DE60014622T2 - Verfahren zur herstellung von alkylaromaten - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkylaromaten, insbesondere Ethylbenzol und Cumol.
  • Ethylbenzol und Cumol sind wertvolle Gebrauchschemikalien, die industriell für die Herstellung von Styrolmonomer beziehungsweise Phenol verwendet werden. Ethylbenzol kann mit einer Vielzahl von verschiedenen chemischen Verfahren hergestellt werden; ein Verfahren, das jedoch einen signifikanten kommerziellen Erfolg erreicht hat, ist die Dampfphasenalkylierung von Benzol mit Ethylen in der Gegenwart eines festen, sauren ZSM-5-Zeolithkatalysators. Beim kommerziellen Betrieb dieses Verfahrens werden die polyalkylierten Benzole, einschließlich sowohl polymethylierter als auch polyethylierter Benzole, die inhärent zusammen mit Ethylbenzol in dem Alkylierungsreaktor hergestellt werden, mit Benzol transalkyliert, um zusätzliches Ethylbenzol herzustellen, dass entweder zurück in den Alkylierungsreaktor geführt oder in einen separaten Transalkylierungsreaktor eingespeist wird. Beispiele für solche Ethylbenzolherstellungsverfahren sind in den US-A-3 751 504, US-A-4 547 605 und US-A-4 016 218 beschrieben.
  • In letzter Zeit war die Aufmerksamkeit auf Flüssigphasenverfahren zur Herstellung von Ethylbenzol aus Benzol und Ethylen gerichtet, weil Flüssigphasenverfahren bei einer niedrigeren Temperatur als ihre Dampfphasen-Analoga betrieben werden und deshalb dazu neigen, zu geringeren Ausbeuten an Nebenprodukten zu führen. Zum Beispiel beschreibt die US-A-4 891 458 die Flüssigphasensynthese von Ethylbenzol mit Zeolith β, während die US-A-S 334 795 die Verwendung von MCM-22 bei der Flüssigphasensynthese von Ethylbenzol beschreibt.
  • Cumol wird seit vielen Jahren kommerziell durch die Flüssigphasenalkylierung von Benzol mit Propylen über einen Friedel-Crafts-Katalysator, insbesondere fester Phosphorsäure oder Aluminiumchlorid, hergestellt. In letzter Zeit haben sich jedoch Zeolith-basierte Katalysatorsysteme als aktiver und selektiver für die Propylierung von Benzol zu Cumol herausgestellt. Zum Beispiel beschreibt die US-A-4 992 606 die Verwendung von MCM-22 bei der Flüssigphasenalkylierung von Benzol mit Propylen.
  • Die US-A-5 453 554 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von aromatischen Verbindungen mit kurzkettigem Alkyl, wie Cumol und Ethylbenzol, durch Inkontaktbringen mindestens einer alkylierbaren aromatischen Verbindung, wie Benzol, mit einem Alkylierungsmittel mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen in der Gegenwart von MCM-56. Das Verfahren kann entweder in der flüssigen oder in der Dampfphase bewirkt werden, und polyalkylierte Nebenprodukte können durch Transalkylierung in dem Alkylierungsreaktor oder in einem separaten Reaktor in zusätzliches monoalkyliertes Produkt umgewandelt werden. Gemäß der US-A-5 453 554 kann der Transalkylierungskatalysator MCM-49, MCM-22, PSH-3, SSZ-25, Zeolith X, Zeolith Y, Zeolith β oder Mordenit sein. Bestimmte in der US-A-5 453 554 als geeignete Transalkylierungskatalysatoren zitierte Formen von Mordenit sind Säure-entaluminierter Mordenit, wie in der US-A-5 243 116 offenbart, und TEA-Mordenit, wie in der US-A-3 766 093 und der US-A-3 894 104 offenbart. Obwohl die US-A-3 766 093 und die US-A-3 894 104 bezüglich der Kristallgröße des dort hergestellten TEA-Mordenit nichts offenbaren, hat eine Wiederholung der Beispiele dieser Patentschriften gezeigt, dass das Mordenitprodukt vornehmlich große Kristalle mit einer Größe von mehr als 1 μm und typischerweise um 5 bis 10 μm ist.
  • Ein bei Flüssigphasenverfahren zur Herstellung von Alkylaromaten, wie Cumol und Ethylbenzol, existierendes Problem besteht darin, dass deren niedrigere Betriebstemperatur die Aktivitätsanforderungen des Katalysators insbesondere in der Transalkylierungsstufe erhöhen, und es war eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aromatentransalkylierungskatalysator mit erhöhter Aktivität bereitzustellen.
  • Insbesondere wurde jetzt unerwarteterweise gefunden, dass es durch Herstellung von TEA-Mordenit mit einer kontrollierten kleinen Kristallgröße von weniger als 0,5 μm möglich ist, ein Katalysator mit deutlich verbesserter Aktivität für die Flüssigphasenaromatentransalkylierung herzustellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer monoalkylierten aromatischen Verbindung bereitgestellt, bei dem eine polyalkylierte aromatische Verbindung in der flüssigen Phase und in der Gegenwart von TEA-Mordenit mit einer durchschnittlichen Kristallgröße von weniger als 0,5 μm umfassendem Transalkylierungskatalysator mit einer alkylierbaren aromatischen Verbindung in Kontakt gebracht wird, um eine monoalkylierte aromatische Verbindung herzustellen.
  • Vorzugsweise besitzen die Alkylgruppen der polyalkylierten aromatischen Verbindung 1 bis 5 Kohlenstoffatome.
  • In einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung einer monoalkylierten aromatischen Verbindung, bei dem:
    • (a) eine alkylierbare aromatische Verbindung in der Gegenwart von Alkylierungskatalysator mit einem Alkylierungsmittel in Kontakt gebracht wird, um ein die monoalkylierte aromatische Verbindung und eine polyalkylierte aromatische Verbindung umfassendes Produkt bereitzustellen, und dann
    • (b) die polyalkylierte aromatische Verbindung aus Schritt (a) in der flüssigen Phase und in der Gegenwart von TEA-Mordenit mit einer durchschnittlichen Kristallgröße von weniger als 0,5 μm umfassendem Transalkylierungskatalysator mit der alkylierbaren aromatischen Verbindung in Kontakt gebracht wird, um eine monoalkylierte aromatische Verbindung herzustellen.
  • Vorzugsweise wird der Alkylierungsschritt (a) in der flüssigen Phase durchgeführt.
  • Vorzugsweise schließt das Alkylierungsmittel eine alkylierende aliphatische Gruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ein.
  • Vorzugsweise ist das Alkylierungsmittel Ethylen oder Propylen, und die alkylierbare aromatische Verbindung ist Benzol.
  • Vorzugsweise ist der Alkylierungskatalysator von Schritt (a) ausgewählt aus MCM-22, MCM-49, MCM-56 und Zeolith β.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer monoalkylierten aromatischen Verbindung, vorzugsweise Ethylbenzol und Cumol, durch die Flüssigphasentransalkylierung des polyalkylierten Derivats mit einer alkylierbaren Verbindung, vorzugsweise Benzol. Bevorzugter beschäftigt sich die Erfindung mit einem Verfahren, bei dem der Flüssigphasentransalkylierungsschritt einem Alkylierungsschritt folgt, der ebenfalls in der flüssigen Phase durchgeführt werden kann und bei dem die alkylierbare Verbindung mit einem Alkylierungsmittel umgesetzt wird, vorzugsweise Ethylen und Propylen, um das geforderte monoalkylierte aromatische Endprodukt sowie das polyalkylierte Derivat herzustellen, das abgetrennt und in den Transalkylierungsschritt eingespeist wird.
  • Der Begriff „aromatisch" unter Bezug auf die hier brauchbaren alkylierbaren Verbindungen soll gemäß seinem in der Technik anerkannten Umfang verstanden werden, der alkylsubstituierte und unsubstituierte ein- und mehrkernige Verbindungen einschließt. Ein Heteroatom aufweisende Verbindungen mit einem aromatischen Charakter sind mit der Maßgabe ebenfalls brauchbar, dass sie unter den gewählten Reaktionsbedingungen nicht als Katalysatorgifte wirken.
  • Substituierte aromatische Verbindungen, die hier alkyliert werden können, müssen mindestens ein direkt an den aromatischen Kern gebundenes Wasserstoffatom besitzen. Die aromatischen Ringe können mit einer oder mehreren Alkyl-, Aryl-, Alkaryl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Cycloalkyl-, Halogenid- und/oder anderen Gruppen substituiert sein, die die Alkylierungsreaktion nicht stören.
  • Geeignete aromatische Kohlenwasserstoffe schließen Benzol, Naphthalin, Anthracen, Naphthacen, Perylen, Coronen und Phenanthren ein, wobei Benzol bevorzugt ist.
  • Im Allgemeinen enthalten die Alkylgruppen, die als Substituenten an der aromatischen Verbindung vorhanden sein können, 1 bis 22 Kohlenstoffatome und üblicherweise 1 bis 8 Kohlenstoffatome, noch üblicher sind 1 bis 4 Kohlenstoffatome.
  • Geeignete alkylsubstituierte aromatische Verbindungen schließen Toluol, Xylol, Isopropylbenzol, n-Propylbenzol, α-Methylnaphthalin, Ethylenbenzol, Cumol, Mesitylen, Durol, p-Cymol, Butylbenzol, Pseudocumol, o-Diethylbenzol, m-Diethylbenzol, p-Diethylbenzol, Isoamylbenzol, Isohexylbenzol, Pentaethylbenzol, Pentamethylbenzol, 1,2,3,4-Tetraethylbenzol, 1,2,3,5-Tetramethylbenzol, 1,2,4-Triethylbenzol, 1,2,3-Trimethylbenzol, m-Butyltoluol, p-Butyltoluol, 3,5-Diethyltoluol, o-Ethyltoluol, p-Ethyltoluol, m-Propyltoluol, 4-Ethyl-m-xylol, Dimethylnaphthaline, Ethylnaphthalin, 2,3-Dimethylanthracen, 9-Ethylanthracen, 2-Methylanthracen, o-Methylanthracen, 9,10-Dimethylphenanthrene und 3-Methylphenanthren ein. Alkylaromatische Kohlenwasserstoffe mit höherem Molekulargewicht können ebenfalls als Ausgangsmaterialien verwendet werden und schließen aromatische Kohlenwasserstoffe ein, wie diejenigen, die durch die Alkylierung von aromatischen Kohlenwasserstoffen mit Olefinoligomeren hergestellt werden. Ein solches Produkt wird in der Technik häufig als Alkylat bezeichnet und schließt Hexylbenzol, Nonylbenzol, Dodecylbenzol, Pentadecylbenzol, Hexyltoluol, Nonyltoluol, Dodecyltoluol und Pentadecyltoluol ein. Alkylat wird sehr oft als hochsiedende Fraktion erhalten, bei der die an den aromatischen Kern gebundene Alkylgruppe in ihrer Größe von C6 bis C12 variiert. Wenn Cumol oder Ethylbenzol das gewünschte Produkt ist, produziert das vorliegende Verfahren akzeptabel wenig Nebenprodukte wie Xylole. Die Xylolproduktion kann in solchen Fällen weniger als 500 ppm betragen.
  • Wesentliche Mengen an Benzol, Toluol und/oder Xylol enthaltendes Reformat stellt ein besonders brauchbares Einsatzmaterial für das erfindungsgemäße Alkylierungsverfahren dar.
  • Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren brauchbaren Alkylierungsmittel schließen im Allgemeinen jedwede aliphatische oder aromatische organische Verbindung mit einer oder mehreren verfügbaren alkylierenden aliphatischen Gruppen ein, die zur Reaktion mit der alkylierbaren aromatischen Verbindung in der Lage ist oder sind, wobei die alkylierende Gruppe vorzugsweise von 1 bis 5 Kohlenstoffatome besitzt. Beispiele für geeignete Alkylierungsmittel sind Olefine, wie Ethylen, Propylen, die Butene und die Pentene, Alkohole (einschließlich Monoalkoholen, Dialkoholen und Trialkoholen) wie Methanol, Ethanol, die Propanole, die Butanole und die Pentanole, Aldehyde, wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butylaldehyd und n-Valeraldehyd, und Alkylhalogenide, wie Methylchlorid, Ethylchlorid, die Propylchloride, die Butylchloride und die Pentylchloride.
  • Mischungen von leichten Olefinen sind bei dem erfindungsgemäßen Alkylierungsverfahren als Alkylierungsmittel besonders brauchbar. Entsprechend sind Mischungen von Ethylen, Propylen, Butenen und/oder Pentenen, die Hauptbestandteile einer Vielzahl von Raffinerieströmen sind, z. B. Brenngas, Ethylen, Propylen, usw. enthaltendes Abgas einer Gasanlage, leichte Olefine enthaltendes Abgas eines Naphthacrackers, FCC (fluid catalytic cracker, katalytischer Wirbelbettcracker)-Propan/Propylen-Raffinerieströme usw., hier als Alkylierungsmittel brauchbar. Zum Beispiel besitzt ein typischer leichter FCC-Olefinstrom die folgende Zusammensetzung:
  • Figure 00060001
  • Aus dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Reaktionsprodukte schließen Ethylbenzol aus der Reaktion von Benzol mit Ethylen, Cumol aus der Reaktion von Benzol mit Propylen, Ethyltoluol aus der Reaktion von Toluol mit Ethylen, Cymole aus der Reaktion von Toluol mit Propylen und sec-Butylbenzol aus der Reaktion aus Benzol mit n-Butenen ein.
  • Das erfindungsgemäße Alkylierungsverfahren wird so durchgeführt, dass die organischen Reaktanden, das heißt die alkylierbare aromatische Verbindung und das Alkylierungsmittel, in einer geeigneten Reaktionszone, z. B. in einem ein Festbett der Katalysatorzusammensetzung enthaltenden Flussreaktor, unter wirksamen Alkylierungsbedingungen mit einem Alkylierungskatalysator in Kontakt gebracht werden. Solche Bedingungen schließen eine Temperatur von 0 °C bis 500 °C und vorzugsweise von 50 °C bis 250 °C, einen Druck von 20 bis 25.331 kPa und vorzugsweise von 507 bis 10.133 kPa, ein molares Verhältnis von alkylierbarer aromatischer Verbindung zu Alkylierungsmittel von 0,1 : 1 bis 50 : 1 und vorzugsweise von 0,5 : 1 bis 10 : 1 und einen stündlichen Einsatzmaterialmassendurchsatz (weight hourly space velocity, WHSV) von 0,1 bis 500 h–1, vorzugsweise 0,5 bis 100 h–1 ein.
  • Die Reaktanten können entweder in der Dampfphase oder in der flüssigen Phase sein und können unverdünnt sein, das heißt frei von einer gewollten Vermischung oder Verdünnung mit anderen Materialien sein, oder sie können mit der Unterstützung von Trägergasen oder Verdünnungsmitteln, wie beispielsweise Wasserstoff oder Stickstoff, mit der Zeolithkatalysatorzusammensetzung in Kontakt gebracht werden.
  • Wenn Benzol mit Ethylen alkyliert wird, um Ethylbenzol herzustellen, kann die Alkylierungsreaktion in der flüssigen Phase durchgeführt werden. Geeignete Flüssigphasenbedingungen schließen eine Temperatur von 150 °C bis 316 °C, vorzugsweise von 205 °C bis 260 °C, einen Druck bis 20.875 kPa, vorzugsweise von 2.860 bis 5.600 kPa, einen Durchsatz von 0,1 bis 20 WHSV, vorzugsweise von 1 bis 6 WHSV, bezogen auf das Ethyleneinsatzmaterial, und ein Molverhältnis von Benzol zu dem Ethylen in dem Alkylierungsreaktor von 1 : 1 bis 30 : 1, vorzugsweise von 1 : 1 bis 10 : 1 ein.
  • Wenn Benzol mit Propylen alkyliert wird, um Cumol herzustellen, kann die Reaktion ebenfalls unter Flüssigphasenbedingungen stattfinden, einschließlich einer Temperatur bis zu 250 °C, z.B. bis zu 150 °C, z.B. von 10 °C bis 125 °C, einem Druck von 25.331 kPa oder weniger, z.B. 101 bis 3.040 kPa, und einem stündlichen Massendurchsatz (WHSV) von aromatischem Kohlenwasserstoff von 5 h–1 bis 250 h–1, vorzugsweise von 5 h–1 bis 50 h–1.
  • Der Alkylierungskatalysator ist ein kristallines Molekularsieb und vorzugsweise ausgewählt aus MCM-22 (im Detail in der US-A-4 954 325 beschrieben), MCM-49 (im Detail in der US-A-5 236 575 beschrieben), MCM-56 (im Detail in der US-A-5 362 697 beschrieben) und Zeolith β (im Detail in der US-A-3 308 069 beschrieben). Das Molekularsieb kann auch auf konventionelle Weise mit einem Oxidbindemittel, wie Aluminiumoxid, so kombiniert werden, dass der Endalkylierungskatalysator 2 bis 80 Gew.-% Sieb enthält.
  • Der Alkylierungsreaktorabstrom enthält das überschüssige aromatische Einsatzmaterial, monoalkyliertes Produkt, polyalkylierte Produkte und verschiedene Verunreinigungen. Das aromatische Einsatzmaterial wird durch Destillation zurückgewonnen und in den Alkylierungsreaktor zurückgeführt. Üblicherweise wird ein geringer Abstrom aus dem Rückführstrom entnommen, um nichtreaktive Verunreinigungen aus dem Kreislauf zu eliminieren. Die Sumpfprodukte aus der Benzoldestillation werden weiter destilliert, um monoalkyliertes Produkt von polyalkylierten Produkten und anderen schweren Materialien abzutrennen.
  • Die von dem Alkylierungsreaktorabstrom abgetrennten polyalkylierten Produkte werden in einen Transalkylierungsreaktor über einem geeigneten Transalkylierungskatalysator mit zusätzlichem aromatischem Einsatzmaterial umgesetzt. Erfindungsgemäß ist der Transalkylierungskatalysator eine bestimmte, kleinkristalline Form von TEA-Mordenit, das heißt ein aus einer Tetraethylammonium-Steuerungsmittel umfassenden Reaktionsmischung hergestellter synthetischer Mordenit. TEA-Mordenit ist in den US-A-3 766 093 und US-A-3 894 104 offenbart, wie in den folgenden Beispielen gezeigt ist, führen die in diesen Patentschriften beschriebenen bestimmten Syntheseregimes aber zur Herstellung von aus vor allem großen Kristallen mit einer Größe von mehr als 1 μm und typischerweise um 5 bis 10 μm zusammengesetztem Mordenitprodukt. Es wurde jetzt gefunden, dass eine Steuerung der Synthese, sodass der erhaltene TEA-Mordenit eine durchschnittliche Kristallgröße von weniger als 0,5 μm hat, zu einem Katalysator mit deutlich erhöhter Aktivität für die Flüssigphasenaromatentransalkylierung führt.
  • Der notwendige kleinkristalline TEA-Mordenit kann durch Kristallisation aus einer Synthesemischung mit einer molaren Zusammensetzung innerhalb der folgenden Bereiche hergestellt werden.
  • Figure 00090001
  • Die Kristallisation wird bei einer Temperatur von 90 bis 200 °C für einen Zeitraum von 6 bis 180 Stunden durchgeführt. Der erhaltene TEA-Mordenit kann auf konventionelle Weise mit einem Oxidbindemittel, wie Aluminiumoxid, kombiniert werden, sodass der Endtransalkylierungskatalysator von 2 bis 80 Gew.-% Sieb enthält.
  • Die erfindungsgemäße Transalkylierungsreaktion wird in der flüssigen Phase unter geeigneten Bedingungen so durchgeführt, dass die polyalklyierten Aromaten mit dem zusätzlichen aromatischen Einsatzmaterial reagieren, um zusätzliches monoalkyliertes Produkt herzustellen. Geeignete Transalkylierungsbedingungen schließen eine Temperatur von 100 bis 260 °C, einen Druck von 1.000 bis 5.000 kPa, einen stündlichen Massendurchsatz von 1 bis 10, bezogen auf Gesamteinsatzmaterial, und ein Benzol/polyalkyliertes Benzol-Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 6 : 1 ein.
  • Wenn die polyalkylierten Aromaten Polyethylbenzole sind und mit Benzol umgesetzt werden, um Ethylbenzol herzustellen, schließen die Transalkylierungsbedingungen vorzugsweise eine Temperatur von 220 bis 260 °C, einen Druck von 2.000 bis 3.000 kPa, einen stündlichen Massendurchsatz von 2 bis 6, bezogen auf Gesamteinsatzmaterial, und ein Benzol/Polyethylbenzole (PEB)-Gewichtsverhältnis von 2 : 1 bis 6 : 1 ein.
  • Wenn die polyalkylierten Aromaten Polypropylbenzole sind und mit Benzol umgesetzt werden, um Cumol herzustellen, schließen die Transalkylierungsbedingungen vorzugsweise eine Temperatur von 100 bis 200 °C, einen Druck von 2.000 bis 3.000 kPa, einen stündlichen Massendurchsatz von 1 bis 10, bezogen auf Gesamteinsatzmaterial, und ein Benzol/Polyisopropylbenzol(PIPB)-Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 6 : 1 ein.
  • Der Abstrom aus dem Transalkylierungsreaktor wird mit Alkylierungsreaktorabstrom gemischt und der kombinierte Strom destilliert, um das gewünschte monoalkylierte Produkt abzutrennen.
  • Die Erfindung wird unter Bezug auf die folgenden Beispiele beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Es wurde eine Synthesemischung hergestellt, die Wasser, gefällte Kieselsäure, Aluminiumsulfatlösung, Natriumhydroxid und Tetraethylammoniumbromid umfasste und die folgende molare Zusammensetzung besaß (bezogen auf Aluminiumoxid = 1):
    Siliciumdioxid = 39,7
    Na2O = 7,3
    SO4 2– = 2,9
    TEA = 12,3
    Wasser = 370
  • Die Synthesemischung wurde bei 149 °C unter Rühren bei 90 UpM 40 bis 44 Stunden lang kristallisiert. Der erhaltene TEA-Mordenit wurde durch Filtrieren isoliert, gewaschen und getrocknet, und es wurde gefunden, dass er eine Kristallgröße gemäß Rasterelektronenmikroskopie von < 0,5 μm besaß.
  • Beispiel 2 (Vergleich)
  • Gemäß Beispiel 10 der US-A-4 052 472 wurde aus einer Synthesemischung der folgenden molaren Zusammensetzung: 30 SiO2, 1 Al2O3, 7,5 Na2O, 6,3 TEA (Bromid) und 310 H2O TEA-Mordenitmaterial hergestellt. Die Synthesemischung wurde (unter Rühren bei 200 UpM) bei 174 °C 72 Stunden lang kristallisiert. Der erhaltene TEA-Mordenit wurde durch Filtrieren isoliert, gewaschen und getrocknet, und es wurde gefunden, dass er vornehmlich eine Kristallgröße gemäß Rasterelektronenmikroskopie von > 5 μm besaß.
  • Beispiel 3 (Vergleich)
  • Gemäß Beispiel 8 der US-A-3 766 093 wurde TEA-Mordenitmaterial hergestellt, außer dass 25,5 % Al2O3 und 19,5 % Na2O enthaltende Natriumaluminatlösung verwendet wurde. Die Synthesemischung besaß die folgende molare Zusammensetzung: 30 SiO2, 1 Al2O3, 4,4 Na2O, 6,2 TEA-Chlorid und 310 H2O und wurde bei 171 °C unter Rühren mit 200 UpM 138 Stunden lang kristallisiert. Der erhaltene TEA-Mordenit wurde durch Filtrieren isoliert, gewaschen und getrocknet, und es wurde gefunden, dass er eine Kristallgröße gemäß Rasterelektronenmikroskopie von > 5 μm besaß.
  • Beispiel 4
  • Aus den in den obigen Beispielen 1 bis 3 hergestellten Zeolithmaterialien wurden Transalkylierungskatalysatoren hergestellt, indem jeweils mit 35 % Aluminiumoxid-Bindemittel und Wasser gemischt wurde und dann das Gemisch in zylindrische Form mit 0,16 cm (1/16 Zoll) extrudiert wurde. Die Extrudate wurden dann in Stickstoff bei 540 °C vorcalciniert, danach mit 1 N NH4NO3 ionenausgetauscht und in Luft bei 540 °C calciniert, um die Zeolithe in die Wasserstoffform umzuwandeln.
  • Eine Benzol (150 g), Diisopropylbenzol (50 g) und 8 g des aus dem kleinkristallinen TEA-Mordenit von Beispiel 1 hergestellten Transalkylierungskatalysators umfassende Mischung wurde in einem Parr-Autoklaven bei 204 °C, 2.170 kPa und 300 UpM 7 h lang umgesetzt. Nach 1, 3, 5 und 7 Stunden wurde eine kleine Probe des Produkts genommen und durch Gaschromatographie analysiert. Der obige Test wurde mit den aus den Zeolithen der Beispiele 2 und 3 hergestellten Katalysatoren wiederholt. Die Ergebnisse der drei Tests sind in Tabelle 1 zusammengefasst, aus der ersichtlich ist, dass der erfindungsgemäße Katalysator signifikant wirksamer als die vorbekannten Materialien ist.
  • Tabelle 1
    Figure 00120001

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung von monoalkylierter aromatischer Verbindung, bei dem polyalkylierte aromatische Verbindung in der flüssigen Phase und in Gegenwart von TEA-Mordenit mit einer durchschnittlichen Kristallgröße von weniger als 0,5 μm umfassendem Transalkylierungskatalysator mit alkylierbarer aromatischer Verbindung in Kontrakt gebracht wird, um monoalkylierte aromatische Verbindung herzustellen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Alkylgruppen der polyalkylierten aromatischen Verbindung 1 bis 5 Kohlenstoffatome besitzen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die polyalkylierte aromatische Verbindung ausgewählt ist aus Polyethylbenzol und Polyisopropylbenzol, und die alkylierbare aromatische Verbindung Benzol ist.
  4. Verfahren zur Herstellung von monoalkylierter aromatischer Verbindung, bei dem: (a) alkylierbare aromatische Verbindung in Gegenwart von Alkylierungskatalysator mit Alkylierungsmittel in Kontakt gebracht wird, um die monoalkylierte aromatische Verbindung und polyalkylierte aromatische Verbindung umfassendes Produkt bereitzustellen, und dann (b) die polyalkylierte aromatische Verbindung aus Schritt (a) in der flüssigen Phase und in Gegenwart von TEA-Mordenit mit einer durchschnittlichen Kristallgröße von weniger als 0,5 μm umfassendem Transalkylierungskatalysator mit der alkylierbaren aromatischen Verbindung in Kontakt gebracht wird, um monoalkylierte aromatische Verbindung herzustellen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Alkylierungsschritt (a) in der flüssigen Phase durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Alkylierungsmittel eine alkylierende aliphatische Gruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen einschließt.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Alkylierungsmittel Ethylen oder Propylen ist und die alkylierbare aromatische Verbindung Benzol ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Alkylierungskatalysator von Schritt (a) ausgewählt ist aus MCM-22, MCM-49, MCM-56 und Zeolith β.
  9. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem Schritt (a) bei einer Temperatur von 150 °C bis 316 °C, einem Druck bis 20.875 kPa, einer Raumgeschwindigkeit von etwa 0,1 bis 20 WHSV (stündlicher Massendurchsatz), bezogen auf das Ethyleneinsatzmaterial, und einem Molverhältnis von Benzol zu Ethylen von 1 : 1 bis 30 : 1 durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem Schritt (b) bei einer Temperatur von 100 bis 200 °C, einem Druck von 1.000 bis 5.000 kPa, einem stündlichen Massendurchsatz von 1 bis 10, bezogen auf gesamtes Einsatzmaterial, und einem Benzol/polyalkyliertes Benzol-Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 6 : 1 durchgeführt wird.
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