ES2197059T3 - Procedimiento de produccion de fenilalcanos que utilizan un catalizador a base de una zeolita de tipo estructural euo. - Google Patents
Procedimiento de produccion de fenilalcanos que utilizan un catalizador a base de una zeolita de tipo estructural euo.Info
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Abstract
Procedimiento de producción de al menos un compuesto seleccionado entre los 2-, 3-, 4-, 5-, 6- fenilalcanos por alquilación del benceno por medio de al menos una olefina que contiene al menos 9 átomos de carbono, en presencia de un catalizador sólido ceolítico, caracterizado porque el catalizador comprende una matriz y una zeolita de tipo estructural EUO, comprendiendo dicha zeolita silicio y al menos un elemento T seleccionado entre el grupo formado por el aluminio, el hierro, el galio, y el boro, con una relación Si/T atómica global superior a 5 y caracterizado porque dicha alquilación se efectúa con una presión de 0, 1 a 10 MPa aproximadamente, con una temperatura de 30 a 400°C aproximadamente, una velocidad espacial horaria de 0, 5 a 200 h-1 aproximadamente y una relación molar benceno/olefina(s) de aproximadamente 1:1 a 50:1.
Description
Procedimiento de producción de fenilalcanos que
utilizan un catalizador a base de una zeolita de tipo estructural
EUO.
La presente invención se refiere al campo de los
procedimientos de producción de fenilalcanos por alquilación del
benceno por medio de al menos una olefina que comprende al menos 9
átomos de carbono, o que comprende al menos 14 átomos de carbono.
Más en particular, se utilizará por ejemplo una fracción
hidrocarbonada que comprende al menos una olefina que tiene de 9 a
16 átomos de carbono o de 10 a 14 átomos de carbono o por ejemplo
una fracción hidrocarbonada que comprende al menos una olefina que
tiene de 14 a 20 átomos de carbono, en presencia de al menos un
catalizador que comprende una zeolita de tipo estructural EUO.
Los fenilalcanos obtenidos según la invención
constituyen compuestos para la formulación, tras sulfonación, de
detergentes biodegradables.
Actualmente, las bases para detergentes
biodegradables recurren en gran medida a los alquilbencenos
lineales. La producción de este tipo de compuestos registra un
crecimiento regular. Una de las principales propiedades buscada para
estos compuestos, tras la etapa de sulfonación, es, además de su
poder detergente, su biodegradabilidad. Para asegurar una máxima
biodegradabilidad, el grupo alquilo debe ser lineal y largo, la
distancia entre el grupo sulfonato y el carbono terminal de la
cadena lineal debe ser máxima. Los agentes de alquilación del
benceno más interesantes están constituidos por las olefinas
lineales en C9-C16, y preferiblemente en
C10-C14.
Los alquilbencenos lineales obtenidos por
alquilación del benceno por medio de olefina(s)
lineal(es) se preparan hoy en día mediante dos grandes
procedimientos. El primer procedimiento utiliza durante la etapa de
alquilación del benceno, ácido fluorhídrico como catalizador ácido.
El segundo utiliza un catalizador del tipo
Friedel-Craft, en particular a base de AlCl_{3}.
Estos dos procedimientos conducen a la formación de 2-, 3-, 4-, 5-
y 6-fenilalcanos. El principal inconveniente de
estos procedimientos está ligado a limitaciones medioambientales.
El primer procedimiento basado en la utilización del ácido
fluorhídrico plantea serios problemas de seguridad por una parte y
de retirada de residuos por otra. El segundo procedimiento plantea
el problema clásico de los procedimientos basados en catalizadores
del tipo Friedel-Craft, es decir el problema de los
rechazos, en efecto para este tipo de procedimiento, es necesario
neutralizar los efluentes mediante una solución básica a la salida
del reactor. A estos diversos inconvenientes hay que añadir para los
dos procedimientos las dificultades ligadas a la separación del
catalizador de los productos de la reacción.
Estas diversas limitaciones explican el interés
existente por poner a punto un procedimiento de alquilación del
benceno mediante las olefinas lineales en presencia de un
catalizador sólido.
La técnica anterior describe esencialmente el
estado de la utilización de catalizadores que poseen propiedades de
selectividad geométrica y que conducen a una selectividad mejorada
en 2- y 3-fenilalcano. Dichos catalizadores que
presentan propiedades de selectividad geométrica están constituidos
por zeolitas. Así, la patente US-A- 4.301.317 ha
reivindicado toda una serie de zeolitas, entre ellas: la
cancrinita, la gmelinita, la mordenita, la ofretita y la
ZSM-12. Estas zeolitas se caracterizan, en
particular, porque el diámetro de su abertura de poros está
comprendido aproximadamente entre 6 y 7 \ring{A} (1 \ring{A} =
10-10m).
En una patente depositada por la solicitante y
publicada con el número FR- 2697246, se muestra que se pueden
utilizar catalizadores a base de zeolita Y desaluminada. Las
zeolitas Y que presentan una abertura de poros próxima a 7,4
\ring{A} no entran en el marco de la patente
US-A-4.301.317. Respecto al empleo
de zeolitas Y, la patente EP- 160.144 reivindica la utilización de
zeolitas Y mal cristalizadas (cristalinidad comprendida entre el 30
y el 80%), y la patente
US-A-5.036.033 reivindica la
utilización de zeolitas Y ricas en cationes amonio.
La invención se refiere a un procedimiento para
la producción de al menos un compuesto seleccionado entre los 2-,
3-, 4-, 5-, 6-fenilalcanos por alquilación del
benceno por medio de al menos de una olefina que contiene al menos 9
átomos de carbono, en presencia de un catalizador sólido zeolítico,
caracterizado porque el catalizador comprende una matriz y una
zeolita de tipo estructural EUO, comprendiendo dicha zeolita
silicio y al menos un elemento T seleccionado entre el grupo formado
por el aluminio, el hierro, el galio y el boro, con una relación
Si/T atómica global superior a 5 y caracterizado porque dicha
alquilación se efectúa a una presión entre 0,1 y 10 MPa
aproximadamente, una temperatura entre 30 y 400ºC aproximadamente,
una velocidad espacial horaria entre 0,5 y 200 h^{-1}
aproximadamente y una relación molar benceno/olefina(s) entre
1:1 y 50:1 aproximadamente. La invención se refiere muy
particularmente a la alquilación del benceno por medio de una
olefina lineal, con vistas a producir fenilalcanos lineales.
Hemos descubierto que la utilización de
catalizadores que comprenden al menos una zeolita de tipo
estructural EUO, al menos en parte en forma ácida, al menos una
matriz, comprendiendo dicha zeolita silicio y al menos un elemento T
elegido entre el grupo formado por aluminio, hierro, galio y boro
(de preferencia aluminio y boro), con una relación Si/T atómica
superior a 5 presentan, en la alquilación del benceno por medio de
olefina(s) tal(tales) como las definidas más arriba,
unos rendimientos catalíticos superiores a los de los catalizadores
descritos en la técnica anterior. Estos nuevos catalizadores son en
particular a la vez muy activos, muy selectivos y muy resistentes a
la desactivación.
En el marco de la presente invención la carga
hidrocarbonada y empleada para efectuar la alquilación del núcleo
bencénico puede contener, aparte de al menos una olefina tal como
más arriba definida una o varias parafinas, uno u otros varios
compuestos(s) aromático(s), uno o varios
compuesto(s) poliolefínico(s) (por ejemplo,
diolefínico(s)), una o varias olefina(s) no
lineal(les) mono- y o poliinsaturada. Estas fracciones
pueden contener también una o varias
alfa-olefina(s) en cantidad muy variable
desde el estado de traza hasta cantidades muy importantes, incluso
ampliamente mayoritarias con relación a dicha carga. Las olefinas
pueden ser olefinas lineales o ramificadas.
El procedimiento según la presente invención
permite producir, de preferencia simultáneamente, al menos un
compuesto seleccionado entre los 2-, 3-, 4-, 5-, 6- fenilalcanos. En
caso de que la carga comprenda olefinas lineales, el procedimiento
según la invención permite producir en mayor medida fenilalcanos
lineales. En el caso de que la carga comprenda olefinas
ramificadas, el procedimiento según la invención permite producir
en mayor cantidad fenilalcanos ramificados.
El catalizador utilizado en la presente invención
comprende al menos una zeolita de tipo estructural EUO, por ejemplo
la zeolita-1, al menos en parte en forma ácida, al
menos una matriz (ligante), comprendiendo dicha zeolita silicio y al
menos un elemento T seleccionado entre el grupo formado por el
aluminio, el hierro, el galio y el boro, de preferencia el aluminio
y el boro, con una relación Si/T atómica global superior a 5.
Además, este catalizador conformado, por ejemplo, en forma de bolas
o de extruídos, presenta una buena resistencia mecánica.
La zeolita EU-1 de tipo
estructural EUO, ya descrita en la técnica anterior, presenta una
red microporosa monodimensional, cuyo diámetro de poros es de 4,1 x
5,7 (1 \ring{A} = 1 Angström = 10-10 m) ("Atlas
of Zeolite Structure Types", W.M. Meier y D.H. Olson, Edición 4ª
Edición, 1996). Por otra parte, N.A. Briscoe y cols han
descrito en un artículo publicado en la revista Zeolites (1988,
8, 74) que estos canales monodimensionales poseen unos
bolsillos laterales con una profundidad de 8,1 \ring{A} y un
diámetro de 6,8 x 5,8 \ring{A}. El modo de síntesis de la
zeolita EU-1 y sus características
físico-químicas han sido descritas en la patente
EP-B1- 42 226. La patente USA- 4.640.829 se refiere
a la zeolita ZSM-50, que según el "Atlas of
Zeolite Structure Types", W.M. Meier y D.H. Olson, 4ª Edición,
1996, presenta el mismo tipo estructural EUO que la zeolita
EU-1. Dicha patente presenta un modo de síntesis de
la ZSM-50 diferente del que se describe en la
patente EP- B1-42 226 para la zeolita
EU-1. La solicitud de patente
EP-A1-51 318 trata de la zeolita
TPZ-3, que presenta, según el "Atlas of Zeolite
Structure Types", W.M. Meier y D.H. Olson, 4ª Edición, 1996, el
mismo tipo estructural EUO que la zeolita EU-1, y de
su utilización como catalizador que contiene la zeolita tal cual o
conformada. En dicho documento, la conformación de zeolita
TPZ-3 está ilustrada por la preparación de
pastillas, obtenidas mediante pastillaje de una mezcla mecánica de
polvos de zeolita y de ligante. Las pastillas comprenden la zeolita
TPZ-3, un ligante y eventualmente al menos un
elemento seleccionado entre el grupo formado por el hierro, el
cobalto, el níquel, el cobre, el zinc, el rutenio, el rodio, el
paladio, el renio, el osmio, el iridium y el platino, en forma de
metal o de óxido de metal.
De manera sorprendente se ha descubierto por
parte de la solicitante un catalizador conformado que
comprende:
- -
- al menos una zeolita de tipo estructural EUO, por ejemplo la zeolita EU-1, al menos en parte y de preferencia prácticamente en su totalidad en forma ácida, que contiene silicio y al menos un elemento T seleccionado entre el grupo formado por el aluminio, el hierro, el galio y el boro, de preferencia el aluminio y el boro, de tal manera que la relación atómica global Si/T es superior a 5,
- -
- al menos una matriz (ligante), por ejemplo alúmina,
que tiene propiedades notables para la producción
de fenilalcanos por alquilación del benceno por medio de
mono-olefinas.
La matriz (ligante) consiste más en particular en
al menos un elemento seleccionado entre el grupo formado por las
arcillas naturales (como por ejemplo el caolín o la bentonita), las
arcillas sintéticas, la magnesia, las alúminas, los sílices, las
sílice-alúminas, el óxido de titanio, el óxido de
boro, la zircona, los fosfatos de aluminio, los fosfatos de
titanio, los fosfatos de zirconio, de preferencia seleccionados
entre los elementos del grupo formado por las alúminas y las
arcillas.
La zeolita de tipo estructural EUO, por ejemplo
la zeolita EU-1, comprendida en el catalizador
según la invención, está al menos en parte, de preferencia
prácticamente en su totalidad, en forma ácida, es decir en forma
hidrógena (H+), teniendo de preferencia un contenido en sodio tal
que la relación atómica Na/T es inferior a 0,5, de preferencia
inferior a 0,1, de manera todavía más preferida inferior a 0,02.
Según una forma preferida de realización de la
invención se utiliza un catalizador que comprende una zeolita de
tipo estructural EUO cuyo tamaño de los cristales es inferior a 5
micrómetros (\mum), de manera preferente inferior a 0,5 \mum y
de manera todavía más preferida inferior a 0,2 \mum. Estos
cristales o cristalitos están a menudo reagrupados en agregados que
presentan una granulometría tal que el valor de Dv,90 es inferior o
igual a 500 \mum, con frecuencia inferior a 400 \mum y con la
mayor frecuencia inferior a 200 \mum y de manera más preferida
inferior a 50 \mum. El tamaño de los agregados es determinado
mediante granulometría de difracción láser. Esta medición se realiza
con el polvo de zeolita que se encuentra en suspensión en el agua.
Tras una primera medición, la suspensión se somete a ultrasonido
durante 30 segundos y a continuación se realiza una nueva medición.
Los ultrasonidos utilizados se caracterizan por una potencia de 50
W y una frecuencia de 50 kHz. Este procedimiento se repite hasta que
el resultado ya no varíe (hasta \pm5%). La distribución en tamaño
de los agregados definida en volumen se calcula a partir de las
señales luminosas recogidas por los detectores y con la teoría de
Fraunhofer. Se define Dv,X como el diámetro de la esfera equivalente
tal que X% en volumen de los agregados tiene un tamaño inferior a
dicho diámetro. Estas características se obtienen directamente al
realizar la síntesis de la zeolita y/o mediante cualquier otro
método que permita disminuir el tamaño de los agregados, como por
ejemplo la trituración post-síntesis o incluso un
amasado adecuado antes de darle forma.
El catalizador utilizado en el procedimiento
según la invención contiene más en particular:
- -
- en contenido ponderal, del 1 al 95% y de preferencia del 3 al 90% bornes incluidos, y de manera todavía más preferida del 5 al 85% de al menos una zeolita de tipo estructural EUO, por ejemplo la zeolita EU-1, al menos en parte en forma ácida, que comprende silicio y al menos un elemento T seleccionado entre el grupo formado por el aluminio, el hierro, el galio y el boro, de preferencia el aluminio y el boro, cuya relación Si/T atómica global es superior a 5.
- -
- al menos una matriz o ligante, que asegure el complemento hasta el 100% en el catalizador.
Dicho catalizador presenta de preferencia un
valor de aplastamiento en lecho, determinado según el método Shell
(SMS 1471-74) y que caracteriza su resistencia
mecánica, superior a 0,5 MPa.
El catalizador utilizado en el procedimiento
según la invención puede prepararse por cualquier método conocido
por el experto en la materia y, en particular, por los descritos en
la técnica anterior relativo a los catalizadores que contienen al
menos una zeolita de tipo estructural EUO y en particular la
zeolita EU1, ZSM-50 y TPZ-3.
Para preparar el catalizador utilizado en el
procedimiento según la invención se lleva a cabo, por ejemplo, en
primer lugar un tratamiento de la zeolita de tipo estructural EUO,
por ejemplo la zeolita EU-1, bruta de síntesis,
según cualquier método conocido del experto en la materia, por
ejemplo se procede a una etapa de calcinación bajo flujo de aire
seco, que tiene por objeto eliminar el estructurante orgánico
ocluido en la microporosidad de la zeolita, después se procede a al
menos una etapa de intercambio iónico, por ejemplo, por medio de
una solución de NH_{4}NO_{3}, con vistas a eliminar al menos en
parte, de preferencia prácticamente en su totalidad, todo catión
alcalino, en particular el sodio, presente en posición catiónica en
la zeolita.
Se continúa con la preparación del catalizador
mezclando la matriz y la zeolita preparada precedentemente y después
se le da forma. La conformación del catalizador según la invención
es generalmente tal que el catalizador se presenta de preferencia
en forma de extruídos o de bolas, con vistas a su utilización. Las
condiciones de conformación de la zeolita, la elección de la
matriz, eventualmente la trituración previa de la zeolita, el
procedimiento de peptización, la adición de agentes porógenos, el
tiempo de amasado, la presión de extrusión si el catalizador tiene
forma de extruídos, la velocidad y el tiempo de secado, se
determinan, para cada matriz, según las reglas bien conocidas del
experto en la materia, con vistas a obtener un catalizador de
preferencia en forma de extruídos o de bolas.
La preparación del catalizador se sigue
generalmente mediante calcinación, habitualmente a una temperatura
comprendida entre 250ºC y 600ºC bornes incluidos, de preferencia
precedida de un secado, por ejemplo en estufa, a una temperatura
generalmente comprendida entre la temperatura ambiente y 250ºC
bornes incluidos, de preferencia entre 40ºC y 200ºC bornes
incluidos. Dicha etapa de secado se lleva a cabo preferentemente
durante la elevación de temperatura necesaria para efectuar dicha
calcinación.
La conformación de la zeolita de tipo estructural
EUO utilizada en el procedimiento según la invención, por ejemplo
la zeolita EU-1 puede efectuarse a partir de la
zeolita bruta de síntesis, es decir que contiene el estructurante
orgánico y cationes alcalinos, generalmente sodio. En este caso la
etapa de calcinación bajo flujo de aire seco, que tiene por objeto
eliminar el estructurante orgánico, y las etapas de intercambios
iónicos mediante al menos una solución de NH_{4}NO_{3} se
realizan con el catalizador conformado que comprende la zeolita y
la matriz.
Según una variante preferida del procedimiento de
la invención, se hace reaccionar, en una zona de reacción, el
benceno con una carga que contiene al menos una olefina, por
ejemplo lineal, en contacto con un catalizador que comprende una
zeolita de tipo estructural EUO que tenga las características
definidas anteriormente (reacción de alquilación), a continuación
se fracciona el producto obtenido de manera que se pueda recoger
separadamente una primera fracción que contiene benceno no
convertido, una segunda fracción que contiene al menos una olefina,
por ejemplo lineal, inicialmente presente en la carga (no
convertida), una tercera fracción que contiene los 2-, 3-, 4-, 5- y
6- fenilalcanos y una cuarta fracción que contiene al menos un
poli-alquilbenceno (o fracción
poli-alquilbenceno), siendo ésta, a continuación, en
la mayoría de los casos, reciclada al menos en parte hacia dicha
zona de reacción donde ésta reacciona con el benceno en contacto
con dicho catalizador, para ser al menos en parte transalquilada
(reacción de transalquilación), y se obtiene una mezcla de 2-, 3-,
4-, 5- y 6- fenilalcanos.
Esta variante de la invención se caracteriza por
tanto, en particular, por el hecho de que las reacciones de
alquilación y de transalquilación tienen lugar conjuntamente en la
misma zona de reacción (es decir) en el mismo reactor en presencia
del mismo catalizador. De manera preferente, la primera fracción
que incluye benceno no convertido es reciclada al menos en parte
hacia dicha zona de reacción. Asimismo, de manera preferente, la
segunda fracción que contiene al menos una olefina lineal no
convertida es reciclada al menos en parte hacia dicha zona de
reacción.
La parte reciclada de la cuarta fracción que
contiene en mayor medida, en general, al menos un dialquilbenceno
está exenta, de preferencia sensiblemente, de alquilaromáticos
pesados que pueden eliminarse por fraccionamiento.
Según otra variante de realización de la
invención, al menos una parte de la cuarta fracción que contiene un
polialquilbenceno, que comprende en mayor parte, en general, al
menos un dialquilbenceno y de preferencia exenta sensiblemente de
alquilaromáticos pesados que pueden ser eliminados por
fraccionamiento, puede enviarse a una segunda zona de reacción,
diferente de la zona de alquilación del benceno que contiene un
catalizador estructural EUO, conteniendo dicha segunda zona de
reacción un catalizador de transalquilación (por ejemplo, una
zeolita de tipo estructural EUO o cualquier otro catalizador de
transalquilación bien conocidos del experto en la técnica) y se
mantiene en unas condiciones que permitan la formación de
monoalquilbenceno por reacción entre éste o éstos
polialquilbenceno(s) y el benceno fresco o procedente, al
menos en parte, de la primera fracción obtenida durante el
fraccionamiento del efluente de la mezcla procedente de la zona de
alquilación del benceno que contiene un catalizador a base de
zeolita de tipo estructural EUO.
El procedimiento según la presente invención
puede efectuarse, en cuanto a la etapa de alquilación, a una
temperatura comprendida entre 30 y 400ºC, con una presión de 0,1 a
10 MPa, con un caudal de hidrocarburos líquidos (velocidad espacial
horaria) de aproximadamente 0,5 a 200 volúmenes, por volumen de
catalizador y por hora y con una relación molar
benceno/olefina(s) comprendida entre 1:1 y 50:1.
En la aplicación práctica de la invención, que
comprende una segunda etapa distinta de transalquilación, la
segunda etapa puede efectuarse a una temperatura comprendida entre
100 y 500ºC aproximadamente, de preferencia entre 150 y 400ºC, a una
presión comprendida entre 1,5 y 10 MPa (de preferencia de 2 a 7
MPa), con un caudal de hidrocarburos líquidos (velocidad espacial)
de aproximadamente 0,5 a 5 volúmenes por volumen de catalizador y
por hora, y con una relación molar benceno/polialquilbencenos de
aproximadamente 2:1 a 50:1.
Ejemplo
1
La materia prima utilizada es una zeolita de tipo
estructural EUO, la zeolita EU-1, bruta de
síntesis, que comprende el estructurante orgánico, silicio y
aluminio, que presenta una relación atómica Si/Al global igual a
13,6, un contenido ponderal de sodio con relación al peso en
zeolita EU-1 seco del 1,5% aproximadamente,
correspondiente a una relación atómica Na/Al de 0,6.
Esta zeolita EU-1 se somete en
primer lugar a una calcinación denominada seca a 550ºC bajo flujo de
aire durante 6 horas. A continuación, el sólido obtenido se somete
a tres intercambios iónicos en una solución de NH_{4}NO_{3} 10N,
a 100ºC aproximadamente durante 4 horas por cada intercambio.
Al término de estos tratamientos, la zeolita
EU-1 en forma de NH_{4} tiene una relación Si/Al
atómica global igual a 18,3, un contenido ponderal en sodio con
relación al peso de zeolita EU-1 seca de 50 ppm,
correspondiente a una relación atómica Na/Al de 0,003, una
superficie específica medida por el método BET de 407 m^{2}/g y un
volumen poroso, al nitrógeno, medido a -196ºC y a P/PO = 0,15, de
0,16 cm^{3} de nitrógeno líquido por gramo. En la zeolita
EU-1, el 100% de los átomos de aluminio están en
coordinancia tetraédrica, según el análisis por RMN del aluminio
27.
La zeolita EU-1 se prepara a
continuación por extrusión con un gel de alúmina con vistas a
obtener, tras secado y calcinación con aire seco, el soporte
constituido por extruídos con un diámetro de 1,4 mm, que contienen
en peso un 60% de zeolita EU-1 en forma H y un 40%
de alúmina. El diámetro de los poros del catalizador así preparado,
medido por porosimetría al mercurio, se sitúa entre 40 y 90
\ring{A}, siendo la distribución de los diámetros de estos
mesoporos monomodal y estando centrada en 70 \AA. El valor de
aplastamiento en lecho, obtenido según el método Shell, es de 1,1
MPa.
El catalizador así preparado se utiliza con
alquilación del benceno por el dodeceno-1. Se
utilizan las siguientes condiciones de trabajo:
- Temperatura: 220ºC
- Presión de trabajo: 4 MPa
- VVH: 1 l/l/h
- Relación molar
benceno/dodeceno-1: 5,4 mol/mol.
En estas condiciones de trabajo, la conversión
expresada con relación al dodeceno-1 es del 53,4%.
Los resultados de selectividades en 2-, 3-, 4-, 5- y 6-
fenilalcano, obtenidos tras la reacción, están recogidos en la tabla
1.
\nobreak\vskip.5\baselineskip\centering\begin{tabular}{|l|c|}\hline Compuestos \+ Selectividades \\\hline 2 - Fenialcano \+ 17,13 \\ 3 - Fenilalcano \+ 5,69 \\ 4 - Fenialcano \+ 3,69 \\ 5 - Fenilalcano \+ 3,13 \\ 6 - Fenilalcano \+ 2,84 \\ ramificados \+ 20,92 \\\hline\end{tabular}\par\vskip.5\baselineskip
Claims (21)
1. Procedimiento de producción de al menos un
compuesto seleccionado entre los 2-, 3-, 4-, 5-, 6- fenilalcanos
por alquilación del benceno por medio de al menos una olefina que
contiene al menos 9 átomos de carbono, en presencia de un
catalizador sólido ceolítico, caracterizado porque el
catalizador comprende una matriz y una zeolita de tipo estructural
EUO, comprendiendo dicha zeolita silicio y al menos un elemento T
seleccionado entre el grupo formado por el aluminio, el hierro, el
galio, y el boro, con una relación Si/T atómica global superior a 5
y caracterizado porque dicha alquilación se efectúa con una presión
de 0,1 a 10 MPa aproximadamente, con una temperatura de 30 a 400ºC
aproximadamente, una velocidad espacial horaria de 0,5 a 200
h^{-1} aproximadamente y una relación molar
benceno/olefina(s) de aproximadamente 1:1 a 50:1.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la producción de 2-, 3-, 4-, 5-, 6- fenilalcanos es
simultánea.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 2, en el que la olefina es lineal.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 2, en el que la olefina es ramificada.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el catalizador contiene una
zeolita de tipo estructural EUO cuyo tamaño de cristales es
inferior a 5 micrómetros (\mum).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el
que los cristales están reagrupados en agregados que presentan una
granulometría tal que el valor de Dv,90 es inferior o igual a 500
\mum.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que la olefina contiene de 9 a 16
átomos de carbono por molécula.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que la olefina contiene de 14 a 20
átomos de carbono por molécula.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que la matriz es seleccionada entre el
grupo formado por las arcillas, las alúminas, el sílice, el
magnesio, la zircona, el óxido de titanio, el óxido de boro y sus
combinaciones.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el catalizador
se prepara en forma de bolas o de extruídos.
11. Procedimiento una de las reivindicaciones 1 a
10, caracterizado porque el catalizador presenta una
resistencia mecánica tal que el valor de aplastamiento en lecho es
superior a 0,5 MPa.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que la zeolita de tipo estructural
EUO es la zeolita EU-1.
13. Procedimiento una de las reivindicaciones 1 a
12, caracterizado porque el elemento T del catalizador está
seleccionado entre el grupo formado por el aluminio y el boro.
14. Procedimiento una de las reivindicaciones 1 a
13, caracterizado porque la matriz del catalizador es de
alúmina.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la zeolita del
catalizador está al menos en parte en forma ácida con una relación
atómica Na/T inferior a 0,5.
16. Procedimiento una de las reivindicaciones 1 a
15, caracterizado porque el catalizador contiene del 1% al
95% en peso de al menos una zeolita de tipo estructural EUO con
relación al peso total del catalizador.
17. Procedimiento una de las reivindicaciones 1 a
16, en el que el producto obtenido al término según la zona de
alquilación se fracciona en una primera fracción que contiene
benceno no convertido, una segunda fracción que contiene al menos
una olefina no convertida, una tercera fracción que contiene los
fenilalcanos y una cuarta fracción que contiene al menos un
polialquilbenceno, estando dicha cuarta fracción reciclada al menos
en parte hacia la zona de alquilación.
18. Procedimiento una de las reivindicaciones 1 a
16, en el que el producto obtenido al término de la zona de
alquilación se fracciona en una primera fracción que contiene
benceno no convertido, una segunda fracción que contiene al menos
una olefina no convertida, una tercera fracción que contiene los
fenilalcanos y una cuarta fracción que contiene al menos un
polialquilbenceno, siendo tratada dicha cuarta fracción, al menos en
parte, en una segunda zona de reacción, diferente de la zona de
alquilación del benceno que contiene un catalizador estructural EUO,
conteniendo dicha segunda zona de reacción un catalizador de
transalquilación y manteniéndose en unas condiciones que permiten la
formación de monoalquilbenceno mediante reacción entre éste o éstos
polialquilbenceno(s) y el benceno.
19. Procedimiento según la reivindicación 18 tal
que la zona de transalquilación se prepara a una temperatura
comprendida entre 100 y 500ºC aproximadamente, a una presión
comprendida entre 1,5 y 10 MPa aproximadamente, con un caudal de
hidrocarburos líquidos (velocidad espacial) de aproximadamente 0,5 a
5 volúmenes por volumen de catalizador y por hora, y con una
relación molar benceno/polialquilbencenos de aproximadamente 2:1 a
50:1
20. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 17 a 19, en el que la primera fracción se recicla,
al menos en parte, hacia la zona de alquilación.
21. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 17 a 20, en el que la segunda fracción se recicla,
al menos en parte, hacia la zona de alquilación.
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