BRPI0616056A2 - processo de fabricação de produtos aromáticos - Google Patents

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Abstract

PROCESSO DE FABRICAçAO DE PRODUTOS AROMATICOS Um processo de fabricação de um composto alquil aromático que compreende contato de um hidrocarboneto aromático alquilável e um composto aromático poli alquila em um sistema de transalquilação para render um composto alquil aromático onde pelo menos uma porção do composto aromático poli alquila foi formada através de contato de um hidrocarboneto aromático alquilável e uma olefina em uma localização que é remota do sistema de transalquilação. O processo ainda pode compreender reação de composto alquil aromático para produzir um ou mais produtos aromáticos.

Description

"PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE PRODUTOS AROMÁTICOS"
A invenção refere-se a um processo de fabricaçãode um composto alquil aromático a partir de um hidrocarbone-to aromático alquilável e um composto poli alquil aromático.
Em certas realizações a invenção ainda refere-se a um pro-cesso de fabricação de um produto aromático através de aindareação de um composto alquil aromático.
Compostos aromáticos podem ser alquilados paraformação de compostos alquil aromáticos, por exemplo, com-postos alquenil aromáticos, compostos fenólicos e/ou outrosprodutos. 0 produto de um sistema de alquilação também podeincluir compostos poli alquil aromáticos que podem ser sub-metidos a transalquilação para renderem compostos aromáticosmono alquilados que então ainda podem ser reagidos para for-mação de compostos aromáticos.
É mostrado na patente US 3 525 776 um processo pa-ra produção de um hidrocarboneto alquenil aromático atravésde alquilação de um hidrocarboneto aromático alquilável se-guida por desidrogenação do resultante composto aromáticomono alquilado. 0 processo mostrado inclui o uso de um rea-tor de alquilação, um reator de transalquilação, e um reatorde desidrogenação. 0 processo prove a separação dos compos-tos aromáticos polialquilados e sua reciclagem para o reatorde transalquilação para conversão dos mesmos em aromáticosmono alquilados, que podem ser apropriadamente submetidos auma etapa de desidrogenação para renderem um composto alque-nil aromático.A patente US 4 169 111 mostra a alquilação de ben-zeno com etileno em uma zona de alquilação. Uma porção dodietil benzeno produzida na zona de alquilação é recicladapara esta zona de alquilação para aperfeiçoar vida de cata-lisador. 0 restante do dietil benzeno e os outros poli etilbenzenos são alimentados para um reator de transalquilaçãopara serem convertidos a etil benzeno.
Um objeto da presente invenção é aperfeiçoar a e-conomia de fabricação de produtos aromáticos. Um outro obje-to da invenção é reduzir a quantidade de hidrocarboneto aro-mático alquilável que é expedida de uma localidade para ou-tra na cadeia de fabricação de produtos aromáticos.
Ainda um outro objeto da invenção é prover um meioatravés do qual olefinas de baixo custo produzidas em certaslocalizações geográficas que são remotas de um sistema dereação de alquil aromático, possam ser economicamente usadascomo uma entrada indireta para o dito sistema de reação al-quil aromática. No presente contexto, um sistema de reaçãode alquil aromático é um sistema que provê reação de compos-tos alquil aromáticos para produção de um ou mais produtosaromáticos.
Assim, de acordo com a invenção, é provido um pro-cesso que compreende contato de um hidrocarboneto aromáticoalquilável e um compostopoli alquil aromático em um sistemade transalquilação para render um composto alquil aromáticoonde pelo menos uma porção do composto poli alquil aromáticofoi formada através de contato de um hidrocarboneto aromáti-co alquilável e uma olefina em uma localização que é remotapara o sistema de transalquilação.
De acordo com uma outra realização da invenção, éprovido um processo que compreende reação de um composto al-quil aromático para render um composto alquenil aromático emum sistema de reação onde pelo menos uma porção do compostoalquil aromático foi formado em um sistema de transalquila-ção através de contato de um hidrocarboneto aromático alqui-lável e um composto poli alquil aromático que foi formado emuma localidade que é remota do sistema de transalquilação.
Ainda de acordo com uma outra realização da inven-ção é provido um processo que compreende reação de um com-posto alquil aromático para render um composto fenólico emum sistema de reação onde pelo menos uma porção do compostoalquil aromático foi formado em um sistema de transalquila-ção através de contato de um hidrocarboneto aromático alqui-lável e um composto poli alquil aromático que foi formado emuma localização que é remota do sistema de transalquilação.
A Fig. 1 é um diagrama esquemático simplificado deuma realização do processo inventivo para fabricação de pro-dutos aromáticos.
0 processo inventivo provê localização economica-mente vantajosa de um sistema de reação alquil aromático re-motamente das fontes das entradas de estoque de alimentaçãode olefina requeridos para a fabricação de sua alimentaçãode alquil aromático. Existem numerosas vantagens que são de-riváveis de localização remota de um sistema de alquilação apartir da localização do sistema de reação alquil aromáticoe/ou remotamente a partir de um sistema de transalquilação.Uma tal vantagem é que a localização de elementos separadosda cadeia de fabricação em localizações baseadas na disponi-bilidade dos vários estoques de alimentação pode prover ouso de estoques de alimentação de custo vantajoso. Assim,por exemplo, um sistema de alquilação pode estar localizadopróximo de fontes de olefinas de custo vantajoso onde taisolefinas de custo vantajoso são usadas como uma entrada dealimentação para um sistema de alquilação, enquanto o siste-ma de reação de alquil aromático está localizado próximo dousuário final do produto do sistema de reação alquil aromá-tico que pode estar em uma localização remota a partir dasfontes da olefina.
0 processo inventivo pode incluir as etapas deprocesso de alquilação de um hidrocarboneto aromático alqui-lável para formar um composto poli alquil aromático seguidopor transalquilação do composto poli alquil aromático paraformar um composto alquil aromático que pode ser seguida porainda uma reação do composto alquil aromático para render umou mais produtos aromáticos. A alquilação pode incluir pas-sagem de uma alimentação, que inclui um hidrocarboneto aro-mático alquilável e uma olefina, para um reator de alquila-ção que provê a produção de um composto poli alquil aromático.
0 hidrocarboneto aromático alquilável da alimenta-ção para o reator de alquilação pode incluir qualquer hidro-carboneto aromático alquilável apropriado incluindo várioscompostos de benzeno substituídos assim como benzeno. Exem-pios de tais hidrocarbonetos aromáticos alquiláveis incluembenzeno, tolueno, etil benzeno, os propil benzenos, os butilbenzenos, os xilenos, os dietil benzenos, os dipropil benze-nos, os dibutil benzenos, e possivelmente hidrocarbonetosalquil aromáticos de maior peso molecular. É preferido parao composto aromático alquilável usado como uma alimentaçãopara o reator de alquilação ser selecionado do grupo de com-postos aromáticos consistindo em benzeno, tolueno, etil ben-zeno, e propil benzeno. Benzeno é o hidrocarboneto aromáticoalquilável mais preferível.
A olefina a ser alimentada junto com o hidrocarbo-neto aromático alquilável para o reator de alquilação podeincluir qualquer monoolefina que seja capaz de reagir com ohidrocarboneto aromático alquilável da alimentação de reatorde alquilação incluindo mono olefinas tendo de dois a cincoátomos de carbono. Exemplos específicos de possíveis olefi-nas incluem etileno, propileno, os butenos, os pentenos, emisturas de qualquer combinação dos mesmos, como, por exem-plo, misturas de etileno e propileno. Assim, a alimentaçãode reator de alquilação pode compreender uma olefina, quepode compreender etileno, ou propileno, ou etileno e propi-Iano. A olefina pode compreender olefinas internas e/ou alfaolef inas. As olefinas internas podem compreender 2—butenoe/ou 2-penteno. As alfa olefinas podem compreender etileno,propileno, e/ou 1-buteno.
Como notado acima, o sistema de alquilação podeincluir um reator de alquilação para receber uma alimentaçãode alquilação; e, ele rende um composto poli alquil aromáti-co. Este reator de alquilação pode ser qualquer aparelhagemapropriada que proporcione contato da alimentação de alqui-lação com um catalisador de alquilação sob condições de rea-ção que são apropriadas para a alquilação de hidrocarbonetosaromáticos alquiláveis da alimentação de sistema de alquila-ção. A aparelhagem pode incluir uma aparelhagem de destila-ção catalitica. Assim, genericamente, o reator de alquilaçãoprovê meios para contato de alimentação de alquilação sobapropriadas condições de reação de alquilação e pode incluirum vaso que define uma zona de reação contendo o catalisadorde alquilação.
Um aspecto do processo inventivo é o hidrocarbone-to aromático alquilável ser alquilado para formar um compos-to poli alquil aromático. Como aqui usado, o termo compostopoli alquil aromático refere-se a uma molécula de benzenosubstituído onde pelo menos dois dos seis átomos de carbonodo anel benzeno têm grupos alquila ligados. Assim, o compos-to poli alquil aromático pode incluir um anel benzeno subs-tituído com dois grupos alquila ou três grupos alquila. Ouso de uma etapa de alquilação que preferencialmente rendecompostos poli alquil aromáticos como oposto a rendendo com-postos mono alquil aromáticos, pode proporcionar significan-te economia, segurança e outras vantagens. Uma tal vantagemé que ela permite a colocação economicamente vantajosa dosistema de alquilação em uma localização que é próxima deestoques de alimentação de olefina embora tais fontes possamser geograficamente remotas de fontes de hidrocarbonetos a-romáticos alquiláveis e as localizações de sistema de reaçãode alquil aromático. 0 processo inventivo provê estas vanta-gens através de redução de quantidade de hidrocarboneto aro-mático alquilável requerida para ser transportada para o si-tio do sistema de alquilação para uso como uma alimentação;desde, o hidrocarboneto aromático alquilável usado é carre-gado com olefina através da reação de alquilação.
Quanto maior o nivel de alquilação da alimentaçãode hidrocarboneto aromático alquilável, menos alimentação dehidrocarboneto aromático alquilável é requerida ser liberadapara o sitio de alquilação e mais olefina que pode sertransportada do sitio de alquilação para o 'sitio de tran-salquilação e o sitio de reação de alquil aromático por meiode transporte do composto poli alquil aromático produzidopelo sistema de alquilação. Para ilustrar isto, é feita ago-ra referência ao esquema da Fig. 1, que mostra uma cadeia defabricação de produto aromático 10 de acordo com uma reali-zação do processo da invenção. Incluído na cadeia de fabri-cação 10 está o sistema de alquilação 12, que provê a alqui-lação do hidrocarboneto aromático alquilável por uma olefi-na. A olefina é alimentada para o sistema de alquilação 12por meio de linha 14, e o hidrocarboneto aromático alquiladoé alimentado para o sistema de alquilação 12 por meio de li-nha 16. O composto poli alquil aromático é gerado a partirde sistema de alquilação 12 e é transportado para um sistemaintegrado 20, que inclui um sistema de transalquilação 22 eum sistema de reação alquil aromático 24, por meio de dispo-sitivos de transporte 26. Um hidrocarboneto aromático alqui-lável é alimentado para o sistema de transalquilação 22 pormeio de linha 28. Uma corrente de produto aromático é geradado sistema de reação de alquil aromático 24 através de linha30. A corrente de produto pode compreender um ou mais produ-tos aromáticos.
É entendido que, em um balanço de material baseadonos rendimentos estequiométricos (ignorando perdas de rendi-mento) através de toda cadeia de fabricação 10, para cadamole de produto aromático foi proporcionado um mol de olefi-na e um mol de hidrocarboneto aromático alquilável são re-queridos. Se a alimentação de hidrocarboneto aromático al-quilável para o sistema de alquilação 12 é alquilada paraformar um composto poli alquil aromático, tal como um com-posto dialquil aromático, ao invés de um composto mono al-quil aromático, então menos moles de hidrocarboneto aromáti-co alquilável serão alimentados para o sistema de alquilação12 para serem alquilados e menos moles de composto mono al-quil aromático serão rendidos a partir de sistema de alqui-lação 12 para cada mol de produto aromático que é produzidopelo sistema integrado 20. Entretanto, a redução na quanti-dade de hidrocarboneto aromático alquilável que é para seralimentado para o sistema de alquilação 12 tem de ser com-pensada por uma igual quantidade molar de hidrocarboneto a-romático alquilável que é alimentado para o sistema de tran-salquilação 22 do sistema integrado 20. Isto ilustra uma dasvantagens do processo da invenção em que a etapa de alquila-ção é utilizada de modo a reduzir a quantidade de hidrocar-boneto aromático alquilável requerida para uso na etapa dealquilação enquanto aumentando a quantidade de olefina pormol de hidrocarboneto aromático alquilável reagido na etapade alquilação, assim, provendo possíveis benefícios econômi-cos através de aperfeiçoamento de potencial de localizaçãode um sistema de alquilação próximo de uma fonte de olefinamas distante de uma fonte de hidrocarboneto aromático alqui-lável. Em uma tal situação, o volume requerido de hidrocar-boneto aromático alquilável para ser liberado para o sistemade alquilação e o volume de composto poli alquil aromáticotransportado do sistema de alquilação são reduzidos pela re-ação de alquilação comparado a quando a etapa de alquilaçãoé essencialmente somente uma reação de monoalquilação.
Para ainda ilustrar as características benéficasdo processo da invenção, novamente é feita referência a Fig.1. No caso onde somente um composto mono alquil aromático érendido a partir do sistema de alquilação 12, estequiometri-camente para cada mol de composto mono alquil aromático ren-dido a partir do sistema de alquilação 12, um mol de olefinae um mol de hidrocarboneto aromático alquilável são reagi-dos, e para cada mol do composto mono alquil aromático que écarregado para o sistema integrado 20 um mol de produto aro-mático é rendido. Isto é tipicamente um resultado desejado;entretanto, com o processo inventivo, é mais desejável ren-der a partir de sistema de alquilação 12 um composto polialquil aromático como oposto a um composto mono alquil aro-mático; e, com tal rendimento de um composto poli alquil a-romático a partir do sistema de alquilação 12, menos hidro-carboneto aromático alquilável é consumido no sistema de al-quilação 12 para prover um dado rendimento total de produtoaromático pela cadeia de fabricação 10. O hidrocarboneto a-romático alquilável restante requerido para o rendimento doproduto aromático é então adicionado através de sua introdu-ção para o sistema de transalquilação 22 do sistema integra-do 20.
Em um exemplo de um desvio em utilização de benze-no, no caso de o sistema de alquilação 12 render dialquilbenzeno, um balanço molar através de cadeia de fabricação 10indica que para cada mol de produto aromático rendido meio1/2) mol de benzeno é alimentado para sistema de alquilação12 junto com um mol de olefina para render meio (1/2) mol dedialquil benzeno. Este meio mol de dialquil benzeno é ali-mentado junto com meio (1/2) mol de benzeno para o sistemade transalquilação 22 pelo que a reação de transalquilaçãoali provê o rendimento de um mol de mono alquil benzeno queé alimentado para o sistema de reação de alquil aromáticoque rende um mol de produto aromático.
Um outro exemplo do desvio de utilização de benze-no é quando o sistema de alquilação 12 rende trialquil ben-zeno. Neste caso, o balanço molar através de cadeia de fa-bricação IOindica que para cada mol de produto aromáticorendido, um-terço (1/3) de mol de benzeno é alimentado parao sistema de alquilação 12 junto com um mol de olefina pararender um-terço (1/3) de mol de trialquil benzeno. Este um-terço de mol de trialquil benzeno é alimentado junto comdois-terços (2/3) de mol de benzeno para o sistema de tran-salquilação 22 pelo que a reação de transalquilação provê orendimento de um mol de mono alquil benzeno que é alimentadopara o sistema de reação de alquil aromático 24 que rende ummol de produto aromático.
Como pode ser discernido a partir da discussão a-cima, para uma dada quantidade de produto aromático produzi-da através da cadeia de fabricação 10, o processo inventivopermite o desvio da utilização de hidrocarboneto aromáticoalquilável de uma localização para outra. Isto é obtido a-través de operação de um sistema de alquilação em um modo deoperação que favorece a produção de compostos poli alquilaromáticos como opostos a compostos mono alquil aromáticos.
Esta carga da molécula de hidrocarboneto aromático alquilá-vel com olefina provê conversão da olefina em uma forma queé mais facilmente transportável e minimiza a quantidade dehidrocarboneto alquilável que é requerida para a reação dealquilação comparado à situação quando somente compostos mo-no alquil aromáticos são produzidos. Assim, uma vantagem doprocesso inventivo é que o sistema de alquilação 12 pode sercolocado em uma localização geográfica que é próxima de fon-tes de olefinas, particularmente próximo de fontes de olefi-nas de baixo custo, mas que são distantes de fontes econômi-cas de hidrocarboneto aromático alquilável ou sistemas dereação de alquil aromático, ou ambos. O sistema de transal-quilação 22 então pode ser colocado em tais localizações ge-ográficas que são mais próximas de fontes econômicas de hi-drocarboneto aromático alquilável ou fontes de demanda deproduto aromático que são remotas a partir das fontes de o-lefinas mencionadas anteriormente.Qualquer catalisador de alquilação apropriado co-nhecido na técnica pode ser usado na etapa de alquilação,mas deve ser reconhecido que muito da técnica ensina a ne-cessidade em sistemas de alquilação convencionais de que ca-talisadores de alquilação sejam seletivos na direção de ren-dimento de hidrocarboneto aromático alquilado singularmente,ou monoalquilação, com uma minimização da quantidade de po-lialquilação que ocorre. Entretanto, para o presente proces-so, contrário aos ensinamentos expressos em muito da técnicaanterior, é desejável que o catalisador de alquilação prefe-rencialmente proporcione a polialquilação de um hidrocarbo-neto aromático alquilável para render um composto poli al-quil aromático. Apropriados catalisadores de alquilação sãomostrados em patentes tais como 3 525 776; US 3 751 504; US3763 259; US 4 169 111; US 4 393 262; US 4 876 408; US 5081 323; US 5 177 280; US 5 243 116; US 5 530 170; e US 6670 517, todas as quais são aqui incorporadas por referência.
Catalisadores de alquilação preferidos para usocomo o catalisador de alquilação do processo inventivo sãoaqueles que são seletivos na direção de rendimento de com-postos poli alquil aromáticos, com um rendimento mínimo deindesejáveis produtos secundários, tais como, por exemplo,oligômeros ou polímeros de etileno, propileno, ou buteno.
Indesejáveis reações secundárias incluem aquelas onde partede uma cadeia lateral alquila se parte e aquelas onde fecha-mento de anel conduzindo a cíclicos tais como indano e inde-nos pode ocorrer.Genericamente, o catalisador de alquilação podeincluir um haleto de hidrogênio, um haleto de boro, um hale-to de metal, por exemplo, os haletos de alumínio, zinco,ferro ou cobre, e um alumino silicato cristalino, todos comodescritos em detalhes nas patentes mencionadas anteriormen-te. Entre os compostos de haleto de metal, compostos catalí-ticos tipo Friedel-Crafts, tal como cloreto de alumínio sãopreferidos. Alguns dos catalisadores de alquilação mais de-sejáveis para uso no processo inventivo compreendem um alu-mino silicato cristalino como pelo menos um de seus compo-nentes. Vários dos tipos apropriados de alumino silicatoscristalinos para uso no catalisador de alquilação da inven-ção são descritos em detalhes nas patentes mencionadas ante-riormente, e eles podem incluir zeólitos de tamanho de porointermediário tendo um índice de restrição na faixa de cercade 1 a cerca de 12 tais como aqueles designados como ZSM-5,ZSM-Ilf ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-48, ZSM-50, ZSM-57. A razão molar de silica-para-alumina do zeólito usado nocatalisador de alquilação pode exceder 12:1, e, preferivel-mente, excede 30:1.
O catalisador de alquilação inclui um catalisadorzeólito ZSM-5 ligado a sílica tal como é descrito na patenteUS 6 670 517, ou um zeólito de tamanho de poro intermediárioque foi tornado seletivo com um material silicoso como des-crito na patente US 5 530 170, ou um zeólito modificado comácido como descrito na patente US 5 243 116, ou um zeólito Ydesaluminado como descrito na patente US 5 177 280, ou umcatalisador zeólito beta como descrito na patente US 5 081 323.
Um aspecto da invenção é direcionado para as con-dições de reação de alquilação sob as quais a alimentação desistema de alquilação, que compreende hidrocarboneto aromá-tico alquilável e uma olefina, é contatada com o catalisadorde alquilação serem tais de modo a preferencialmente prove-rem a polialquilação, como oposto à monoalquilação, do hi-drocarboneto aromático alquilável. No caso da polialquilaçãode um hidrocarboneto aromático alquilável por olefina, con-dições de reação de alquilação incluem uma razão molar rela-tivamente baixa de hidrocarboneto aromático alquilável paraolefina (a razão molar de hidrocarboneto aromático alquilá-vel para olefina é a seguir referida como a "razão de alqui-lação") na alimentação de sistema de alquilação, uma vez queuma baixa razão de alquilação promove a polialquilação dohidrocarboneto aromático alquilável. Nos processos de alqui-lação da técnica anterior, entretanto, é usualmente desejá-vel se ter uma alta razão de alquilação na alimentação desistema de alquilação devido ao efeito de inibição de poli-alquilação de uma alta razão de alquilação. Um exemplo deuma tal razão de alquilação impropriamente alta é um que ex-cede 8,5:1, ou uma razão de alquilação que excede 3:1.
A baixa razão de alquilação da alimentação para aetapa de alquilação pode ainda prover vantagens sobre osprocessos convencionais através de diminuição de custos as-sociados com separação e reciclagem do excesso de hidrocar-boneto aromático alquilável. Também há o potencial para me-nores custos de equipamento do sistema de alquilação devidoàs menores quantidades de hidrocarboneto aromático alquilá-vel que são manuseadas e recicladas.
Embora seja reconhecido que a seletividade do ca-talisador de alquilação na direção de rendimento de um com-posto poli alquil aromático e suas outras propriedades cata-liticas possam influenciar a requerida razão de alquilaçãoda alimentação para o sistema de alquilação, normalmente arazão deve ser tal de modo a promover a polialquilação dehidrocarboneto aromático alquilável, e, tipicamenteela é me-nos que 2,8:1. Para melhor operação do sistema de alquila-ção, entretanto, a razão de alquilação deve ser menos que2,5:1 e, preferivelmente, menos que 2:1. Mais preferivelmen-te, para o melhor rendimento de composto poli alquil aromá-tico, a razão de alquilação é menos que 1,5:1.
Genericamente, o número de moles de olefina quesão reagidos por mol de hidrocarboneto aromático alquilávelna reação de polialquilação pode ser pelo menos 1,5, prefe-rivelmente, o número de moles de olefina reagidos por mol dehidrocarboneto aromático alquilável reagido por ser pelo me-nos 1,8, e, mais preferivelmente, pelo menos ou cerca de 2.
O limite inferior da razão de alquilação é deter-minado por considerações de processo prático levando em con-ta coisas tais como as propriedades de performance do cata-lisador de alquilação e as capacidades de separação do sis-tema de processo e custos associados com as separações decomponentes. Uma razão de alquilação excessivamente baixapode resultar em promoção de indesejável polimerização daolefina. Assim, a razão de alquilação na alimentação de sis-tema de alquilação excede 0,1:1 e, preferivelmente, excede0,2:1. é mais preferido para a razão de alquilação na ali-mentação de sistema de alquilação exceder 0,5:1. Em vista doacima, a razão de alquilação na alimentação de sistema dealquilação pode estar na faixa de cerca de 0,1:1 a cerca de2,8:1, mais especificamente, de 0,2:1 a 2,5:1. Preferivel-mente, a razão está na faixa de 0,5:1 a 2:1.
A reação de alquilação pode ocorrer sob condiçõesde fase liquida ou condições de fase vapor ou condições mis-tas de fase liquida e vapor; contanto, é claro, que as con-dições de reação de alquilação sejam tais que a polialquila-ção do hidrocarboneto aromático alquilável seja induzida. Édesejável minimizar a quantidade de reações de mono alquila-ção que ocorrem enquanto promovendo a quantidade de reaçõesde polialquilação que ocorrem. Em termos direcionais, condi-ções de maior temperatura de reação fovorecerão polialquila-ção e condições de menor temperatura de reação favorecerãomonoalquilação.
Condições típicas de reação de alquilação de fasevapor para a polialquilação de hidrocarboneto aromático al-quilável com olefina podem incluir uma temperatura de reaçãode alquilação na faixa de cerca de 340°C (644° F) a 480°C(896°F), uma pressão de reação de alquilação na faixa decerca de pressão atmosférica a cerca de 20 000 kPa (2900psig) , e uma velocidade espacial horária em peso (WHSV) ba-seada na olefina da alimentação de sistema de alquilação nafaixa de cerca de 0,5 h_1 a cerca de 10 h"1. A razão molar dohidrocarboneto aromático alquilável para olefina é aquelacomo descrito acima. É entendido que as condições de reaçãode alquilação de fase vapor para a polialquilação de um hi-drocarboneto aromático alquilável com outras olefinas podemser diferentes daquelas mostradas acima.
Tipicas condições de reação de alquilação de faseliquida para a poli alquilação de um hidrocarboneto aromáti-co alquilável com uma olefina podem incluir uma temperaturade reação de alquilação na faixa de cerca de 25°C {11°F) a450°C (842°F), uma pressão de reação na faixa de cerca depressão atmosférica a cerca de 20600 kPa (3000 psig), e umavelocidade espacial horária em peso (WHSV) baseada na olefi-na da alimentação de sistema de alquilação na faixa de cercade 0,5 h"1 a cerca de 10 h"1. A razão molar do hidrocarbonetoaromático alquilável para olefina é aquela como descrito a-cima. É entendido que as condições de reação de alquilaçãode fase liquida para a polialquilação de um hidrocarbonetoaromático alquilável com outras olefinas pode ser diferentedaquelas mostradas acima.
É uma característica do processo inventivo o sis-tema de alquilação ser fisicamente remoto do sistema detransalquilação. E, de fato, é este aspecto da invenção quepermite localização física economicamente vantajosa do sis-tema de alquilação próximo das fontes de suprimentos de ole-fina de baixo preço mesmo quando em tais localizações os su-primentos de hidrocarbonetos aromáticos alquiláveis podemser limitados. Assim, exposições aqui com referência à loca-lização do sistema de alquilação como sendo localizado remo-tamente de outros sistemas de processo significa que tipica-mente o sistema de alquilação pelo menos não está em comuni-cação fluida com o sistema de transalquilação ou o sistemade reação de alquil aromático. Uma falta de comunicaçãofluida, assim, não permite a direta transferência do compos-to poli alquil aromático para o sistema de transalquilaçãoou o sistema de reação de alquil aromático, ou para ambos.Ao invés, devido à localização remota do sistema de alquila-ção, seu composto poli alquil aromático tem de ser transfe-rido através de qualquer meio apropriado de transporte paraa localização do sistema de transalquilação que usa o com-posto poli alquil aromático como uma alimentação de transal-quilação.
Aqui é considerado que as referências a localiza-ção remota pode significar que há uma distância separando osistema de alquilação de pelo menos 80 km (50 milhas), mas adistância pode ser maior que 300 km (186 miles) ou mesmomaior que 800 km (497 milhas). Em alguns exemplos, a locali-zação remota pode ser uma distância maior que 1500 km (923milhas).
É contemplado que meios de transporte apropriadosincluem o uso de qualquer um de vários meios ou processospara transporte de um fluido de uma localização física paraoutra localização física, incluindo, por exemplo, o uso decaminhões tanques, barcaças, ou vasos de expedição, tanquesde ferrovias, ou carros tanques que são equipados com vasosque são apropriados para receberem e transportarem fluidos,tubulações e qualquer combinação dos mencionados anterior-mente. No caso do transporte do composto poli alquil aromá-tico através de tubulação, o composto poli alquil aromáticoserá tipicamente liberado para um tanque ou um vaso para es-tocagem do composto poli alquil aromático antes de seu usocomo a alimentação de transalquilação.
o produto de alquilação que é transportado para osistema de transalquilação e usado como uma alimentação detransalquilação compreende um composto poli alquil aromáti-co. o termo composto poli alquil aromático pode incluir oscompostos de dietil benzeno, trietil benzeno, tetra etilbenzeno, penta etil benzeno, hexa etil benzeno, dipropilbenzeno, diisopropil benzeno, tripropil benzeno, triisopro-pil benzeno, tetra propil benzeno, tetra isopropil benzeno,penta propil benzeno, penta isopropil benzeno, hexa propilbenzeno, hexa isopropil benzeno, dibutil benzeno, tributilbenzeno, tetra butil benzeno, penta butil benzeno, e hexabutil benzeno. Os mais comuns destes compostos poli alquilaromáticos, entretanto, são dietil benzeno, trietil benzeno,diisopropil benzeno, e triisopropil benzeno.
A quantidade de composto poli alquil aromático noproduto de alquilação que é usado como a alimentação detransalquilação pode estar na faixa de cerca de 5 porcentoem peso a cerca de 80 porcento em peso, ou mesmo a cerca de90 porcento em peso, ou 95 porcento em peso ou 100 porcentoem peso. É preferido que o teor de composto poli alquil aro-mático do produto de alquilação seja tão alto quanto possí-vel, assim, ele pode estar na faixa de 10 porcento em peso a80 porcento em peso, preferivelmente de 15 porcento em pesoa 80 porcento em peso, e, mais preferivelmente, de 20 por-cento em peso a 75 porcento em peso. Compostos mono alquilaromáticos também podem estar presentes, mas a presença detais compostos não é desejada e, genericamente, tais compos-tos estão presentes em uma quantidade de menos que 75 por-cento em peso do produto de alquilação, preferivelmente, me-nos que 50 porcento em peso, e, mais preferivelmente, menosque 30 porcento em peso.
A etapa de transalquilação inclui passagem de com-posto poli alquil aromáticocom um hidrocarboneto aromáticoalquilável, como descrito anteriormente, como uma alimenta-ção de transalquilação para o reator de transalquilação deum sistema de transalquilação que provê a transalquilaçãodos compostos poli alquil aromáticos do produto de alquila-ção para render compostos mono alquil aromáticos.
Como notado acima, o produto de alquilação prefe-rivelmente inclui uma quantidade substancial de composto po-li alquil aromático. Mais preferivelmente, há um excesso es-tequiométrico do composto poli alquil aromático na alimenta-ção de sistema de transalquilação. Também é preferido mini-mizar a quantidade de compostos olefina que são introduzidosjunto com o composto poli alquil aromático e hidrocarbonetoaromático alquilável para o reator de transalquilação de mo-do a prover-se favoráveis condições de reação de transalqui-lação. Assim, a alimentação de reator de transalquilação de-ve conter uma quantidade imaterial de compostos olefina. Épreferido que a quantidade de olefinas alimentada para o re-ator de transalquilação seja menos que 20 porcento em pesodo peso total da alimentação para o reator de transalquilação.
Como notado anteriormente, o sistema de transal-quilação inclui um reator de transalquilação para receber ocomposto poli alquil aromático e um hidrocarboneto aromáticoalquilável como uma alimentação de transalquilação e renden-do um produto de transalquilação que compreende uma sua mai-or proporção de um composto mono alquil aromático. 0 reatorde transalquilação pode ser qualquer aparelhagem apropriadaque provenha o contato da alimentação de sistema de transal-quilação com um catalisador de transalquilação sob condiçõesde reação que são apropriadas para a transalquilação doscompostos poli alquil aromáticos com hidrocarobnetos aromá-ticos alquiláveis da alimentação de sistema de transalquila-ção. Assim, genericamente, o reator de transalquilação provêmeios para contato de alimentação de transalquilação sob a-propriados condições de reação de transalquilação e pode in-cluir um vaso que define uma zona de reação contendo o cata-lisador de transalquilação.
Aqui é entendido que as referências ao sistema detransalquilação, e, realmente, ao sistema de alquilação e osistema de reação de alquil aromático, pode ou não incluir,uma ou mais seções de separação assim como uma ou mais se-ções de reação e todo equipamento associado ou pertinente.Assim, quando aqui referindo-se ao produto de transalquila-ção é entendido que ele pode ser um efluente de reator detransalquilação que foi submetido a uma separação ou sériesde separações ou uma purificação ou qualquer outra forma deprocessamento de modo a prover um produto que é apropriadopara uso como uma alimentação para o sistema de reação dealquil aromático. Da mesma maneira, as referências aqui atal terminologia como produto de alquilação ou terminologiasimilar devem ser entendidas referirem-se ao próprio efluen-te de reator de alquilação ou a um efluente de reator de al-quilação que pode ter sido sujeito a uma separação ou sériesde separações ou purificação ou qualquer outra forma de pro-cessamento de modo a prover um produto que é apropriado parauso como uma alimentação de transalquilação para o reator detransalquilação do sistema de transalquilação.
Qualquer catalisador de transalquilação apropriadoconhecido na técnica pode ser usado na etapa de transalqui-lação, e é reconhecido que catalisadores que podem ser apro-priadamente usados na alquilação como descrito acima tambémpodem ser apropriadamente usados como um catalisador detransalquilação. Assim, aqueles catalisadores de alquilaçãodescritos acima são também os mesmos catalisadores que podemser usados como os catalisadores de transalquilação. Catali-sadores de transalquilação zeólitos preferidos são descritosem detalhes na patente US 6 670 517.
As condições de reação de transalquilação são si-milares às condições de reação de alquilação dfinidas ante-riormente com a temperatura de transalquilação estando nafaixa de 25°C (77° F) a 480°C (896°F), a pressão de transal-quilação estando na faixa de cerca de atmosférica a cerca de20 000 kPa (2900 psig), e uma velocidade espacial horária empeso (WHSV) baseada na soma do composto poli alquil aromáti-co e uma alimentação de hidrocarboneto aromático alquilávelestando na faixa de 0,5 h-1 a 10 h-1.
Como descrito anteriormente, o composto alquil a-romático pode sofrer ainda processamento ou ainda reações emum sistema de reação de alquil aromático para render um oumais produtos. É um aspecto do processo inventivo que o si-tio da reação do sistema alquil aromático possa estar em umalocalização que é distante e à parte do sitio do sistema dealquilação. É uma característica preferida para o sistema detransalquilação e o sistema de reação de alquil aromáticoserem parte de um sistema integrado no qual eles estão liga-dos ou unidos na mesma localização geográfica de modo que osistema de reação de alquil aromático pode facilmente rece-ber como sua alimentação o produto de transalquilação sem anecessidade transporte de produto de transalquilação por umagrande distância. É preferido que o sistema de transalquila-ção e o sistema de reação de alquil aromático sejam ligadosoperativamente de modo a prover comunicação de fluxo fluidoentre os dois sistemas, e, em particular, uma comunicação defluxo fluido que permita a introdução do produto de transal-quilação no sistema de reação de alquil aromático diretamen-te a partir do sistema de transalquilação.
Específicas realizações de sistemas de reação al-quil aromático incluem sistemas que ainda reagem com compos-tos alquil aromáticos para produção de compostos alquenilaromáticos. Exemplos destes são sistemas de desidrogenaçãoque produzem estireno e hidrogênio, processos tipo SM/Poqueproduzem estireno, e sistemas que produzem alfa metil esti-reno ou p-metil estireno. Outras realizações incluem siste-mas que ainda reagem com compostos alquil aromáticos paraprodução de compostos fenólicos. Exemplos destes são siste-mas que formam hidroperóxido de cumeno e então decompõem ohidroperóxido(s) com um catalisador ácido para produção defenol e acetona, e sistemas que formam hidroperóxido de sec-butil benzeno e então tratam o hidroperóxido(s) com um ácidopara produzir fenol e metil etil cetona.
Em adição, é possível que o composto alquil aromá-tico não sofra ainda processamento. Algumas realizações desistemas de reação de alquil aromático são descritos aindaem detalhes a seguir.
Em uma realização, um sistema de reação de alquilaromático compreende um sistema de desidrogenação que rendeum composto alquenil aromático e hidrogênio. Neste caso, aolefina preferida é etileno; o composto poli alquil aromáti-co preferido compreende dietil benzeno e/ou trietil benzeno;e o produto de transalquilação preferido é etil benzeno. Emum sistema de desidrogenação preferido, o reator de desidro-genação do sistema de desidrogenação pode ser qualquer apa-relhagem apropriada que proporcione contato do produto detransalquilação com um catalisador de desidrogenação e, ge-nericamente, inclui um vaso reator de desidrogenação, quedefine uma zona de reação de desidrogenação e podem conterpartículas de catalisador de desidrogenação que são usual-mente empacotadas juntas para formação de um leito de cata-lisador de desidrogenação.O catalisador de desidrogenação pode ser qualquercatalisador baseado em ferro ou óxido de ferro conhecido quepossa ser apropriadamente usado na desidrogenação de compos-tos alquil aromáticos. Tais catalisadores de desidrogenaçãoincluem aqueles catalisadores que compreendem óxido de fer-ro. 0 óxido de ferro do catalisador de desidrogenação podeestar em qualquer forma e obtido de qualquer fonte ou atra-vés de qualquer processo que proporcione um apropriado mate-rial óxido de ferro para uso no catalisador de desidrogena-ção à base de óxido de ferro. Um catalisador de desidrogena-ção baseado em óxido de ferro particularmente desejável in-clui óxido de potássio e óxido de ferro.
O óxido de ferro do catalisador de desidrogenaçãobaseado em óxido de ferro pode estar em uma variedade deformas incluindo qualquer um ou mais dos óxidos de ferro,tais como, por exemplo, óxido de ferro amarelo (goetita, Fe-OOH), óxido de ferro negro (magnetita, Fe3O4), e óxido deferro vermelho (hematita, F2O3), incluindo hematita sintéti-ca ou óxido de ferro regenerado, ou pode estar combinado comóxido de potássio para formar potássio ferrita (K2Fe2O4), oupode estar combinado com óxido de potássio para formar umaou mais das fases contendo ambos ferro e potássio como re-presentado pela fórmula (K2O)x-(Fe2O3)y.
Catalisadores de desidrogenação baseados em óxidode ferro típicos compreendem de 10 a 98 porcento em peso deóxido de ferro, calculado como Fe2O3, e até 40 porcento empeso de potássio, calculado como K2O. 0 catalisador de desi-drogenação ainda pode compreender um ou mais metais promoto-res que estão usualmente na forma de um óxido. Estes metaispromotores podem ser selecionados do grupo consistindo emSc, Y, La, Mo, W, Ce, Rb, Ca, Mg, V, Cr, Co, Ni, Mn, Cu, Zn,Cd, Al, Sn, Bi, terras raras e misturas de quaisquer dois oumais dos mesmos. Entre os metais promotores, são preferidosaqueles selecionados do grupo consistindo em Ca, Mg, Mo, W,Ce, La, Cu, Cr, V e misturas de dois ou mais dos mesmos.Mais preferidos são Ca, Mg, W, Mo, e Ce.
Descrições de tipicos catalisadores de desidroge-nação baseados em óxido de ferro que podem ser apropriada-mente usados como os catalisadores de desidrogenação podemser encontrados em publicações de patentes que incluem pu-blicação de patente US 2003/0144566 Al; patente US 5 689023; patente US 5 376 613; patente US 4 804 799; patente US4 758 543; patente US 6 551 958 BI; e EP 0 794 004 Bl, todastais publicações de patentes são aqui incorporadas por refe-rência.
O catalisador baseado em óxido de ferro é prepara-do através de qualquer processo conhecido por aqueles versa-dos na tO catalisador de desidrogenação baseado em óxido deferro compreendendo óxido de potássio e óxido de ferro pode,em geral, ser preparado através de combinação de componentesde um composto contendo ferro e um com posto contendo potás-sio, conformando estes componentes para formação de partícu-las, e calcinando as partículas. Os compostos contendo metalpromotor também podem ser combinados com os componentes con-tendo potássio e contendo ferro.Os componentes catalisadores podem ser formados empartículas como extrudados, pelotas, tabletes, esferas, pí-lulas, saddles, trilobos, tetralobos e semelhantes. Um pro-cesso preferido de fabricação de catalisador de desidrogena-ção baseado em ferro é misturando os componentes catalisado-res com água ou um plastificante, ou ambos, e formando umapasta extrudável a partir da qual extrudados são formados.Os extrudados são então secados e calcinados. A calcinação épreferivelmente feita em uma atmosfera oxidante, tal comoar, e em temperaturas ascendentes para 1200°C, mas preferi-velmente de 500°C a IlOO0C, e, mais preferivelmente, de 700°Ca 1050°C.
é reconhecido que o reator de desidrogenação ousistema reator de desidrogenação pode incluir mais de um re-ator de desidrogenação ou zona de reação. Se mais de um rea-tor de desidrogenação simples é usado, eles podem ser opera-dos em série ou em paralelo, eles podem ser operados inde-pendentemente uns dos outros ou sob as mesmas ou diferentescondições de processo.
As condições de desidrogenação podem incluir umatemperatura de entrada de reator de desidrogenação na faixade cerca de 500°C a cerca de 1000°C, preferivelmente, de525°C a 750°C, e, mais preferivelmente, de 550°C a 700°C. As-sim, a primeira temperatura do leito de catalisador de desi-drogenação pode variar de cerca de 500°C a cerca de 1000°C,mais especificamente, de 525°C a 750°c, e, mais especifica-mente, de 550°C a 700°C.A pressão de reação é relativamente baixa e podevariar de pressão de vácuo a cerca.de 172 kPa (25 psia). Avelocidade espacial horária liquida (LHSV) pode estar nafaixa de cerca de 0,01 h"1 a cerca de 10 h_1, e preferivel-mente, de 0,1 h"1 a 2 h"1. Como aqui usado, o termo "veloci-dade espacial horária liquida" é definido como a taxa defluxo volumétrico liquido da alimentação de desidrogenação,por exemplo, etil benzeno, medida em condições normais (istoé, 0°C e 1 kPa absoluta) , dividida pelo volume do leito ca-talisador, , ou o volume total de leitos catalisadores seexistem dois ou mais leitos catalisadores. Quando estirenoestá sendo fabricado através de desidrogenação de etil ben-zeno, é genericamente desejável usar vapor como um diluenteusualmente em uma razão molar de vapor para etil benzeno nafaixa de 0,1 para 20. Vapor também pode ser usado como umdiluente com outros hidrocarbonetos desidrogenáveis.
Em uma outra realização de um sistema de reaçãoalquil aromático, um sistema de desidrogenação que provê de-sidrogenação de um produto de transalquilação para render umproduto estireno pode incluir um assim-chamado sistema deprocesso SM/PO (monômero estireno / óxido de propileno).Neste caso, a olefina preferida é etileno; o composto polialquil aromático preferido compreende dietil benzeno e/outrietil benzeno; e o produto de transalquilação preferido éetil benzeno. Um processo SM/PO provê a oxidação de etilbenzeno, por exemplo, o etil benzeno de um produto de tran-salquilação, com oxigêniopara render hidroperóxido de etilbenzeno que é reagido com propileno para formar óxido depropileno e um subproduto álcool que é processado para pro-duzir um produto estireno.
O processo SM/PO é conhecido na técnica. Na etapade oxidação do processo SM/PO, uma oxidação de fase liquidade etil benzeno em hidroperóxido de etil benzeno ocorre emuma temperatura na faixa de 100 a 160°C, apropriadamente de130 a 150°C, e em uma pressão na faixa de 1 a 4 bar, apro-priadamente de 2 a 3 bar. A oxidação é tipicamente realizadacom ar como a fonte de oxigênio usado para o gás oxidante,mas qualquer fluido que apropriadamente contenha oxigêniotambém pode ser aplicado. O principal subproduto formadoneste estágio de do processo SM/PO é acetofenona, que podeser hidrogenada em 1-fenil etanol, usado na etapa de desi-dratação para produzir estireno.
Na etapa de epoxidação do processo SM/PO, hidrope-róxido de etil benzeno é reagido com propileno para renderóxido de propileno e 1-fenil etanol ou 1-fenil etanol subs-tituído. Em tal etapa de epoxidação, tanto um catalisadorhomogêneo como um catalisador heterogêneo pode ser aplicado.
Como catalisadores homogêneos, compostos molibdênio são fre-qüentemente aplicados, enquanto catalisadores baseados emtitânio sobre um carreador de sílica são freqüentemente usa-dos como catalisadores heterogêneos.
Condições sob as quais epoxidação é realizada sãoconhecidas na técnica e tipicamente incluem temperaturas nafaixa de 75 a 150°C e pressões de até 80 bar com o meio dereação estando na fase líquida. Na etapa de epoxidação, ohidroperóxido de alquil arila é contatado com olefina napresença de um catalisador para obter um composto oxirano ehidroxi alquil arila. Um catalisador que pode ser apropria-damente usado nesta etapa compreende titânio sobre silicae/ou silicato. Um catalisador preferido é descrito em EP-B-345856, a exposição da qual é aqui incorporada por referên-cia. A reação genericamente procede em temperaturas e pres-sões moderadas, em particular em temperaturas na faixa de 0a 200°C, preferivelmente na faixa de 25 a 200°C. A precisapressão não é critica tanto quanto ela seja suficiente paramanter a mistura de reação em uma condição liquida. Pressãoatmosférica pode ser satisfatória. EM geral, pressões podemestar na faixa de cerca de 1 a cerca de IOOxIO5 N/m2.
O efluente da etapa de epoxidação é normlamenteprimeiro submetido a um tratamento de separação para remoçãode óxido de propileno formado, após o que a corrente residu-al, contendo 1-fenil etanol, é apropriadamente submetida aum ou mais ainda tratamentos de separação, inter alia pararemover etil benzeno para reutilização em um estágio anteri-or do processo. A corrente contendo 1-fenil etanol eventual-mente obtida é então submetida à etapa de desidratação.
A desidratação de 1-fenil etanol em estireno étambém conhecida na técnica. Ela pode ser realizada na fasegasosa ou na fase liquida, ou ambas. Apropriados catalisado-res de desidratação incluem, por exemplo, materiais ácidoscomo alumina, alumina alcalina, silicatos de alumínio e zeó-litos sintéticos tipo-H. Condições de desidratação tambémsão conhecidas e usualmente incluem temperaturas de reaçãona faixa de 100 a 210°C para desidratação de fase líquida ena faixa de 210 a 320°C, tipicamente de 280 a 310°C, paradesidratação de fase gasosa. Pressões usualmente variam de0,1 para bar. Produzido a partir da etapa de desidratação dosistema de processo SM/PO é o produto de desidrogenação, in-cluindo estireno.
Em uma outra realização de um sistema de reação dealquil aromático, um sistema de fabricação fenol / acetonaprovê a conversão de um propil benzeno do produto de tran-salquilação para render um produto fenol / acetona que podecompreender fenol ou acetona, ou ambos. Neste caso, a olefi-na preferida é propileno; o composto poli alquil aromáticopreferido compreende diisopropil benzeno e/ou triisopropilbenzeno; e o produto de transalquilação é cumeno. O sistemade fabricação de fenol / acetona pode ser qualquer sistemade processamento conhecido por aqueles versados na técnicaque apropriadamente proporcione a conversão de cumeno a fe-nol. Preferidos, entretanto, são sistemas que provêm a oxi-dação de cumeno em ar para formação de hidroperóxido de cu-meno que é clivado sob condições ácidas para formação de fe-nol e acetona. Assim, o sistema de fabricação de fenol / a-cetona pode incluir duas etapas com uma sendo uma etapa deoxidação e a outra sendo uma etapa de clivagem de hidroperó-xido .
A etapa de oxidação de cumeno é genericamente con-duzida na fase liquida na presença de um meio alcalino e sobcondições de reação de oxidação. Um gás contendo oxigênio,tal como ar, é passado ou borbulhado através de cumeno emcondições de pressão e temperatura de oxidação apropriadas.Genericamente, a temperatura de oxidação está na faixa de40°C a 180°C, e a pressão de oxidação está na faixa de 1 a10 000 kPa (1 a 100 bar) absoluta. Qualquer outro processoque seja conhecido por aqueles versados na técnica e sejaapropriado para uso na oxidação do cumeno a hidroperóxido decumeno pode ser usado, e uma descrição de um tal processo deoxidação apropriado é encontrada na patente US 6 043 399,cuja patente é aqui incorporada por referência.
O hidroperóxido de cumeno que é proporcionado pelaprimeira etapa do sistema de fabricação de fenol / acetona éentão submetido a uma etapa de clivagem de hidroperóxido pe-lo que o hidroperóxido de cumeno é convertido pela reação declivagem catalisada com ácido na presença de um apropriadocomposto ácido. Tipicamente, ácido sulfúrico é apropriadopara catálise de reação de clivagem, mas outros tipos de á-cidos, e mesmo catalisadores heterogêneos sólidos tendo umaatividade ácida, podem ser usados. Genericamente, a tempera-tura de reação de clivagem está na faixa de 40°C a 180°C, ea pressão de reação de clivagem está na faixa de 1 a 10 000kPa (100 bar) absoluta.
Qualquer processo que seja conhecido por aquelesversados na técnica e que seja apropriado para a clivagem dehidroperóxido de cumeno pode ser usado para a segunda etapado sistema de fabricação de fenol / acetona. Exemplos de vá-rios processos que podem ser apropriadamente usados incluemaqueles descritos na patente US 4 490 565; patente US 4 567304; patente US 5 371 305; e patente US 6 225 513, todas asquais são aqui incorporadas por referência.Um produto fenol / acetona é produzido a partirdo sistema de fabricação de fenol / acetona. Como aqui usa-do, o termo produto fenol / acetona é pretendido referir-sea qualquer uma ou mais das correntes de produto resultantesda etapa de clivagem catalisada com ácido de hidroperóxidode cumeno do sistema de fabricação de fenol / acetona e podeincluir a inteira corrente de efluente de reação de cliva-gem, que compreende ambos fenol e acetona, ou correntes deproduto individual resultantes da separação dos vários com-ponentes da corrente de efluente de reação de clivagem paraprover uma corrente de produto fenol, ou uma corrente deproduto acetona, ou outras correntes, tal como uma correntede resíduo.
Em uma outra realização, algum ou todo o cumenopode ser substituído por sec-butil benzeno. O resultanteproduto aromático pode compreender fenol, e uma ou mais dascorrentes de produto adicionalmente pode compreender metiletil cetona e acetona. Neste caso, a olefina preferida é 1-buteno e/ou 2-buteno; o composto poli alquil aromático pre-ferido compreende poli butil benzeno; e o produto de tran-salquilação preferido é sec-butil benzeno.
O processo inventivopode compreender uso de umsistema de alquilação para reação de um primeiro hidrocarbo-neto aromático alquilável e uma olefina sob apropriadas con-dições de reação de alquilação para pelo que formar um pro-duto de alquilação compreendendo uma quantidade significantede um composto poli alquil aromático. Um sistema de transal-quilação é usado para reagir um segundo hidrocarboneto aro-mático alquilável e um composto poli alquil aromático sobapropriadas condições de reação de transalquilação para peloque formar um produto de transalquilação compreendendo umcomposto aromático. Um sistema de desidrogenação pode serusado na desidrogenação de produto de transalquilação parapelo que render um produto de desidrogenação. O sistema dedesidrogenação do processo inventivo ainda pode ser locali-zado em uma localização remota do sistema de alquilação, e osistema de transalquilação pode ser acoplado com o sistemade desidrogenação, e, assim, o sistema de transalquilação éseparado do sistema de alquilação. 0 primeiro e segundo hi-drocarbonetos aromáticos alquiláveis podem compreender ben-zeno.
O processo inventivo pode compreender passagem deuma alimentação de alquilação compreendendo benzeno e etile-no para um sistema de alquilação através do que um produtopoli etil benzeno é rendido que compreende poli etil benzenocuja etapa é seguida pela passagem de benzeno e produto polietil benzeno como uma alimentação de transalquilação para umsistema de transalquilação através do qual um produto detransalquilação que compreende etil benzeno é rendido. Oproduto de transalquilação é então passado como uma alimen-tação de desidrogenação para um sistema de desidrogenaçãoatravés do qual um produto estireno é produzido que compre-ende estireno. Esta realização da invenção ainda pode inclu-ir o transporte do produto poli etil benzeno através de mei-os de transporte para o sistema de transalquilação que estálocalizado em uma localização remota do sistema de alquila-ção onde a etapa de transalquilação é realizada. 0 sistemade transalquilação também pode ser acoplado com o sistema dedesidrogenação, e, assim, o sistema de transalquilação podeser separado do sistema de alquilação.
o processo inventivo pode compreender um processode fabricação de um composto vinil aromático a partir de umprimeiro hidrocarboneto aromático alquilável e uma olefinaatravés de provimento de uma alimentação de alquil aromáticopara uso em uma unidade de desidrogenação de alquil aromáti-co que está localizada em uma localização remota de uma uni-dade de poli alquilação, onde a unidade de desidrogenaçãoalquil aromática está acoplada com uma unidade de transal-quilação. Este processo compreende alquilação do dito pri-meiro hidrocarboneto aromático alquilável sob condições dereação de polialquilação para pelo que formar um produto po-li alquil aromático, compreendendo uma quantidade signifi-cante de compostos poli alquil aromáticos. 0 produto polialquil aromático é transportado para a localização remotaonde ele é utilizado como uma alimentação de transalquilaçãopara a unidade de transalquilação, que pelo que rende a ali-mentação alquil aromática, e a alimentação alquil aromáticaé utilizada como uma alimentação de desidrogenação para aunidade de desidrogenação de alquil aromático, que pelo querende um produto de desidrogenação.
Variações, modificações e adaptações razoáveis po-dem ser feitas dentro do escopo da exposição descrita e asreivindicações apostas sem se fugir do escopo da invenção.

Claims (10)

1. Processo, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:contato de um hidrocarboneto aromático alquilávele um composto poli alquil aromático em um sistema de tran-salquilação para render um composto alquil aromático,onde pelo menos uma porção do composto poli alquilaromático foi formado por contato de hidrocarboneto aromáti-co alquilável e uma olefina em uma localização que é remotado sistema de transalquilação.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de ainda compreender reação de com-posto alquil aromático para render um composto alquenil aro-mático.
3. Processo, de acordo com as reivindicações 1 ou-2, CARACTERIZADO pelo fato de que a reação ainda compreendeuma reação de desidrogenação rendendo o composto alquenilaromático e hidrogênio.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de ainda compreender reação de com-posto alquil aromático para render um composto fenólico.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1-4, CARACTERIZADO pelo fato de que o hidrocar-boneto aromático alquilável compreende benzeno.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1-5, CARACTERIZADO pelo fato de que a olefinacompreende etileno.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1-5, CARACTERIZADO pelo fato de que a olefinacompreende propileno.
8. Processo, de acordo com as reivindicações 2 ou 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de transalquila-ção está em comunicação fluida com o sistema de reação ondea reação é ainda realizada.
9. Processo, CARACTERIZADO pelo fato de compreender :reação de um composto alquil aromático para renderum composto alquenil aromático ou um composto fenólico,onde pelo menos uma porção do composto alquil aro-mático foi formada em um sistema de transalquilação atravésde contato de um hidrocarboneto aromático alquilável e umcomposto poli alquil aromático que foi formado em uma loca-lização que é remota a partir do sistema de transalquilação.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9,CARACTERIZADO pelo fato de que a reação compreende uma rea-ção de desidrogenação que rende o composto alquenil aromáti-co e hidrogênio.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7759524B2 (en) * 2007-12-21 2010-07-20 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for producing phenol and methyl ethyl ketone
CN108424784A (zh) * 2018-04-17 2018-08-21 连云港鹏辰特种新材料有限公司 一种从混合碳十重芳烃中连续分离芳烃增塑剂的方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3525776A (en) * 1968-11-12 1970-08-25 Universal Oil Prod Co Alkylation-dehydrogenation process
US3763259A (en) * 1971-12-15 1973-10-02 Universal Oil Prod Co Process for producing paradiisopropylbenzene
US3751506A (en) * 1972-05-12 1973-08-07 Mobil Oil Corp Vapor-phase alkylation in presence of crystalline aluminosilicate catalyst
US3751504A (en) * 1972-05-12 1973-08-07 Mobil Oil Corp Vapor-phase alkylation in presence of crystalline aluminosilicate catalyst with separate transalkylation
US4316997A (en) * 1976-02-23 1982-02-23 Varen Technology Alkylation process and apparatus useful therein
US4117026A (en) * 1976-05-12 1978-09-26 Mobil Oil Corporation Selective production of para dialkyl substituted benzenes
PL199748A1 (pl) * 1976-07-19 1978-04-24 Mobil Oil Corp Sposob selektywnego wytwarzania p-dwualkilobenzenow
US4169111A (en) * 1978-02-02 1979-09-25 Union Oil Company Of California Manufacture of ethylbenzene
JPS6021571B2 (ja) * 1978-05-16 1985-05-28 東亜燃料工業株式会社 エチルベンゼンの製造法
US4393262A (en) * 1978-12-14 1983-07-12 Mobil Oil Corporation Production of isopropylbenzene
DE3039760A1 (de) * 1980-10-22 1982-05-27 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von ethylbenzol in heterogener phase
US4375574A (en) * 1980-12-22 1983-03-01 Shell Oil Company Process for transalkylating benzene and dialkylbenzene
US4567304A (en) * 1983-04-05 1986-01-28 General Electric Company Process for preparing acetone and phenol
US4490565A (en) * 1983-05-06 1984-12-25 Mobil Oil Corporation Production of phenol
US4876408A (en) * 1986-12-19 1989-10-24 Union Oil Company Of California Alkylation process using a catalyst having an increased selectivity for monoalkylation
US4758543A (en) * 1987-07-01 1988-07-19 The Dow Chemical Company Dehydrogenation catalyst
US4804799A (en) * 1987-08-28 1989-02-14 The Dow Chemical Company Dehydrogenation catalyst
US5243116A (en) * 1987-11-23 1993-09-07 The Dow Chemical Company Alkylation of aromatic compounds
US5081323A (en) * 1987-12-17 1992-01-14 Chevron Research And Technology Company Liquid phase alkylation or transalkylation process using zeolite beta
FR2648129B1 (fr) * 1989-06-07 1991-10-31 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'alkylbenzenes utilisant des catalyseurs a base de zeolithe y desaluminee
US5371305A (en) * 1992-12-31 1994-12-06 Hercules Incorporated Process for producing phenol from cumene
US5376613A (en) * 1993-05-04 1994-12-27 The Dow Chemical Company Dehydrogenation catalyst and process for preparing same
US5530170A (en) * 1993-05-28 1996-06-25 Mobil Oil Corporation Ethylbenzene alkylation with ethylene to produce para-diethylbenzene
US6043399A (en) * 1994-08-08 2000-03-28 Rhodia Chimie Process for the preparation of cumene hydroperoxide
AU696088B2 (en) * 1994-12-14 1998-09-03 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Large particle dehydrogenation catalyst and process
RU2141938C1 (ru) * 1996-12-15 1999-11-27 ООО "Илла Интернешнл", Лтд. Энергосберегающий и высокоселективный способ получения фенола и ацетона (процесс иф-96)
DE19814080A1 (de) * 1998-03-30 1999-10-07 Basf Ag Katalysator zur Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere zur Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol, sowie Verfahren zu seiner Herstellung
US6670517B1 (en) * 2000-08-24 2003-12-30 Exxon Mobil Chemical Patents Inc. Process for alkylating aromatics
TWI267401B (en) * 2002-01-30 2006-12-01 Shell Int Research A catalyst, its preparation and its use in a dehydrogenation process

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