JP2010270120A - アルキル芳香族化合物の製造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】供給原料である芳香族供給原料およびオレフイン供給原料に含まれる窒素化合物を前処理として蒸留および/または固体吸着剤による吸着を行って実質的に除去し、その後酸性ゼオライト触媒の存在下で反応させ所望のアルキル芳香化合物を製造する。
【選択図】なし
Description
酸性ゼオライト触媒(または複数)の性能に悪影響を与え得るある種の不純物は、供給原料に比較して非常に高いまたは非常に低い揮発性を有しており、通常最良には蒸留方法により容易に除去することができる。2つのこうした例は、ベンゼン抽出に使用された溶媒、n−ホルミルモルホリン(NFM)およびn−メチルピロリドン(NMP)である。NFMおよびNMPは共に、酸性ゼオライト触媒には毒であることが分かっている。これらの溶媒もベンゼンに比較して非常に高沸点を有し、したがって蒸留によりベンゼンから有効にかつ経済的に分離することができる。別の例として、アンモニアはプロピレンに比較して非常に高い揮発性を有しており、したがって蒸留によりプロピレンから有効にかつ経済的に分離することができる。
ある種の供給原料の不純物は、供給原料から抽出溶媒中に優先的に可溶な汚染物を分離するのに適した抽出溶媒を使用した抽出方法により、供給原料から最も良く除去することができる。たとえば、多くのゼオライト触媒に対して知られている毒のアンモニアは、プロピレンに比較して水中への非常に高い溶解度を有し、それによって、水を酸性化してもしなくてもよい水洗によりプロピレンから通常容易に除去することができる。
ある種の供給原料の不純物は、適した好ましくは再生可能な吸着剤を用いた選択的吸着法により供給原料から最も良く除去することができる。in situで多数回有効に再生ができる、本発明の目的に適した再生可能な吸着剤としては、酸性粘土、ゼオライト触媒類、モレキュラーシーブ類、活性アルミナ、活性炭、シリカゲル、およびイオン交換樹脂類があることが分かった。吸着剤の性質、処理される供給原料およびその中に含まれた不純物の性質、供給原料中の不純物の濃度、および温度および圧力条件によって変わる使用期間にわたり、吸着剤はその活性度および有効性の少なくとも一部を徐々に失う。ある時点で、吸着剤の活性度または有効性が、継続して使用することはもはや実用的にも、商業的にも、あるいはその両方で実行が不可能と見なされる点まで低下する。本明細書では、こうした使用済み吸着剤を「廃吸着剤」と定義し、これは廃棄して交換してもよく、あるいは本発明に従って再生することができる。ある種の廃吸着剤は、吸着された汚染物を有利な条件下で除去することにより、通常in situで多数回効果的に再生することができることを見出した。ある種の吸着剤の効果的な再生は、高温度下で吸着剤を窒素、空気、天然ガス、液化石油ガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン類、ペンタン類、または水蒸気などの実質的に不活性なガス(すなわち、吸着剤に対して不活性な)の流れに、あるいは液化石油ガス、エタン、プロパン、ブタン類、ペンタン類、ヘキサン類、ベンゼン、トルエン、またはキシレン類などの実質的に不活性な液体の流れに曝すことにより実施されることを今や見出した。ある種の吸着剤はまた、元から吸着された汚染物(または複数)より強く優先的に吸着剤上に吸着される他の化合物(または複数)により、吸着された汚染物を置き換えることにより再生することができることも分かった。水は通常上記の吸着剤の大部分に非常に強く吸着されるので、通常吸着剤から吸着された汚染物を効果的に優先的に置き換えるために、水または高レベルの水を含んだ混合物を使用することができる。ある種の吸着剤はまた、酸性混合物のストリームで洗浄することなどの酸処理により再生することもできる。
本発明の第1の実施形態は、アルキル化および/またはアルキル交換反応法への芳香族供給原料が、この方法の区画中の1つまたは複数の触媒床中に使用されるゼオライト触媒(または複数)に有害であり得る不純物を実質的に含まないと見なされる場合は、この方法へのオレフィン供給原料のみを前処理するものである。オレフィン供給原料を、それがプロセスに入るとき、またはその他の前処理および/または精製ステップと共に、あるいはその他の前処理および/または上流の精製ステップが完了した後でしかし触媒床(または複数)に接触する前に、本発明に従って前処理することができる。上記のその他の前処理および/または上流の精製ステップは、当てはまる場合は、ゼオライト触媒(または複数)の性能、所望のアルキル芳香族生成物の純度、またはこの方法のその他の性能または生成物品質特性に悪影響を与え得る、供給原料中のその他の不純物を低減させるために使用される。
Claims (9)
- 酸性ゼオライト触媒の存在下、反応区画中でオレフィン供給原料と芳香族供給原料を反応させることにより、所望のアルキル芳香族化合物を製造する方法であって、オレフィン供給原料、または芳香族供給原料、あるいは両方が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量の少なくとも汚染物を含む方法において、ステップ(e)がそれに続く、任意の順序の以下のステップ(a)から(d)を含む方法
(a)該オレフイン供給原料に比べて高揮発性の窒素汚染物、または該オレフイン供給原料に比べて低揮発性の窒素汚染物、あるいは両方が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量でオレフィン供給原料中に存在し、該窒素汚染物がn−ホルミルモルフオリン、n−メチルピロリドンおよびアンモニアの少なくとも一種を含み、かつ本明細書の別の処理方法では実質的に分離されない場合、オレフィン供給原料からこうした汚染物を実質的に分離するために、蒸留により前記反応区画へのオレフィン供給原料を処理すること、
(b)該芳香族供給原料に比べて高揮発性の窒素汚染物、または該芳香族供給原料に比べて低揮発性の窒素汚染物、あるいは両方が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量で芳香族供給原料中に存在し、かつ本明細書の別の処理方法では実質的に分離されない場合、芳香族供給原料からこうした汚染物を実質的に分離するために、蒸留により前記反応区画への芳香族供給原料を処理すること、
(c)本明細書のその他の処理方法により実質的に除去されない窒素汚染物が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量でオレフィン供給原料中に存在する場合、オレフィン供給原料からこうした汚染物を実質的に分離するために、再生可能な吸着剤を用いた選択的吸着により前記反応区画へのオレフィン供給原料を処理すること、および定期的に前記吸着剤をin−situで再生すること、
(d)本明細書のその他の処理方法により実質的に除去されない窒素汚染物が、酸性ゼオライト触媒(または複数)の性能に悪影響を与えるのに十分な量で芳香族供給原料中に存在する場合、芳香族供給原料からこうした汚染物を実質的に分離するために、再生可能な吸着剤を用いた選択的吸着により前記反応区画への芳香族供給原料を処理すること、および定期的に前記吸着剤をin−situで再生すること、ならびに
(e)オレフィン供給原料が少なくとも1種の窒素汚染物を含んでいる場合、ステップ(a)または(c)の1つまたは複数により前処理したオレフィン供給原料を前記反応区画に通し、芳香族供給原料が少なくとも1種の窒素汚染物を含んでいる場合、ステップ(b)または(d)の1つまたは複数により前処理した芳香族供給原料を前記反応区画に通すこと。 - 前記芳香族供給原料の前処理が、少なくとも蒸留ステップを含んでいる、請求項1に記載の方法。
- 前記芳香族供給原料の前処理が、少なくとも再生可能な吸着剤による選択的吸着ステップ含む、請求項1に記載の方法。
- 前記オレフイン供給原料の前処理が、少なくとも吸着ステップを含む請求項1記載の方法。
- 酸性ゼオライト触媒の存在下、反応区画中でオレフィン供給原料と芳香族供給原料を反応させることにより、所望のアルキル芳香族化合物を製造する方法であって、該芳香族供給原料が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量の少なくとも汚染物を含む方法において、以下のステップ(a)および(d)を含む方法
(a)該芳香族供給原料に比べて高揮発性の窒素汚染物、または該芳香族供給原料に比べて低揮発性の窒素汚染物、あるいは両方が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量で該芳香族供給原料中に存在し、該窒素汚染物がn−ホルミルモルフオリン、n−メチルピロリドンおよびアンモニアの少なくとも一種を含む場合、該芳香族供給原料からこうした汚染物を実質的に分離するために、蒸留により前記反応区画への該芳香族供給原料を処理すること、
(b)前記ステップ(a)で前処理された該芳香族供給原料を前記反応区画に通すこと。 - 酸性ゼオライト触媒の存在下、反応区画中でオレフィン供給原料と芳香族供給原料を反応させることにより、所望のアルキル芳香族化合物を製造する方法であって、該芳香族供給原料が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量の少なくとも汚染物を含む方法において、以下のステップ(a)および(d)を含む方法
(a)該窒素汚染物が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量で該芳香族供給原料中に存在し、該窒素汚染物がn−ホルミルモルフオリン、n−メチルピロリドンおよびアンモニアの少なくとも一種を含む場合、該芳香族供給原料からこうした汚染物を実質的に分離するために、再生可能な吸着剤で選択的吸着を行うことにより前記反応区画への該芳香族供給原料を処理し、該吸着剤を定期的にin−situで再生すること、
(b)前記ステップ(a)で前処理された該芳香族供給原料を前記反応区画に通すこと。 - 酸性ゼオライト触媒の存在下、反応区画中でオレフィン供給原料と芳香族供給原料を反応させることにより、所望のアルキル芳香族化合物を製造する方法であって、該オレフイン供給原料が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量の少なくとも汚染物を含む方法において、以下のステップ(a)および(d)を含む方法
(a)該窒素汚染物が、酸性ゼオライト触媒の性能に悪影響を与えるのに十分な量で該オレフイン供給原料中に存在し、該窒素汚染物がn−ホルミルモルフオリン、n−メチルピロリドンおよびアンモニアの少なくとも一種を含む場合、該オレフイン供給原料からこうした汚染物を実質的に分離するために、再生可能な吸着剤で選択的吸着を行うことにより前記反応区画への該オレフイン供給原料を処理し、該吸着剤を定期的にin−situで再生すること、
(b)前記ステップ(a)で前処理された該オレフイン供給原料を前記反応区画に通すこと。 - 酸性ゼオライト触媒を利用して芳香族供給原料およびオレフィン供給原料から、所望のアルキル芳香族化合物を製造する方法であって、
(a)プラントの反応区画中で使用する酸性ゼオライト触媒を失活させる可能性がある窒素化合物を除去するまたは実質的に低減させるために、蒸留および選択的吸着からなる群から選択される少なくとも1つを含む1つまたは複数の前処理ステップを利用して、芳香族供給原料および/またはオレフィン供給原料を前処理し;
(b)選択的吸着ステップが、ゼオライト、ゼオライト触媒類、モレキュラーシーブ類、ケイ酸塩類、アルミナ類、活性アルミナ、活性炭、シリカゲル類、およびイオン交換樹脂類からなる群から選択される少なくとも1種の再生可能な吸着剤を利用し;
(c)廃吸着剤が、少なくとも2回in−situで以下の手順、(i)高温下で廃吸着剤を不活性ガスまたは不活性液体の流れに曝すこと、(ii)汚染物より強く吸着剤に優先的に吸着されるその他の化合物により、吸着された汚染物を置き換えること、および(iii)酸処理の少なくとも1つにより再生され;
(d)次いで処理された芳香族および/またはオレフィン供給原料を、反応区画内で反応させて所望のアルキル芳香族化合物を製造し;かつ
(e)所望のアルキル芳香族化合物を分離するために蒸留区画を使用し、未反応の供給原料および回収可能な副生成物を再循環し、かつ回収不可能な副生成物を取り除く方法。 - 該窒素汚染物がn−ホルミルモルフオリン、n−メチルピロリドンおよびアンモニアの少なくとも一種を含む請求項8記載の方法。
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