CN1102562C - 烯烃骨架异构化方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于C4-C15烯烃异构化的方法，该方法为将具有第一种骨架分布的C4-C15烯烃在烷基化反应条件下与芳香化合物进行反应生成烷基化的芳香产物；将该烷基化的芳香产物在脱烷基反应条件下进行脱烷基生成脱烷基的产物，该脱烷基产物含有所说芳香化合物和与烷基化反应中的烯烃相应的、并具有不同于所述第一种骨架分布的第二种骨架分布的烯烃。烷基化和脱烷基反应使用酸性催化剂例如分子筛，并且可以在直通式固定床或在催化蒸馏反应器中进行。
Description
发明背景
发明领域
本发明涉及烯烃骨架异构化的方法。更具体地说涉及有机芳香化合物的烷基化和脱烷基反应以将直链烯烃转化为支链烯烃(本发明称异构烯烃或叔烯烃)，并且从链烷烃中分离出烯烃的方法。
相关技术
在燃料和化学工业中，烯烃骨架异构化是一个重要的反应。例如，由正丁烯生产异丁烯和由正戊烯生产异戊烯已成为工业生产异构烯烃的方法。由于正戊烯的辛烷值比异戊烯低，因此在汽车燃料生产中正戊烯的异构化是非常有用的。正丁烯和正戊烯异构化为异构烯烃曾用于生产含氧化合物，如甲基叔丁基醚(MTBE)和甲基叔戊基醚(TAME)，它们对于重整汽油(RFG)的配方变得越来越重要。醚类可以用作汽油辛烷值的改进剂，并且可以减少有害气体的排放量。
一般情况下，没有简单的方法从链烷烃中分离烯烃和将直链烯烃转化为支链烯烃。目前生产高纯度的异构烯烃(主要为叔烯烃)主要是采用“冷酸”方法，即：硫酸抽提，从烯烃混合物中分离叔烯烃，但一般方法中使用的硫酸都不利于环保，而且这种方法也不是特别经济。
美国专利USP 3,121,124(Shell)描述了采用醚化方法从混合物料中提取叔烯烃，然后进一步进行醚分解，以回收基本纯的叔烯烃。涉及醚分解的其他方法在美国专利USP 4,447,668(CR&L)；4,551,567(CR&L)；和4,691,073(Exxon)中有所描述，但这些方法主要是从链烷烃和直链烯烃中分离异构烯烃，而得不到直链烯烃。象分离异构烯烃那样分离直链烯烃比较困难，因为物料中直链烯烃浓度低，没有一个合适的方法能够经济地将直链烯烃转化为异构烯烃。
常规的固定床直通式烯烃异构化受到化学平衡限制，因此限制了异构烯烃的实际可获得的量。该异构化反应一般使用酸性催化剂如分子筛等。
骨架异构化反应通常在酸性催化剂上进行，如氟化氧化铝，SAPO(磷酸硅铝)，ALPO(磷酸铝)，镁碱沸石，硅酸铝，沸石，粘土等。人们已经知道，镁碱沸石和ZSM-35是正丁烯骨架异构化为异丁烯的择形性沸石催化剂。进行异构化反应的最优选的方式是气相固定床操作法，其中将非均相的酸性催化剂装在一个管式反应器中，在有效进行骨架异构化反应的温度下，让烯烃蒸汽通过催化剂床层。通常烯烃的双键异构化比骨架异构化更容易，因此所要求的双键异构化的反应温度比骨架异构化的反应温度低得多。
烷基芳香化合物的烷基骨架异构化与烯烃异构化不同，如丁苯的丁基异构化，是另一种异构化反应。R.M.Roberts等(JACS Vol81，640，1959)对丁苯的2-丁基和异丁基之间在丁基与苯环间的键不断开的情况下的结构异构化进行了解释，证明通过酸催化反应可以使2-丁基苯，异丁基苯和叔丁基苯之间互相转化，平衡混合物中只含有少量的叔丁基苯，这可能是因为叔丁基苯的正碳离子的高度不稳定性的结果。丁基异构化经历两种中间体，烷基芳香化合物首先和催化剂的酸性部位相互作用形成一种σ-键的络合中间体化合物，然后转化成甲基桥π-键的络合中间体化合物。
在烯烃骨架异构化的常规方法中，所使用的催化剂都存在着因催化剂的表面和孔道沉积大量的炭物质(焦炭)而使催化剂快速失活的问题，因此无论何种催化剂，都存在初期的快速失活。因为催化剂的这种初期的快速失活及其它竞争反应的存在，骨架异构化反应在低于350℃时不发生。由于烯烃物料中除烯烃外通常还含有少量二烯烃和炔烃，更加速了催化剂的失活，因此必须进行催化剂的频繁再生。为了克服烯烃异构化反应速度慢的问题，必须提高反应温度，这又导致了催化剂的更快速失活并且通常增强了裂解反应生成不想要的轻组分。因此，必须进行催化剂的再生或更换新催化剂。事实上，通常催化剂的再生周期是一个方法能否商业应用成功的重要因素之一。有机芳香化合物与烯烃的烷基化反应以生产各种烷基化产物得到了广泛的实施，并且可以使用各种酸性催化剂来完成。在完成所述反应的最好的催化剂中，沸石催化剂是已知的，参见美国专利USP 4,169,111(Unocal)；4,301,310(Mobile)；4,798,816(Unocal)；4,876,408(Unocal)；4,891,458(Chevron)；4,849,569(CR&L)；5,446,223(CR&L)。
脱烷基反应是比较成熟的技术。T.Takahashi等(Kinetics&Catalysts(动理学和催化剂)(IV)291)在氧化硅-氧化铝催化剂上进行了叔丁基有机芳香化合物如叔丁基苯，对叔丁基甲苯和对叔丁基乙苯的气相脱烷基反应。对叔丁基甲苯的脱烷基反应是在Y-沸石催化剂上进行的。P.Andreu等(J of Catalysts.Vol.21，225，1971)研究了三种丁基苯异构体在氧化硅-氧化铝催化剂上的脱烷基反应的反应活性。其反应活性下降顺序为叔丁基苯，2-丁基苯，正丁基苯。其中叔丁基苯在180-360℃下的脱烷基反应只生成异丁烯的烯烃产物。
2-丁基苯在低于400℃和高于400℃的脱烷基反应机理是不同的。在低于400℃下，脱烷基反应的烯烃产物几乎不含有异丁烯。D.Farcasiu(J Org.Chem.，Vol.44，No.13，1979)研究了酸催化烷基苯化合物如甲苯、乙苯、异丙苯和叔丁基苯的脱烷基反应。烷基有机芳香化合物的脱烷基反应通常要连续生成两种中间体。第一种中间体(电荷离域的苯环离子)是由烷基有机芳香化合物的苯环质子化产生的。该中间体分解成苯和烷基正碳离子(第二个中间体)。该第二个中间体通过或不通过骨架异构化分解为烯烃产物。所述第一个中间体与R.M.Roberts所提出的2-丁基苯和异丁基苯的丁基的相互转化的中间体是一致的，因此上述R.M.Roberts和D.Farcasiu的研究工作可以解释本发明所公开的通过连续的烷基化和脱烷基反应将直链烯烃转化为异构烯烃的反应机理。
美国专利USP 4,499,321公开了用分子筛催化剂将二烷基苯混合物中的1，4-二烷基苯选择性地进行脱烷基的方法。该方法可用于生产间和对甲苯酚。将间和对甲苯酚混合物与异丁烯进行烷基化生成叔丁基甲苯酚异构体混合物，通过蒸馏进行分离。将分离后的异构体进行脱烷基得到间和对甲苯酚。
在《烃加工》，P51-52，8/1987中M.Miranda描述了通过苯酚与异丁烯进行选择性烷基化反应，再进行脱烷基反应回收异丁烯的方法，从C4混合物中分离出了纯的异丁烯。
上面提到的很多公开方法都适用于催化蒸馏反应。在催化蒸馏和反应蒸馏中，反应体系的各个组分，通过使用催化剂构件作为该蒸馏构件，可同时得到蒸馏分离。该体系分别在美国专利USP4,215,011(CR&L)；4,232,177(CR&L)；4,242,530(CR&L)；4,250,052(CR&L)；4,302,356(CR&L)；4,307,254(CR&L)中得到描述。
本发明提供一种从链烷烃中分离烯烃的方法。其优点在于烷基化的芳香化合物产物的脱烷基能生产理想的烯烃异构体的混合物，该混合物能容易地与有机芳香化合物分离。该优点来自于所述烯烃和所述有机芳香化合物的差别较大的沸点。
没有文献提到利用有机芳香化合物的烷基化和脱烷基进行烯烃的骨架异构化，也没有文献提到在链烷烃存在下进行烯烃与有机芳香化合物的反应，烷基化的物料的分离，烷基化物料的脱烷基，及骨架异构化的烯烃的回收。
发明概述
广义地说，本发明涉及C4-C15烯烃骨架异构化的方法，该方法的具体内容为将具有第一种骨架分布的至少一种C4-C15烯烃在烷基化反应条件下与有机芳香化合物进行反应生成烷基化的有机芳香化合物产物，然后将该烷基化的有机芳香化合物产物在脱烷基反应的条件下进行脱烷基生成脱烷基产物，该脱烷基产物含有所说芳香化合物和与烷基化反应中的烯烃相应的、并具有不同于所述第一种骨架分布的第二种骨架分布的烯烃。用于烷基化的烯烃在烷基化/脱烷基反应中被异构化。
术语“骨架分布”是指一个给定的烯烃的支链和直链异构体的相对的组成。例如，烷基化反应的C4物料可能只含有1-丁烯和2-丁烯，于是其骨架分布为0％支链烯烃和100％直链烯烃，在脱烷基反应后，为50％叔丁烯和平衡量的1-丁烯和2-丁烯，因此该脱烷基后的烯烃的骨架分布为50％支链烯烃和50％直链烯烃。
烷基化反应优选在使存在的烯烃基本上达到100％转化的条件下进行。由于烯烃通常以含有烷烃和烯烃的脂族物料的部分存在，烷基化的作用就是将烯烃与其它物料分离。在烷基化反应的步骤中，尽管进料中只含有直链烯烃，但在烷基化反应温度下存在烷基的骨架重排，因此烷基化的有机芳香化合物中既含有支链烷基又含有直链烷基。
在烷基化和脱烷基步骤中都使用酸性催化剂。分子筛在该两种反应中是优选的催化剂，沸石是更优选的催化剂。
从脱烷基反应产物中可以回收有机芳香化合物并可以将其再循环到烷基化单元中重复该过程。同样直链烯烃也可以回收并循环进行烷基化或脱烷基反应。回收含有部分异构烯烃的叔烯烃和从烯烃混合物中分离所述叔烯烃的方法是如上所述的将烯烃混合物与C1-C8醇反应，使叔烯烃选择性地反应生成醚。未反应的烯烃与醚可以容易地分离，并可用于再循环进行烷基化反应及其它反应。
烷基化和脱烷基反应既可以其中一个反应也可以两个反应都在直通式固定床或催化蒸馏反应器中进行，应用合适的酸性催化剂如含铝材料，例如，氧化铝和包括沸石的分子筛。烷基化物的脱烷基反应可以在使用与烷基化反应相同或类似的催化剂上进行，即酸性催化剂例如沸石。脱烷基反应的条件比烷基化条件更苛刻，但在该二种反应中可能会有逆反应。因此通过催化蒸馏是有利的，原因是反应产物在产生的同时与未反应物分离，并且蒸馏可以进行以使反应进料停留在催化蒸馏构件床层区内(烷基化反应时，有机芳香化合物停留在催化剂床层区，烷基化的产物被蒸馏出；脱烷基反应时，烷基化产物停留在催化剂床层区，有机芳香化合物和烯烃被蒸馏出)。
在一种具体实施方式中采用催化蒸馏反应器进行有机芳香化合物的烷基化反应，原料中含有烷烃，直链烯烃和/或支链烯烃，沸石为催化剂，其中在催化蒸馏反应器中一部分烯烃达到约100％的转化为烷基芳香化合物，而通过蒸馏使一部分未反应烯烃，烷烃和部分过量的有机芳香化合物与烷基化的产物进行分离。分离的由烷基化的芳香化合物产物和部分有机芳香化合物组成的混合物通过固定床催化脱烷基反应器以制备支链烯烃。已发现所述烯烃产物中支链烯烃的含量与常规烯烃异构化方法相当或比其更高。
在另一种具体实施方式中，叔烷基芳香化合物的脱烷基反应是在一个催化固定床反应器中进行的。当脱烷基反应的温度相对较低时，烯烃产物主要由支链烯烃组成，这表明几乎没有支链烯烃异构为直链烯烃或进料中的烷基芳香化合物的叔烷基骨架重排变成直链烷基。然而，随着脱烷基反应温度的提高，烯烃产物中的直链烯烃的含量也逐渐增加，这表明不仅增加了叔烯烃的骨架异构化变成直链烯烃，而且也增加了叔烷基骨架异构化为直链烷基。
优选的是将未脱烷基的物料与烯烃分离，再循环到脱烷基反应区；将与烯烃分离的有机芳香化合物再循环到烷基化反应区。
附图的简要说明
图1为烷基化反应，脱烷基反应以及烯烃回收的一种具体实施方式的示意图。
图2为叔烯烃的选择性反应及烷基化/脱烷基反应的一种具体实施方式的示意图。
图3为烷基化反应，脱烷基反应和通过异构烯烃的选择性醚化进行异构烯烃分离的一种具体实施方式的示意图。
图4为本发明进行异构烯烃分离的流程图。
本发明的详细描述
反应物：烯烃优选的是C4-C10烯烃，更优选的是C4-C8烯烃，包括正构和异构烯烃。例如，合适的烯烃是丁烯，异丁烯，1-戊烯，1-己烯，2-己烯，2，3-二甲基-1-戊烯，1-辛烯，1-壬烯，1-葵烯，十二烯等。如上所述，特殊情况下使用的是富含直链烯烃物料，在反应中将其转化为相应的异构烯烃。
优选的芳香化合物是在蒸馏塔反应器压力条件下的有机芳香化合物。该有机芳香化合物包括单环和多环的6-20个碳原子的有机芳香化合物，所述6-20个碳原子可以带有不影响烷基化反应的取代基，这些取代基包括卤素(Cl，Br，F，I)，OH，1-10个碳原子的烷基、环烷基、芳烷基和烷基芳基。合适的有机芳香化合物包括苯、二甲苯、甲苯、苯酚、甲苯酚、乙苯、二乙苯、萘、茚、溴化苯、1，2-二氢化萘等。在本发明中优选的一组化合物是苯、二甲苯、甲苯、苯酚和甲苯酚，更优选的是苯、二甲苯和甲苯。有机芳香化合物混合物和烯烃混合物都可以用作本发明的原料，二者之一或二者可以是相对纯的进料。烷基化反应
在烷基化反应中，有机芳香化合物与烯烃的摩尔比可以在1∶1到100∶1的范围内，优选在2∶1到50∶1的范围内，更优选在约2∶1到10∶1。
烷基化反应在酸性催化剂存在下进行。优选的催化剂是β-沸石、Y-沸石、镁碱沸石、丝光沸石、ZSM-5、ZSM-11、固载化磷酸(SPA)、酸性树脂等。脱烷基反应
烷基化的产物的脱烷基反应可以在酸性催化剂存在下进行。优选的催化剂是分子筛，纯化的酸性天然粘土和无定型硅酸铝。优选的分子筛催化剂是一，二或三维的中孔到大孔(3.50-7.6，优选为3.50-7.5)分子筛，如镁碱沸石、SAPO-11、SAPO-35、ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-57、β-沸石、Y-沸石和pentasil型沸石。
脱烷基反应可以在气相或气液两相中通过使用固定床和催化蒸馏塔反应器进行。脱烷基反应器的进料可以是纯烷基化物或烷基化物与有机芳香化合物如苯，二甲苯，甲苯或烷烃的混合物。因为脱烷基反应是吸热反应，所以稀的烷基化物有利于达到高的转化率，除非采用带有中间再加热的多级反应器系统，或更复杂的反应器，如管式或片式热交换反应器。脱烷基的产物是烯烃和有机芳香化合物。脱烷基反应的烯烃产物由烯烃异构体组成，其中叔烯烃可以选择性地与醇、水、羧酸或有机芳香化合物反应。其余的直链烯烃循环到烷基化反应器或脱烷基反应器中，再转化为叔烯烃。
脱烷基反应的温度范围为180-550℃，优选为200-450℃。一般来说，低压有利于脱烷基反应。压力范围为常压-350psig(磅/平方英寸)，优选为常压-150psig。
烷基芳香化合物可以是纯的或与各种有机芳香化合物或烷烃的混合物。根据烷基芳香化合物的混合物中的成分，选择合适的催化剂和操作条件，可以得到纯的或基本纯的叔烯烃，基本纯的直链烯烃或烯烃异构体的混合物的烯烃产物。
本发明的烷基化反应可以在常压到高压下进行，如1-40个大气压。在反应器蒸馏塔中，温度将随着局部成分，即沿蒸馏塔的任意给定点的成分而变化。此外，沿塔的温度就象在任何蒸馏塔中一样，最高温度在塔底，塔柱温度在一定塔压下是所选定点的成分的沸点。另外，反应放热不能改变塔温，仅能引起更多的汽化。然而，上述塔温一般在50℃-混合物的临界温度范围内，优选为在1-20大气压下，70-300℃。
如果脱烷基反应的进料由不同烷基芳香化合物组成，其中所述烷基由叔-、2-、异-和正烷基组成，根据脱烷基反应的目的或烯烃产物的应用，脱烷基反应可以选择性或非选择性地进行。在给定催化剂下，低温有利于叔烷基芳香化合物选择性地脱烷基生成叔烯烃。另一方面，高温有利于非选择性脱烷基生成含有不同烯烃异构体的混合烯烃产物。例如，如果一部分烷基芳香化合物是由含有叔烷基的化合物组成时，可以在低温下进行脱烷基反应生产纯的或基本上纯的叔烯烃。重要的是脱烷基反应不能在过高的温度下进行，因为由于部分叔烯烃产物或烷基芳香化合物中叔烷基的骨架重排，使得烯烃产物中含有直链烯烃。其余未转化的烷基芳香化合物在较高温度下的脱烷基反应产生混合的烯烃异构体的烯烃产物，其组成为近似平衡分布。脱烷基反应的最佳温度取决于烷基化物上的烷基和所使用的催化剂。例如，当使用镁碱沸石作为催化剂进行叔丁基甲苯的脱烷基反应时，理想的脱烷基温度是低于约570°F。在给定酸性催化剂条件下，叔烷基芳香化合物的脱烷基反应温度比2-烷基芳香化合物的脱烷基反应温度低。叔烷基芳香化合物的脱烷基反应可以在温和的酸性催化剂上进行。
前面提到的R.M.Roberts和D.Farcasiu的工作可以用于解释通过本发明公开的连续的烷基化/脱烷基反应进行直链烯烃异构化生产异构烯烃的反应机理。这两种连续的反应可以一步完成或二步完成。如果烷基化反应在高温和低压下进行，那么在催化反应区可能同时发生烷基化反应、脱烷基反应和烯烃的异构化，结果一步获得反应产物为烯烃的异构体混合物。但是，如果烷基化反应在低温和高压下进行，而脱烷基反应在高温和低压下进行，那么二步反应可以得到同样的产物。
脱烷基反应产物是异构烯烃和直链烯烃的混合物，其中可以采用现有技术分离异构烯烃(支链烯烃)，如抽提蒸馏和选择性醚化反应。在选择性反应方法中，分离所述混合物中的异构烯烃是将异构烯烃与一系列反应物反应而达到。由于异构烯烃比直链烯烃具有更高的反应活性，混合物中的异构烯烃可以与醇、水、羧酸和有机芳香化合物进行选择性的反应，然后将未反应的直链烯烃与高沸点反应产物通过简单的蒸馏进行分离。将回收到的直链烯烃再循环到烷基化反应器中。
当醇类如甲醇或乙醇用作异构烯烃选择性反应试剂时，反应产物为甲基叔丁基醚或乙基叔丁基醚。这些醚是有价值的产物，已在重整汽油中作为氧化物和辛烷值的调和组分。如果异构烯烃是所要产物，那么将这些醚脱烷基得到异构烯烃和醇，并且通过简单蒸馏即可将异构烯烃与醇分离。因此本发明提供了一种转化混合物中低辛烷值(RON)烯烃组分为高辛烷值烯烃组分，同时降低汽油中的高蒸汽压组分的方法。由于环保和其他因素影响，必须降低汽油中的烯烃和有机芳香化合物组分，而醚类是实现该目的最好的替代物。因此本发明提供了由混合的烯烃制备MTBE或TAME的有效技术。
当有机芳香化合物如苯、甲苯、二甲苯，或苯酚，用作与异构烯烃的选择性反应试剂时，反应产物为叔烷基芳香化合物。当异构烯烃为所需产物时，将叔烷基芳香化合物在酸性催化剂存在下进行脱烷基反应。重要的是脱烷基反应不能在太高的温度下进行，否则烯烃产物中将含有直链烯烃。
如果烷基芳香化合物的烷基由直链烷基组成，而且直链烯烃是所要产物，那么脱烷基反应使用更弱酸性的催化剂在尽可能低的温度下进行。直通式反应器
对于固定床直通式烷基化反应，烯烃和有机芳香化合物进料要在进入催化剂反应区之前进行预混合。进行固定床烷基化反应的另外一种技术是将烯烃进料分成几部分，然后将每一部分在有机芳香化合物物料流经固定床反应器的不同位置加入烷基化反应器中。在固定床运转情况下，因为烷基化反应是放热反应，反应器的流出物料可以进行再循环，以改进反应的选择性和稀释反应热。优选的烷基化反应温度为50-500℃，更优选为80-300℃。烷基化反应器的压力应该足够高，以使部分有机芳香化合物以液相存在，因此烷基化反应器的压力由进入反应器的进料温度和组成决定。蒸馏塔反应器
当烷基化反应应用催化蒸馏反应器时，蒸馏塔填有酸性催化剂，如C4或C5的轻烯烃可以在塔底引入到蒸馏塔中，而如甲苯或二甲苯的有机芳香化合物则在蒸馏塔的顶部引入；或者二者都在蒸馏塔的较低部位引入，这要根据操作条件，如，能够有效地进行烷基化反应，并能将有机芳香化合物与烷烃分离，或将有机芳香化合物与烷基化产物分离所需要的温度和压力来确定。在含有烯烃的物料中，未反应的烷烃与反应混合物分离，作为塔顶馏出物；烷基化物(烷基化的产物)和可能的一些有机芳香化合物作为塔底产物从塔底引出。如果需要，可以使部分有机芳香化合物与烷烃一起作为塔顶馏出物引出。
烷基化产物脱烷基后，其产物烯烃和有机芳香化合物作为塔顶馏出物从塔顶引出，未反应的烷基化产物作为塔底产物再循环到催化剂的床层顶部。理想的情况下，每次循环的转化率为10-100％，优选为30-80％。
当采用催化蒸馏塔反应器进行脱烷基反应时，塔压应该足够高，以使至少部分进料以液相存在。从催化反应区引出的产物烯烃，作为塔顶馏出物。未转化的烷基化产物从塔底引出并再循环到催化剂的床层顶部。
当采用催化蒸馏方式进行烷基化反应时，蒸馏塔上烯烃进料的确切位置由特定的进料和所需的产物决定。在一种具体实施方式中，优选的烯烃进料位置低于催化剂床层，使反应物进行充分混合后再接触催化剂。在另一种具体实施方式中，优选在高于催化剂床层上部将烯烃加入反应器中。
有机芳香化合物进料可以在蒸馏塔反应器的任意位置加入，但优选在低于固定床床层或者根据其沸点回流补入。反应器中相对于烯烃优选大大过量的有机芳香化合物，即相对于每摩尔烯烃，有机芳香化合物的摩尔范围为2-100摩尔。尽管催化蒸馏系统的操作在反应区内保持有机芳香化合物要明显过量，但是有机芳香化合物与烯烃进料的净摩尔比可以接近1∶1。烷基化产物的沸点最高，并且在塔的较低部位通常作为塔底馏出物得到分离。有机芳香化合物的沸点可以是组分中第二或第三高的。
极大的摩尔过量的有机芳香化合物要求在塔中的回流比非常高，使得生产效率降低。因此，对于每一种反应物的组成及在塔顶馏出物或烷基化产物中可接受的烯烃含量，必须确定有机芳香化合物与烯烃的正确的比例。
塔中催化剂的床层长度，特别是反应物接触和发生反应的部分取决于反应物、烯烃进料的位置以及离开塔的物料中所允许的未反应烯烃的含量。按照本发明，对于每一组反应物和物料纯度的参数需要经过试验确定。
与常规固定床反应器相比，本发明采用催化蒸馏方式进行烷基化反应的优点是可以连续不断地洗掉催化剂表面上的积炭或积炭前身物，使催化剂的使用寿命得到延长，在催化反应区可以进行产物的自然分离，使反应物在催化反应区形成稳定物流，反应物料在体相与反应区更好地迁移，和由于气液平衡动力学和蒸汽运输引起的温度变化更容易控制。
烷基化产物由很多不同的烷基组成。例如，当正丁烯为烯烃进行烷基化时，烷基化的有机芳香化合物上的烷基大部分是2-丁基和叔-丁基。烷基异构化反应程度取决于反应温度。例如，如果使用分子筛催化剂，在低于400°F下进行烷基化反应，产物中含有少量的叔烷基芳香化合物。当用正戊烯进行反应时，烷基为C5烷基异构体，如2-戊基，3-甲基丁基，叔-戊基等。如果用混合的C5物料如TAME抽余液进行烷基化反应，那么可以容易地从烷基化产物中分离出混合的进料中的烷烃，该烷烃可以作为乙烯蒸汽裂解反应或烷烃骨架异构化的进料，因为其中几乎不含有烯烃。
在催化蒸馏反应器中的某些反应中，烯烃是比有机芳香化合物具有更高沸点的物料，如C8+烯烃。在这种情况下任何未反应的烯烃残留在塔底烷基化产物中，尽管可以采取侧线引出的方法将这些物质在产物中的含量减少到微不足道的水平，但在操作中，如前所述，反应区中的烯烃量比计量的量要低得多，因此往往保留在塔底的烯烃的量很低或被全部消耗掉。催化剂
分子筛是多孔结晶硅酸铝。沸石是其典型例子中的一个，它由硅和铝原子组成，每个原子周围环绕四个氧原子形成小的锥形或四面体(四面体配位)。分子筛一词可以是天然和合成沸石。天然沸石存在不规则孔尺寸，并且一般不等价于合成沸石。但在本发明中，天然沸石只要具有一定的纯度，同样可以使用。在认为天然沸石如上所述与合成沸石等价，即目前认为天然沸石功能上等价于合成沸石的基础上，本发明仅讨论合成沸石。
在催化蒸馏中，特定的分子筛或其它催化剂可以装在如布、金属网筛，或聚合物网筛作成的有孔容器中。制作容器所使用的材料必须在反应条件下对反应物呈惰性。满足此要求的任何材料可以是布如棉布、玻璃纤维、聚酯、尼龙等。金属网筛可以是铝、钢、不锈钢等。聚合物网筛可以是尼龙或聚四氟乙烯等。制作容器所使用的材料的每英寸的网筛的目数必须保证催化剂不漏出。可以使用大约0.15mm尺寸的颗粒或粉末，最大直径约为1/4英寸的颗粒可用于所述容器中。
装催化剂颗粒的容器可以具有不同的几何形状，如一般专利设计的袋状、单桶状、球、环形、立方体、或管状等。
每种容器装有一种含催化剂组分的固体催化材料，而每种催化剂组分紧密地与空隙组分结合，该空隙组分具有至少70体积％到高达95体积％的开放空间。该空隙组分可以是刚性的或弹性的，或二者的结合。催化剂组分和空隙组分的结合构成催化蒸馏构件。该催化蒸馏构件中的开放空间总体积应该至少为10体积％，优选为至少20体积％到高达65体积％。因此，理想的空隙组分或材料应占催化蒸馏构件体积的约30％，优选为30-70％。一种合适的空隙材料为由不锈钢丝编织成的有孔筛，已知一般为除雾器线或膨胀铝线。其它弹性材料可以是由尼龙或聚四氟乙烯等聚合物的丝编成的类似网筛。其它材料如高空隙结构的泡沫材料，即陶瓷或金属泡沫整体构件(刚性的或弹性的)，可以在催化剂组分上形成或用在催化剂组分的周围。在催化剂组分更大的颗粒情况下，例如为约1/4-1/2英寸的片、球和粒等，如上所述每个这种大颗粒催化剂组分都可以单独与空隙组分相结合或被空隙组分包围。空隙组分完全覆盖催化剂组分是不必要的。但空隙组分与催化剂组分紧密结合必须使催化剂组分如上所述彼此分离。因此，空隙组分有效地提供了一种充分开放空间的基体，在该基体中催化剂组分无序但充分均匀地分布。
本发明所用的一种催化蒸馏构件包括将分子筛颗粒装在一个有许多袋的布带中，该布带用不锈钢丝编成的筛网固定在蒸馏塔反应器中，两者以螺旋的形式彼此缠绕在一起。这样可以得到所要求的流速和防止催化剂流失。布料可以是任何对反应呈惰性的材料。棉和亚麻是可用的，但玻璃纤维是优选的。
图4阐述了本发明的一种具体实施方式，即用主要含有正丁烯，异丁烯和C4烷烃的C4物料通过异丁烯与苯进行烷基化反应生产高纯异构烯烃。参考附图，蒸馏塔反应器10被分成三部分，中部12装填催化剂(催化蒸馏构件)，将Y-沸石和镁碱沸石装在玻璃纤维带的袋中，并如上所述，与不锈钢筛网构成螺旋结构。
塔的较下部为常规的蒸馏塔构型。补充的苯通过管线14方便地加入。含烯烃的物料8与苯混合后通过9送到装有催化剂的中部12的下面进行充分混合。该反应为放热反应，并通过将两种反应物与填充的催化剂接触而引发，烷基化产物的沸点比苯和C4物料高，并作为塔底产物通过18引出。调整C4物料，使反应器中的苯过量。除C4烷烃和苯以外，还有其它轻组分从塔顶20引出。将塔顶馏出物通过冷凝器22基本上冷凝所有的苯，并将其通过24到收集器16，并通过26回流到塔10中。反应所使用的和随轻组分，主要是C4烷基(通过28从收集器16中引出)消耗的苯通过新鲜的苯的进料14进行补充。
含有异丁烯烷基化的苯和1级和2级丁基苯的混合物的塔底物通过18到脱烷基单元30，催化蒸馏塔的操作在将烷基化物进行脱烷基的同时分馏丁烯和苯为塔顶馏出物32，而重组分为塔底产物33。在该实施方式中，苯与烯烃在塔35中进行分离，并通过34再返回到塔10的进料14中。烯烃作为塔顶馏出物36回收。
图1是以图解形式表示的流程图，描述系统中每种反应的反应物，产物和副产物的出入路径，包括异构烯烃与初级烯烃的分离。
图2是通过本发明的烷基化和脱烷基反应将未反应的烯烃与叔烯烃分离并进行处理的流程图。
图3描述本发明的一种具体实施方式，即用主要含有正丁烯，异丁烯和C4烷烃的C4物料或含有正戊烯，异戊烯的C5物料的异丁烯与甲苯进行烷基化生产高纯异丁烯。参考流程图，蒸馏塔反应器110的中部112装填催化剂(催化蒸馏构件)，将β-沸石装在玻璃纤维带的袋中，并按如上所述与不锈钢筛网构成螺旋结构。
塔的下部为常规的蒸馏塔结构。补充的甲苯通过管线114加入。含烯烃的物料108与再循环的甲苯154和未异构的再循环烯烃物料162混合并通过109送到催化剂填充的112下面的塔中进行充分混合。该反应为放热反应，并且通过两种反应物在填充的催化剂中接触而引发。烷基化产物的沸点比甲苯和C4或C5物料高，作为塔底产物通过118引出，调整C4或C5物料，使反应器中甲苯相对于烯烃摩尔过量。除C4或C5烷烃外，还有甲苯和其它轻组分作为塔顶馏出物从120引出。塔顶馏出物120通过冷凝器(未画出)基本上冷凝所有的甲苯，并将其作为回流物返回到塔110中。
含有烷基化的甲苯的混合物的110塔底物(烯烃基本100％转化)通过118到脱烷基单元130，直通式固定床反应器在操作的同时使甲苯烷基化产物进行脱烷基。将全部脱烷基产物通过管线132送到蒸馏塔140，在蒸馏塔140中使未脱烷基的物料得到分离，并通过管线144再循环到脱烷基反应器130中。甲苯和烯烃作为塔顶馏出物通过管线142回收到蒸馏塔150中，而在150中通过管线154回收作为塔底料的有机芳香化合物，并将其再循环到烷基化塔110中。在该具体实施方式中烯烃被送到醚化厂160，在醚化厂160优选使异构烯烃与醇，如甲醇反应，生成MTBE和TAME。补充的烯烃可以通过管线156加入。
醚化厂可以是现有技术中的任何一种。本发明的系统与醚化车间结合使用具有两点好处：第一，直链烯烃转化为异构烯烃使醚化厂的效益增加，有两种方式：一是补充进料中的直链烯烃的转化，二是从醚化厂到本系统的再循环直链烯烃的转化；第二，除掉了醚化催化剂的可能的毒物。例如，丙腈是醚化使用的酸性树脂催化剂的累积毒物；二甲基硫化物，通过烷基化反应区与烷烃共存，或与烷基化催化剂进行反应，并在催化剂再生时被除去。醚化厂的未反应烯烃可以通过管线162再循环到混合的烯烃进料中。
常规设备如阀，再沸器，滑流(Slip Streams)等没有示出，但很显然，安装这些设备是非常方便的。
实施例
实施例1
对照例A
4磅商品镁碱沸石挤成1/16″条型催化剂(P1)，装在2.5″直径的管中，催化剂床长为4′。混合的C5烃类(TAME抽余液)中的正戊烯在传统的固定床反应器操作条件下通过将烃类蒸汽流通过催化剂下流进行骨架异构化。TAME抽余液由下列物质组成：4.56重％C3-C4，32.14重％正戊烯，4.36重％异戊烯(2-甲基-2-丁烯和2-甲基-1-丁烯)，0.94重％3-甲基-1-丁烯，50.27重％异戊烷，6.45重％正戊烷，1.28重％+C6(C6以上组分)以及其它物质。进料41小时的异构化结果列在表1中。对照例B
在不同条件下使用不同进料进行类似的试验。混合的C5进料由下列物质组成：1.29重％C3-C4，66.04重％正戊烯，9.86重％异戊烯(2-甲基-2-丁烯和2-甲基-1-丁烯)，2.87重％3-甲基-1-丁烯，3.51重％异戊烷，14.63重％正戊烷，1.80重％+C6以及其它物质。进料31小时的异构化结果列在表1中。实施例2 对照例
4.1磅商品镁碱沸石挤成1/16″条型催化剂(P1)，装在2.5″直径的管中，催化剂床长为4′。混合的C4烃(抽余液2)中的正丁烯在传统的固定床反应器操作条件下使烃蒸汽通过催化剂下流进行骨架异构化。MTBE抽余液进料由下列物质组成：0.03重％C3，4.64重％异丁烷，22.85重％正丁烷，70.95重％正丁烯，1.35重％异丁烯，0.18重％+C5和其它物质。进料49小时的异构化结果列在表3中。实施例3
间二甲苯与C5TAME抽余液进行烷基化反应，使用商品β沸石催化剂(6克，10-20目，装在直径0.5″×长10″不锈钢管中)，在温度420°F，压力100psig下反应。将间二甲苯与C5TAME抽余液混合制成具有二甲苯与烯烃的比为4∶90的混合进料。C5TAME抽余液的组成为0.07重％C3，2.92重％丁烯，0.54重％丁烷，33.33重％正戊烯，4.64重％异戊烯(2-甲基-2-丁烯和2-甲基-1-丁烯)，0.92重％3-甲基-1-丁烯，0.72重％环戊烯，48.25重％异戊烯，7.56重％正戊烯，1.05重％+C6/未知物。烷基化反应是在300-350°F和100psig压力下，加料速度为12WHSV的条件下进行。进料烯烃的总转化率为99.7-100％。浓缩二甲苯和混合的C5烯烃进行烷基化反应的产物蒸去非有机芳香化合物和过量二甲苯以制备作为脱烷基反应的进料。该脱烷基反应的进料组成为28.53重％烷基化产物和71.47重％二甲苯。使用五种商品催化剂(6克，10-20目，装在直径0.5″×长10″不锈钢管反应器中)进行脱烷基反应，结果列在表1中。实施例4
甲苯和混合的C4物料在催化蒸馏反应器中进行烷基化反应。混合的C4物料组成为0.98重％异丁烷，0.42重％异丁烯，45.33重％正丁烷，31.98重％反式-2-丁烯，16.10重％顺-2-丁烯，5.19重％+C5。催化蒸馏塔高为25′，塔内径1″。商品β沸石催化剂(0.46磅，16″挤出物)装在特殊设计的渗透型容器中，安装在蒸馏塔的中部。催化剂床长为10′，催化剂的顶部和底部(各7.5′)装填瓷沙。
催化蒸馏塔的操作条件是：塔温448-479 °F，塔顶压245-270psig，13-24 WHSV的进料速度。甲苯与烯烃的摩尔比为4.5-6.2。进料中烷烃，少量未反应烯烃和约60-80％未反应甲苯作为塔顶馏出物从塔顶引出。烷基化产物和约20-40％残留的未反应甲苯从塔底再沸器作为塔底物引出。烷基化反应结果列在表2。将烷基化产物，其组成为0.97重％非有机芳香化合物，36.93重％有机芳香化合物(苯，甲苯和二甲苯)，61.86重％丁基甲苯的各种异构体(一，二，三丁基甲苯)，0.42wt.％重组分，在不同分子筛催化剂上进行脱烷基反应。丁基甲苯的烷基由直链和支链丁基构成，但大部分为2-丁基，结果列在表3。实施例5
叔丁基甲苯的脱烷基反应进料组成为64.5％叔丁基甲苯和36.41％甲苯。商品镁碱沸石催化剂(4.78克，10-20目)装在直径0.5″×长10″不锈钢管中进行脱烷基反应，结果列在表4。
表1
n-C5烯烃骨架异构化 戊基二甲苯烷基化产物的脱烷基实施例
对照例1A
对照例1B 3催化剂 P1 P1 P1 P4 EZ UP P3温度°F 750 670 650 550 600 600 550压力psig 10 15 25 30 30 30 30流速WHSV 7 7 7 10 6.5 7 7转化率％ 71.7** 30.5** 52.9 37.9 43.4 53.4 42.8i-C5 ＝+*/正戊烯 2.56 0.798 3.04 4.04 1.06 2.93 2.33i-C5 ＝在C5 ＝产物中的*％ 68.0 43.1 70.9 75.1 49.2 72.4 68.2i-C4 ＝在C4 ＝产物中的％ 40.7 31.8 41.8 42.2 17.5 20.8 24.2产物分布重％C1-C3 1.2 0.1 3.9 2.1 0.9 2.1 1.5C4 5.3 1.3 11.7 15.0 15.3 22.3 22.9C5 90.9 98.0 78.9 70.1 83.8 59.3 69.3+C6 2.6 0.6 5.5 12.7 痕量 16.3 6.3C4 ＝在C4 ＝产物中的％ 86.6 79.8 93.5 83.2 79.2 63.4 59.7C5 ＝在C5 ＝产物中的％ 37.1 80.8 80.2 98.7 85.7 77.8 75.7*i-C5 ＝＝2-甲基-2-丁烯+2-甲基-1-丁烯P1＝镁碱(G1)，EZ＝Y-沸石，UP＝β沸石(UE)，P3＝β沸石(QQ)，P4＝镁碱(G2)**n-C5 ＝转化率
表2
甲苯与混合的C4进料的烷基化反应(催化蒸馏方式)塔温°F 448-461 459-474 455-483 455-479再沸器温度°F 600 595 607 609塔顶压力psig 270 245 255 255塔压p.d.，psig 2.5 2.5 2.5 2.5进料空速WHSV 13 13 13 24.1甲苯/丁烯摩尔比 6.21 5.07 4.47 6.19运转时间(小时) 276 456 612 804丁烯转化率％ 99.5 99.3 99.2 95.4烷基化产物中单取代烷基含量重％ 98.1 95.3 96.5 98.4
表3
n-C4烯烃骨架异构化 丁基甲苯的脱烷基实施例 2 5催化剂 P1 P1 P2 U1 U1 P3 UP UC PM温度°F 800 750 750 750 650 700 600 650 670压力psig 10 10 10 10 10 10 10 10 10空速WHSV 12 4 7 4 4 7 7 20 16转化率％ 49.7** 49.7 40.7 64.2 51.5 81.2 73.9 59.1 47.1i-C4 ＝在C4 ＝产物中的％ 45.4 44.0 44.1 45.2 47.6 20.3 48.1 44.8 7.83i-C5 ＝在C5 ＝产物中的*％ 1.94 2.75 2.70 2.72 3.32 2.96 3.64 3.24 1.41产物分布重.％C1-C3 0.5 7 10.6 21.7 15.7 8.1 16.4 14.2 2.4C4 93.5 83.3 76.1 41.4 39.3 63.2 40.8 40.7 85.8C5 1.2 5.2 6.6 17.6 21.2 17.5 22.7 22.8 11.0+C6 4.8 4.5 6.7 19.3 23.8 11.2 20.1 22.1 0.8C4 ＝在C4 ＝产物中的％ 69.9 90.8 85.9 29.8 20.6 73.7 13.5 41.1 8.8C5 ＝％在C5 ＝产物中的％ 81.0 97 97.7 35.7 25.0 73.7 16.3 50.9 51.7*异戊烯＝2-甲基-2-丁烯+2-甲基-1-丁烯P1＝镁碱(G1)，P2＝镁碱(N)，U1＝ZSM-5，P3＝β沸石(QQ)，UP＝β沸石(UE)，UC＝Pentsil沸石，PM＝β沸石(S)**n-C4 ＝转化率
表4
4-叔丁基甲苯烷基化产物的脱烷基温度°F 450 500 550 600 650 700压力，Psig 40 40 40 40 50 50空速，WHSV 10 10 10 10 10 10转化率，％ 23.5 26.2 28.8 33.4 59.8 71.6异丁烯在C4 ＝中的％ 3.9 94.8 94.7 84.8 74.4 67.2热平衡组成，％ 61.8 59.3 57.4 55.8 53.8 52.3
对照实施例1和2中直链烯烃的骨架异构化进行了对照试验。在传统固定床反应器的操作条件下，采用商品镁碱沸石催化剂，进行C4和C5烯烃气相异构化反应。反应初期，因强活性部位的焦炭的形成，异构化反应活性和选择性发生急剧变化，此结果与文献报道的结果相同。在较高温度下，＞750°F，C4和C5烯烃能有效地进行骨架异构化反应。
当进行本发明的直链烯烃转化为异构烯烃的反应时，其反应温度与传统气相固定床烯烃骨架异构化反应温度存在明显差别，本发明允许在更宽温度范围内操作。因为在烷基化和脱烷基反应中的高沸点有机芳香化合物的清洗效应，催化剂表面和孔道可以长时间保持清洁，使催化剂的活性部位和孔道不发生积炭，这使得催化剂可以长时间具有高活性，运转周期延长。
令人难以置信的是，在比固定床烯烃骨架异构化所需的反应温度(＜750°F)低得多的温度下，烷基化产物的脱烷基反应仍然可以有效进行。对于给定的催化剂，脱烷基反应可以在比烯烃骨架异构化温度低的温度下进行，这个结果对于生产异构烯烃或异构烯烃的衍生物具有非常重要的意义。因为异构烯烃的平衡浓度随反应温度增加而下降，因此按照本发明的直链烯烃转化为异构烯烃的结果得到更高产率的异构烯烃，见表1和3。很容易理解本发明的方法与常规骨架异构化相比具有的优越性。与传统的烯烃骨架异构化方法相比本发明的方法不仅生产的产品中异构烯烃含量高，而且产物中烯烃的浓度也高，这是下游方法所需的理想进料。如MTBE和TAME的醚的生产，在反应规模不变的情况下，可以获得更高产量的醚化产物。因为产物中的烷烃含量较低，在通过异构烯烃的选择性反应和再循环到烷基化反应器中除去异构烯烃后，直链烯烃可转化为异构烯烃。但是，因为在来自异构烯烃回收反应器的抽余液物料中烯烃的浓度太低，常规的烯烃骨架异构化方法无法作到这一点。高沸点的烷基化产物可容易地进行脱烷基变成烯烃和有机芳香化合物。未转化烷基化产物可以采用常规方法如简单蒸馏进行回收后再循环，使用常规蒸馏或汽提馏方法从C4或C5烃中分离出有机芳香化合物，再循环到烷基化反应器。
当在镁碱沸石催化剂(P1)上低温条件下进行叔烷基苯如叔丁基甲苯的脱烷基时，烯烃产物基本是纯异丁烯，见表4。但当在较高温度下进行脱烷基时，叔烯烃产物随着其它烯烃异构体的增加而被冲淡。
本发明可以用于改进FCC汽油和一步法轻重整石脑油的辛烷值。不需分开进行烷基化和脱烷基，在装有酸性催化剂的催化蒸馏塔中，烷基化，脱烷基和烯烃异构可以同时完成。汽油中的C4-C8烯烃可以有效地转化为异构烯烃的混合物。将汽油物料加在催化蒸馏塔的中部。为了获得最好的汽油辛烷值的改进，塔上汽油物料进料的确切位置可以根据汽油组成确定。塔顶和塔底产物合并可以生产改性汽油。
Claims (32)
1.一种用于C4-C15烯烃骨架异构化的方法，该方法包括：(a)将至少一种具有第一种骨架分布的C4-C15烯烃在烷基化反应条件下与芳烃进行反应生成烷基化的芳香产物，和(b)将该烷基化的芳香产物在脱烷基条件下进行脱烷基生成脱烷基产物，该脱烷基产物含有所说芳烃和与烷基化反应中的烯烃相应的、并具有不同于所述第一种骨架分布的第二种骨架分布的烯烃。
2.按照权利要求1的方法，其中所说的烯烃为至少一种C4-C8烯烃。
3.按照权利要求1的方法，其中存在C4烯烃。
4.按照权利要求1的方法，其中存在C5烯烃。
5.按照权利要求1的方法，其中所说的烷基化反应是在所存在的烯烃达到10-100％转化率的条件下进行的。
6.按照权利要求5的方法，其中所说的烷基化反应是在所存在的烯烃达到30-100％转化率的条件下进行的。
7.按照权利要求1的方法，其中所说的烷基化反应是在酸性催化剂存在的条件下进行的。
8.按照权利要求7的方法，其中所说的酸性催化剂含有一种分子筛。
9.按照权利要求7的方法，其中所说的酸性催化剂含有一种沸石。
10.按照权利要求1的方法，其中所说的脱烷基反应是在酸性催化剂存在的条件下进行的。
11.按照权利要求10的方法，其中所说的酸性催化剂含有一种分子筛。
12.按照权利要求10的方法，其中所说的酸性催化剂含有一种沸石。
13.一种用于C4-C15烯烃骨架异构化的方法，该方法包括：(a)将至少一种具有第一种骨架分布的C4-C15烯烃，在烷基化反应条件下和在一种酸性催化剂存在的条件下，与芳烃进行反应生成烷基化的芳香产物，和(b)将该烷基化的芳香产物，在脱烷基条件下和在一种酸性催化剂存在的条件下，进行脱烷基生成脱烷基的产物，该脱烷基产物含有所说芳烃和与烷基化反应中的烯烃相应的、并具有不同于所述第一种骨架分布的第二种骨架分布的烯烃。
14.一种C4-C8烯烃范围的直链烯烃骨架异构化的方法，该方法包括：
(a)向含有酸性催化剂的烷基化反应区中加入一种有机芳烃和一种具有第一种骨架分布的C4-C15烯烃，以在所述反应区内，在烷基化反应的条件下，使芳烃∶烯烃的摩尔比保持在2-100∶1的范围内，使部分所说芳烃与烯烃进行催化反应生成烷基化产物，该烷基化产物含有烷基化的有机芳烃、未反应的有机芳烃和未反应的烯烃，
(b)将烷基化的芳烃与其他烷基化产物组分进行分离，
(c)在脱烷基化反应条件下向含有酸性催化剂的脱烷基反应区中加入所说烷基化的有机芳烃，使部分所说烷基化的有机芳烃进行脱烷基反应生成脱烷基的产物混合物，该脱烷基的产物混合物含有芳烃，与烷基化反应中的烯烃相应的、并具有不同于所述第一种骨架分布的第二种骨架分布的烯烃和烷基化的有机芳烃。
15.按照权利要求14的方法，其中所说烷基化反应区含有一个蒸馏塔反应器，该反应器中在蒸馏反应区含有一种固定床酸性催化蒸馏构件，在其上同时发生：
(i)所说芳烃与所说烯烃进行催化反应，生成所说烷基化的产物，和
(ii)对所说烷基化的产物进行精馏以分离其中的各组分，并将所说烷基化的有机芳烃化合物从所说蒸馏塔反应器中引出。
16.按照权利要求14的方法，其中所说脱烷基反应区含有一个蒸馏塔反应器，该反应器中在蒸馏反应区含有一种固定床酸性催化蒸馏构件，在其上同时发生：
(i)所说烷基化的有机芳烃化合物进行催化分解反应，生成所说脱烷基产物，和
(ii)将所说烯烃从所说脱烷基产物中分离出来，并从所说蒸馏塔反应器中引出。
17.按照权利要求14的方法，其中：
所说烷基化反应区含有一个蒸馏塔反应器，该反应器中在蒸馏反应区含有一种固定床酸性催化蒸馏构件，在其上同时发生：
(i)所说芳烃与所说烯烃进行催化反应，生成所说烷基化的产物，和
(ii)对所说烷基化的产物进行精馏以分离其中的各组分，并将所说烷基化的有机芳烃从所说蒸馏塔反应器中引出
和
所说脱烷基反应区含有一个蒸馏塔反应器，该反应器中在蒸馏反应区含有一种固定床酸性催化蒸馏构件，在其上同时发生：
(i)所说烷基化的有机芳烃化合物进行催化分解反应，生成所说脱烷基产物，和
(ii)将所说烯烃从所说脱烷基产物中分离出来，并从所说蒸馏塔反应器中引出。
18.按照权利要求14的方法，其中所说烷基化反应区含有一个固定床直通式反应器。
19.按照权利要求14的方法，其中所说脱烷基反应区含有一个固定床直通式反应器。
20.按照权利要求14的方法，其中所说烷基化反应区含有一个固定床直通式反应器，所说脱烷基反应区也含有一个固定床直通式反应器。
21.按照权利要求15的方法，其中所说脱烷基反应区含有一个固定床直通式反应器。
22.按照权利要求16的方法，其中所说烷基化反应区含有一个固定床直通式反应器。
23.按照权利要求14的方法，其中所说脱烷基反应是在选择性地对支链烯烃进行脱烷基的条件下进行的。
24.按照权利要求23的方法，其中将所说支链烯烃与所说脱烷基产物进行分离。
25.按照权利要求14的方法，其中在所说脱烷基反应产物中的烯烃包括支链烯烃和直链烯烃的混合物。
26.按照权利要求25的方法，其中将所说支链烯烃和直链烯烃的混合物与所说脱烷基产物进行分离。
27.按照权利要求26的方法，其中将所说支链烯烃和直链烯烃的混合物在醚化条件下在酸性催化剂存在下与一种C1-C8醇进行接触，使部分支链烯烃选择性地发生反应。
28.按照权利要求27的方法，其中所说烯烃包括C4烯烃，所说支链烯烃包括叔丁烯。
29.按照权利要求27的方法，其中所说烯烃包括C5烯烃，所说支链烯烃包括异戊烯。
30.按照权利要求14的方法，其中所说有机芳烃包括苯。
31.按照权利要求14的方法，其中所说有机芳烃包括甲苯。
32.按照权利要求14的方法，其中所说有机芳烃包括二甲苯。
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