra-hidrofóbico (UHP-Y), mordenita, TEA-mordenita, UZM-14, ZSM-3, ZSM-4, ZSM-12, ZSM-14, ZSM-18, ZSM-20 e combinações.
22. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 21, caracterizado pelo fato de que o referido composto aromático alquilável é benzeno.
23. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 22, caracterizado pelo fato de que o referido agente alquilante é etileno, o referido composto aromático monoalquilado é etilbenzeno e o referido composto aromático polialquilado é polietilbenzeno.
24. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 22, caracterizado pelo fato de que o referido agente alquilante é propileno, o referido composto aromático monoalquilado é cumeno e o referido composto aromático polialquilado é poli- isopropilbenzeno.
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