JP2882542B2 - トランスアルキル化法 - Google Patents

トランスアルキル化法

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JP2882542B2 JP2204027A JP20402790A JP2882542B2 JP 2882542 B2 JP2882542 B2 JP 2882542B2 JP 2204027 A JP2204027 A JP 2204027A JP 20402790 A JP20402790 A JP 20402790A JP 2882542 B2 JP2882542 B2 JP 2882542B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリアルキル化芳香族化合物のトランスア
ルキル化に関し、更に特にベンゼン原料のC2〜C4アルキ
ル化剤でのアルキル化、得られるポリアルキルベンゼン
の液相トランスアルキル化、アルキル化生成物の分離域
での処理、及びトランスアルキル化生成物の少くとも一
部分の分離域への循環を含むアルキル化−トランスアル
キル化法に関する。
要するに本発明によれば、本アルキル化−トランスア
ルキル化法は、芳香族物質のC2〜C4アルキル化剤でのア
ルキル化を、モノアルキル化芳香族生成物を回収するた
めの分離及びポリアルキル化生成物の液相トランスアル
キル化と組合せて含む。アルキル化及びトランスアルキ
ル化の両方は、液相においてモレキユラーシーブの芳香
族アルキル化及びトランスアルキル化触媒上で行なわれ
る。アルキル化反応域からの反応物は、芳香族物質を含
んでなる低沸点留分及びモノアルキル化及びポリアルキ
ル化芳香族物質の混合物を含んでなる高沸点留分を与え
るように分離され、後者はモノアルキル化留分及び高沸
点ポリアルキル化留分に分離される。
実質的にすべてのジアルキル化及びトリアルキル化芳
香族物質を含むポリアルキル化留分の少くとも一部分
は、芳香族物質と一緒に、ポリアルキル化留分の不均化
により低下したポリアルキル化芳香族含量と増加したモ
ノアルキル化芳香族含量の、第一の分離域に供給される
不均化生成物に到達せしめるような液相条件下に運転さ
れるトランスアルキル化反応域に供給される。
ベンゼン原料及びC2〜C4アルキル化剤は、モレキユラ
ーシーブのアルキル化触媒を含有し且つモノアルキル及
びポリアルキルベンゼンの混合物を含んでなるアルキル
化生成物を与えるように運転されるアルキル化反応域に
供給される。このアルキル化域は液相又は気相条件下に
運転することができて、アルキル化域からの反応物は分
離工程に供される。トランスアルキル化反応域は、アル
キル化反応域の平均温度以下の平均温度で且つベンゼン
を液相に維持する条件下に運転される。
アルキル化反応がゼオライトベータ及びゼオライトオ
メガからなる群から選択される芳香族アルキル化触媒上
で起こるエチルベンゼンの製造において、アルキル化反
応域からの反応物はベンゼン分離域に供給される。エチ
ルベンゼンポリエチルベンゼン混合物を含んでなる高沸
点留分はベンゼン分離域からエチルベンゼン分離域へ供
給される。この分離域は、エチルベンゼンを含んでなる
低沸点生成物留分及び高々5重量%のエチルベンゼンを
含有するポリエチルベンゼンを含んでなる高沸点留分を
得るように運転される。ポリエチルベンゼン留分は、好
ましくはゼオライトY及びゼオライトオメガからなる群
から選択されるトランスアルキル化触媒を含有するトラ
ンスアルキル化反応域へベンゼンと共に供給される。
芳香族原料のアルキル化法及びゼオライト・モレキユ
ラーシーブ触媒の、芳香族アルキル化法における使用は
技術的に良く知られている。そのようなアルキル化法は
気相で、液相で、或いは液相と気相の両方が存在する条
件下に行なうことができる。
気相アルキル化の例はドワイヤー(Dwyer)の米国特
許第4,107,224号に見出される。ここに、ベンゼンのゼ
オライト触媒上での気相エチル化は下降流反応器で達成
される。この反応器からの反応物は、エチルベンゼン生
成物を回収する分離系に送られ、ポリエチルベンゼンは
ベンゼンとのトランスアルキル化反応を受けるアルキル
化反応器へ循環される。
アルキル化反応域からの反応物がトランスアルキル化
域へ直接送られるアルキル化−トランスアルキル化法の
例はポーリッツアー(Pollitzer)らの米国特許第3,55
1,510号に開示されている。ポーリッツアー法におい
て、アルキル化はオレフイン作用化合物として特徴づけ
られるアルキル化剤を固体燐酸アルキル化触媒上で用い
ることにより行なわれる。オレフイン作用化合物は、モ
ノオレフイン、ジオレフイン、ポリオレフイン、アセチ
レン性炭化水素、アルキルハライド、アルコール、エー
テル及びエステルのような物質から選択しうる。ポリエ
チルベンゼンを含むアルキル化反応域からの生成物を、
芳香族物質例えばベンゼンと一緒にトランスアルキル化
反応域に供給する。トランスアルキル化域には、酸抽出
された結晶性アルミノシリケート触媒、特にモルデナイ
トを装填し、これを上昇流方式で使用する。液体時間空
間速度1.0、圧力500psig及び温度250℃を含むトランス
アルキル化条件が例示されている。トランスアルキル化
域からの反応物は分離域へ供給され、これからポリアル
キル芳香族、例えばポリエチルベンゼンを取り出し、ア
ルキル化反応域に循環する。
他のアルキル化トランスアルキル化法はワード(War
d)の米国特許第4,008,290号に開示されている。ワード
はポーリッツアーの特許と同様に、アルキル化域におけ
る固体燐酸触媒の使用を開示している。ワードの方法に
おいては、ベンゼンをプロピレンと反応させてクメンを
製造する。ワードのアルキル化反応器からの反応物は、
主にベンゼン及びクメンを含む部分がアルキル化反応器
に循環されるように分離される。主にベンゼン、クメ
ン、プロパン及びジ及びトリイソプロピルベンゼンを含
む他の部分は分離域に供給される。この分離域において
は、ジ及びトリイソプロピルベンゼンに富む流れを分離
し、ベンゼンと一緒にトランスアルキル化域に供給す
る。トランスアルキル化域も固体燐酸触媒を含有する。
クメンに富む流れはトランスアルキル化域から取り出さ
れ、分離域に循環される。
ワイト(Wight)の米国特許第4,169,111号は、結晶性
アルミノシリケートをアルキル化及びトランスアルキル
化反応器に用いるエチルベンゼン製造のためのアルキル
化−トランスアルキル化法を開示している。アルキル化
及びトランスアルキル化反応器における触媒は同一でも
異なってもよく且つシリカ/アルミナのモル比が2〜8
0、好ましくは4〜12の低ナトリウム含量、好ましくはN
a2Oが0.5重量%のゼラオイトを含む。このゼラオイトの
例はX、Y、L、B、ZSM−E及びオメガ結晶型のモレ
キユラーシーブを含み、約0.2%Na2Oを含む水蒸気で安
定化したYゼラオイトが好適である。アルキル化反応器
は下降流式で且ついくらかの液体が存在する温度及び圧
力条件下に運転される。最大のトランスアルキル化効率
を達成するために一般にアルキル化の最適温度よりも高
温を必要とするものとして記述されているトランスアル
キル化反応器も下降流式で運転される。ワイトの方法に
おいては、アルキル化反応器からの反応物を冷却し、ベ
ンゼン塔に供給し、これからベンゼンを塔頂物として回
収し、これをアルキル化反応器に循環する。ベンゼン塔
の塔底物をエチルベンゼン塔に供給し、これからエチル
ベンゼンを生成物として回収する。エチルベンゼン塔か
らの塔底生成物は第三の塔に供給される。この塔は、塔
への全ジエチルベンゼン供給物の10〜90%、好ましくは
20〜60%を含む実質的に純粋なジエチルベンゼン塔頂留
分を与えるように運転される。このジエチルベンゼン塔
頂留分はアルキル化反応器に循環され、一方残りのジエ
チルベンゼン並びにトリエチルベンゼン及び高分子量化
合物を含む留分はベンゼンと共にトランスアルキル化反
応器に供給される。トランスアルキル化反応器からの流
出物はベンゼン塔に循環される。
バーガー(Barger)らの米国特許第4,774,377号は、
上述したワイト法と同様に、別々のアルキル化及びトラ
ンスアルキル化反応域を使用し、且つトランスアルキル
化生成物を中間分離域に循環することを含むアルキル化
/トランスアルキル化法を開示している。バーガー法に
おいては、アルキル化及びトランスアルキル化反応が本
質的に液相で起こるように温度と圧力の条件を調整す
る。トランスアルキル化触媒は、X型、Y型、超安定性
Y、L−型、オメガ型及びモルデナイト型ゼオライトを
含むアルミノシリケートモレキユラーシーブであり、後
者が好適である。アルキル化反応域に用いる触媒は固体
燐酸含有物質である。アルミノシリケートアルキル化触
媒も使用でき、0.01〜6容量%で変化する水をアルキル
化反応域に供給する。アルキル化反応域からの反応物を
第一及び第二分離域に供給する。第二の反応域において
は、中間芳香族生成物及びトリアルキル芳香族及び更に
重質の生成物が分離されて、ジアルキル芳香族成分の
み、或いはエチルベンゼン製造法の場合にはジエチルベ
ンゼン又はクメン製造の場合にはジイソプロピルベンゼ
ンを有するトランスアルキル化反応域への供給物を与え
る。ベンゼン物質もトランスアルキル化反応のためにト
ランスアルキル化域に供給され、そしてトランスアルキ
ル化域からの反応物を第一の分離域に循環する。このア
ルキル化及びトランスアルキル化域は下降流、上昇流又
は水平流式で運転することができる。
本発明によれば、芳香族物質のC2〜C4アルキル化剤で
のアルキル化を、モノアルキル化芳香族生成物を回収す
るための分離及びポリアルキル化生成物の液相トランス
アルキル化と組合せて含むアルキル化−トランスアルキ
ル化法が提供される。本発明の一つの観点において、ア
ルキル化及びトランスアルキル化の両方は、液相におい
てモレキユラーシーブの芳香族アルキル化及びトランス
アルキル化触媒上で行なわれる。アルキル化反応域から
の反応物は、アルキル化反応域に循環しうる芳香族物質
を含んでなる低沸点留分及びモノアルキル化及びポリア
ルキル化芳香族物質の混合物を含んでなる高沸点留分を
与えるように運転される分離域に供給される。この高沸
点留分は第二の分離域に供給されて、所望のモノアルキ
ル化生成物を含んでなる第二の低沸点留分及びポリアル
キル化生成物を含んでなる高沸点留分を与える。
実質的にすべてのジアルキル化及びトリアルキル化芳
香族物質を含むポリアルキル化留分の少くとも一部分
は、芳香族物質と一緒に、モレキユラーシーブのトラン
スアルキル化触媒を含むトランスアルキル化反応域に供
給される。このトランスアルキル化域は液相条件下に運
転され、そこで低下したポリアルキル化芳香族含量及び
増加したモノアルキル化芳香族含量の不均化生成物に到
達させるべくポリアルキル化留分を不均化する。この不
均化生成物の少くとも一部分は第一の分離域に供給され
る。エチルベンゼン又はクメンの製造に関する本発明の
特別な用途において、トランスアルキル化域からの反応
物は第三の分離域に供給され、そこでベンゼン及びモノ
アルキルベンゼン(エチルベンゼン又はクメン)留分を
回収し、分離域に循環する。
本発明の他の具体例において、 ベンゼン原料及びC2〜C4アルキル化剤は、モレキユラ
ー−シーブのアルキル化触媒を含有し且つモノアルキル
及びポリアルキルベンゼンの混合物を含んでなるアルキ
ル化生成物を与えるように運転されるアルキル化反応域
に供給される。本発明のこの具体例において、このアル
キル化域は液相又は気相条件下に運転することができ
て、アルキル化域からの反応物は上述した如き分離工程
に供される。トランスアルキル化反応域は、アルキル化
反応域の平均温度以下の平均温度で且つベンゼンを液相
に維持する条件下に運転される。本発明のこの具体例
の、ベンゼンの気相エチル化、続く液相トランスアルキ
ル化を用いる方法への特別な適用において、トランスア
ルキル化反応域の平均温度はアルキル化反応域の平均温
度より少くとも100℃低い。
しかしベンゼン原料のC2〜C4アルキル化剤でのアルキ
ル化を含む本発明の更なる観点において、アルキル化触
媒は、ゼオライトベータ、ゼオライトオメガ及びゼオラ
イトYからなる群から選択され、またアルキル化反応器
はベンゼン原料を前述したように液相に維持する条件下
に運転される。アルキル化反応器からの流出物を上述し
た系統の分離段階に、続いて所望のモノアルキルベンゼ
ン例えばエチルベンゼン又はクメン、ジアルキルベンゼ
ン含量の実質的にすべてを含むポリアルキルベンゼン留
分の少くとも一部分を回収する分離段階に供し、そして
トリアルキルベンゼン含量の主部分をゼオライトY及び
ゼオライトオメガからなる群から選択されるトランスア
ルキル化触媒を含有するトランスアルキル化域に供給す
る。好ましくはアルキル化触媒はゼオライトベータを含
んでなる。またトランスアルキル化触媒はゼオライトオ
メガを含んでなることも好適である。
本発明の更なる具体例、即ちアルキル化反応がゼオラ
イトベータ及びゼオライトオメガからなる群から選択さ
れる芳香族アルキル化触媒上で起こるエチルベンゼンの
製造において、アルキル化反応域からの反応物はベンゼ
ン分離域に供給される。エチルベンゼンポリエチルベン
ゼン混合物を含んでなる高沸点留分はベンゼン分離域か
らエチルベンゼン分離域へ供給される。この分離域は、
エチルベンゼンを含んでなる低沸点生成物留分及び高々
5重量%のエチルベンゼンを含有するポリエチルベンゼ
ンを含んでなる高沸点留分を得るように運転される。ポ
リエチレンベンゼン留分は、好ましくはゼオライトY及
びゼオライトオメガからなる群から選択されるトランス
アルキル化触媒を含有するトランスアルキル化反応域へ
ベンゼンと共に供給される。
第1a〜1c及び2a〜2c図は2つの異なるゼオライトY触
媒を用いて行われたトランスアルキル化実験の結果を例
示するグラフである。
第3a〜3c図はジエチルベンゼンのトランスアルキル化
においてゼオライトオメガを用いて行なわれた実験研究
の結果を示すグラフである。
第4a〜4c図は希土類ゼオライトを用いて行わなれた実
験研究を示す一連のグラフである。
第5a、5b及び6図はゼオライトY触媒を用いる別の実
験研究を示すグラフである。
第7図はポリエチレンベンゼン留分がトランスアルキ
ル化前に残留物抽出工程に供される本発明の一つの具体
例を例示する簡略系統フロー図である。
第8図はトランスアルキル化反応器からの反応物が循
環前に分離工程に供される第7図の方法の改変を概略的
に例示する。
第9図はエチルベンゼン塔からの塔底留分がトランス
アルキル化反応器に直接供給され、トランスアルキル化
反応器の流出物が下流分離域に供される本発明の他の具
体例の簡略系統図を例示する。
第10図は第9図の具体例の改変を示す系統フロー図で
ある。
本発明の好適な適用は、ゼオライトベータ及びゼオラ
イトオメガからなる群から選択されるモレキユラーシー
ブのアルキル化触媒上での液相アルキル化を、ゼオライ
トY及びゼオライトオメガからなる群から選択されるモ
レキユラーシーブのトランスアルキル化触媒上での液相
トランスアルキル化と組合せて含む。本発明の特に好適
な具体例はゼオライトベータをアルキル化触媒として及
びゼオライトオメガをトランスアルキル化触媒として使
用することを含む。しかしながら後に明らかになるよう
に、本発明を行なう場合、他のモレキユラーシーブ触媒
を用いることもできる。更に本発明の好適な適用は液相
アルキル化と組合せて液相トランスアルキル化を用いる
ことにあるけれど、本発明は例えばドワイヤーの上述し
た特許に開示されているように気相アルキル化を液相ト
ランスアルキル化と組合せて使用し且つトランスアルキ
ル化生成物を分離域に適当に循環することによって行な
うこともできる。
更に一般的な観点において、本発明は広い意味におい
て、ポーリッツァーらの上述した特許に開示されている
種類のアルキル化剤例えばオレフイン、アルキル、アル
キルハライド、アルコール、エーテル及びエステルであ
ってよいC2〜C4アルキル化剤を用いる芳香族アルキル化
と組合せてのトランスアルキル化を含む。最も広く使用
されるアルキル化剤は、それぞれエチルベンゼン及びク
メンの製造において適用されるエチレン及びプロピレン
である。本発明は副生物のキシレンの収率が減少するよ
うな条件下でのベンゼンのエチル化に特に適用でき、従
って本発明は付随するポリエチルベンゼンのトランスア
ルキル化を含めてエチルベンゼンの製造を参照して特に
記述されよう。
前述したように、エチルベンゼンの従来の製造法はエ
チルベンゼン生成物から分離されたポリエチルベンゼン
をアルキル化反応器に循環し、そこでトランスアルキル
化によりエチルベンゼンを生成せしめることを含む。こ
の方法の副生物はアルキル化反応器からの流出物中の増
大したキシレン収量である。キシレンの存在は下流での
工程及び分離工程を複雑にする。生成物流中のキシレン
含量が高いと、しばしば塔底ポリエチルベンゼン留分中
に実質的なエチルベンゼン含量、時に15〜20%又はそれ
以上を与えるような具合にエチルベンゼンを塔頂から得
る蒸留塔の運転が必要とされる。例えば本発明に従って
製造されるエチルベンゼンは、接触脱水素化によるスチ
レンの製造に使用することができる。オルトキシレン及
びスチレンの沸点は非常に近く、互いに1℃以内であ
る。実際的な問題として、エチルベンゼンの品質は普通
2000ppm以下の非常に低いキシレン含量を要求するであ
ろう。この品質に適合するためには、エチルベンゼン塔
を適度な蒸留条件下に運転して、上述した如く塔底留分
中のエチルベンゼン含量を高くすることが普通必要であ
る。本発明は、ポリエチルベンゼンのトランスアルキル
化を別の反応器中において比較的緩和な液相条件下に行
なうことにより、製造工程におけるキシレンの生成を最
小にする。これはポリエチルベンゼン留分中のエチルベ
ンゼン含量を5重量%又はそれ以下まで、またキシレン
の生成を更に最小にするための好適な触媒を用いる場合
には約2重量%又はそれ以下までに限定することによっ
て、エチルベンゼンの循環を減少せしめうる。
本発明の好適な観点はジエチルベンゼン及びトリエチ
ルベンゼン並びに高分子量化合物を含むポリエチルベン
ゼン留分を、トランスアルキル化反応器に供給すること
を含む。このことは、ワイトの上述した特許に開示され
ている如くジエチルベンゼンの実質的な部分をアルキル
化域へ循環させるために分離すること或いはバーガーの
上述した特許に開示されている如くジアルキルベンゼン
だけでのトランスアルキル化のためにトリアルキル芳香
族を分離することと対照的である。この観点において、
トランスアルキル化反応器及びポリエチルベンゼン又は
他の分離域の形体に依存して、実質的にすべてのジエチ
ルベンゼン及び実質的にすべての又は殆んどのトリエチ
ルベンゼン含量がトランスアルキル化反応器に供給され
るであろう。いずれの場合においても、本発明の具体例
の実際的な効果は、アルキル化反応器への循環がベンゼ
ン及びそれより軽い成分例えばエチレンに限定され、し
かも一方ですべてではないが殆んどのトリエチレンがジ
エチルベンゼンと一緒に、究極的にはベンゼン及びエチ
ルベンゼンへ転化するために系内に保持されるというこ
とである。これは前述した如きキシレンの生成を減ずる
ことばかりでなく、最終の生成物の収量に関しても従来
法よりかなりの利点を提供する。
本発明に対しての実験研究においては、上昇流の溢流
床反応器で行なったトランスアルキル化試験で、多くの
触媒を使用した。即ち液相だけを触媒と接触させた。こ
の実験研究に用いた供給物は、ベンゼンとベンゼンの気
相アルキル化によるエチルベンゼンの製造に用いる商業
的運転からのポリエチルベンゼン塔頂留分との凡そ1:1
の混合物であった。実験研究に用いた典型的な供給物は
下の第I表に示すような組成を有した。
第I表 成分 重量% 非芳香族 0.032 ベンゼン 50.241 トルエン 0.000 エチルベンゼン 6.117 p+m−キシレン 0.000 スチレン 0.063 o−キシレン 0.066 クメン 3.973 n−プロピルベンゼン 7.816 m+p−エチルベンゼン 2.053 1,3,5−トリメチルベンゼン 0.128 o−エチルトルエン 0.356 1,2,4−トリメチルベンゼン 0.536 1,2,3−トリメチルベンゼン 0.401 m−ジエチルベンゼン 14.808 o+p−ジエチルベンゼン 7.328 ブチルベンゼン 1.653 重質物 4.429 実験研究において、平均圧は約300psigであり、反応
器を通る圧力降下は約5〜15psiであった。反応器を横
切る温度分布は比較的一定で、入口から出口まで10℃以
下、普通5℃以下の吸熱であった。実験は比較的低温
で、普通100℃以下で開始し、漸次後に記述するように
上昇させた。空間速度を全炭化水素供給物に基づいて6
-1(LHSV)の比較的一定の値に保った。ジエチルベン
ゼンの転化及びエチルベンゼンへの選択性を、キシレン
を含む種々の成分の製造と共に触媒令(age)(実験期
間)の関数として測定した。
第一の試験実験において、用いた触媒は市販のゼオラ
イトY(ここでは触媒Aとして表示)であり、入口温度
を漸次約235℃まで上昇させ、そして反応器を通して1
又は2℃にすぎない平均の温度上昇となるようにその温
度に安定化させた。この実験の結果を第1a〜1c図に例示
する。図には、ジエチルベンゼン転化率%C、エチルベ
ンゼンへの選択率%S、o−キシレン生成ppmO、及び温
度℃Tをそれぞれ曲線11,12,14及び16として、横軸の触
媒令A(時間)に対してプロツトしてある。第1図に示
すデータの実験から理解できるように、ジエチルベンゼ
ンの転化は約237℃の反応器温度に対して約32〜37%の
範囲で安定化し、触媒は実験の期間にわたって非常に少
ししか不活性化しなかった。エチルベンゼンへの選択率
は実質的に100%であった。実験中、o−キシレンの生
成は約400〜500ppmで安定化した。
他の試験実験を、ここに触媒Bとして示す実験的ゼオ
ライトYを用いて行なった。この実験の結果を第2a〜2c
図に示す。曲線18,19,21及び22はそれぞれ触媒令Aの関
数としてプロツトしたジエチルベンゼンの転化率C、エ
チルベンゼンへの選択率S、o−キシレンppmO、及び温
度Tのグラフである。この実験では、開始後に温度を時
間と共に僅かずつ最終の約240℃まで上昇させて、触媒
を殆んど400時間にわたり使用した。理解されるように
ジエチルベンゼンの転化率は比較的適当な温度において
殆んど30〜40%の範囲という程度に比較的良好であっ
た。エチルベンゼンへの選択率は90%以上であり、実験
の殆んどの期間中実質的に100%であった。生成物流の
o−キシレン含量は約900ppmで安定した。
更にここでは触媒Cとして表示されるゼオライトオメ
ガ触媒を用いて他の試験実験を行なった。ジエチルベン
ゼン転化率、選択率に関する及び時間と温度の関数とし
ての結果を第3a〜3c図に示す。第3図において、曲線2
4,25,27及び28は、ジエチルベンゼン転化率、エチルベ
ンゼンへの選択率、o−キシレン含量(ppm)O、及び
温度(℃)Tの、横軸の触媒令の関数としてのグラフで
ある。第3図に示すように、ジエチルベンゼン転化率
は、結局触媒A及びBに対するものよりも僅かに良好で
あり、一般に約210〜約236℃の範囲の反応器温度におい
て40〜50%に入った。エチルベンゼンへの選択率は90%
以上であり、実験の多くで実質的に100%であった。o
−キシレン含量は約800〜900ppmで安定化した。触媒は
実験の期間にわたって非常に少ししか不活性化しなかっ
た。
ここでは触媒Dとして示される希土類ゼオライトYを
他の試験において使用した。触媒Dに対する結果を第4a
〜4c図に示す。曲線30,32,33及び35はそれぞれ触媒令の
関数としてのジエチルベンゼン転化率、エチルベンゼン
への選択率、o−キシレンppm及び温度のグラフであ
る。触媒Dは40〜50%の範囲のジビニルベンゼン転化率
を含めて比較的良好な結果を示す。初期の選択率は約10
0%であり、選択率は実験の終りにつれて約90%まで僅
かに低下した。良好な転化率及び選択率が達成されたけ
れど、反応温度はゼオライトY及びオメガに対するもの
よりも実質的に高く、約210時間の実験の終りに約270℃
まで上昇した。
実施例1〜4に示した実験に対する供給物は第I表に
示した組成に一般的に一致した。しかしながら最初の試
験実験(触媒A)に対する供給物はオルトキシレンを含
まず、第2の実験(触媒B)に対する供給物は約0.02%
のp−及びm−キシレンを含有した。
上述した条件下での更なる実験研究を、3種の追加触
媒を用いて行なった:触媒E、ローム・アンド・ハース
(Rohm & Haas)からアンバーリスト(Amberlyst)15
として市販されているカチオン交換樹脂;触媒F、ハー
シヨウ−フイルトロール(Harshaw−Filttrol)から399
8として市販されている超酸性アルミナ、及び触媒G、
ユニオン・カーバイド(Union Carbide)からNi−Cn904
0として市販されているニツケル改変モルデナイト。触
媒Eは実験が難しいために約50時間及び温度155℃にお
いて実験が終了する時点まで殆んどジエチルベンゼンの
転化を及び全然エチルベンゼンの生成を示さなかった。
触媒Fは約300〜450℃の範囲の温度において約10〜20%
の範囲のジエチルベンゼン転化率を与え、エチルベンゼ
ンへの選択率は殆んどの時点において50%以下であっ
た。触媒Gは150℃までの範囲の温度で100時間実験した
が、殆んど全然ジエチルベンゼンの転化を示さなかっ
た。
上に触媒A及びBとして表示したゼオライトY触媒
を、実質的な気相が存在する下降流トリクル床反応器で
も使用した。新鮮の及び再生した触媒を使用した。この
実験研究は、約330psigの圧力、約10時-1の見かけの空
間速度(LHSV)及び新しい触媒Aの場合約300℃、新し
い触媒Bの場合約300〜400℃及び再生触媒の場合約200
℃の平均反応器温度で行なった。新しい触媒Aの場合、
初期のジエチルベンゼン転化率は約24%であるが、これ
は数時間後に急速に低下した。次いで触媒を再生し、約
200℃という厳しくない温度条件下で実験を行なった。
初期のジビニルベンゼン転化率は約60%と高かったが、
この場合にも約24時間後にこれが数%まで低下した。
新しい触媒Bを用いた場合、初期のジエチルベンゼン
転化率は約50%以上であったが、約5時間後に約20%ま
で低下し、次いで更に数%まで低下した。再生した触媒
Bは、約200℃の低温で反応させた時、約58%の初期の
ジビニルベンゼン転化率を示したが、実験を終了した29
時間後には約27%まで低下した。
更に触媒Bとして表示したゼオライトYを用いて更な
る実験研究を行なった。この場合の供給物は比較的純粋
なジエチルベンゼンと凡そ等部のベンゼンとの混合物で
あった。第1〜4図の実験研究に用いた原料と異なっ
て、純粋なジエチルベンゼン原料は、クラツキング又は
他の転化反応例えば脱エチル化に対して敏感な、キシレ
ンを生成する物質を非常に少量しか含有せず、またキシ
レンも含まなかった。この実験の原料の構成分を第II表
に示す。
第II表 成分 重量% 非芳香族 0.01 ベンゼン 56.58 トルエン 0.09 エチルベンゼン 0.01 キシレン 0.0000 n−PR−BZ 0.02 m,p−エチルトルエン 0.03 o−エチルトルエン 0.01 1,2,4−トリメチルベンゼン sec−BU−BZ 0.47 1,2,3−トリメチルベンゼン m−ジエチルベンゼン 27.62 o,p−ジエチルベンゼン 14.27 n−BU−BZ 0.35 重質物 0.54 この試験実験において、入口及び出口圧をそれぞれ31
0及び305psigに維持した。反応器の平均温度を約198℃
の初期値から約298℃の最終値まで凡そ直線的に経時的
に上昇させた。空間速度を一般に約5.8〜6.0時-1(LHS
V)の範囲内に保った。但し速度が更に高い速度に回復
するまでに約5.1へ低下する場合には試験の間速度を約2
/3にした。
この試験の結果を第5及び6図に示す。第5a図におい
て曲線38は横軸の触媒令A(時)に対する温度Tのグラ
フである。第5b図において、曲線40及び41はそれぞれエ
チルベンゼンの選択率とエチルベンゼンの転化率の%の
グラフである。曲線22は生成したエチルベンゼンの量に
基づいてppmで表わした全キシレン生成Xのグラフであ
る。第6図はエチルベンゼンの転化率と温度との関係を
示す。曲線43は縦軸のエチルベンゼン転化率Cと横軸の
温度Tとのグラフである。
第5図のデータが示すように、キシレンの生成は試験
実験中低いままであった。キシレンは温度を約260℃に
上昇させるまで生成しなかった(これは一般に過去に報
告されているように空間速度の約5.1時-1への低下に相
当した)。転化率%は温度を280℃以上に上昇させるま
で良好なままであった。第6図に示すように、エチルベ
ンゼン転化率は約200〜290℃の温度範囲にわたって約50
%のままであるように見え、最適な範囲は約210〜280℃
であった。
更に図面を参照すると、第7〜10図は本発明の異なる
具体例を説明する系統的フロー図である。本発明がエチ
レンのベンゼンとの反応によるエチルベンゼンの製造に
適用されること及びアルキル化反応がゼオライトベー
タ、ゼオライトY又はゼオライトオメガをアルキル化触
媒として用いることによる流動床液相アルキル化反応器
中で行なわれることは議論の目的のために設定したもの
である。しかしながら前述したように且つ以下に更に詳
細に議論するように、アルキル化工程はシリカライト又
はZSM−5のような触媒を用いて気相反応として行なっ
てもよい。
先ず第7図を参照して、それぞれ導管51及び52を通し
て供給されるエチレン及びベンゼンを含む供給物流50
を、最初に含水量を約100ppm又はそれ以下の量まで減少
させる脱水器54に、次いでアルキル化反応域56に供給す
る。複数の直列の、エチレンを注入する中間段と冷却す
る中間段を有する断熱式反応器を含んでなるアルキル化
反応器は普通約220℃の平均温度で及びベンゼンを液相
に保ち且つエチレン約2モル%をベンゼン中に溶解させ
るのに十分な圧力、即ち約600psig又はそれ以上で運転
される。断熱式反応器を用いる別法としては、反応器の
入口から出口まで実質的に一定の温度に保つ(殆んど又
は全然温度の変動がない)ために使用される適当な冷却
手段を含む一種又はそれ以上の等温反応器が使用でき
る。アルキル化反応器からの流出流は予備分留塔58に送
られる。これは、導管59を通してアルキル化反応器の入
口に供給されるベンゼンを含む軽質頭頂留分とベンゼ
ン、エチルベンゼン及びポリエチルベンゼンを含む重質
液体留分とを与えるように運転される。
予備分留域58からの流出物を導管60を通してベンゼン
分離域61に供給する。塔61からの塔頂留分は導管62を通
してアルキル化反応器入口に循環される残留ベンゼンを
含む。塔61からの重質の塔底留分を導管64を通してエチ
ルベンゼン分離域65に供給する。勿論塔65からの塔頂留
分は貯蔵に或いは適当な生成物の目的に供給されるエチ
ルベンゼンを含んでなる。例示すると、エチルベンゼン
はスチレンをエチルベンゼンの脱水素によって製造する
スチレン工場への供給物流として使用しうる。ポリエチ
ルベンゼン、重質芳香族及び好ましくはほんの少しの、
前述したように高々5%のエチルベンゼンを含有する塔
底留分をポリエチルベンゼン分離域68に供給する。塔68
の塔底留分は残渣を含んでなる。ポリエチルベンゼン、
トリエチルベンゼンを(普通比較的少量で)及び少量の
エチルベンゼンを含有する塔68からの塔頂留分をトラン
スアルキル化反応域72に供給する。塔65の底部から回収
されるエチルベンゼンの量を最小にすることによってト
ランスアルキル化供給物流のエチルベンゼン含量を少量
に保ち、トランスアルキル化反応をエチルベンゼンの生
成方向に向わせる。導管70を通して塔頂から取り出され
るポリエチルベンゼン留分を導管73を通して供給される
ベンゼンと一緒に混合し、次いでトランスアルキル化反
応器72に供給する。ベンゼンとポリエチルベンゼンのモ
ル比は少くとも1:1であるべきであり、好ましくは1:1〜
4:6の範囲内である。ベンゼン、エチルベンゼン及び減
少した量のポリエチルベンゼンを含むトランスアルキル
化反応器からの流出物を導管75を通してベンゼン塔61に
供給する。
第7図に示した方法において、アルキル化反応はアル
キル化反応器への供給物の脱水を伴なう液相で行なわれ
る。前述したように、本発明は気相アルキル化と続く液
相トランスアルキル化を用いて行なうことができ、その
ような反応においては用いる触媒に依存して、アルキル
化反応器への供給物中にかなりの量の水が含まれていて
もよい。この場合、トランスアルキル化反応器への供給
物の脱水を別に行なうことが必要であることがある。そ
のような脱水はトランスアルキル化の上流のいずれかの
地点で行なうことができ、そして必要ならば脱水は導管
73を通して供給される新しいベンゼンに関して並びにア
ルキル化反応中に生成するポリエチルベンゼン成分に関
して達成すべきである。
第8図はトランスアルキル化反応器流出物を、分離系
に循環する前に更なる処理に供する第7図に開示した方
法の改変を開示する。第8図の具体例はトランスアルキ
ル化反応器において比較的高い転化率が達成される場合
に特に有用である。第8図の具体例において、アルキル
化反応器と分離系は第7図のそれに同等であり、同一の
要素は同一の参照番号によって指示される。しかしなが
ら、トランスアルキル化反応器からの流出物は第2分離
域77に供給される。これは蒸留塔の形をしていてよく、
導管78を通して取り出される塔底パージ流及び導管80を
通して取り出され且つベンゼン塔に供給される循環流を
与えるように運転される。
重質炭化水素を含むパージ流は系から取り出されて、
高分子量炭化水素が再循環されない部分的に単流の系を
与える。
第9図は、エチルベンゼン塔から回収されたポリエチ
ルベンゼン留分を直接トランスアルキル化反応器に通過
させる本発明の他の具体例を例示する。第9図におい
て、第7及び8図に示したものと同一の系の要素は同様
の参照番号で示されている。第9図に示されるように、
エチルベンゼン塔65からの流出物を導管82を通して供給
されるベンゼンと混合し、トランスアルキル化反応器84
に供給する。ここに、全ポリエチルベンゼン留分がトラ
ンスアルキル化に供される。反応器84に用いられる条件
は上述と同一であってよく、ベンゼンとポリエチルベン
ゼンの比は約1:1〜4:1である。
第9図に示す方法は、エチルベンゼン塔からの全塔底
留分をトランスアルキル化反応に供する以外第8図のそ
れと同様である。トランスアルキル化反応器への導入物
のエチルベンゼン含量を高々5%、好ましくは2%又は
それ以下に限定することは、トランスアルキル化反応を
促進する条件を確立することにおいて特に重要である。
トランスアルキル化反応器からの流出物は、導管85を通
して、主にベンゼン及びエチルベンゼンからなる塔頂留
分及び主に排出導管88を通して循環系から除去されるC9
及びC10炭化水素例えばエチルトルエン、クメン、ブチ
ルベンゼンなどからなる塔底留分を与えるように運転さ
れる蒸留塔の形をしていてよい後段トランスアルキル化
分離域86に供給される。塔頂留分は導管89を通して上述
と同様にベンゼン塔に循環される。
第10図の具体例は、トランスアルキル化反応器流出物
を分け、一部を導管92を通してベンゼン塔61に直接供給
し、そして残りを上述した如き運転される分離域86に供
給する以外第9図と同様である。第10図の配列は系内の
C9及びC10炭化水素の濃度を低く保つための手段を与え
且つ塔86を運転するエネルギー費を減ずる。典型的には
トランスアルキル化反応器流出物の約60%又はそれ以上
をベンゼン塔61に直接循環し、残りを分離域86に送入す
る。
以上本発明の特別な具体例を記述してきたが、その改
変は同業者の想起しうることが理解されるであろうし、
すべてのそのような改変は特許請求の範囲内に入ること
が意図される。
本発明の特徴及び態様は以下の通りである: 1.a)芳香族物質(aromatic substrate)を含有する原
料を、モレキユラーシーブ芳香族アルキル化触媒を含む
反応域に供給し; b)C2〜C4アルキル化剤を該反応域に供給し; c)該反応域を、該芳香族物質を液相に維持する温度
及び圧力下に運転し、そして該芳香族物質を該触媒の存
在下において該アルキル化剤でアルキル化して、モノア
ルキル化及びポリアルキル化芳香族生成物の混合物を含
んでなるアルキル化生成物を生成せしめ、 d)該アルキル化生成物を該反応域に回収し、そして
該反応域からの該生成物を該芳香族物質の分離のための
分離域に供給し; e)該分離域を、該芳香族物質を含んでなる低沸点留
分とモノアルキル化芳香族−ポリアルキル化芳香族の混
合物を含んでなる高沸点留分を得るべく運転し; f)該分離域からの該高沸点留分を第2の分離域に供
給し; g)該第2の分離域を、モノアルキル化芳香族生成物
を含んでなる第2の低沸点留分及びより重いポリアルキ
ル化芳香族生成物を含んでなる高沸点留分を得るべく運
転し; h)該ポリアルキル化生成物中の実質的にすべてのジ
アルキル化及びトリアルキル化芳香族を含む該ポリアル
キル化芳香族生成物の少くとも一部分を、モレキユラー
シーブのトランスアルキル化触媒を含むトランスアルキ
ル化反応域に供給し; i)該芳香族物質を該トランスアルキル化域に供給
し; j)該トランスアルキル化反応域を、該芳香族物質を
液相に維持し且つ該ポリアルキル化芳香族留分を不均化
(disproportio nation)させてポリアルキル化芳香族
含量が低下しそしてモノアルキル化芳香族含量が増加し
た不均化生成物に到達するのに有効である温度及び圧力
条件下に運転し;そして k)該不均化生成物の少くとも一部分を該第一の詳述
した分離域に供給する、 ことを含んでなるアルキル化−トランスアルキル化法。
2.該芳香族物質がベンゼンを含んでなり、該アルキル化
剤がエチル化又はプロピル化剤であり、ここに該不均化
生成物のポリアルキル化芳香族含量がジアルキル及びト
リアルキルベンゼンを含む上記1の方法。
3.上記1の工程k)に先立って、該トランスアルキル化
域からの流出物を第三の分離域に供給し、そして該第三
の分離域を、ベンゼン−モノアルキルベンゼン成分を含
んでなる低沸点留分及びポリアルキルベンゼン成分を含
んでなる高沸点留分を与えるように運転し、そして該ベ
ンゼン−モノアルキルベンゼン成分を、上記1の工程
k)に従い該第一の詳述した分離域に供給する、ことを
更に含んでなる上記2の方法。
4.該アルキル化剤がオレフインである上記3の方法。
5.該アルキル化剤がエチレンである上記4の方法。
6.a)ベンゼン原料を、モレキユラーシーブ芳香族アル
キル化触媒を含むアルキル化反応域中へ供給し; b)C2〜C4アルキル化剤を該反応域に供給し; c)該反応域を、該ベンゼンを該触媒の存在下に該ア
ルキル化剤でアルキル化して、モノアルキル及びポリア
ルキルベンゼンの混合物を含んでなるアルキル化生成物
を得る温度及び圧力条件下に運転し; d)該反応域からの該アルキル化生成物を回収し、そ
して該反応域からの該生成物をベンゼン分離域に供給
し; e)該分離域を、ベンゼンを含んでなる低沸点留分及
びモノアルキル−ポリアルキルベンゼン混合物を含んで
なる高沸点留分を得るべく運転し; f)該分離域からの該高沸点留分を第二の分離域に供
給し; g)該第二の分離域を、モノアルキルベンゼン生成物
を含んでなる第二の低沸点留分及びより重いポリアルキ
ルベンゼン留分を含んでなる高沸点留分を得るべく運転
し; h)該ポリアルキルベンゼン留分の少くとも一部を、
モレキユラーシーブトランスアルキル化触媒を含むトラ
ンスアルキル化反応域に供給し; i)ベンゼンを該トランスアルキル化域に供給し; j)該トランスアルキル化反応域を、該アルキル化反
応域の平均温度より少くとも50℃低い平均温度で及び該
ベンゼンを液相に維持し且つ該ポリアルキルベンゼン留
分を不均化させてポリアルキルベンゼン含量が低下しそ
してモノアルキルベンゼン含量の増加した不均化生成物
に到達されるのに有効である温度及び圧力条件に運転
し;そして k)該不均化生成物の少くとも一部分を該第一の詳述
した分離域に供給する、 ことを含んでなるアルキル化−トランスアルキル化法。
7.該アルキル化剤がエチル化剤又はプロピル化剤である
上記6の方法。
9.該アルキル化剤がオレフインである上記8の方法。
10.該アルキル化剤がエチレンである上記9の方法。
11.該アルキル化反応域を、該ベンゼンの気相エチル化
を起こさせる温度及び圧力下に運転し、そして該トラン
スアルキル化反応域を、該アルキル化反応域の平均温度
よりも少くとも100℃低い平均温度で運転する上記10の
方法。
12.a)ベンゼン原料を、ゼオライトベータ、ゼオライト
オメガ及びゼオライトYからなる群から選択されるモレ
キユラーシーブを含んでなる芳香族アルキル化触媒を含
む反応域に供給し; b)C2〜C4アルキル化剤を該反応域に供給し; c)該反応域を、該ベンゼンを液相に維持する温度及
び圧力下に運転し、そして該ベンゼンを該触媒の存在下
において該アルキル化剤でアルキル化して、モノアルキ
ル化及びポリアルキルベンゼンの混合物を含んでなるア
ルキル化生成物を生成せしめ、 d)該反応域からの該アルキル化生成物を回収し、そ
して該反応域からの該生成物をベンゼン分離域に供給
し; e)該分離域を、ベンゼンを含んでなる低沸点留分及
びモノアルキルベンゼン−ポリアルキルベンゼン混合物
を含んでなる高沸点留分を得るべく運転し; f)該分離域からの該高沸点留分を第二の分離域に供
給し; g)該第二の分離域を、モノアルキルベンゼン生成物
を含んでなる第二の低沸点留分及びより重いポリアルキ
ルベンゼン留分を含んでなる高沸点留分を得るべく運転
し; h)ジアルキルベンゼン含量の実質的にすべて及びト
リアルキルベンゼン含量の主部分を含む該ポリアルキル
ベンゼンの留分の少くとも一部分を、ゼオライトY及び
ゼオライトオメガからなる群から選択されるモレキユラ
ーシーブを含んでなるトランスアルキル化触媒を含むト
ランスアルキル化反応域に供給し; i)ベンゼンを該トランスアルキル化域に供給し; j)該トランスアルキル化反応域を、該ベンゼン及び
該アルキルベンゼン及びトリアルキルベンゼンが該トラ
ンスアルキル化触媒を浸す(flood)液相に維持し、且
つ該ポリアルキルベンゼン留分を不均化させてポリアル
キルベンゼン含量が低下しそしてモノアルキルベンゼン
含量の増加した不均化生成物に到達されるのに有効であ
る温度及び圧力条件下に運転し;そして k)該不均化生成物の少くとも一部分を該第一の詳述
した分離域に供給する、 ことを含んでなるアルキル化−トランスアルキル化法。
13.該アルキル化触媒がゼオライトベータである上記12
の方法。
14.該アルキル化剤がエチル化剤又はプロピル化剤であ
る上記13の方法。
15.該アルキル化剤がエチレンである上記14の方法。
16.該トランスアルキル化触媒がゼオライトオメガであ
る上記15の方法。
17.a)ベンゼン原料を、ゼオライトベータを含んでなる
芳香族アルキル化触媒を含む一次反応域に供給し; b)C2〜C4アルキル化剤を該反応域に供給し; c)該一次反応域を、該芳香族物質を液相に維持する
温度及び圧力下に運転し、そして該ベンゼンを該触媒の
存在下において該アルキル化剤でアルキル化して、モノ
アルキル化及びポリアルキルベンゼンの混合物を含んで
なるアルキル化生成物を生成せしめ、 d)ベンゼン及び該アルキル化生成物を含む流出液を
該一次反応域から回収し、そして該アルキル化生成物
を、ベンゼン成分、モノアルキルベンゼン成分及びポリ
アルキルベンゼン成分を別々に得るべく運転される分離
系に供給し; e)該ポリアルキルベンゼン成分を含んでなる高沸点
留分を該分離系から回収し; f)該高沸点留分を、ゼオライトY及びゼオライトオ
メガからなる群から選択されるトランスアルキル化触媒
を含むトランスアルキル化反応域に供給し; g)ベンゼンを該トランスアルキル化域に供給し; h)該トランスアルキル化反応域を、該ポリアルキル
ベンゼン成分を該トランスアルキル化触媒の存在下に液
相不均化して、ポリアルキルベンゼン含量が低下しそし
てモノアルキルベンゼン含量の増加した不均化生成物に
到達されるのに有効である温度及び圧力条件に運転し;
そして i)該不均化生成物の少くとも一部分を該第一の詳述
した分離域に供給する、 ことを含んでなるアルキル化−トランスアルキル化法。
18.該アルキル化剤がエチル化剤又はプロピル化剤であ
る上記17の方法。
19.該アルキル化剤がエチレンであり、上記17の工程
d)の高沸点留分がジエチルベンゼン及びトリエチルベ
ンゼンの混合物を含んでなる上記18の方法。
20.工程f)に先立って、該沸点留分を処理して、ポリ
エチルベンゼン留分を、トリエチルベンゼンより高沸点
の残渣留分から分離し、そして該ポリエチルベンゼン留
分を上記17の工程f)に従う該トランスアルキル化反応
域に供給する、 ことを更に含んでなる上記17の方法。
21.a)ベンゼン原料及びエチル化剤を、芳香族アルキル
化触媒を含む一次反応域に供給し; b)該一次反応域を、該ベンゼン原料をエチル化して
エチルベンゼン及びポリエチルベンゼンの混合物を含ん
でなるアルキル化生成物を得る温度及び圧力条件下に運
転し、 c)該アルキル化生成物を該反応域から回収し且つ該
生成物をベンゼン分離域に供給し; d)該ベンゼン分離域を、ベンゼンを含んでなる低沸
点留分及びエチルベンゼン−ポリエチルベンゼン混合物
を含んでなる高沸点留分を得るべく運転し; e)該ベンゼン分離域からの該高沸点留分をエチルベ
ンゼン分離域に供給し; f)該エチルベンゼン分離域を、エチルベンゼンを含
んでなる第二の低沸点留分及び重質のポリエチルベンゼ
ン留分を含んでなる第二の高沸点留分を得るべく運転
し; g)該エチルベンゼン塔からの該エチルベンゼン留分
を、トランスアルキル化触媒を含有するトランスアルキ
ル化反応域に供給し; h)ベンゼンを該トランスアルキル化反応域に供給
し; i)該トランスアルキル化反応域を、該ポリエチルベ
ンゼン留分を不均化して、ポリエチルベンゼン含量の減
少し、そしてエチルベンゼン含量の増加した不均化生成
物に到達せしめる温度及び圧力条件下に運転し; j)該不均化生成物の少くとも一部分を、後段のトラ
ンスアルキル化分離域に供給し; k)該ポリエチルベンゼン域を、ベンゼンとエチルベ
ンゼンの混合物を含んでなる第三の低沸点留分及びC9
炭化水素の第三の高沸点留分を得るべく運転し;そして l)ベンゼン及びエチルベンゼンの該第三の低沸点留
分を該第一の詳述したベンゼン分離域に循環する、 ことを含んでなるエチルベンゼンの製造法。
22.該不均化生成物を分け、該生成物の一部を工程j)
による該ポリエチルベンゼン分離域に供給し、そして該
生成物の他の部分を該ベンゼン分離域に供給する上記21
の方法。
23.該トランスアルキル化触媒がゼオライトYがゼオラ
イトオメガからなる群から選択されるモレキユラーシー
ブを含んでなる上記21の方法。
24.該一次反応域を、該ベンゼン原料の気相アルキル化
を行なう温度及び圧力条件下に運転する上記23の方法。
25.該一次反応域中の該芳香族アルキル化触媒がゼオラ
イトベータ及びゼオライトオメガからなる群から選択さ
れるモレキユラーシーブを含んでなり、そして該一次反
応域を、該ベンゼン原料を液相に維持する圧力条件下に
運転する上記23の方法。
26.a)ベンゼン原料及びエチル化剤を、ゼオライトベー
タ及びゼオライトオメガからなる群から選択される芳香
族アルキル化触媒の含有する一次反応域中に供給し; b)該反応を、該ベンゼン原料を液相に維持して該ベ
ンゼン原料のエチル化を行ない、エチルベンゼンポリエ
チルベンゼン混合物を含んでなるアルキル化生成物を得
るための温度及び圧力下に運転し; c)該生成物を該反応域から回収し且つ該生成物をベ
ンゼン分離域に供給し; d)該ベンゼン分離域を、ベンゼンを含んでなる低沸
点留分及びエチルベンゼン−ポリエチルベンゼン混合物
を含んでなる高沸点留分を得るべく運転し; e)該ベンゼン分離域からの該高沸点留分をエチルベ
ンゼン分離域に供給し; f)該エチルベンゼン分離域を、エチルベンゼンを含
んでなる第二の低沸点留分及び5重量%以下のエチルベ
ンゼンを含む重いポリエチルベンゼン留分を含んでなる
第二の高沸点留分を得るべく運転し; g)該エチルベンゼン塔からの該エチルベンゼン留分
を、トランスアルキル化触媒を含有するトランスアルキ
ル化反応域に供給し; h)ベンゼンを該トランスアルキル化反応域に供給
し; i)該トランスアルキル化反応域を、該ポリエチルベ
ンゼン留分を不均化して、ポリエチルベンゼン含量の減
少し、そしてエチルベンゼン含量の増加した不均化生成
物に到達せしめる温度及び圧力条件下に運転し; j)該不均化生成物の少くとも一部分を、該第一に述
べた分離域に供給する; ことを含んでなるエチルベンゼンの製造法。
27.該不均化生成物を分離域に供給し、該域を、ベンゼ
ン及びエチルベンゼンを含んでなる低沸点留分と高沸点
ポリエチルベンゼン留分とを与えるように運転し、そし
て該低沸点留分を工程i)による該ベンゼン分離域に供
給することを更に含んでなる上記26の方法。
28.該トランスアルキル化触媒がゼオライトY及びゼオ
ライトオメガからなる群から選択されるモレキユラーシ
ーブを含んでなる上記26の方法。
29.該トランスアルキル化域を、該一次反応域における
ベンゼンに基づく空間速度(LHSV)より低い、ベンゼン
及びアルキルベンゼンに基づく空間速度(LHSV)で運転
する上記28の方法。
30.該トランスアルキル化域における該空間速度が1〜1
0のLHSVの範囲内にある上記29の方法。
31.該トランスアルキル化域の空間速度が該一次アルキ
ル化域の空間速度の1/2より低い上記29の方法。
32.該トランスアルキル化域を、50〜300℃の範囲内の温
度で運転する上記28の方法。
【図面の簡単な説明】
第1a〜1c及び2a〜2c図は2つの異なるゼオライトY触媒
を用いて行われたトランスアルキル化実験の結果を例示
するグラフであり; 第3a〜3c図はジエチルベンゼンのトランスアルキル化に
おいてゼオライトオメガを用いて行なわれた実験研究の
結果を示すグラフであり; 第4a〜4c図は希土類ゼオライトを用いて行わなれた実験
研究を示す一連のグラフである。 第5a、5b及び6図はゼオライトY触媒を用いる別の実験
研究を示すグラフであり; 第7図はポリエチレンベンゼン留分がトランスアルキル
化前に残留物抽出工程に供される本発明の一つの具体例
を例示する簡略系統フロー図であり; 第8図はトランスアルキル化反応器からの反応物が循環
前に分離工程に供される第7図の方法の改変を概略的に
例示する; 第9図はエチルベンゼン塔からの塔低留分がトランスア
ルキル化反応器に直接供給され、トランスアルキル化反
応器の流出物が下流分離域に供される本発明の他の具体
例の簡略系統図を例示し、そして 第10図は第9図の具体例の改変を示す系統フロー図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 15/04 C07C 15/04 15/073 15/073 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 6/12,2/66 C07C 15/073,15/04

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a)芳香族物質を含有する原料を、モレキ
    ユラーシーブ芳香族アルキル化触媒を含む反応域に供給
    し; b)C2〜C4アルキル化剤を該反応域に供給し; c)該反応域を、該芳香族物質を液相に維持する温度及
    び圧力下に運転し、そして該芳香族物質を該触媒の存在
    下において該アルキル化剤でアルキル化して、モノアル
    キル化及びポリアルキル化芳香族生成物の混合物を含ん
    でなるアルキル化生成物を生成せしめ、 d)該アルキル化生成物を該反応域から回収し、そして
    該反応域からの該生成物を該芳香族物質の分離のための
    分離域に供給し; e)該分離域を、該芳香族物質を含んでなる低沸点留分
    とモノアルキル化芳香族−ポリアルキル化芳香族の混合
    物を含んでなる高沸点留分を得るべく運転し; f)該分離域からの該高沸点留分を第2の分離域に供給
    し; g)該第2の分離域を、モノアルキル化芳香族生成物を
    含んでなる第2の低沸点留分及びより重いポリアルキル
    化芳香族生成物を含んでなる高沸点留分を得るべく運転
    し; h)該ポリアルキル化生成物中の実質的にすべてのジア
    ルキル化及びトリアルキル化芳香族を含む該ポリアルキ
    ル化芳香族生成物の少くとも一部分を、モレキユラーシ
    ーブのトランスアルキル化触媒を含むトランスアルキル
    化反応域に供給し; i)該芳香族物質を該トランスアルキル化域に供給し; j)該トランスアルキル化反応域を、該芳香族物質を液
    相に維持し且つ該ポリアルキル化芳香族留分を不均化さ
    せてポリアルキル化芳香族含量が低下しそしてモノアル
    キル化芳香族含量が増加した不均化生成物に到達するの
    に有効である温度及び圧力条件下に運転し;そして k)該不均化生成物の少くとも一部分を該第一の分離域
    に供給する、 ことを含んでなるアルキル化−トランスアルキル化法。
  2. 【請求項2】a)ベンゼン原料を、モレキユラーシーブ
    芳香族アルキル化触媒を含むアルキル化反応域中へ供給
    し; b)C2〜C4アルキル化剤を該反応域に供給し; c)該反応域を、該ベンゼンを該触媒の存在下に該アル
    キル化剤でアルキル化して、モノアルキル及びポリアル
    キルベンゼンの混合物を含んでなるアルキル化生成物を
    得る温度及び圧力条件下に運転し; d)該反応域からの該アルキル化生成物を回収し、そし
    て該反応域からの該生成物をベンゼン分離域に供給し; e)該分離域を、ベンゼンを含んでなる低沸点留分及び
    モノアルキル−ポリアルキルベンゼン混合物を含んでな
    る高沸点留分を得るべく運転し; f)該分離域からの該高沸点留分を第二の分離域に供給
    し; g)該第二の分離域を、モノアルキルベンゼン生成物を
    含んでなる第二の低沸点留分及びより重いポリアルキル
    ベンゼン留分を含んでなる高沸点留分を得るべく運転
    し; h)該ポリアルキルベンゼン留分の少くとも一部を、モ
    レキユラーシーブのトランスアルキル化触媒を含むトラ
    ンスアルキル化反応域に供給し; i)ベンゼンを該トランスアルキル化域に供給し; j)該トランスアルキル化反応域を、該アルキル化反応
    域の平均温度より少くとも50℃低い平均温度で及び該ベ
    ンゼンを液相に維持し且つ該ポリアルキルベンゼン留分
    を不均化させてポリアルキルベンゼン含量が低下しそし
    てモノアルキルベンゼン含量の増加した不均化生成物に
    到達されるのに有効である温度及び圧力条件に運転し;
    そして k)該不均化生成物の少くとも一部分を該第一の分離域
    に供給する、 ことを含んでなるアルキル化−トランスアルキル化法。
  3. 【請求項3】a)ベンゼン原料を、ゼオライトベータ及
    びゼオライトYからなる群から選択されるモレキユラー
    シーブを含んでなる芳香族アルキル化触媒を含む反応域
    に供給し; b)C2〜C4アルキル化剤を該反応域に供給し; c)該反応域を、該ベンゼンを液相に維持する温度及び
    圧力下に運転し、そして該ベンゼンを該触媒の存在下に
    おいて該アルキル化剤でアルキル化して、モノアルキル
    化及びポリアルキルベンゼンの混合物を含んでなるアル
    キル化生成物を生成せしめ、 d)該反応域からの該アルキル化生成物を回収し、そし
    て該反応域からの該生成物をベンゼン分離域に供給し; e)該分離域を、ベンゼンを含んでなる低沸点留分及び
    モノアルキルベンゼン−ポリアルキルベンゼン混合物を
    含んでなる高沸点留分を得るべく運転し; f)該分離域からの該高沸点留分を第二の分離域に供給
    し; g)該第二の分離域を、モノアルキルベンゼン生成物を
    含んでなる第二の低沸点留分及びより重いポリアルキル
    ベンゼン留分を含んでなる高沸点留分を得るべく運転
    し; h)ジアルキルベンゼン含量の実質的にすべて及びトリ
    アルキルベンゼン含量の主部分を含む該ポリアルキルベ
    ンゼンの留分の少くとも一部分を、ゼオライトYモレキ
    ユラーシーブを含んでなるトランスアルキル化触媒を含
    むトランスアルキル化反応域に供給し; i)ベンゼンを該トランスアルキル化域に供給し; j)該トランスアルキル化反応域を、該ベンゼン及び該
    ジアルキルベンゼン及びトリアルキルベンゼンが該トラ
    ンスアルキル化触媒を浸す液相に維持し、且つ該ポリア
    ルキルベンゼン留分を不均化させてポリアルキルベンゼ
    ン含量が低下しそしてモノアルキルベンゼン含量の増加
    した不均化生成物に到達されるのに有効である温度及び
    圧力条件下に運転し;そして k)該不均化生成物の少くとも一部分を該第一の分離域
    に供給する、 ことを含んでなるアルキル化−トランスアルキル化法。
  4. 【請求項4】a)ベンゼン原料を、ゼオライトベータを
    含んでなる芳香族アルキル化触媒を含む一次反応域に供
    給し; b)C2〜C4アルキル化剤を該一次反応域に供給し; c)該一次反応域を、該芳香族物質を液相に維持する温
    度及び圧力下に運転し、そして該ベンゼンを該触媒の存
    在下において該アルキル化剤でアルキル化して、モノア
    ルキル化及びポリアルキルベンゼンの混合物を含んでな
    るアルキル化生成物を生成せしめ、 d)ベンゼン及び該アルキル化生成物を含む流出液を該
    一次反応域から回収し、そして該アルキル化生成物を、
    ベンゼン成分、モノアルキルベンゼン成分及びポリアル
    キルベンゼン成分を別々に得るべく運転される分離系に
    供給し; e)該ポリアルキルベンゼン成分を含んでなる高沸点留
    分を該分離系から回収し; f)該高沸点留分を、ゼオライトYからなるトランスア
    ルキル化触媒を含むトランスアルキル化反応域に供給
    し; g)ベンゼンを該トランスアルキル化域に供給し; h)該トランスアルキル化反応域を、該ポリアルキルベ
    ンゼン成分を該トランスアルキル化触媒の存在下に液相
    不均化して、ポリアルキルベンゼン含量が低下しそして
    モノアルキルベンゼン含量の増加した不均化生成物に到
    達されるのに有効である温度及び圧力条件に運転し;そ
    して i)該不均化生成物の少くとも一部分を該第一の分離域
    に供給する、 ことを含んでなるアルキル化−トランスアルキル化法。
  5. 【請求項5】a)ベンゼン原料及びエチル化剤を、芳香
    族アルキル化触媒を含む一次反応域に供給し; b)該一次反応域を、該ベンゼン原料をエチル化してエ
    チルベンゼン及びポリエチルベンゼンの混合物を含んで
    なるアルキル化生成物を得る温度及び圧力条件下に運転
    し、 c)該アルキル化生成物を該反応域から回収し且つ該生
    成物をベンゼン分離域に供給し; d)該ベンゼン分離域を、ベンゼンを含んでなる低沸点
    留分及びエチルベンゼン−ポリエチルベンゼン混合物を
    含んでなる高沸点留分を得るべく運転し; e)該ベンゼン分離域からの該高沸点留分をエチルベン
    ゼン分離域に供給し; f)該エチルベンゼン分離域を、エチルベンゼンを含ん
    でなる第二の低沸点留分及び重質のポリエチルベンゼン
    留分を含んでなる第二の高沸点留分を得るべく運転し; g)該エチルベンゼン塔からの該エチルベンゼン留分
    を、トランスアルキル化触媒を含有するトランスアルキ
    ル化反応域に供給し; h)ベンゼンを該トランスアルキル化反応域に供給し; i)該トランスアルキル化反応域を、該ポリエチルベン
    ゼン留分を不均化して、ポリエチルベンゼン含量の減少
    し、そしてエチルベンゼン含量の増加した不均化生成物
    に到達せしめる温度及び圧力条件下に運転し; j)該不均化生成物の少くとも一部分を、トランスアル
    キル化後のポリエチレンベンゼン分離域に供給し; k)該ポリエチルベンゼン分離域を、ベンゼンとエチル
    ベンゼンの混合物を含んでなる第三の低沸点留分及びC9
    +炭化水素の第三の高沸点留分を得るべく運転し;そし
    て l)ベンゼン及びエチルベンゼンの該第三の低沸点留分
    を該第一のベンゼン分離域に循環する、 ことを含んでなるエチルベンゼンの製造法。
  6. 【請求項6】a)ベンゼン原料及びエチル化剤を、ゼオ
    ライトベータからなる芳香族アルキル化触媒を含有する
    一次反応域中に供給し; b)該反応域を、該ベンゼン原料を液相に維持して該ベ
    ンゼン原料のエチル化を行ない、エチルベンゼン−ポリ
    エチルベンゼン混合物 を含んでなるアルキル化生成物を得るための温度及び圧
    力下に運転し; c)該生成物を該反応域から回収し且つ該生成物をベン
    ゼン分離域に供給し; d)該ベンゼン分離域を、ベンゼンを含んでなる低沸点
    留分及びエチルベンゼン−ポリエチルベンゼン混合物を
    含んでなる高沸点留分を得るべく運転し; e)該ベンゼン分離域からの該高沸点留分をエチルベン
    ゼン分離域に供給し; f)該エチルベンゼン分離域を、エチルベンゼンを含ん
    でなる第二の低沸点留分及び高々5重量%のエチルベン
    ゼンを含む重いポリエチルベンゼン留分を含んでなる第
    二の高沸点留分を得るべく運転し; g)該エチルベンゼン塔からの該ポリエチルベンゼン留
    分を、トランスアルキル化触媒を含有するトランスアル
    キル化反応域に供給し; h)ベンゼンを該トランスアルキル化反応域に供給し; i)該トランスアルキル化反応域を、該ポリエチルベン
    ゼン留分を不均化して、ポリエチルベンゼン含量の減少
    し、そしてエチルベンゼン含量の増加した不均化生成物
    に到達せしめる温度及び圧力条件下に運転し; j)該不均化生成物の少くとも一部分を、該第一の分離
    域に供給する; ことを含んでなるエチルベンゼンの製造法。
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