JP5659247B2 - Production of alkylated aromatics - Google Patents

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Description

本開示発明は、アルキル化剤、アルキル化可能芳香族ならびに微量の水および不純物を含む供給原料流からアルキル化芳香族化合物を製造する方法に関する。   The present disclosure relates to a process for producing an alkylated aromatic compound from a feed stream comprising an alkylating agent, an alkylatable aromatic, and traces of water and impurities.

アルキル化芳香族化合物、たとえばクメン、エチルベンゼンおよびsec−ブチルベンゼンは多くの場合、酸性モレキュラーシーブ触媒(たとえば、ゼオライト)の存在下にアルキル化可能芳香族(たとえば、ベンゼン)とアルキル化剤(たとえば、オレフィン、例としてエチレン、プロピレンおよびブチレン)とを液相アルキル化反応することによって製造される。液相芳香族アルキル化方法は多くの場合、初期の気相技術におけるよりも操業コストが低減され望ましくない副生成物(たとえば、キシレン)の生成が少なくなる結果をもたらす。   Alkylating aromatics such as cumene, ethylbenzene and sec-butylbenzene are often alkylatable aromatics (eg, benzene) and alkylating agents (eg, benzene) in the presence of an acidic molecular sieve catalyst (eg, zeolite). It is produced by liquid phase alkylation reaction of olefins such as ethylene, propylene and butylene. Liquid phase aromatic alkylation processes often result in lower operating costs and less unwanted by-products (eg, xylene) than in earlier gas phase techniques.

かかる液相芳香族アルキル化反応に使用することができる酸性モレキュラーシーブ触媒は、ゼオライトベータ、ゼオライトY、ゼオライトオメガ、ZSM−5、ZSM−12、MCM−22、MCM−36、MCM−49、MCM−56、MCM−58、MCM−68、UZM−8、フォージャサイト、モルデナイト、多孔結晶性マグネシウムシリケートおよびタングステン酸塩修飾ジルコニア(たとえば、Zr(WO))を含み、これらのすべては従来技術で知られている。 Acidic molecular sieve catalysts that can be used for such liquid phase aromatic alkylation reactions include zeolite beta, zeolite Y, zeolite omega, ZSM-5, ZSM-12, MCM-22, MCM-36, MCM-49, MCM. -56, MCM-58, MCM-68, UZM-8, faujasite, mordenite, porous crystalline magnesium silicate and tungstate modified zirconia (eg, Zr (WO 4 ) 2 ), all of which are conventional Known in technology.

液相芳香族アルキル化反応の操業、とりわけ比較的低温度におけるその操業は、アルキル化可能芳香族またはアルキル化剤の供給原料流中の微量不純物(たとえば、「触媒毒」)に対する触媒の感受性が大きくなる結果をもたらした。かかる不純物はしばしば、触媒再生の必要度が頻繁になりそこまで至ると触媒の取替が必要になる触媒の究極寿命の低下をもたらした。触媒の取替は多くの場合、プロセスの停止、失われた生産および多大なコストを生じる。芳香族および/またはアルキル化剤の供給原料流を前処理して触媒毒を除くための様々な方法が開発された。これらの方法は蒸留、吸着および抽出を含む。   Operation of a liquid phase aromatic alkylation reaction, particularly at relatively low temperatures, can make the catalyst sensitive to trace impurities (eg, “catalytic poisons”) in the feed stream of the alkylatable aromatic or alkylating agent. The result was great. Such impurities often resulted in a decrease in the ultimate life of the catalyst that required frequent catalyst regeneration before replacement of the catalyst was required. Catalyst replacement often results in process outages, lost production and significant costs. Various methods have been developed for pretreating aromatics and / or alkylating agent feed streams to remove catalyst poisons. These methods include distillation, adsorption and extraction.

米国特許第6,313,362号(Green)(特許文献1)は芳香族アルキル化方法を教示し、該方法では液相工程においてアルキル化反応生成物が大孔径のモレキュラーシーブ触媒、たとえばMCM−22と接触されて、液相アルキル化反応の前に不純物が除かれる。除かれていると教示された不純物は、オレフィン、ジオレフィン、スチレン、含酸素有機化合物、含イオウ化合物、含窒素化合物およびオリゴマー化合物を含む。   U.S. Pat. No. 6,313,362 (Green) teaches an aromatic alkylation process in which the molecular sieve catalyst in the liquid phase process has a large pore size molecular sieve catalyst such as MCM- 22 to remove impurities prior to the liquid phase alkylation reaction. Impurities taught to be removed include olefins, diolefins, styrene, oxygenated organic compounds, sulfur compounds, nitrogen compounds and oligomeric compounds.

米国特許第4,358,362号(Smith)(特許文献2)は、触媒に有害な不純物を含む供給原料流をゼオライト吸着剤と接触させることによって、ゼオライト触媒の触媒活性を高める方法を教示する。この開示技術は、12超のSi/Al比、10〜12員環および1〜12の拘束指数(Constraint Index)を有する吸着剤、好ましくはZSM−11を使用している。   US Pat. No. 4,358,362 (Smith) teaches a method for enhancing the catalytic activity of a zeolite catalyst by contacting a feed stream containing impurities harmful to the catalyst with a zeolite adsorbent. . This disclosed technique uses an adsorbent, preferably ZSM-11, having a Si / Al ratio of greater than 12, a 10-12 membered ring and a Constrain Index of 1-12.

米国特許第5,030,786号(Shamshoum)(特許文献3)は、反応器への供給原料中の水の濃度を低減することによって触媒寿命が増加する、エチルベンゼンを製造する方法を教示する。   US Pat. No. 5,030,786 (Shamshoum) teaches a process for producing ethylbenzene that increases catalyst life by reducing the concentration of water in the feed to the reactor.

米国特許第5,744,686号(Gajda)(特許文献4)は、芳香族炭化水素流を約5.5オングストローム未満の平均孔径を有する選択的吸着剤と接触させることによって、該流から窒素化合物を除く方法を教示する。選択的吸着剤とは、孔閉鎖ゼオライト4A、ゼオライト4A、ゼオライト5A、シリカライト、F−シリカライト、ZSM−5およびこれらの混合物から成る群から選択された非酸性モレキュラーシーブである。   US Pat. No. 5,744,686 (Gajda) discloses nitrogen from a stream by contacting the aromatic hydrocarbon stream with a selective adsorbent having an average pore size of less than about 5.5 angstroms. Teaches how to remove compounds. The selective adsorbent is a non-acidic molecular sieve selected from the group consisting of pore-closed zeolite 4A, zeolite 4A, zeolite 5A, silicalite, F-silicalite, ZSM-5 and mixtures thereof.

アルキル化ベンゼンを調製する方法が米国特許第6,297,417号(Samson)(特許文献5)に教示されている。該方法は、約130℃〜約300℃の温度で前処理ゾーンにおいてベンゼン供給原料を固体酸、たとえば酸性クレイまたは酸性ゼオライトと接触させて、アルキル化およびトランスアルキル化触媒の寿命を改善することを含む。   A method for preparing alkylated benzenes is taught in US Pat. No. 6,297,417 (Samson). The method comprises contacting the benzene feed with a solid acid, such as acidic clay or acidic zeolite in the pretreatment zone at a temperature of about 130 ° C. to about 300 ° C. to improve the lifetime of the alkylation and transalkylation catalyst. Including.

米国特許第6,355,851号(Wu)(特許文献6)は、ゼオライトで触媒されたクメンの合成方法を教示し、該方法では、ベンゼン供給原料が「熱い」クレイ床に接触され、引き続いて該ベンゼン供給原料を蒸留して、オレフィン性有毒物から熱いクレイ処理の間に生成された高分子量物質からベンゼンが分離され、引き続いてこのベンゼン留出物が環境温度のクレイに接触される「冷たい」クレイ処理がされる。プロピレン供給原料は、アルミナと接触されて微量のナトリウム化合物および水分を除かれ、モレキュラーシーブと接触されて水を除かれ、そして2種類の変性アルミナと接触されて他の触媒毒を除かれることによって前処理される。前処理されたプロピレン供給原料およびベンゼン供給原料は次に、ゼオライト触媒の存在下に反応されて、触媒活性の急速な劣化を生じることなくクメンを生成する。   US Pat. No. 6,355,851 (Wu) teaches a process for the synthesis of cumene catalyzed with zeolite, in which the benzene feed is contacted with a “hot” clay bed followed by The benzene feedstock is then distilled to separate benzene from the high molecular weight material produced during the hot clay treatment from the olefinic toxicant, and the benzene distillate is subsequently contacted with ambient temperature clay. “Cold” clay treatment. Propylene feedstock is contacted with alumina to remove traces of sodium compounds and moisture, contacted with molecular sieves to remove water, and contacted with two modified aluminas to remove other catalyst poisons. Preprocessed. The pretreated propylene feed and benzene feed are then reacted in the presence of a zeolite catalyst to produce cumene without causing rapid degradation of catalytic activity.

PCT国際公開WO0214240(Venkat)(特許文献7)は、芳香族供給原料中の極性汚染物質を5.6オングストローム超の孔径を有するモレキュラーシーブと130℃未満の温度で接触させることによって除去する方法を教示する。   PCT International Publication No. WO0214240 (Venkat) (Patent Document 7) describes a method for removing polar contaminants in an aromatic feedstock by contacting them with a molecular sieve having a pore size greater than 5.6 angstroms at a temperature below 130 ° C. Teach.

米国特許第6,894,201号(Schmidt)(特許文献8)は、アルキル化の前にアルキル化反応物質、たとえばベンゼンから窒素化合物を除く方法を教示し、該方法は、塩基性有機窒素化合物を吸着する慣用の吸着剤床および弱塩基性窒素化合物、たとえば亜硝酸塩を吸着する酸性モレキュラーシーブの熱い吸着剤床を使用する。同特許は、水が弱塩基性窒素化合物の吸着を促進すること、ならびに分留カラムからの高められた温度および適当な水濃度のアルキル化反応物質流を熱い吸着剤床に通すと有利であり得ることを教示する。   US Pat. No. 6,894,201 (Schmidt) teaches a method of removing nitrogen compounds from alkylation reactants, such as benzene, prior to alkylation, the method comprising basic organic nitrogen compounds. A conventional adsorbent bed that adsorbs and a hot adsorbent bed of acidic molecular sieves that adsorb weakly basic nitrogen compounds, such as nitrite, are used. The patent has the advantage that water promotes the adsorption of weakly basic nitrogen compounds and that an alkylated reactant stream of elevated temperature and appropriate water concentration from a fractionation column is passed through a hot adsorbent bed. Teaching to get.

米国特許第7,199,275号(Smith)(特許文献9)は、部分的に脱水された炭化水素供給原料が少なくとも2の異なるモレキュラーシーブ物質、たとえば約5未満のSi/Alモル比を有する第一のモレキュラーシーブおよび約5超のSi/Alモル比を有する第二のモレキュラーシーブと接触される炭化水素の転化方法を教示する。また、同特許は、かかる原料が少なくとも約6オングストロームの孔を有する第一のモレキュラーシーブおよび約6オングストローム未満の孔を有する第二のモレキュラーシーブと接触される方法も教示する。   US Pat. No. 7,199,275 (Smith) has a partially dehydrated hydrocarbon feedstock having at least two different molecular sieve materials, eg, Si / Al molar ratio less than about 5. A method of converting hydrocarbons contacted with a first molecular sieve and a second molecular sieve having a Si / Al molar ratio greater than about 5 is taught. The patent also teaches how such a feed is contacted with a first molecular sieve having at least about 6 angstroms of pores and a second molecular sieve having pores of less than about 6 angstroms.

米国特許第6,313,362号明細書US Pat. No. 6,313,362 米国特許第4,358,362号明細書U.S. Pat. No. 4,358,362 米国特許第5,030,786号明細書US Pat. No. 5,030,786 米国特許第5,744,686号明細書US Pat. No. 5,744,686 米国特許第6,297,417号明細書US Pat. No. 6,297,417 米国特許第6,355,851号明細書US Pat. No. 6,355,851 WO0214240号パンフレットWO0214240 pamphlet 米国特許第6,894,201号明細書US Pat. No. 6,894,201 米国特許第7,199,275号明細書US Pat. No. 7,199,275

これらの先行文献は、アルキル化触媒との接触による供給原料流のアルキル化方法であって、該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、アルキル化剤ならびに微量の水および不純物を含み、該供給原料流がアルキル化されるのと同時に該水および不純物の一部分が除去されるアルキル化方法については何も教示していない。供給原料流中の水および不純物の存在は、アルキル化プロセスにおけるアルキル化触媒の触媒活性およびサイクル長に悪い影響を与える。   These prior art documents are methods for alkylating a feed stream by contact with an alkylation catalyst, the feed stream comprising an alkylatable aromatic compound, an alkylating agent and trace amounts of water and impurities, Nothing is taught about an alkylation process in which a portion of the water and impurities are removed at the same time that the feed stream is alkylated. The presence of water and impurities in the feed stream adversely affects the catalytic activity and cycle length of the alkylation catalyst in the alkylation process.

したがって、水および不純物によるかかるアルキル化触媒の活性およびサイクル長への悪い影響が軽減されるように、かかる供給原料流を第一のそして次にそれと異なる第二のアルキル化触媒と接触させて、水および不純物の一部分を除きかつアルキル化可能芳香族の一部分をアルキル化することによるアルキル化芳香族を製造するための改善された方法の必要が存在する。本開示発明はこの必要およびその他の必要を満たす。   Thus, such feed stream is contacted with a first and then a different second alkylation catalyst so that the negative impact on the activity and cycle length of such alkylation catalyst due to water and impurities is reduced. There is a need for an improved process for producing alkylated aromatics by removing a portion of water and impurities and alkylating a portion of the alkylatable aromatic. The disclosed invention satisfies this and other needs.

本明細書は、アルキル化剤、アルキル化可能芳香族ならびに微量の水および不純物を含む供給原料流からアルキル化芳香族化合物を製造する方法を記載する。水および任意的に不純物の一部分は脱水ゾーンにおいて除かれる。反応ガード床では、脱水された流およびアルキル化剤は、第一のアルキル化触媒と、そして次に別の第二のアルキル化触媒と接触され、この流がアルキル化されるのと同時に、在り得る残留する不純物が除かれる。あるいは、非反応ガード床では、脱水された流は第一の触媒と接触され、そこで、在り得る残留不純物が除かれ、次にこの流がアルキル化触媒との接触によってアルキル化剤でアルキル化される。   This specification describes a process for producing alkylated aromatic compounds from a feed stream containing alkylating agents, alkylatable aromatics and traces of water and impurities. Water and optionally some of the impurities are removed in the dehydration zone. In the reaction guard bed, the dehydrated stream and the alkylating agent are contacted with the first alkylation catalyst and then with another second alkylation catalyst, at the same time as this stream is alkylated. The residual impurities that are obtained are removed. Alternatively, in a non-reacted guard bed, the dehydrated stream is contacted with the first catalyst, where possible residual impurities are removed, and this stream is then alkylated with an alkylating agent by contact with an alkylation catalyst. The

第一のアルキル化ゾーン中の第一のアルキル化触媒は、いくつかの実施形態では大孔径のモレキュラーシーブである。第二のアルキル化ゾーン中の第二のアルキル化触媒は、いくつかの実施形態では中孔径のモレキュラーシーブまたはMCM−22ファミリー物質である。   The first alkylation catalyst in the first alkylation zone is a large pore molecular sieve in some embodiments. The second alkylation catalyst in the second alkylation zone is a medium pore size molecular sieve or MCM-22 family material in some embodiments.

何らかの理論に拘束されるつもりはないが、脱水工程は水の濃度を低減し、任意的にアルキル化可能芳香族供給原料中の不純物のレベルを低減すると考えられる。不純物の一部分は水の一部分が除かれるのと同時に除かれる。このことは、第一のアルキル化工程が、アルキル化可能芳香族供給原料中に含まれている残留する不純物、たとえば含窒素化学種およびその他の化学種、の一部分、好ましくはその大部分を除き、かつアルキル化可能芳香族化合物の一部分をアルキル化することを可能にする。好ましくは、残留する不純物の少なくとも80重量%、少なくとも70重量%または少なくとも60重量%が除かれる。第二のアルキル化工程が次なる順番として残留する不純物の一部分を除き、かつアルキル化可能芳香族化合物の大部分をアルキル化する作用をする。好ましくは、アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも80重量%、少なくとも70重量%または少なくとも60重量%がアルキル化剤でアルキル化される。   While not intending to be bound by any theory, it is believed that the dehydration process reduces the concentration of water and optionally reduces the level of impurities in the alkylatable aromatic feed. Some of the impurities are removed at the same time as some of the water is removed. This means that the first alkylation step removes some, preferably most, of the remaining impurities contained in the alkylatable aromatic feedstock, such as nitrogen-containing species and other species. And allowing a portion of the alkylatable aromatic compound to be alkylated. Preferably, at least 80%, at least 70% or at least 60% by weight of the remaining impurities are removed. The second alkylation step serves to remove a portion of the remaining impurities in the next order and to alkylate most of the alkylatable aromatic compound. Preferably, at least 80%, at least 70% or at least 60% by weight of the alkylatable aromatic compound is alkylated with an alkylating agent.

製造されたアルキル化芳香族化合物は主にモノアルキル化芳香族化合物を含み、それとともに、アルキル化反応ゾーンにおいて付随的に製造された微量のポリアルキル化芳香族化合物も含む。ポリアルキル化芳香族化合物は、次にトランスアルキル化工程において別個のトランスアルキル化触媒の存在下に追加のアルキル化可能芳香族化合物と接触することによって追加のモノアルキル化芳香族化合物に転化されることができる。   The produced alkylated aromatic compound mainly comprises a monoalkylated aromatic compound, together with a trace amount of polyalkylated aromatic compound produced incidentally in the alkylation reaction zone. The polyalkylated aromatic compound is then converted to an additional monoalkylated aromatic compound in the transalkylation step by contacting the additional alkylatable aromatic compound in the presence of a separate transalkylation catalyst. be able to.

図1〜8はそれぞれ、本開示発明の実施形態に従ってアルキル化芳香族化合物を製造する方法のプロセスフロー図である。   1-8 are process flow diagrams of methods for producing alkylated aromatic compounds, respectively, according to embodiments of the present disclosure.

定義
本明細書で使用される「アルキル化可能芳香族化合物」の語は、アルキル基を受け取ることができる芳香族化合物を意味する。アルキル化可能芳香族化合物の1の非限定的な例はベンゼンである。
Definitions As used herein, the term "alkylatable aromatic compound" means an aromatic compound that can accept an alkyl group. One non-limiting example of an alkylatable aromatic compound is benzene.

本明細書で使用される「アルキル化剤」の語は、アルキル化可能芳香族化合物にアルキル基を供与することができる化合物を意味する。アルキル化剤の非限定的な例はエチレン、プロピレンおよびブチレンである。もう一つの非限定的な例は、アルキル化可能芳香族化合物にアルキル基を供与する能力のある任意のポリアルキル化芳香族化合物である。   As used herein, the term “alkylating agent” means a compound capable of donating an alkyl group to an alkylatable aromatic compound. Non-limiting examples of alkylating agents are ethylene, propylene and butylene. Another non-limiting example is any polyalkylated aromatic compound capable of donating an alkyl group to the alkylatable aromatic compound.

本開示発明に有用であるアルキル化可能芳香族化合物に関連して本明細書で使用される「芳香族」の語は、芳香族の技術分野で認識されている範囲に従って理解されるべきであり、置換および非置換の単核および多核化合物を包含する。ヘテロ原子(たとえば、NまたはS)を有し芳香族特性を示す化合物も、これらの化合物が、選択された反応条件下で以下に定義されるような触媒毒として作用しない限り、有用である。   The term “aromatic” as used herein in connection with alkylatable aromatic compounds useful in the presently disclosed invention should be understood in accordance with the scope recognized in the aromatic art. Including substituted and unsubstituted mononuclear and polynuclear compounds. Compounds having heteroatoms (eg, N or S) and exhibiting aromatic properties are also useful as long as these compounds do not act as catalyst poisons as defined below under selected reaction conditions.

本明細書で使用される「少なくとも部分的に液相」の語句は、所与の温度、圧力および組成において少なくとも1重量%の液相、任意的に少なくとも5重量%の液相を有する混合物を意味する。   As used herein, the phrase “at least partially liquid phase” refers to a mixture having at least 1 wt% liquid phase, optionally at least 5 wt% liquid phase at a given temperature, pressure and composition. means.

本明細書で使用される「触媒毒」の語は、モレキュラーシーブまたはゼオライトのサイクル長を短くする作用をする、本明細書で定義される不純物を意味する。   As used herein, the term “catalyst poison” means an impurity as defined herein that acts to shorten the cycle length of molecular sieves or zeolites.

本明細書で使用される「サイクル長」の語は、再生と再生との間の全通油時間または未使用触媒の充填と再生との間の通油時間を意味する。未使用触媒または再生触媒が通油下に置かれた後、該触媒はコークの堆積または毒物によって不活性化され得る。触媒が不活性化されると、反応ゾーンは、同じ生産性または触媒活性を維持するために、より高い温度で操業されなければならない。典型的には反応器の金属学的知見によって決定されるまたは経済的因子が正当化する限界温度に反応ゾーン温度が達すると、触媒は再生されなければならない。   As used herein, the term “cycle length” means the total oil passage time between regeneration and regeneration or the oil passage time between filling and regeneration of unused catalyst. After the unused or regenerated catalyst is placed under oil passage, it can be deactivated by coke deposits or poisons. When the catalyst is deactivated, the reaction zone must be operated at a higher temperature in order to maintain the same productivity or catalytic activity. The catalyst must be regenerated when the reaction zone temperature reaches a limit temperature, typically determined by metallurgical knowledge of the reactor or justified by economic factors.

本明細書で使用される「骨格タイプ」の語は、Ch. Baerlocher, W.M. MeierおよびD.H. Olsen著、「ゼオライト骨格タイプ総覧(Atlas of Zeolite Framework Types)」、第5版、Elsevier社刊、2001年に記載された意味を有する。   As used herein, the term “framework type” refers to “Atlas of Zeolite Framework Types” by Ch. Baerlocher, WM Meier and DH Olsen, 5th edition, published by Elsevier, 2001. Has the meaning described in.

本明細書で使用される周期表元素族の番号付けは、国際純正応用化学連合によって2007年6月22日に公表された元素の周期表に記載された意味を有する。   As used herein, the numbering of periodic table element groups has the meaning described in the periodic table of elements published on June 22, 2007 by the International Union of Applied Chemistry.

本明細書で使用される「不純物」の語は、以下のものに限定されることなく、以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第1族〜第12族金属のうちの少なくとも1を有する化合物を含む。   As used herein, the term “impurity” is not limited to the following, but includes the following elements: nitrogen, halogen, oxygen, sulfur, arsenic, selenium, tellurium, phosphorus, and groups 1 to Includes compounds having at least one of the Group 12 metals.

本開示で使用される不純物含有量は、反応ゾーンにおけるアルキル化可能芳香族化合物とアルキル化剤とを合わせた総重量を基準とした不純物のwppmを意味する。   The impurity content used in this disclosure means wppm of impurities based on the total weight of the combined alkylatable aromatic compound and alkylating agent in the reaction zone.

本明細書で使用される「MCM−22ファミリー物質」(または「MCM−22ファミリーの物質」または「MCM−22ファミリーのモレキュラーシーブ」)の語は、以下を含む。
(i)共通の一次結晶構成単位である「MWW骨格トポロジーを有する単位格子」から作られたモレキュラーシーブ。単位格子とは三次元空間内に配列された原子の空間配置であり、Ch. Baerlocher, W.M. MeierおよびD.H. Olsen著、「ゼオライト骨格タイプ総覧(Atlas of Zeolite Framework Types)」、第5版、Elsevier社刊、2001年に記載された結晶を記述する。
(ii)共通の二次構成単位である「上記のMWW骨格タイプ単位格子の二次元配列」から作られたモレキュラーシーブであり、「1単位格子厚さ、好ましくは1のc軸単位格子厚さの単層」を形成する。
(iii)共通の二次構成単位である「1または1超の単位格子厚さの層」から作られたモレキュラーシーブであり、該1超の単位格子厚さの層は、MWW骨格トポロジーを有する1単位格子厚さの単位格子の少なくとも2の単層を積層、充填または結合することによって作られる。かかる二次構成単位の積層は規則的な様式、不規則な様式、ランダムな様式およびこれらの任意の組み合わせであることができる。または
(iv)MWW骨格トポロジーを有する単位格子の任意の規則的もしくはランダムな二次元または三次元の組み合わせによって作られたモレキュラーシーブ。
As used herein, the term “MCM-22 family substance” (or “MCM-22 family substance” or “MCM-22 family molecular sieve”) includes:
(I) A molecular sieve made from a “unit cell having an MWW skeleton topology” which is a common primary crystal constituent unit. A unit cell is a spatial arrangement of atoms arranged in a three-dimensional space, written by Ch. Baerlocher, WM Meier and DH Olsen, “Atlas of Zeolite Framework Types”, 5th edition, Elsevier The crystal described in the publication, 2001 is described.
(Ii) a molecular sieve made from the above-mentioned “two-dimensional array of MWW skeleton type unit cell”, which is a common secondary constituent unit, and “a unit cell thickness, preferably 1 c-axis unit cell thickness” A single layer ".
(Iii) a molecular sieve made from a common secondary constituent unit "layer of unit cell thickness greater than or equal to 1", the layer of unit cell thickness greater than 1 having an MWW skeleton topology It is made by laminating, filling or bonding at least two monolayers of unit cell of 1 unit cell thickness. Such a stack of secondary building blocks can be in a regular manner, an irregular manner, a random manner and any combination thereof. Or (iv) molecular sieves made by any regular or random two-dimensional or three-dimensional combination of unit cells with MWW framework topology.

MCM−22ファミリー物質は、格子面間隔dのピークを(焼成後あるいは合成されたままの状態で)12.4±0.25、3.57±0.07および3.42±0.07オングストロームに含むX線回折パターンを有することによって特性付けられる。MCM−22ファミリー物質はまた、格子面間隔dのピークを(焼成後あるいは合成されたままの状態で)12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07および3.42±0.07オングストロームに含むX線回折パターンを有することによって特性付けられることもできる。モレキュラーシーブを特性付けるのに使用されるX線回折データは、銅のK−アルファ二重線を入射放射線として使用する標準方法ならびにシンチレーションカウンターおよび付帯するコンピューターを収集システムとして備えた回折計によって得られる。   The MCM-22 family materials have lattice spacing d peaks (after firing or as-synthesized) of 12.4 ± 0.25, 3.57 ± 0.07 and 3.42 ± 0.07 angstroms. Is characterized by having an X-ray diffraction pattern contained therein. The MCM-22 family material also has a peak in the lattice spacing d (after firing or as-synthesized) 12.4 ± 0.25, 6.9 ± 0.15, 3.57 ± 0.07. And by having an X-ray diffraction pattern comprising at 3.42 ± 0.07 angstroms. X-ray diffraction data used to characterize molecular sieves is obtained by a standard method using copper K-alpha double rays as incident radiation and a diffractometer equipped with a scintillation counter and an accompanying computer as a collection system. .

「モノアルキル化芳香族化合物」の語は、1のアルキル置換基のみを有する芳香族化合物を意味する。モノアルキル化芳香族化合物の非限定的な例はエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン(クメン)およびsec−ブチルベンゼンである。   The term “monoalkylated aromatic compound” means an aromatic compound having only one alkyl substituent. Non-limiting examples of monoalkylated aromatic compounds are ethylbenzene, isopropylbenzene (cumene) and sec-butylbenzene.

本明細書で使用される「通油下」の語は、触媒がアルキル化またはトランスアルキル化条件下に置かれていることと理解されるべきである。アルキル化またはトランスアルキル化条件は、温度、圧力、1または複数のアルキル化可能芳香族化合物、1または複数のアルキル化剤およびWHSVを含み、これらは(供給原料中の全部の1または複数のアルキル化可能芳香族化合物基準で)少なくとも1重量%、好ましくは少なくとも10重量%の1または複数のアルキル化可能芳香族化合物を1または複数のモノアルキル化芳香族化合物に転化するのに適している。   As used herein, the term “under oil passage” should be understood as the catalyst being placed under alkylating or transalkylating conditions. Alkylation or transalkylation conditions include temperature, pressure, one or more alkylatable aromatics, one or more alkylating agents, and WHSV (all one or more alkyls in the feed). Suitable for converting at least 1% by weight, preferably at least 10% by weight of the one or more alkylatable aromatic compounds (based on the activatable aromatic compound) to one or more monoalkylated aromatic compounds.

本明細書で使用される「触媒毒容量」の語は、Thermogravimetric Analyzer(型式Q5000、米国、デラウェア州、New Castle、TA Instruments社製)上で200℃、60分間、窒素流下に乾燥された触媒サンプル1グラム当たりに吸収されるコリジン(触媒毒)のミリモル数を意味する。乾燥後、コリジン触媒毒は、コリジン分圧3トールで60分間、該触媒サンプル上に散布される。触媒毒容量は以下の式から計算される:
(コリジン散布後の触媒サンプル重量−乾燥後触媒サンプル重量)×10÷(コリジンの分子量×乾燥後触媒サンプル重量)。
触媒サンプル重量および乾燥後触媒サンプル重量がグラム単位で測定されるときは、コリジンの分子量は121.2グラム/ミリモルである。
As used herein, the term “catalytic poison capacity” refers to a catalyst dried under a stream of nitrogen at 200 ° C. for 60 minutes on a Thermogravimetric Analyzer (Model Q5000, New Castle, Delaware, USA). It means the number of millimoles of collidine (catalyst poison) absorbed per gram of sample. After drying, collidine catalyst poison is sprinkled over the catalyst sample for 60 minutes at a collidine partial pressure of 3 Torr. The catalyst poison capacity is calculated from the following formula:
(Catalyst sample weight after spraying collidine-catalyst weight after drying) × 10 6 ÷ (molecular weight of collidine × catalyst sample weight after drying).
When the catalyst sample weight and after drying catalyst sample weight are measured in grams, the molecular weight of collidine is 121.2 grams / mmol.

本明細書で使用される「ポリアルキル化芳香族化合物」の語は、1より多いアルキル置換基を有する芳香族化合物を意味する。ポリアルキル化芳香族化合物の非限定的な例はポリアルキル化ベンゼン、たとえばジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジイソプロピルベンゼンおよびトリイソプロピルベンゼンである。   As used herein, the term “polyalkylated aromatic compound” means an aromatic compound having more than one alkyl substituent. Non-limiting examples of polyalkylated aromatic compounds are polyalkylated benzenes such as diethylbenzene, triethylbenzene, diisopropylbenzene and triisopropylbenzene.

本明細書で使用される「wppb」の語は、10億分の重量部と定義される。   As used herein, the term “wppb” is defined as parts per billion by weight.

本明細書で使用される「wppm」の語は、100万分の重量部と定義される。
供給原料および生成物
As used herein, the term “wppm” is defined as parts per million by weight.
Feedstock and products

本開示発明に使用することができる適当な非置換芳香族化合物は、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、コロネンおよびフェナントレンを含み、ベンゼンが好ましい。   Suitable unsubstituted aromatic compounds that can be used in the disclosed invention include benzene, naphthalene, anthracene, naphthacene, perylene, coronene and phenanthrene, with benzene being preferred.

本開示発明に使用することができる置換芳香族化合物は、芳香核に直接結合された少なくとも1の水素原子を有しなければならない。芳香環は1以上のアルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、アリールオキシ、シクロアルキル、ハロゲン基および/またはアルキル化反応を妨げない他の基によって置換されることができる。一般に、芳香族化合物上に置換基として存在することができるアルキル基は1〜約22の炭素原子、普通には約1〜8の炭素原子、最も普通には約1〜4の炭素原子を含む。   Substituted aromatic compounds that can be used in the disclosed invention must have at least one hydrogen atom bonded directly to the aromatic nucleus. The aromatic ring can be substituted by one or more alkyl, aryl, alkaryl, alkoxy, aryloxy, cycloalkyl, halogen groups and / or other groups that do not interfere with the alkylation reaction. Generally, alkyl groups that can be present as substituents on aromatic compounds contain from 1 to about 22 carbon atoms, usually from about 1 to 8 carbon atoms, most usually from about 1 to 4 carbon atoms. .

本開示発明に使用することができる適当な置換芳香族化合物は、以下のものに限定されることなく、トルエン、キシレン、イソプロピルベンゼン、ノルマルプロピルベンゼン、アルファメチルナフタレン、エチルベンゼン、メシチレン、デュレン、シメン、ブチルベンゼン、プソイドクメン、o−ジエチルベンゼン、m−ジエチルベンゼン、p−ジエチルベンゼン、イソアミルベンゼン、イソヘキシルベンゼン、ペンタエチルベンゼン、ペンタメチルベンゼン、1,2,3,4−テトラエチルベンゼン、1,2,3,5−テトラメチルベンゼン、1,2,4−トリエチルベンゼン、1,2,3−トリメチルベンゼン、m−ブチルトルエン、p−ブチルトルエン、3,5−ジエチルトルエン、o−エチルトルエン、p−エチルトルエン、m−プロピルトルエン、4−エチル−m−キシレン、ジメチルナフタレン、エチルナフタレン、2,3−ジメチルアントラセン、9−エチルアントラセン、2−メチルアントラセン、o−メチルアントラセン、9,10−ジメチルフェナントレンおよび3−メチルフェナントレンを含む。   Suitable substituted aromatic compounds that can be used in the present disclosure are not limited to: toluene, xylene, isopropylbenzene, normal propylbenzene, alphamethylnaphthalene, ethylbenzene, mesitylene, durene, cymene, Butylbenzene, pseudocumene, o-diethylbenzene, m-diethylbenzene, p-diethylbenzene, isoamylbenzene, isohexylbenzene, pentaethylbenzene, pentamethylbenzene, 1,2,3,4-tetraethylbenzene, 1,2,3,5- Tetramethylbenzene, 1,2,4-triethylbenzene, 1,2,3-trimethylbenzene, m-butyltoluene, p-butyltoluene, 3,5-diethyltoluene, o-ethyltoluene, p-ethyltoluene, m - Pyrtoluene, 4-ethyl-m-xylene, dimethylnaphthalene, ethylnaphthalene, 2,3-dimethylanthracene, 9-ethylanthracene, 2-methylanthracene, o-methylanthracene, 9,10-dimethylphenanthrene and 3-methylphenanthrene. Including.

高分子量アルキル芳香族炭化水素も出発物質として使用することができ、芳香族炭化水素をオレフィンオリゴマーでアルキル化することによって製造されるような芳香族炭化水素を含む。かかる生成物は当該技術分野においてしばしばアルキレートと呼ばれ、以下のものに限定されることなく、ヘキシルベンゼン、ノニルベンゼン、ドデシルベンゼン、ペンタデシルベンゼン、ヘキシルトルエン、ノニルトルエン、ドデシルトルエン、ペンタデシルトルエン等を含む。非常に多くの場合アルキレートは、芳香核に結合したアルキル基の大きさが約C〜約C16の間で様々である高沸点留分として得られる。 High molecular weight alkyl aromatic hydrocarbons can also be used as starting materials, including aromatic hydrocarbons such as those produced by alkylating aromatic hydrocarbons with olefin oligomers. Such products are often referred to in the art as alkylates and are not limited to hexylbenzene, nonylbenzene, dodecylbenzene, pentadecylbenzene, hexyltoluene, nonyltoluene, dodecyltoluene, pentadecyltoluene. Etc. Very often alkylates are obtained as high boiling fractions in which the size of the alkyl group attached to the aromatic nucleus varies between about C 6 and about C 16 .

実質的な量のベンゼン、トルエンおよび/またはキシレンを含み得るリフォーメート流は、本開示発明の方法のためのアルキル化可能芳香族供給原料としてとりわけ適しているといえる。本開示発明の方法はポリマー級エチレンおよび希釈エチレンからのエチルベンゼンの製造を特に指向しているけれども、この方法は他のC〜C20アルキル芳香族化合物、たとえばクメンさらに同じくC6+アルキル芳香族、たとえばC〜C16の直鎖および近直鎖アルキルベンゼンの製造に同じように適用可能である。 A reformate stream that may contain substantial amounts of benzene, toluene and / or xylene may be particularly suitable as an alkylatable aromatic feed for the process of the present disclosure. Although the process of the present invention is particularly directed to the production of ethylbenzene from polymer grade ethylene and dilute ethylene, the process is not limited to other C 7 -C 20 alkyl aromatics such as cumene and also C 6+ alkyl aromatics, For example, it is equally applicable to the production of C 8 to C 16 linear and near linear alkylbenzenes.

本開示発明に使用することができる適当な1もしくは複数のアルキル化剤は、1もしくは複数のアルケン化合物、1もしくは複数のアルコール化合物および/または1もしくは複数のアルキルベンゼンならびにこれらの混合物を含む。本開示発明の方法に有用であり得る他の適当なアルキル化剤は一般に、以下のものに限定されることなく、アルキル化可能芳香族化合物と反応する能力のあるアルキル化に利用可能な1以上の脂肪族基を有する任意の脂肪族または芳香族有機化合物を含む。好適なアルキル化剤の例は、C〜C16オレフィン、たとえばC〜Cオレフィン、例としてエチレン、プロピレン、ブテンおよびペンテン;C〜C12アルカノール(モノアルコール、ジアルコール、トリアルコール等を含む。)、好ましくはC〜Cアルカノール、たとえばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールおよびペンタノール;C〜C20エーテル、たとえばC〜Cエーテル、例としてジメチルエーテルおよびジエチルエーテル;アルデヒド、たとえばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒドおよびn−バレルアルデヒド;ハロゲン化アルキル、たとえば塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化ブチルおよび塩化ペンチル;1または複数のポリアルキル化芳香族化合物、たとえばビ−アルキル化ベンゼン(たとえば、1または複数のビ−エチルベンゼンまたはビ−イソプロピルベンゼン)および1または複数のトリアルキル化ベンゼン(たとえば、トリ−エチルベンゼンまたはトリ−イソプロピルベンゼン)等である。かくして、アルキル化剤は好ましくはC〜Cオレフィン、C〜Cアルカノール、1または複数のビ−エチルベンゼン、1または複数のビ−イソプロピルベンゼン、1または複数のトリ−エチルベンゼンおよび1または複数のトリ−イソプロピルベンゼンから成る群から選択されることができる。
不純物
Suitable one or more alkylating agents that can be used in the disclosed invention include one or more alkene compounds, one or more alcohol compounds and / or one or more alkylbenzenes and mixtures thereof. Other suitable alkylating agents that may be useful in the methods of the present disclosure are generally not limited to the one or more available for alkylation capable of reacting with alkylatable aromatic compounds. Any aliphatic or aromatic organic compound having the following aliphatic groups is included. Examples of suitable alkylating agents are C 2 to C 16 olefins such as C 2 to C 5 olefins such as ethylene, propylene, butene and pentene; C 1 to C 12 alkanols (monoalcohols, dialcohols, trialcohols, etc. C 1 -C 5 alkanols such as methanol, ethanol, propanol, butanol and pentanol; C 2 -C 20 ethers such as C 2 -C 5 ethers such as dimethyl ether and diethyl ether; aldehydes, For example, formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde and n-valeraldehyde; alkyl halides such as methyl chloride, ethyl chloride, propyl chloride, butyl chloride and pentyl chloride; one or more Polyalkylated aromatics such as bi-alkylated benzenes (eg, one or more bi-ethylbenzene or bi-isopropylbenzene) and one or more trialkylated benzenes (eg, tri-ethylbenzene or tri-isopropylbenzene) Etc. Thus, the alkylating agent is preferably C 2 -C 5 olefins, C 1 -C 5 alkanol, one or more bi - ethylbenzene, 1 or more bi - isopropylbenzene, 1 or more tri - ethylbenzene and 1 or more Of tri-isopropylbenzene.
impurities

本開示発明では、アルキル化可能芳香族化合物を含む供給原料流は不純物を含むことがある。任意的に、第一のアルキル化剤流および/または第二のアルキル化剤流も不純物を含むことがある。不純物は以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第1族〜第12族金属のうちの少なくとも1を有する化合物を含む。かかる不純物の例はコリジンおよびN−ホルミルモルホリンを含む。本開示発明の目的のためには、「不純物」の語は水、すなわちHOを含まない。 In the presently disclosed invention, the feed stream containing the alkylatable aromatic compound may contain impurities. Optionally, the first alkylating agent stream and / or the second alkylating agent stream may also contain impurities. Impurities include compounds having at least one of the following elements: nitrogen, halogen, oxygen, sulfur, arsenic, selenium, tellurium, phosphorus, and Group 1-12 metals. Examples of such impurities include collidine and N-formylmorpholine. For the purposes of the present disclosure, the term “impurity” does not include water, ie, H 2 O.

いくつかの実施形態では、当該供給原料流(または第一および/もしくは第二のアルキル化剤流)中の当該不純物の量は、当該供給原料流の重量基準で20wppm未満、15wppm未満、10wppm未満、5wppm未満または1wppm未満である。
水含有量
In some embodiments, the amount of the impurities in the feed stream (or first and / or second alkylating agent stream) is less than 20 wppm, less than 15 wppm, less than 10 wppm based on the weight of the feedstream. Less than 5 wppm or less than 1 wppm.
Water content

1以上の実施形態では、供給原料流は水を含むことがある。任意的に、第一のアルキル化剤流および/または第二のアルキル化剤流も水を含むことがある。供給原料流または1もしくは複数のアルキル化剤流は、たとえば1以上の脱水ゾーンにおいて蒸留、吸着、蒸発、抽出または減圧フラッシングによって脱水されることができる。脱水ゾーンは蒸留カラム、ベンゼンカラムまたはフラッシングカラム、軽質分カラムまたは抽出塔、吸収塔またはフラッシュ槽であることができる。   In one or more embodiments, the feed stream may include water. Optionally, the first alkylating agent stream and / or the second alkylating agent stream may also include water. The feed stream or one or more alkylating agent streams can be dehydrated, for example, by distillation, adsorption, evaporation, extraction or vacuum flushing in one or more dehydration zones. The dehydration zone can be a distillation column, benzene column or flushing column, light fraction column or extraction tower, absorption tower or flash tank.

いくつかの実施形態では、供給原料流は、該供給原料の温度および圧力条件にある水で飽和されている。他の実施形態では、当該供給原料流中の水の量は、当該供給原料流の重量基準で少なくとも500wppm、少なくとも400wppm、少なくとも300wppmまたは少なくとも200wppmである。   In some embodiments, the feed stream is saturated with water at the feed temperature and pressure conditions. In other embodiments, the amount of water in the feed stream is at least 500 wppm, at least 400 wppm, at least 300 wppm or at least 200 wppm based on the weight of the feedstream.

不純物または水のレベルは、慣用の手法、たとえばGC、GC/MSまたは当業者に知られた他の適当な手法によって測定されることができる。
反応条件
Impurity or water levels can be measured by conventional techniques such as GC, GC / MS or other suitable techniques known to those skilled in the art.
Reaction conditions

本開示発明の方法は、
(1)適当な脱水条件下に操業されて、水の少なくとも一部分および任意的に不純物の一部分を除く、脱水ゾーン、
(2)第一のアルキル化触媒を有する第一のアルキル化反応ゾーンであって、該第一のアルキル化ゾーンが適当な第一の反応条件下に操業されて、残留する不純物の大部分を除き、かつアルキル化可能芳香族化合物の一部分をアルキル化する、第一のアルキル化反応ゾーン、および
(3)第一のアルキル化触媒と異なる第二のアルキル化触媒を有する第二のアルキル化反応ゾーンであって、該第二のアルキル化ゾーンが適当な第二の反応条件下に操業されて、残留する不純物の一部分を除き、そしてアルキル化可能芳香族化合物の大部分をアルキル化して、追加量のモノアルキル化芳香族化合物を製造する、第二のアルキル化反応ゾーン
を含む。
The method of the present disclosure
(1) a dehydration zone operated under suitable dehydration conditions to remove at least a portion of water and optionally a portion of impurities;
(2) a first alkylation reaction zone having a first alkylation catalyst, wherein the first alkylation zone is operated under suitable first reaction conditions to remove most of the remaining impurities; And a second alkylation reaction having a second alkylation catalyst different from the first alkylation catalyst, wherein the first alkylation reaction zone removes and alkylates a portion of the alkylatable aromatic compound. A zone where the second alkylation zone is operated under suitable second reaction conditions to remove some of the remaining impurities and alkylate most of the alkylatable aromatics to add A second alkylation reaction zone is included that produces a quantity of the monoalkylated aromatic compound.

脱水ゾーンでは、適当な脱水条件は、芳香族流から水および不純物を分離するための従来技術で知られた慣用の脱水条件である。   In the dewatering zone, suitable dewatering conditions are the conventional dewatering conditions known in the prior art for separating water and impurities from the aromatic stream.

第一のアルキル化反応ゾーンおよび/または第二のアルキル化反応ゾーンにおいて、アルキル化可能芳香族化合物およびアルキル化剤が少なくとも部分的に液相の条件下に接触されるときに、好適な第一および第二の条件は、それぞれ、100〜285℃の温度、好ましくは150〜260℃の温度、689〜4601kPa−aの圧力、好ましくは1500〜3000kPa−aの圧力、および反応器全体についてのアルキル化剤およびアルキル化可能芳香族化合物の合計基準で10〜100hr−1、好ましくは20〜50hr−1のWHSVを含む。アルキル化可能芳香族化合物とアルキル化剤と(たとえば、それぞれベンゼンとエチレンと)の全モル比は1:1〜10:1、2:1〜8:1、3:1〜7:1または1.5:1〜4.5:1の範囲にある。 When the alkylatable aromatic compound and the alkylating agent are contacted at least partially under liquid phase conditions in the first alkylation reaction zone and / or the second alkylation reaction zone, a suitable first And the second condition is a temperature of 100 to 285 ° C., preferably a temperature of 150 to 260 ° C., a pressure of 689 to 4601 kPa-a, preferably 1500 to 3000 kPa-a, and an alkyl for the whole reactor. 10~100Hr -1 based on the sum of the agent and the alkylatable aromatic compound, preferably a WHSV of 20~50hr -1. The total molar ratio of alkylatable aromatic compound to alkylating agent (eg, benzene and ethylene, respectively) is 1: 1 to 10: 1, 2: 1 to 8: 1, 3: 1 to 7: 1 or 1 .5: 1 to 4.5: 1.

いくつかの実施形態では、第一のアルキル化反応ゾーンは反応ガード床として操業されることができ、そこで供給原料流中の不純物の少なくとも一部分が除かれる。この実施形態では、アルキル化可能芳香族化合物とアルキル化剤と(たとえば、それぞれベンゼンとエチレンと)の全モル比はアルキル化の操業単独におけるよりもはるかに高く、10:1〜200:1、または15:1〜150:1、または20:1〜100:1、または25:1〜50:1の範囲にある。   In some embodiments, the first alkylation reaction zone can be operated as a reaction guard bed where at least a portion of the impurities in the feed stream are removed. In this embodiment, the total molar ratio of alkylatable aromatic compound and alkylating agent (eg, benzene and ethylene, respectively) is much higher than in the alkylation run alone, 10: 1 to 200: 1, Or 15: 1 to 150: 1, or 20: 1 to 100: 1, or 25: 1 to 50: 1.

他の実施形態では、第一のアルキル化反応ゾーンは、非反応ガード床として操業される第一の反応ゾーンであり、そこで供給原料流中の不純物の少なくとも一部分が除かれる。この実施形態では、アルキル化可能芳香族化合物のみが第一の反応ゾーンに供給される。   In other embodiments, the first alkylation reaction zone is the first reaction zone operated as a non-reacted guard bed, where at least a portion of the impurities in the feed stream is removed. In this embodiment, only the alkylatable aromatic compound is fed to the first reaction zone.

いくつかの実施形態では、本開示発明の方法は処理物質を有する処理ゾーンを含み、該処理ゾーンは不純物の一部分を除くのに適した処理条件下に操業される。処理ゾーンは脱水ゾーンの上流にあっても下流にあってもよい。処理ゾーンは第一および第二のアルキル化ゾーンの上流にある。   In some embodiments, the disclosed method includes a treatment zone having a treatment material, the treatment zone being operated under treatment conditions suitable to remove a portion of impurities. The treatment zone may be upstream or downstream of the dewatering zone. The treatment zone is upstream of the first and second alkylation zones.

処理物質が不純物の一部分を除くのに使用されるときは、好適な処理条件は、約30〜200℃、好ましくは約60〜150℃の温度、約0.1hr−1〜約200hr−1、好ましくは約0.5hr−1〜約100hr−1、より好ましくは約1.0hr−1〜約50hr−1の重量時空間速度(WHSV)およびおよそ環境気圧〜3000kPa−aの圧力を含む。 When the treatment material is used to remove a portion of the impurities, suitable treatment conditions are about 30-200 ° C, preferably about 60-150 ° C, about 0.1 hr -1 to about 200 hr -1 , preferably includes a pressure of from about 0.5 hr -1 ~ about 100 hr -1, more preferably a weight hourly space velocity of from about 1.0 hr -1 ~ about 50 hr -1 (WHSV) and approximately ambient pressure ~3000kPa-a.

いくつかの実施形態では、開示される本発明の方法は、適当なトランスアルキル化条件下に操業されるトランスアルキル化ゾーンを含み、ポリアルキル化芳香族化合物とアルキル化可能芳香族化合物とから追加量のモノアルキル化芳香族化合物を製造する。   In some embodiments, the disclosed method of the invention comprises a transalkylation zone operated under suitable transalkylation conditions, and is added from a polyalkylated aromatic compound and an alkylatable aromatic compound. A quantity of monoalkylated aromatic compound is produced.

トランスアルキル化ゾーンにおいて、ポリアルキル化芳香族化合物(たとえば、1もしくは複数のポリエチルベンゼンまたは1もしくは複数のポリイソプロピルベンゼン)がアルキル化可能芳香族化合物と少なくとも部分的に液相の条件下に接触されるとき、好適なトランスアルキル化条件は、約100〜約300℃の温度、696〜4137kPa−a(101〜600psia)の圧力、アルキレーション反応ゾーンへの1または複数のポリアルキル化芳香族化合物供給原料の重量基準で約0.5hr−1〜約100hr−1のWHSV、およびベンゼンと1または複数のポリアルキル化芳香族化合物との1:1〜30:1、好ましくは1:1〜10:1、より好ましくは1:1〜5:1のモル比を含むことができる。
触媒
In the transalkylation zone, a polyalkylated aromatic compound (eg, one or more polyethylbenzenes or one or more polyisopropylbenzenes) is contacted with the alkylatable aromatic compound at least partially under liquid phase conditions. Suitable transalkylation conditions include a temperature of about 100 to about 300 ° C., a pressure of 696 to 4137 kPa-a (101 to 600 psia), and supply of one or more polyalkylated aromatics to the alkylation reaction zone. WHSV from about 0.5 hr −1 to about 100 hr −1 based on the weight of the raw material, and 1: 1 to 30: 1, preferably 1: 1 to 10: benzene and one or more polyalkylated aromatic compounds. 1, more preferably a molar ratio of 1: 1 to 5: 1.
catalyst

本開示発明の方法は、(1)第一のアルキル化触媒および(2)第一のアルキル化触媒と異なる第二のアルキル化触媒を含む。   The method of the present disclosure includes (1) a first alkylation catalyst and (2) a second alkylation catalyst different from the first alkylation catalyst.

第一のアルキル化触媒は、2未満の拘束指数および第一の触媒毒容量を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。   The first alkylation catalyst comprises a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2 and a first catalyst poison capacity.

拘束指数とは、アルミノシリケートまたはモレキュラーシーブがその内部構造中に様々な大きさの分子をどの程度まで、統制された進入を許すかについての便利な指標である。たとえば、アルミノシリケートの内部構造中への進入およびそこからの脱出が非常に制限されるアルミノシリケートは拘束指数について高い値を有し、この種類のアルミノシリケートは通常、小孔径、たとえば5オングストローム未満の孔を有する。他方、アルミノシリケート構造の内部への比較的自由な進入を許すアルミノシリケートは拘束指数について低い値を有し、通常、大孔径の孔を有する。拘束指数を測定することができる方法は米国特許第4,016,218号に十分に記載されている。   The restraining index is a convenient indicator of how well the aluminosilicate or molecular sieve allows controlled entry of various sized molecules into its internal structure. For example, aluminosilicates that are very limited in entering and exiting the internal structure of aluminosilicates have high values for the restraining index, and this type of aluminosilicate usually has a small pore size, eg less than 5 angstroms Has holes. On the other hand, aluminosilicate that allows relatively free entry into the interior of the aluminosilicate structure has a low value for the constraint index and usually has large pores. The method by which the restraining index can be measured is fully described in US Pat. No. 4,016,218.

好適な大孔径のモレキュラーシーブは、ゼオライトベータ、ゼオライトY、超安定Y(USY)、脱アルミナY(Deal Y)、超疎水性Y(UHP−Y)、希土類交換Y(REY)、モルデナイト、TEA−モルデナイト、ZSM−3、ZSM−4、ZSM−14、ZSM−18およびZSM−20を含む。ゼオライトZSM−14は米国特許第3,923,636号に記載されている。ゼオライトZSM−20は米国特許第3,972,983号に記載されている。ゼオライトベータは米国特許第3,308,069号および米国再発行特許第28,341号に記載されている。低ナトリウム超安定Yモレキュラーシーブ(USY)は米国特許第3,293,192号および3,449,070号に記載されている。脱アルミナYゼオライト(Deal Y)は米国特許第3,442,795号に見られる方法によって調製されることができる。超疎水性Y(UHP−Y)は米国特許第4,401,556号に記載されている。希土類交換Y(REY)は米国特許第3,524,820号に記載されている。モルデナイトは天然に存在する物質であるが、合成形態で、たとえばTEA−モルデナイト(すなわち、テトラエチルアンモニウム指向剤を含む反応混合物から調製された合成モルデナイト)としても入手可能である。TEA−モルデナイトは米国特許第3,766,093号および3,894,104号に記載されている。   Suitable large pore molecular sieves are zeolite beta, zeolite Y, ultrastable Y (USY), dealuminated alumina Y (Deal Y), superhydrophobic Y (UHP-Y), rare earth exchange Y (REY), mordenite, TEA -Including mordenite, ZSM-3, ZSM-4, ZSM-14, ZSM-18 and ZSM-20. Zeolite ZSM-14 is described in US Pat. No. 3,923,636. Zeolite ZSM-20 is described in US Pat. No. 3,972,983. Zeolite beta is described in US Pat. No. 3,308,069 and US Reissue Patent 28,341. Low sodium ultrastable Y molecular sieve (USY) is described in US Pat. Nos. 3,293,192 and 3,449,070. Dealuminized Y zeolite (Deal Y) can be prepared by the method found in US Pat. No. 3,442,795. Superhydrophobic Y (UHP-Y) is described in US Pat. No. 4,401,556. Rare earth exchange Y (REY) is described in US Pat. No. 3,524,820. Mordenite is a naturally occurring substance, but is also available in synthetic form, for example, TEA-mordenite (ie, synthetic mordenite prepared from a reaction mixture containing tetraethylammonium directing agent). TEA-mordenite is described in US Pat. Nos. 3,766,093 and 3,894,104.

国際ゼオライト協会構造委員会(IZA−SC)によってMWWトポロジーに属すると認定されたゼオライト物質は、10および12員環の両方の存在によって生じる2の孔体系を有する多層物質である。「ゼオライト骨格タイプ総覧」は、現在少なくとも5の異なる名称を付けられた物質をこの同じトポロジーを有するものとして分類しており、MCM−22、ERB−1、ITQ−1、PSH−3およびSSZ−25を含むが、これらに限定されるわけではない。   The zeolitic material that has been identified as belonging to the MWW topology by the International Zeolite Association Structural Committee (IZA-SC) is a multi-layered material with two pore systems resulting from the presence of both 10 and 12 membered rings. The “Zeolite Framework Type Overview” currently categorizes at least 5 differently named materials as having this same topology, MCM-22, ERB-1, ITQ-1, PSH-3 and SSZ- 25, but is not limited thereto.

いくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒、好ましくは酸性触媒は、第二の触媒毒容量を有するMCM−22ファミリーモレキュラーシーブを含む。MCM−22ファミリーモレキュラーシーブは、様々な炭化水素転化方法に有用であることが見出された。MCM−22ファミリーモレキュラーシーブの例は、MCM−22、MCM−36、MCM−49、MCM−56、ITQ−1、ITQ−2、ITQ−30、PSH−3、SSZ−25、ERB−1およびUZM−8である。   In some embodiments, the second alkylation catalyst, preferably an acidic catalyst, comprises MCM-22 family molecular sieve having a second catalyst poison capacity. MCM-22 family molecular sieves have been found useful in a variety of hydrocarbon conversion processes. Examples of MCM-22 family molecular sieves are MCM-22, MCM-36, MCM-49, MCM-56, ITQ-1, ITQ-2, ITQ-30, PSH-3, SSZ-25, ERB-1 and UZM-8.

MCM−22ファミリーに属する物質は、MCM−22(米国特許第4,954,325号に記載されている。)、PSH−3(米国特許第4,439,409号に記載されている。)、SSZ−25(米国特許第4,826,667号に記載されている。)、ERB−1(欧州特許第0293032号に記載されている。)、ITQ−1(米国特許第6,077,498号に記載されている。)、ITQ−2(国際出願WO97/17290号に記載されている。)、ITQ−30国際出願WO2005118476号に記載されている。)、MCM−36(米国特許第5,250,277号に記載されている。)、MCM−49(米国特許第5,236,575号に記載されている。)、MCM−56(米国特許第5,362,697号に記載されている。)およびUZM−8(米国特許第6,756,030号に記載されている。)を含む。   Substances belonging to the MCM-22 family are MCM-22 (described in US Pat. No. 4,954,325) and PSH-3 (described in US Pat. No. 4,439,409). SSZ-25 (described in U.S. Pat. No. 4,826,667), ERB-1 (described in European Patent No. 093032), ITQ-1 (U.S. Pat. No. 6,077, 498), ITQ-2 (described in international application WO97 / 17290), and ITQ-30 international application WO2005118476. ), MCM-36 (described in US Pat. No. 5,250,277), MCM-49 (described in US Pat. No. 5,236,575), MCM-56 (US Pat. No. 5,362,697) and UZM-8 (described in US Pat. No. 6,756,030).

上記のMCM−22ファミリーモレキュラーシーブは、MCM−22物質がこのモレキュラーシーブの10員環の内部孔体系と連通していない12員環の外表面ポケットを有する点において、以下で述べる従来の大孔径ゼオライトアルキル化触媒、たとえばモルデナイトと区別されることが理解されなければならない。   The MCM-22 family molecular sieve described above has the conventional large pore size described below in that the MCM-22 material has a 12-membered outer surface pocket that is not in communication with the 10-membered internal pore system of the molecular sieve. It should be understood that it is distinguished from zeolite alkylation catalysts such as mordenite.

あるいは、第二のアルキル化触媒、好ましくは酸性触媒は、2〜12の拘束指数を有する中孔径のモレキュラーシーブ(米国特許第4,016,218号に定義されている。)を含むことができ、たとえばZSM−5、ZSM−11、ZSM−12、ZSM−22、ZSM−23、ZSM−35およびZSM−48である。ZSM−5は米国特許第3,702,886号および米国再発行特許第29,948号に詳細に記載されている。ZSM−11は米国特許第3,709,979号に詳細に記載されている。ZSM−12は米国特許第3,832,449号に記載されている。ZSM−22は米国特許第4,556,477号に記載されている。ZSM−23は米国特許第4,076,842号に記載されている。ZSM−35は米国特許第4,016,245号に記載されている。ZSM−48は米国特許第4,234,231号に、より詳細に記載されている。   Alternatively, the second alkylation catalyst, preferably an acidic catalyst, can comprise a medium pore size molecular sieve (defined in US Pat. No. 4,016,218) having a constraint index of 2-12. For example, ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35 and ZSM-48. ZSM-5 is described in detail in US Pat. No. 3,702,886 and US Reissue Patent 29,948. ZSM-11 is described in detail in US Pat. No. 3,709,979. ZSM-12 is described in US Pat. No. 3,832,449. ZSM-22 is described in US Pat. No. 4,556,477. ZSM-23 is described in U.S. Pat. No. 4,076,842. ZSM-35 is described in US Pat. No. 4,016,245. ZSM-48 is described in more detail in US Pat. No. 4,234,231.

1以上の実施形態では、当該第一のアルキル化触媒の当該第一の触媒毒容量は、当該第二のアルキル化触媒の当該第二の触媒毒容量よりも大きく、ここで当該触媒毒容量はコリジン容量によって測定されたものである。   In one or more embodiments, the first catalyst poison capacity of the first alkylation catalyst is greater than the second catalyst poison capacity of the second alkylation catalyst, wherein the catalyst poison capacity is Measured by collidine capacity.

いくつかの実施形態では、本開示発明の方法は処理物質を含む。この処理物質はクレイ、樹脂、Linde−X型、Linde−A型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。処理物質は酸性または非酸性であることができる。   In some embodiments, the methods of the present disclosure include a treatment material. The treatment material is selected from the group consisting of clay, resin, Linde-X type, Linde-A type and combinations thereof. The treatment material can be acidic or non-acidic.

いくつかの実施形態では、本開示発明の方法はトランスアルキル化触媒を含む。このトランスアルキル化触媒は2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。トランスアルキル化触媒は第一のアルキル化触媒と同じでも異なっていてもよい。
本発明の方法の詳細な説明
In some embodiments, the methods of the present disclosure include a transalkylation catalyst. The transalkylation catalyst comprises a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2. The transalkylation catalyst may be the same as or different from the first alkylation catalyst.
Detailed description of the method of the invention

アルキル化芳香族化合物、たとえばモノアルキル化およびポリアルキル化芳香族化合物を製造する方法の1の実施形態(たとえば、反応ガード床)の操業では、かかる方法は、
(a)供給原料流を脱水ゾーンに供給し、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む工程であって、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第1族〜第12族金属のうちの少なくとも1を有する化合物を含む工程、
(b)当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
(c)適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分と第一のアルキル化剤流とを第一の触媒毒容量を有する第一のアルキル化触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、かつ当該第一のアルキル化剤流で当該アルキル化可能芳香族化合物の一部分をアルキル化して、そして1または複数のアルキル化芳香族化合物(たとえば、モノアルキル化およびポリアルキル化芳香族化合物)、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を製造する工程であって、当該残留する不純物が当該脱水された流中の当該不純物と比較して少なくとも25%だけ低減される工程、および
(d)適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にある第二のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該第一のアルキル化された流と第二のアルキル化剤流とを、当該第一のアルキル化触媒と異なりかつ第二の触媒毒容量を有する第二のアルキル化触媒と接触させ、当該第二のアルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして追加の当該1または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する工程
を含む。
In the operation of one embodiment (eg, reaction guard bed) of a method for producing alkylated aromatic compounds, such as monoalkylated and polyalkylated aromatic compounds, such a method comprises:
(A) supplying a feed stream to a dehydration zone, the feed stream comprising an alkylatable aromatic compound, water and impurities, wherein the impurities are the following elements: nitrogen, halogen, oxygen, sulfur Including a compound having at least one of arsenic, selenium, tellurium, phosphorus and a Group 1 to Group 12 metal;
(B) removing at least a portion of the water from the feed stream in the dehydration zone to produce a dehydrated stream comprising the alkylatable aromatic compound, possible residual water and the impurities;
(C) in a suitable first alkylation reaction zone at least partially under liquid phase first reaction conditions, at least a portion of the dehydrated stream and a first alkylating agent stream are Contacting with a first alkylation catalyst having a catalytic poison capacity to remove at least a portion of the impurities and alkylate a portion of the alkylatable aromatic compound with the first alkylating agent stream; and 1 Or a first alkyl comprising a plurality of alkylated aromatics (eg, monoalkylated and polyalkylated aromatics), unreacted alkylatable aromatics, possible residual water and possible residual impurities Manufacturing a stream that is reduced by at least 25% compared to the impurities in the dehydrated stream. And (d) in a second alkylation reaction zone under suitable at least partly liquid phase second reaction conditions, said first alkylated stream and second alkylating agent stream Contacting with a second alkylation catalyst different from the first alkylation catalyst and having a second catalyst poison capacity, and at least the unreacted alkylatable aromatic compound in the second alkylating agent stream. A second alkylated stream comprising alkylating a portion and comprising the additional one or more alkylated aromatics, unreacted alkylatable aromatics, possible residual water and possible residual impurities The process of manufacturing is included.

反応ガード床では、除かれなければ第二のアルキル化触媒を被毒するであろう反応性不純物(たとえば、触媒毒)の一部分が、アルキル化可能芳香族化合物がアルキル化剤でアルキル化されるのと同時に、第一のアルキル化触媒によって第一のアルキル化反応ゾーンにおいて供給原料流から除かれる。   In the reaction guard bed, a portion of the reactive impurities (eg, catalyst poisons) that would otherwise poison the second alkylation catalyst are alkylated with an alkylating agent on the alkylatable aromatic compound. At the same time, the first alkylation catalyst removes it from the feed stream in the first alkylation reaction zone.

アルキル化芳香族化合物、たとえばモノアルキル化およびポリアルキル化芳香族化合物を製造する方法の他の実施形態(たとえば、非反応ガード床)の操業では、かかる方法は
(a)供給原料流を脱水ゾーンに供給する工程であって、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含み、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第1族〜第12族金属のうちの少なくとも1を有する化合物を含む工程、
(b)当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
(c)適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一の反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分を第一の触媒毒容量を有する第一のアルキル化触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、そして当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む、低減された量の不純物を有するアルキル化可能芳香族流を製造する工程であって、好ましくは、当該残留する不純物が当該脱水された流中の当該不純物と比較して少なくとも25%だけ低減される工程、および
(d)適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にあるアルキル化反応ゾーンにおいて、当該アルキル化可能芳香族流とアルキル化剤流とを、当該第一の触媒とは異なりかつ第二の触媒毒容量を有するアルキル化触媒と接触させる工程であって、当該第二のアルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして1または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する工程
を含む。
In the operation of another embodiment of the process for producing alkylated aromatic compounds, such as monoalkylated and polyalkylated aromatic compounds (e.g., non-reacted guard bed), such process comprises (a) dewatering the feed stream. Wherein the feed stream comprises an alkylatable aromatic compound, water and impurities, the impurities being the following elements: nitrogen, halogen, oxygen, sulfur, arsenic, selenium, tellurium, phosphorus and Including a compound having at least one of Group 1 to Group 12 metals;
(B) removing at least a portion of the water from the feed stream in the dehydration zone to produce a dehydrated stream comprising the alkylatable aromatic compound, possible residual water and the impurities;
(C) a first alkylation catalyst having a first catalyst poison capacity for at least a portion of the dehydrated stream in a first reaction zone under suitable at least partially liquid phase first reaction conditions; An alkylatable aromatic stream having a reduced amount of impurities, including at least a portion of the impurities and contacting with the alkylable aromatic compound, possible residual water and possible residual impurities Preferably wherein the residual impurities are reduced by at least 25% compared to the impurities in the dehydrated stream, and (d) a suitable at least partly liquid phase In the alkylation reaction zone under the second reaction conditions of the first catalyst, the alkylatable aromatic stream and the alkylating agent stream are different from the first catalyst and in a second contact. Contacting with an alkylation catalyst having a poisonous capacity, alkylating at least a portion of the unreacted alkylatable aromatic compound with the second alkylating agent stream, and one or more alkylated aromatics Producing a second alkylated stream comprising the compound, unreacted alkylatable aromatics, possible residual water and possible residual impurities.

非反応ガード床では、第一の反応ゾーンにおいてアルキル化剤の不存在下に供給原料流から第一の触媒によって不純物が除かれ、アルキル化可能芳香族化合物のアルキル化は生じない。   In the non-reacted guard bed, impurities are removed by the first catalyst from the feed stream in the absence of the alkylating agent in the first reaction zone and alkylation of the alkylatable aromatics does not occur.

好ましくは当該不純物の少なくとも80重量%、または少なくとも70重量%、または少なくとも60重量%、または少なくとも50重量%が工程(c)において除かれる。   Preferably at least 80%, or at least 70%, or at least 60%, or at least 50% by weight of the impurities are removed in step (c).

任意的に工程(b)では、当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流中の当該不純物の少なくとも一部分が除かれる。好ましくは、工程(b)後の当該脱水された流中の不純物は、当該供給原料流中の不純物よりも10重量%少なく、5重量%少なくまたは1重量%少ない。より好ましくは、脱水ゾーンにおいて不純物の少なくとも一部分を除いた後の当該脱水された流中の不純物は1000wppb未満、750wppb未満、500wppb未満または250wppb未満である。   Optionally, in step (b), at least a portion of the impurities in the feed stream is removed in the dewatering zone. Preferably, the impurities in the dehydrated stream after step (b) are 10% by weight, 5% by weight or 1% by weight less than the impurities in the feed stream. More preferably, the impurities in the dehydrated stream after removing at least a portion of the impurities in the dehydration zone are less than 1000 wppb, less than 750 wppb, less than 500 wppb or less than 250 wppb.

反応ガード床では、当該第一のアルキル化触媒の第一の触媒毒容量は、当該第二のアルキル化触媒の第二の触媒毒容量よりも大きくあることができる。好ましくは、当該第一のアルキル化触媒の第一触媒毒容量は、当該第二のアルキル化触媒の当該第二触媒毒容量よりも少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%または少なくとも50%大きい。   In the reaction guard bed, the first catalyst poison capacity of the first alkylation catalyst can be greater than the second catalyst poison capacity of the second alkylation catalyst. Preferably, the first catalyst poison capacity of the first alkylation catalyst is at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20% greater than the second catalyst poison capacity of the second alkylation catalyst. At least 25%, at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45% or at least 50% greater.

非反応ガード床では、当該第一の触媒の第一の触媒毒容量は、当該アルキル化触媒の第二の触媒毒容量よりも大きくあることができる。好ましくは、当該第一の触媒の第一の触媒毒容量は、当該アルキル化触媒の当該第二の触媒毒容量よりも少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%または少なくとも50%大きい。   In a non-reacted guard bed, the first catalyst poison capacity of the first catalyst can be greater than the second catalyst poison capacity of the alkylation catalyst. Preferably, the first catalyst poison capacity of the first catalyst is at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25% greater than the second catalyst poison capacity of the alkylation catalyst. , At least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45% or at least 50% greater.

反応ガード床では、工程(c)においてアルキル化剤でアルキル化される当該アルキル化芳香族化合物の部分は、当該アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも5%、少なくとも7%、少なくとも10%、少なくとも13%または少なくとも15%である。   In the reaction guard bed, the portion of the alkylated aromatic compound that is alkylated with the alkylating agent in step (c) is at least 1%, at least 2%, at least 5%, at least 7% of the alkylatable aromatic compound. %, At least 10%, at least 13% or at least 15%.

反応ガード床では、当該第二のアルキル化剤流の流量は、当該第一のアルキル化剤流の流量よりも大きくあることができる。好ましくは、当該第二のアルキル化剤流の流量は、当該第一のアルキル化剤流の流量よりも少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%または少なくとも50%大きい。   In the reaction guard bed, the flow rate of the second alkylating agent stream can be greater than the flow rate of the first alkylating agent stream. Preferably, the flow rate of the second alkylating agent stream is at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, at least 30% greater than the flow rate of the first alkylating agent stream. , At least 35%, at least 40%, at least 45% or at least 50% greater.

いくつかの実施形態では、工程(c)の前に、当該脱水された流は処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そしてそれから当該脱水された流は、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて当該不純物の残留する量の少なくとも一部分が除かれて、当該第一のアルキル化された流が製造される。これらの実施形態では、当該処理物質との接触後の不純物の量は、当該脱水された流におけるよりも1重量%少なく、5重量%少なく、10重量%少なくまたは15重量%少ない。   In some embodiments, prior to step (c), the dehydrated stream is fed to a treatment zone containing a processing material, and then the dehydrated stream is treated under suitable processing conditions. The first alkylated stream is produced in contact with the treatment material in the zone to remove at least a portion of the remaining amount of the impurities. In these embodiments, the amount of impurities after contact with the treatment material is 1%, 5%, 10% or 15% by weight less than in the dehydrated stream.

他の実施形態では、工程(a)の前に、当該供給原料流は処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そしてそれから当該供給原料流は、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる。好ましくは、処理後の不純物の量は、当該供給原料流におけるよりも1重量%少なく、5重量%少なく、10重量%少なくまたは15重量%少ない。これらの実施形態では、処理物質はクレイ、樹脂、活性アルミナ、Linde−X型、Linde−A型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。   In other embodiments, prior to step (a), the feed stream is fed to a processing zone containing a processing substance, and then the feed stream is fed in the processing zone under suitable processing conditions. Contact with the treatment material removes at least a portion of the impurities. Preferably, the amount of impurities after treatment is 1%, 5%, 10% or 15% by weight less than in the feed stream. In these embodiments, the treatment material is selected from the group consisting of clay, resin, activated alumina, Linde-X type, Linde-A type, and combinations thereof.

反応ガード床では、当該第一のアルキル化触媒は2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。かかる大孔径のモレキュラーシーブはゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトY、超安定Y(USY)、脱アルミナY(Deal Y)、希土類Y(REY)、超疎水性Y(UHP−Y)、モルデナイト、TEA−モルデナイト、ZSM−3、ZSM−4、ZSM−14、ZSM−18、ZSM−20およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。   In the reaction guard bed, the first alkylation catalyst is a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2. Such large pore molecular sieves include zeolite beta, faujasite, zeolite Y, ultrastable Y (USY), dealuminated alumina Y (Deal Y), rare earth Y (REY), superhydrophobic Y (UHP-Y), mordenite, Selected from the group consisting of TEA-mordenite, ZSM-3, ZSM-4, ZSM-14, ZSM-18, ZSM-20 and combinations thereof.

非反応ガード床では、当該第一の触媒は2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。かかる大孔径のモレキュラーシーブはゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトY、超安定Y(USY)、脱アルミナY(Deal Y)、希土類Y(REY)、超疎水性Y(UHP−Y)、モルデナイト、TEA−モルデナイト、ZSM−3、ZSM−4、ZSM−14、ZSM−18、ZSM−20およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。   In a non-reacted guard bed, the first catalyst is a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2. Such large pore molecular sieves are zeolite beta, faujasite, zeolite Y, ultrastable Y (USY), dealuminated alumina (Deal Y), rare earth Y (REY), superhydrophobic Y (UHP-Y), mordenite, Selected from the group consisting of TEA-mordenite, ZSM-3, ZSM-4, ZSM-14, ZSM-18, ZSM-20 and combinations thereof.

第二のアルキル化触媒(たとえば、反応ガード床)またはアルキル化触媒(たとえば、非反応ガード床)は、MWW骨格トポロジーの単位格子を有しかつ格子面間隔dのピークを12.4±0.25、3.57±0.07および3.42±0.07オングストロームに含むX線回折パターンによって特性付けられるMCM−22ファミリー物質である。かかるMCM−22ファミリー物質はERB−1、ITQ−1、ITQ−2、ITQ−30、PSH−3、SSZ−25、MCM−22、MCM−36、MCM−49、MCM−56、UZM−8、EMM−10、EMM−10P、EMM−12、EMM−13およびこれらの混合物から成る群から選択される。   The second alkylation catalyst (eg, reaction guard bed) or alkylation catalyst (eg, non-reaction guard bed) has a unit cell of MWW skeleton topology and has a peak with a lattice spacing d of 12.4 ± 0. It is an MCM-22 family material characterized by an X-ray diffraction pattern including 25, 3.57 ± 0.07 and 3.42 ± 0.07 angstroms. Such MCM-22 family substances are ERB-1, ITQ-1, ITQ-2, ITQ-30, PSH-3, SSZ-25, MCM-22, MCM-36, MCM-49, MCM-56, UZM-8. , EMM-10, EMM-10P, EMM-12, EMM-13, and mixtures thereof.

脱水ゾーンにおいて水の少なくとも一部分を除いた後、当該脱水された流中の水は、当該脱水された流基準で100wppm未満、50wppm未満、25wppm未満または10wppm未満である。   After removing at least a portion of the water in the dewatering zone, the water in the dewatered stream is less than 100 wppm, less than 50 wppm, less than 25 wppm or less than 10 wppm on the dewatered stream basis.

水は、たとえば蒸留、吸着、蒸発、抽出または減圧フラッシングによって除かれる。脱水ゾーンは蒸発カラム、ベンゼンカラムまたは軽質分カラムである。   Water is removed, for example, by distillation, adsorption, evaporation, extraction or vacuum flushing. The dehydration zone is an evaporation column, benzene column or light fraction column.

当該第一のアルキル化ゾーンまたは当該第一の反応ゾーンにおいてさらに不純物を除いた後、当該第一のアルキル化された流中の不純物の量は、当該供給原料流の重量基準で25%少なく、20%少なく、15%少なく、10%少なくまたは5%少ない。好ましくは、当該第一のアルキル化ゾーンにおいてさらに不純物を除いた後の当該第一のアルキル化された流中の不純物の量は100wppb未満、75wppb未満、50wppb未満または25wppb未満である。   After further removal of impurities in the first alkylation zone or the first reaction zone, the amount of impurities in the first alkylated stream is 25% less based on the weight of the feed stream, 20% less, 15% less, 10% less or 5% less. Preferably, the amount of impurities in the first alkylated stream after further removal of impurities in the first alkylation zone is less than 100 wppb, less than 75 wppb, less than 50 wppb or less than 25 wppb.

当該第二のアルキル化された流中の不純物は、当該第一のアルキル化された流中の不純物よりも10重量%少なく、5重量%少なくまたは1重量%少ない。好ましくは、当該第二のアルキル化された流中の不純物は1wppm未満、5wppm未満、10wppm未満、15wppm未満、20wppm未満または25wppm未満である。   Impurities in the second alkylated stream are 10%, 5% or 1% less by weight than impurities in the first alkylated stream. Preferably, the impurities in the second alkylated stream are less than 1 wppm, less than 5 wppm, less than 10 wppm, less than 15 wppm, less than 20 wppm or less than 25 wppm.

いくつかの実施形態では、1または複数のアルキル化反応ゾーンは好ましくは単一の反応容器内に置かれる。あるいは、当該第一のアルキル化反応ゾーンは別の容器内に置かれてもよく、反応ガード床として操業されてもよい。当該第一の反応ゾーンは別の容器内に置かれてもよく、非反応ガード床として操業されてもよい。反応または非反応ガード床中の触媒は、第二のアルキル化触媒よりも頻繁な再生および/または取替に付される。したがってガード床が操業しない間、典型的には、1または複数のアルキル化供給原料を反応器内の直列接続された反応ゾーンに直接、供給することができるように、バイパス回路が備えられる。   In some embodiments, the one or more alkylation reaction zones are preferably placed in a single reaction vessel. Alternatively, the first alkylation reaction zone may be placed in a separate vessel and operated as a reaction guard bed. The first reaction zone may be placed in a separate vessel and may be operated as a non-reactive guard bed. The catalyst in the reacted or unreacted guard bed is subject to more frequent regeneration and / or replacement than the second alkylation catalyst. Thus, while the guard bed is not in operation, a bypass circuit is typically provided so that one or more alkylated feeds can be fed directly to the series connected reaction zones in the reactor.

好ましくは、バイパス可能な反応ガード床は第二のアルキル化ゾーンの上流に置かれる。バイパス可能な非反応ガード床はアルキル化ゾーンの上流に置かれる。かかるガード床は並流の上向き流または下向き流の操作で操業されることができる。反応または非反応ガード床は適当な少なくとも部分的に液相の条件下に維持される。   Preferably, a bypassable reaction guard bed is placed upstream of the second alkylation zone. A bypassable non-reactive guard bed is placed upstream of the alkylation zone. Such guard beds can be operated in cocurrent upflow or downflow operations. The reacted or unreacted guard bed is maintained under suitable at least partially liquid phase conditions.

反応ガード床では、アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分およびアルキル化剤の少なくとも一部分は、第二のアルキル化反応ゾーンに入る前に該反応ガード床を通される。   In the reaction guard bed, at least a portion of the alkylatable aromatic compound and at least a portion of the alkylating agent are passed through the reaction guard bed prior to entering the second alkylation reaction zone.

非反応ガード床では、アルキル化可能芳香族化合物は、アルキル化反応ゾーンに入る前に該非反応ガード床を通される。   In the non-reacted guard bed, the alkylatable aromatic compound is passed through the non-reacted guard bed before entering the alkylation reaction zone.

反応ガード床または非反応ガード床で使用される触媒組成物は、第二のおよび後続のアルキル化反応ゾーンで使用される触媒組成物と異なる。反応ガード床または非反応ガード床で使用される触媒組成物は、複数の触媒の組成物(たとえば、モルデナイトとゼオライトYとの混合物、またはゼオライトベータとゼオライトYとの混合物)を有することができる。反応ガード床および通常、それぞれのアルキル化反応ゾーンは、アルキル化触媒の存在下にアルキル化剤でアルキル化可能芳香族化合物のアルキル化を起こさせるのに有効な条件下に維持される。   The catalyst composition used in the reaction guard bed or the non-reaction guard bed is different from the catalyst composition used in the second and subsequent alkylation reaction zones. The catalyst composition used in the reaction guard bed or the non-reaction guard bed can have a plurality of catalyst compositions (eg, a mixture of mordenite and zeolite Y, or a mixture of zeolite beta and zeolite Y). The reaction guard bed and usually each alkylation reaction zone is maintained under conditions effective to cause alkylation of the alkylatable aromatic compound with the alkylating agent in the presence of the alkylation catalyst.

他のいくつかの実施形態では、当該脱水された流はさらに、蒸留ゾーンからの塔頂流の少なくとも一部分を含む。   In some other embodiments, the dehydrated stream further comprises at least a portion of the overhead stream from the distillation zone.

他の実施形態では、当該脱水された流は冷却され、当該脱水された流の少なくとも一部分が凝縮されて、あり得る残留する水および不純物の少なくとも一部分が除かれる。   In other embodiments, the dehydrated stream is cooled and at least a portion of the dehydrated stream is condensed to remove at least a portion of possible residual water and impurities.

他の実施形態では、本方法は当該脱水された流を蒸留ゾーンに供給して、接触工程(c)の前に、あり得る残留する水の当該少なくとも一部分がさらに除かれる。   In other embodiments, the method feeds the dehydrated stream to a distillation zone to further remove at least a portion of possible residual water prior to contacting step (c).

他の実施形態では、本方法は、当該脱水された流と蒸留ゾーンからの流とを一緒にして、接触工程(c)の前に、当該あり得る残留する水の少なくとも一部分が除かれる工程をさらに含み、ここで当該蒸留ゾーンは蒸留カラム、ベンゼンカラムまたは軽質分カラムである。   In another embodiment, the method comprises combining the dehydrated stream and the stream from the distillation zone to remove at least a portion of the possible residual water prior to contacting step (c). Further, wherein the distillation zone is a distillation column, benzene column or light fraction column.

他の実施形態では、本方法は、当該脱水ゾーンからの当該脱水された流の少なくとも一部分を蒸留カラムへの還流として供給する工程をさらに含む。   In other embodiments, the method further comprises supplying at least a portion of the dehydrated stream from the dehydration zone as reflux to a distillation column.

いくつかの実施形態では、当該アルキル化可能芳香族化合物はベンゼンである。当該第一のアルキル化剤流または当該第二のアルキル化剤流はオレフィンを含む。任意的に、当該第一または第二のアルキル化剤流は、アルキル化剤と不純物のみを、もしくはアルキル化剤と水のみを、もしくはアルキル化剤と不純物と水との混合物を含む。   In some embodiments, the alkylatable aromatic compound is benzene. The first alkylating agent stream or the second alkylating agent stream comprises an olefin. Optionally, the first or second alkylating agent stream comprises only the alkylating agent and impurities, or only the alkylating agent and water, or a mixture of alkylating agent, impurities and water.

当該アルキル化芳香族化合物は、いくつかの実施形態ではモノアルキル化芳香族化合物である。かかる場合には、当該アルキル化剤はエチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物はエチルベンゼンであり、または当該アルキル化剤はプロピレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物はクメンであり、または当該アルキル化剤はブチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物はsec−ブチルベンゼンである。   The alkylated aromatic compound is a monoalkylated aromatic compound in some embodiments. In such a case, the alkylating agent is ethylene and the monoalkylated aromatic compound is ethylbenzene, or the alkylating agent is propylene and the monoalkylated aromatic compound is cumene, or the alkylated The agent is butylene and the monoalkylated aromatic compound is sec-butylbenzene.

本方法のいくつかの実施形態では、モノアルキル化芳香族化合物流、および任意的に当該ポリアルキル化化合物流は、当該第二のアルキル化された流から分離される。   In some embodiments of the method, the monoalkylated aromatic compound stream, and optionally the polyalkylated compound stream, is separated from the second alkylated stream.

いくつかの実施形態では、当該アルキル化芳香族化合物はポリアルキル化芳香族化合物であり、本方法は、トランスアルキル化反応ゾーンにおいて適当なトランスアルキル化条件下に工程(e)の当該ポリアルキル化芳香族化合物をトランスアルキル化触媒と接触させて、追加量の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程をさらに含む。   In some embodiments, the alkylated aromatic compound is a polyalkylated aromatic compound, and the method comprises the polyalkylation of step (e) under suitable transalkylation conditions in a transalkylation reaction zone. The method further includes contacting the aromatic compound with a transalkylation catalyst to produce an additional amount of the monoalkylated aromatic compound.

他の実施形態では、当該トランスアルキル化触媒は2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。   In other embodiments, the transalkylation catalyst is a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2.

他の実施形態では、当該大孔径のモレキュラーシーブはゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトY、超安定Y(USY)、脱アルミナY(Deal Y)、希土類Y、モルデナイト、TEA−モルデナイト、ZSM−3、ZSM−4、ZSM−18、ZSM−20およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。   In other embodiments, the large pore molecular sieve is zeolite beta, faujasite, zeolite Y, ultrastable Y (USY), dealuminated Y (Deal Y), rare earth Y, mordenite, TEA-mordenite, ZSM-3. , ZSM-4, ZSM-18, ZSM-20 and combinations thereof.

本開示発明の方法に使用されるアルキル化反応器は、所望のモノアルキル化芳香族化合物、たとえばエチルベンゼンの選択性が非常に高いが、典型的には、少なくとも少量のポリアルキル化化学種も製造するものであることができる。最終のアルキル化反応ゾーンからの流出物は、モノアルキル化芳香族化合物とポリアルキル化芳香族化合物とを回収する分離工程に付されることができる。ポリアルキル化芳香族化合物の少なくとも一部分は、アルキル化反応器とは分離していてもよいトランスアルキル化反応器に供給されることができる。トランスアルキル化反応器では、ポリアルキル化芳香族化合物はアルキル化可能芳香族化合物と反応されて、追加のモノアルキル化芳香族化合物を含む流出物が製造される。これらの流出物の少なくとも一部分は分けられて、アルキル化芳香族化合物(モノアルキル化芳香族化合物および/またはポリアルキル化芳香族化合物)が回収される。   The alkylation reactor used in the process of the presently disclosed invention is very selective for the desired monoalkylated aromatic compound, such as ethylbenzene, but typically also produces at least a small amount of polyalkylation species. Can be. The effluent from the final alkylation reaction zone can be subjected to a separation step to recover the monoalkylated aromatic compound and the polyalkylated aromatic compound. At least a portion of the polyalkylated aromatic compound can be fed to a transalkylation reactor that may be separate from the alkylation reactor. In the transalkylation reactor, the polyalkylated aromatic compound is reacted with the alkylatable aromatic compound to produce an effluent containing additional monoalkylated aromatic compound. At least a portion of these effluents are separated to recover alkylated aromatics (monoalkylated aromatics and / or polyalkylated aromatics).

本開示発明の1以上の実施形態が図1〜8に例示される。   One or more embodiments of the disclosed invention are illustrated in FIGS.

図1はアルキル化芳香族化合物、たとえばモノアルキル化芳香族化合物、例としてエチルベンゼンを製造するプロセス50を示し、アルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む供給原料流1が、処理物質4を内蔵する処理ゾーン2aを有する処理槽2に供給され、そこで供給原料流1は適当な処理条件下に処理されて上記の当該不純物の第一の部分が除かれて、処理槽流出物流5を製造する。任意的に、処理槽流出物流5は熱交換器12aで加熱されまたは冷却されることができる。   FIG. 1 shows a process 50 for producing an alkylated aromatic compound, such as a monoalkylated aromatic compound, for example ethylbenzene, wherein a feed stream 1 comprising an alkylatable aromatic compound, water and impurities is treated with a treatment material 4. Supplyed to a treatment tank 2 having a built-in treatment zone 2a, where the feed stream 1 is treated under suitable treatment conditions to remove the first portion of the impurities and produce a treatment tank effluent stream 5. To do. Optionally, the treatment tank effluent stream 5 can be heated or cooled in the heat exchanger 12a.

処理槽流出物流5は次に脱水ゾーン14、たとえば脱軽質分蒸留カラムに供給され、そこで当該水の少なくとも一部分および任意的に当該不純物の第二の部分が処理槽流出物流5から除かれて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留量の水および当該不純物を含む脱水された流13を製造する。   The treatment tank effluent stream 5 is then fed to a dehydration zone 14, such as a lighter distillation column where at least a portion of the water and optionally a second portion of the impurities are removed from the treatment tank effluent stream 5, A dehydrated stream 13 is produced containing the alkylatable aromatic compound, possible residual amount of water and the impurities.

脱水された流13は蒸留ゾーン18の貯槽16に供給される。蒸留ゾーン18はベンゼン蒸留カラムであることができる。貯槽16で、脱水された流13は蒸留ゾーン18からの塔頂流15(これは熱交換器12cによって冷却される。)と一緒にされて、貯槽流出物17が製造される。貯槽流出物17の一部分は蒸留ゾーン18に還流19として供給される。貯槽16からの蒸気分24は脱水ゾーン14に供給されて、さらに分けられる。貯槽流出物17の残りの部分である流21は、アルキル化反応器20へのアルキル化可能芳香族供給原料流41およびトランスアルキル化反応器30へのアルキル化可能芳香族供給原料流39を形成する。任意的に、流21は熱交換器12bで加熱されまたは冷却されることができる。重質化合物(たとえば、ポリアルキル化芳香族化合物)は蒸留ゾーン18の塔底流22として取り出され、下流の分離装置(図示しない。)で分けられて、モノアルキル化芳香族化合物、たとえばエチルベンゼンおよびポリアルキル化芳香族化合物、たとえば以下で述べるポリアルキル化供給原料流39aを製造する。   The dehydrated stream 13 is fed to a storage tank 16 in a distillation zone 18. The distillation zone 18 can be a benzene distillation column. In reservoir 16, dewatered stream 13 is combined with overhead stream 15 from distillation zone 18 (which is cooled by heat exchanger 12c) to produce reservoir effluent 17. A portion of the reservoir effluent 17 is fed to the distillation zone 18 as reflux 19. The steam component 24 from the storage tank 16 is supplied to the dehydration zone 14 and further divided. Stream 21, the remainder of reservoir effluent 17, forms an alkylatable aromatic feed stream 41 to alkylation reactor 20 and an alkylatable aromatic feed stream 39 to transalkylation reactor 30. To do. Optionally, stream 21 can be heated or cooled in heat exchanger 12b. Heavy compounds (eg, polyalkylated aromatics) are withdrawn as bottom stream 22 in distillation zone 18 and separated in a downstream separator (not shown) to produce monoalkylated aromatics such as ethylbenzene and poly An alkylated aromatic compound, such as the polyalkylated feed stream 39a described below, is produced.

アルキル化反応器20は、第一のアルキル化触媒26を内蔵する少なくとも第一のアルキル化ゾーン20aと第二のアルキル化触媒28を内蔵する少なくとも第二のアルキル化ゾーン20bとを有し、該第一のアルキル化ゾーン20aは該第二のアルキル化ゾーン20bの上流に置かれかつそれと流体連結している。いくつかの実施形態では、複数の直列接続されたアルキル化ゾーンがある。第一のアルキル化触媒は第一の触媒毒容量を有し、また第二のアルキル化触媒は第二の触媒毒容量を有し、該第一の触媒毒容量は該第二の触媒毒容量よりも大きい。この実施形態では、第一のアルキル化反応ゾーンは、アルキル化反応器20内に一体になっている反応ガード床である。   The alkylation reactor 20 has at least a first alkylation zone 20a containing a first alkylation catalyst 26 and at least a second alkylation zone 20b containing a second alkylation catalyst 28, The first alkylation zone 20a is located upstream of and in fluid communication with the second alkylation zone 20b. In some embodiments, there are multiple serially connected alkylation zones. The first alkylation catalyst has a first catalyst poison capacity, the second alkylation catalyst has a second catalyst poison capacity, and the first catalyst poison capacity is the second catalyst poison capacity. Bigger than. In this embodiment, the first alkylation reaction zone is a reaction guard bed integrated within the alkylation reactor 20.

第一のアルキル化触媒26は、2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。いくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒は上記のMCM−22ファミリーモレキュラーシーブを含む。他の実施形態では、第二のアルキル化触媒は、2〜12の拘束指数を有する中孔径のモレキュラーシーブを含む。   The first alkylation catalyst 26 includes a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2. In some embodiments, the second alkylation catalyst comprises the MCM-22 family molecular sieve described above. In other embodiments, the second alkylation catalyst comprises a medium pore size molecular sieve having a constraint index of 2-12.

第一のアルキル化反応ゾーン20aにおいて、アルキル化反応器へのアルキル化可能芳香族供給原料流41と、第一のアルキル化剤流43の一部分とが、第一のアルキル化反応ゾーンにおいて好適な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下に第一のアルキル化触媒26と接触される。当該不純物の重量基準で少なくとも一部分が除かれ、また当該アルキル化可能芳香族化合物の重量基準で少なくとも一部分が当該アルキル化剤流43でアルキル化されて、1または複数の第一のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を製造する。   In the first alkylation reaction zone 20a, an alkylatable aromatic feed stream 41 to the alkylation reactor and a portion of the first alkylating agent stream 43 are suitable in the first alkylation reaction zone. Contacted with the first alkylation catalyst 26 under at least partially liquid phase first reaction conditions. At least a portion is removed based on the weight of the impurity and at least a portion is alkylated with the alkylating agent stream 43 based on the weight of the alkylatable aromatic compound to produce one or more first alkylated aromatics. A first alkylated stream is produced comprising the compound, unreacted alkylatable aromatic compound, possible residual water and possible residual impurities.

第一のアルキル化された流は、第二のアルキル化反応ゾーン20bにおいて適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下に(当該第一のアルキル化触媒と異なる)第二のアルキル化触媒28の存在の下に当該アルキル化剤43の他の部分と接触される。当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物は当該第二のアルキル化剤流でアルキル化されて、追加の当該1または複数のアルキル化芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する。第一および第二のアルキル化された流ならびにもしあれば後続のアルキル化ゾーンからのものが一緒にされて、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水ならびにモノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含むアルキル化された流出物45を形成する。ありそうもないが、ひょっとしたらいくらかの残留するアルキル化剤も存在する。   The first alkylated stream is subjected to a second alkyl (different from the first alkylation catalyst) under suitable at least partially liquid phase second reaction conditions in the second alkylation reaction zone 20b. In contact with other parts of the alkylating agent 43 in the presence of the activating catalyst 28. The unreacted alkylatable aromatic compound is alkylated with the second alkylating agent stream to provide additional one or more alkylated aromatic compounds, possible residual water and possible residual impurities. A second alkylated stream containing is produced. The first and second alkylated streams and those from subsequent alkylation zones, if any, are combined to yield unreacted alkylatable aromatics, possible residual water and monoalkylated aromatics An alkylated effluent 45 is formed comprising the compound and the polyalkylated aromatic compound. Although not likely, there are also some residual alkylating agents.

アルキル化可能芳香族化合物および(下流の分離装置(図示しない。)からのポリアルキル化芳香族化合物を含む)ポリアルキル化供給原料流39aを含む、トランスアルキル化反応器へのアルキル化可能芳香族供給原料流39は、トランスアルキル化反応器30のトランスアルキル化ゾーン30aに供給される。トランスアルキル化ゾーン30aは少なくとも1のトランスアルキル化触媒34を有する。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化触媒34は2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。   Alkylatable aromatics to a transalkylation reactor comprising an alkylatable aromatic compound and a polyalkylated feed stream 39a (containing a polyalkylated aromatic compound from a downstream separator (not shown)) Feed stream 39 is fed to transalkylation zone 30 a of transalkylation reactor 30. Transalkylation zone 30 a has at least one transalkylation catalyst 34. In some embodiments, the transalkylation catalyst 34 is a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2.

トランスアルキル化ゾーン30aにおいて、ポリアルキル化供給原料流39a中のポリアルキル化芳香族化合物は、適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下にトランスアルキル化触媒34の存在の下にトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流39と接触されて、トランスアルキル化反応器流出物47中の追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する。   In the transalkylation zone 30a, the polyalkylated aromatics in the polyalkylated feed stream 39a are translocated in the presence of the transalkylation catalyst 34 under suitable at least partially liquid phase transalkylation conditions. The alkylation reactor is contacted with an alkylatable aromatic feed stream 39 to produce additional such monoalkylated aromatics in the transalkylation reactor effluent 47.

アルキル化された流出物45は、任意的にトランスアルキル化反応器流出物47と一緒にされて、蒸留供給原料流49として蒸留ゾーン18に供給されて、当該ポリアルキル化化合物と重質化合物とからモノアルキル化化合物を分離する。   The alkylated effluent 45 is optionally combined with the transalkylation reactor effluent 47 and fed to the distillation zone 18 as a distillation feed stream 49 where the polyalkylated compound and heavy compound From the monoalkylated compound.

図2〜4は、図1のモノアルキル化芳香族化合物を製造するために、プロセス50の蒸留ゾーン18に、脱水された流13を使用する他の実施形態を示す。図1におけるのと同じ番号を有する装置機器および流は同じものである。図2の実施形態では、脱水された流13は還流19とともに蒸留ゾーン18に供給される。塔頂流15は熱交換器12cで冷却されそれから貯槽16に流入する。流17はアルキル化可能芳香族流を含み、貯槽16から流出する。流17の一部分は分割され、上記の還流19として蒸留ゾーン18に供給される。図1におけるのと同じように、流17の残りの部分である流21は、トランスアルキル化反応器30へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流39およびアルキル化反応器20へのアルキル化可能芳香族供給原料流41を形成する。   2-4 illustrate another embodiment using a dehydrated stream 13 in the distillation zone 18 of the process 50 to produce the monoalkylated aromatic compound of FIG. Equipment equipment and streams having the same numbers as in FIG. 1 are the same. In the embodiment of FIG. 2, the dehydrated stream 13 is fed to the distillation zone 18 along with reflux 19. The tower top stream 15 is cooled by the heat exchanger 12 c and then flows into the storage tank 16. Stream 17 contains an alkylatable aromatic stream and exits from reservoir 16. A portion of stream 17 is divided and fed to distillation zone 18 as reflux 19 described above. As in FIG. 1, the remaining portion of stream 17, stream 21, is transalkylation reactor alkylable aromatic feed stream 39 to transalkylation reactor 30 and alkylation reactor 20. To form an alkylatable aromatic feed stream 41.

図3の実施形態では、脱水された流13は蒸留ゾーン18からの塔頂流15と一緒にされそれから熱交換器12cで冷却されて流23を形成し、これは次に貯槽16に供給される。アルキル化可能芳香族化合物を含む流25は貯槽16から流出し還流27と流29とに分割される。流25の残りの部分である流29は、トランスアルキル化反応器30へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流39およびアルキル化反応器20へのアルキル化可能芳香族供給原料流41を形成する。   In the embodiment of FIG. 3, dewatered stream 13 is combined with overhead stream 15 from distillation zone 18 and then cooled in heat exchanger 12c to form stream 23, which is then fed to reservoir 16. The A stream 25 containing alkylatable aromatics exits the reservoir 16 and is divided into a reflux 27 and a stream 29. The remaining portion of stream 25, stream 29, is transalkylation reactor alkylatable aromatic feed stream 39 to transalkylation reactor 30 and alkylatable aromatic feed stream to alkylation reactor 20. 41 is formed.

図4の実施形態では、蒸留ゾーン18の塔頂流15は貯槽16に流入して図1におけるのと同じように流17を形成する。この実施形態では、脱水された流13は還流19と一緒にされて蒸留ゾーン18への合体された還流33を形成する。流17の残りの部分である流35は、トランスアルキル化反応器30へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流39およびアルキル化反応器20へのアルキル化可能芳香族供給原料流41を形成する。任意的に、流35は熱交換器12bで加熱されまたは冷却されることができる。   In the embodiment of FIG. 4, the overhead stream 15 of the distillation zone 18 flows into the reservoir 16 to form a stream 17 as in FIG. In this embodiment, the dehydrated stream 13 is combined with the reflux 19 to form a combined reflux 33 to the distillation zone 18. Stream 35, the remainder of stream 17, is transalkylation reactor alkylatable aromatic feed stream 39 to transalkylation reactor 30 and alkylatable aromatic feed stream to alkylation reactor 20. 41 is formed. Optionally, stream 35 can be heated or cooled in heat exchanger 12b.

図5は、分離された容器中にありかつ反応様式または非反応様式で操作されるガード床を使用してモノアルキル化芳香族化合物100、たとえばエチルベンゼンを製造するためのプロセス100を示す。ガード床が非反応様式で操作されるときは、アルキル化剤は供給されない。ガード床が反応様式で操作されるときは、ガード床はアルキル化剤の一部分の供給を受ける。   FIG. 5 shows a process 100 for producing a monoalkylated aromatic compound 100, such as ethylbenzene, using a guard bed that is in a separate vessel and operated in a reactive or non-reactive manner. When the guard bed is operated in a non-reactive manner, no alkylating agent is supplied. When the guard bed is operated in a reaction mode, the guard bed is supplied with a portion of the alkylating agent.

アルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む供給原料流101は、脱水ゾーン14、たとえば脱軽質分蒸留カラムに供給される。図1におけるのと同じ番号を有する装置機器および流は同じものである。脱水ゾーン14において、当該水の少なくとも一部分および任意的に当該不純物の一部分が供給原料流101から除かれて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留量の当該不純物およびあり得る残留する水を含む脱水された流109が製造される。脱水された流109は、処理物質102aを内蔵する処理ゾーン102に供給され、そこで適当な処理条件下に処理されて、追加の当該不純物が除かれて流出物流111を製造する。不純物および処理物質102aは上記と同じものである。任意的に、流出物流111は熱交換器(図示しない。)で加熱されまたは冷却されることができる。   A feed stream 101 comprising an alkylatable aromatic compound, water and impurities is fed to a dehydration zone 14, such as a delighted fraction distillation column. Equipment equipment and streams having the same numbers as in FIG. 1 are the same. In the dehydration zone 14, at least a portion of the water and optionally a portion of the impurities are removed from the feed stream 101 to remove the alkylatable aromatics, possible residual amounts of the impurities and possible residual water. A dehydrated stream 109 containing is produced. The dehydrated stream 109 is fed to a processing zone 102 containing a processing substance 102a where it is processed under suitable processing conditions to remove additional such impurities and produce an effluent stream 111. The impurities and the processing substance 102a are the same as described above. Optionally, the effluent stream 111 can be heated or cooled in a heat exchanger (not shown).

流出物流111は蒸留ゾーン18の貯槽16に供給され、そこで蒸留ゾーン18からの塔頂流115と一緒にされて合体された流出物117を製造する。蒸留ゾーン18はベンゼン蒸留カラムであることができる。合体された流出物117の一部分は蒸留ゾーン18に還流119として供給される。貯槽16からの蒸気分124は脱水ゾーン14に供給され、さらなる分離をされる。合体された流出物117の残りの部分である流121は、熱交換器12dで加熱されまたは冷却されることができる。また、流121はトランスアルキル化反応器30へのアルキル化可能芳香族供給原料流139および(反応または非反応)ガード床22へのアルキル化可能芳香族供給原料流141を形成する。重質化合物(たとえば、ポリアルキル化芳香族化合物)は蒸留ゾーン18の塔底流122として取り出され、下流の分離装置(図示しない。)で分けられて、アルキル化芳香族化合物、たとえばエチルベンゼンおよびポリアルキル化芳香族化合物、たとえば以下で述べるポリアルキル化供給原料流139aを製造する。   The effluent stream 111 is fed to the reservoir 16 of the distillation zone 18 where it is combined with the overhead stream 115 from the distillation zone 18 to produce a combined effluent 117. The distillation zone 18 can be a benzene distillation column. A portion of the combined effluent 117 is fed to distillation zone 18 as reflux 119. The vapor component 124 from the storage tank 16 is supplied to the dehydration zone 14 for further separation. Stream 121, the remaining portion of the combined effluent 117, can be heated or cooled in heat exchanger 12d. Stream 121 also forms an alkylatable aromatic feed stream 139 to transalkylation reactor 30 and an alkylatable aromatic feed stream 141 to guard bed 22 (reacted or non-reacted). Heavy compounds (eg, polyalkylated aromatics) are withdrawn as bottom stream 122 in distillation zone 18 and separated by downstream separators (not shown) to produce alkylated aromatics such as ethylbenzene and polyalkyls. Aromatic compounds, such as the polyalkylated feed stream 139a described below, are produced.

ガード床22はアルキル化反応器20から分かれており、少なくとも第二のアルキル化ゾーン20bの上流に置かれかつそれと流体連結している。ガード床22が反応ガード床であるときは、それは第一のアルキル化ゾーンであり、第一のアルキル化触媒26を内蔵する。ガード床22が非反応ガード床であるときは、アルキル化剤が供給されないのでそれはアルキル化ゾーンではない。   The guard bed 22 is separate from the alkylation reactor 20, and is located at least upstream of and in fluid communication with the second alkylation zone 20b. When the guard bed 22 is a reaction guard bed, it is the first alkylation zone and contains the first alkylation catalyst 26. When the guard bed 22 is a non-reactive guard bed, it is not an alkylation zone because no alkylating agent is supplied.

第二のアルキル化ゾーン20bは第二のアルキル化触媒28を内蔵する。第一のアルキル化触媒は第一の触媒毒容量を有し、第二の触媒毒容量を有する第二のアルキル化触媒とは異なる。第一の触媒毒容量は第二の触媒毒容量よりも大きい。好ましくは、第一のアルキル化触媒26は2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。   The second alkylation zone 20 b contains a second alkylation catalyst 28. The first alkylation catalyst has a first catalyst poison capacity and is different from a second alkylation catalyst having a second catalyst poison capacity. The first catalyst poison capacity is greater than the second catalyst poison capacity. Preferably, the first alkylation catalyst 26 comprises a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2.

いくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒は上記のMCM−22ファミリーモレキュラーシーブを含む。他のいくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒は2〜12の拘束指数を有する中孔径のモレキュラーシーブを含む。   In some embodiments, the second alkylation catalyst comprises the MCM-22 family molecular sieve described above. In some other embodiments, the second alkylation catalyst comprises a medium pore size molecular sieve having a constraint index of 2-12.

ガード床22が反応ガード床であるときは、アルキル化可能芳香族供給原料流141とアルキル化剤流143の一部分とは、少なくとも部分的に液相の条件下に第一のアルキル化触媒26の存在の下に接触されて、1または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を形成する。   When the guard bed 22 is a reaction guard bed, the alkylatable aromatic feed stream 141 and a portion of the alkylating agent stream 143 are formed of the first alkylation catalyst 26 at least partially under liquid phase conditions. Contacted in the presence of a first alkylated stream comprising one or more alkylated aromatics, unreacted alkylatable aromatics, possible residual water and possible residual impurities Form.

ガード床22が非反応ガード床であるときは、ガード床22はアルキル化可能芳香族供給原料流141を受け入れ、このアルキル化可能芳香族供給原料流141は適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下に(アルキル化剤の不存在下に)第一のアルキル化触媒26と接触され、当該不純物の重量基準で少なくとも一部分が除かれて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含むアルキル化可能芳香族流を製造する。   When the guard bed 22 is a non-reactive guard bed, the guard bed 22 receives an alkylatable aromatic feed stream 141 that is suitable at least partially in a liquid phase. The alkylatable aromatic compound can be contacted with the first alkylation catalyst 26 under one reaction condition (in the absence of an alkylating agent) and at least partially removed based on the weight of the impurities. An alkylatable aromatic stream is produced comprising residual water and possible residual impurities.

第一のアルキル化された流またはアルキル化可能芳香族流は、次に第二のアルキル化ゾーン20bに供給され、好適な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下に第二のアルキル化触媒28の存在の下に追加のアルキル化剤流143と接触されて、追加量のアルキル化芳香族化合物を含む第二のアルキル化された流を製造する。   The first alkylated stream or the alkylatable aromatic stream is then fed to the second alkylation zone 20b, and the second alkylated under suitable at least partially liquid phase second reaction conditions. Contacted with an additional alkylating agent stream 143 in the presence of the oxidization catalyst 28 to produce a second alkylated stream comprising an additional amount of an alkylated aromatic compound.

第一および第二のアルキル化された流ならびにもしあれば後続のアルキル化ゾーンからのものは一緒にされて、アルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含むアルキル化された流出物145を形成する。   The first and second alkylated streams and those from subsequent alkylation zones, if any, are combined to yield an alkylated aromatic, unreacted alkylatable aromatic, possible residual water And forms an alkylated effluent 145 containing possible residual impurities.

アルキル化可能芳香族化合物を含むトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流139およびポリアルキル化芳香族化合物を含むポリアルキル化芳香族供給原料流139aは、トランスアルキル化ゾーン30aに供給される。トランスアルキル化ゾーン30aは少なくとも1のトランスアルキル化触媒34を有する。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化触媒34は2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。   Transalkylation reactor containing alkylatable aromatic compound Alkylatable aromatic feed stream 139 and polyalkylated aromatic feed stream 139a containing polyalkylated aromatic compound are fed to transalkylation zone 30a. The Transalkylation zone 30 a has at least one transalkylation catalyst 34. In some embodiments, the transalkylation catalyst 34 is a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2.

トランスアルキル化ゾーン30aでは、ポリアルキル化芳香族供給原料流139aが、適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下にトランスアルキル化触媒34の存在の下に、トランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流139と接触されて、トランスアルキル化反応器流出物147中に追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する。   In the transalkylation zone 30a, the polyalkylated aromatic feed stream 139a is passed through a transalkylation reactor alkyl in the presence of a transalkylation catalyst 34 under suitable at least partially liquid phase transalkylation conditions. Is contacted with a convertible aromatic feed stream 139 to produce additional such monoalkylated aromatics in the transalkylation reactor effluent 147.

アルキル化された流出物145は、任意的にトランスアルキル化反応器流出物147と一緒にされ、蒸留ゾーン18に蒸留供給原料流149として供給されて、当該ポリアルキル化化合物および重質化合物からモノアルキル化化合物を分離する。ポリアルキル化化合物および重質化合物は、下流の分離装置(図示しない。)で分けられる。   The alkylated effluent 145 is optionally combined with the transalkylation reactor effluent 147 and fed to the distillation zone 18 as a distillation feed stream 149, from which the polyalkylated compound and the heavy compound are mixed. Separate the alkylated compound. The polyalkylated compound and the heavy compound are separated by a downstream separation device (not shown).

図6〜8は、図5のモノアルキル化芳香族化合物を製造するためのプロセス100の蒸留ゾーン18における(脱水された流109を含む)流出物流111を使用する他の実施形態を示す。図5におけるのと同じ番号を有する装置機器および流は同じものである。図6の実施形態では、流出物流111は還流119とともに蒸留ゾーン18に供給される。蒸留ゾーン18の塔頂流115は貯槽16に流入する。アルキル化可能芳香族流を含む流117は貯槽16から流出する。流117の一部分は分割され、蒸留ゾーン18に還流119として供給される。流117の残りの部分である流121は、図5におけるのと同じように、トランスアルキル化反応器30へのトランスアルキル化反応器供給原料流139およびガード床22へのアルキル化反応器供給原料流141を形成する。任意的に、流121は熱交換器12dで加熱されまたは冷却されることができる。   6-8 illustrate another embodiment using an effluent stream 111 (including dehydrated stream 109) in distillation zone 18 of process 100 to produce the monoalkylated aromatic compound of FIG. Equipment equipment and streams having the same numbers as in FIG. 5 are the same. In the embodiment of FIG. 6, effluent stream 111 is fed to distillation zone 18 along with reflux 119. The overhead stream 115 in the distillation zone 18 flows into the storage tank 16. A stream 117 containing an alkylatable aromatic stream exits the reservoir 16. A portion of stream 117 is split and fed to distillation zone 18 as reflux 119. Stream 121, the remaining portion of stream 117, is the same as in FIG. 5, transalkylation reactor feed stream 139 to transalkylation reactor 30 and alkylation reactor feed to guard bed 22. A stream 141 is formed. Optionally, stream 121 can be heated or cooled in heat exchanger 12d.

図7の実施形態では、流出物流111は蒸留ゾーン18からの塔頂流115と一緒にされ、それから熱交換器12cで冷却されて流123を形成し、これは次に貯槽16に供給される。アルキル化芳香族化合物を含む流125は貯槽16から流出する。この流125は還流127と流129とに分割される。流125の残りの部分である流129は、トランスアルキル化反応器30へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流139およびガード床22へのアルキル化可能芳香族供給原料流141を形成する。任意的に、流129は熱交換器12dで加熱されまたは冷却されることができる。   In the embodiment of FIG. 7, effluent stream 111 is combined with overhead stream 115 from distillation zone 18 and then cooled in heat exchanger 12c to form stream 123, which is then fed to reservoir 16. . A stream 125 containing alkylated aromatics exits the reservoir 16. This stream 125 is divided into reflux 127 and stream 129. Stream 129, the remainder of stream 125, converts transalkylation reactor alkylatable aromatic feed stream 139 to transalkylation reactor 30 and alkylatable aromatic feed stream 141 to guard bed 22. Form. Optionally, stream 129 can be heated or cooled in heat exchanger 12d.

図8の実施形態では、塔頂流115は図5におけるのと同じように貯槽16に流入して、流117および還流119を形成する。この実施形態では、流出物流111は、流117の分割流である流119と一緒にされて、蒸留ゾーン18への還流133を形成する。流117の残りの部分である流135は、トランスアルキル化反応器30へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流139およびガード床22へのアルキル化可能芳香族供給原料流141を形成する。任意的に、流135は熱交換器12dで加熱されまたは冷却されることができる。   In the embodiment of FIG. 8, the overhead stream 115 flows into the reservoir 16 as in FIG. 5 to form a stream 117 and a reflux 119. In this embodiment, effluent stream 111 is combined with stream 119, which is a split stream of stream 117, to form reflux 133 to distillation zone 18. Stream 135, the remaining portion of stream 117, converts transalkylation reactor alkylatable aromatic feed stream 139 to transalkylation reactor 30 and alkylatable aromatic feed stream 141 to guard bed 22. Form. Optionally, stream 135 can be heated or cooled in heat exchanger 12d.

本開示発明は、以下の実施例を参照してこれから、より詳細に説明される。
[実施例1〜6]
触媒毒容量の測定
The presently disclosed invention will now be described in more detail with reference to the following examples.
[Examples 1 to 6]
Measurement of catalyst poison capacity

実施例1〜6では、気相中にあるコリジンを供給することによってコリジンについての触媒毒容量が測定され、その吸収量が熱重量分析計によって記録された。全吸収量は、含窒素化合物を吸収するゼオライトの容量の一つの尺度である。

Figure 0005659247
In Examples 1-6, the catalytic poison capacity for collidine was measured by feeding collidine in the gas phase, and the amount absorbed was recorded by a thermogravimetric analyzer. Total absorption is a measure of the zeolite's capacity to absorb nitrogenous compounds.
Figure 0005659247

表1に示すように、MWWトポロジーを有する触媒についてのコリジンを用いた触媒毒容量は、非MWWトポロジーを有する触媒についてのものよりもはるかに小さかった。
[実施例7および8]
As shown in Table 1, the catalyst poison capacity with collidine for catalysts with MWW topology was much smaller than for catalysts with non-MWW topology.
[Examples 7 and 8]

実施例7および8では、N−ホルミルモルホリン(NFM)不純物を吸収するMWW触媒およびゼオライトベータ触媒の容量が測定された。2のアルキル化反応器が直列に置かれ、第一のアルキル化触媒を有する第一のアルキル化反応器(Rx1)にNFM不純物含有ベンゼン供給原料が供給された。Rx1の流出物が第二のアルキル化触媒を有する第二のアルキル化反応器(Rx2)への供給原料であった。Rx1およびRx2の各反応器は別々のエチレン注入点を有し、この配置は多段階の直列接続されたアルキル化反応器の最初の2段階に似ている。これらの実験の場合、Rx1は反応ガード床であり、アルキル化反応器における第一の反応ゾーンであった。いつRx1がその最大触媒毒容量に到達し触媒毒がRx1によってもはや完全には保持し切れないかを示す指標に、Rx2の不活性化が用いられた。NFMはベンゼン供給原料の重量基準で0.3wppmの濃度で供給された。   In Examples 7 and 8, the capacity of MWW catalyst and zeolite beta catalyst to absorb N-formylmorpholine (NFM) impurities was measured. Two alkylation reactors were placed in series and the first alkylation reactor (Rx1) with the first alkylation catalyst was fed with the NFM impurity containing benzene feed. The Rx1 effluent was the feed to the second alkylation reactor (Rx2) with the second alkylation catalyst. Each of the Rx1 and Rx2 reactors has a separate ethylene injection point, and this arrangement is similar to the first two stages of a multistage serially connected alkylation reactor. For these experiments, Rx1 was the reaction guard bed and was the first reaction zone in the alkylation reactor. Inactivation of Rx2 was used as an indicator of when Rx1 reached its maximum catalyst poison capacity and the catalyst poison could no longer be fully retained by Rx1. NFM was supplied at a concentration of 0.3 wppm based on the weight of the benzene feed.

実施例におけるNFM吸収容量は、通油開始時間とRx2で不活性化が観察される時間とから計算される。

Figure 0005659247
The NFM absorption capacity in the examples is calculated from the oil passage start time and the time at which inactivation is observed at Rx2.
Figure 0005659247

表2に示すように、ゼオライトベータのNFM吸収容量は第一の触媒として、MWWを含む第一の触媒よりも優れている。   As shown in Table 2, the zeolite beta has an NFM absorption capacity that is superior to the first catalyst containing MWW as the first catalyst.

本明細書に引用されたすべての特許、特許出願、試験方法、優先権書類、論文、刊行物、マニュアルおよび他の文献は、かかる開示物が本明細書の開示と不整合にならない程度にまでおよびかかる取り込みが許されるすべての管轄権に対して、参照によって完全に取り込まれる。   All patents, patent applications, test methods, priority documents, papers, publications, manuals and other references cited herein are to the extent that such disclosures are not inconsistent with the disclosure herein. And for all jurisdictions where such incorporation is permitted, it is fully incorporated by reference.

本明細書に数値の下限および数値の上限が示されているときは、あり得る下限からあり得る上限までの範囲が意図されている。   When numerical lower limits and numerical upper limits are given in this specification, ranges from possible lower limits to possible upper limits are contemplated.

本開示発明の例示的な実施形態が詳細に説明されてきたけれども、様々な他の変形が、当業者には明らかであり、かつ本開示発明の精神および範囲を逸脱することなく当業者によって容易に作られることができることが理解されるだろう。したがって、本明細書に添付された特許請求の範囲は実施例および本明細書に記載された説明に限定されることは意図されず、この特許請求の範囲は本開示発明に存在する特許を受けることができる新しさのすべての特徴を、本開示発明の属する技術分野の当業者によって本開示発明の均等物として扱われるであろうすべての特徴を含めて、包含すると解釈されるべきことが意図される。   Although exemplary embodiments of the disclosed invention have been described in detail, various other modifications will be apparent to those skilled in the art and can be readily made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the disclosed invention. It will be understood that can be made. Accordingly, it is not intended that the claims appended hereto be limited to the examples and the description provided herein, which claims receive the patents present in the disclosed invention It is intended that all features of novelty that can be interpreted as encompassing all features that would be treated as equivalents of the disclosed invention by those skilled in the art to which the disclosed invention pertains. Is done.

Claims (9)

アルキル化芳香族化合物を製造する方法において、当該方法が、
(a)供給原料流を脱水ゾーンに供給し、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む工程であって、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第1族〜第12族金属のうちの少なくとも1を有する化合物を含む工程、
(b)適当な脱水条件下に操業される当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
(c)適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分と第一のアルキル化剤流とを第一の触媒毒容量を有する第一のアルキル化触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、かつ当該第一のアルキル化剤流で当該アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化して、そして1または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を製造する工程であって、当該第一のアルキル化触媒が2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである工程、および
(d)適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にある第二のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該第一のアルキル化された流と第二のアルキル化剤流とを、当該第一のアルキル化触媒と異なりかつ第二の触媒容量を有する第二のアルキル化触媒と接触させて、当該第二のアルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして追加の当該1または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する工程であって、当該第二のアルキル化触媒がMWW骨格トポロジーの単位格子を有しかつ格子面間隔dのピークを12.4±0.25、3.57±0.07および3.42±0.07オングストロームに含むX線回折パターンによって特性付けられるMCM−22ファミリー物質である工程
を含む、上記の方法。
In a method for producing an alkylated aromatic compound, the method comprises:
(A) supplying a feed stream to a dehydration zone, the feed stream comprising an alkylatable aromatic compound, water and impurities, wherein the impurities are the following elements: nitrogen, halogen, oxygen, sulfur Including a compound having at least one of arsenic, selenium, tellurium, phosphorus and a Group 1 to Group 12 metal;
(B) removing at least a portion of the water from the feed stream in the dehydration zone operated under suitable dehydration conditions, and dehydrating the alkylatable aromatic compound, possible residual water and the impurities; Manufacturing a stream
(C) in a suitable first alkylation reaction zone at least partially under liquid phase first reaction conditions, at least a portion of the dehydrated stream and a first alkylating agent stream are Contacting with a first alkylation catalyst having a catalyst poison capacity to remove at least a portion of the impurities and alkylating at least a portion of the alkylatable aromatic compound with the first alkylating agent stream; and Producing a first alkylated stream comprising one or more alkylated aromatics, unreacted alkylatable aromatics, possible residual water and possible residual impurities, The first alkylation catalyst is a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2, and (d) a suitable at least partially liquid phase second reaction strip. In the second, second alkylation reaction zone, the first alkylated stream and the second alkylating agent stream are separated from the first alkylation catalyst and have a second catalyst capacity. In contact with a second alkylation catalyst to alkylate at least a portion of the unreacted alkylatable aromatic compound with the second alkylating agent stream, and additional one or more alkylated aromatic compounds; Producing a second alkylated stream comprising unreacted alkylatable aromatics, possible residual water and possible residual impurities, wherein the second alkylation catalyst comprises an MWW framework topology X-ray diffraction pattern having a unit cell size of 1 and a lattice spacing d of 12.4 ± 0.25, 3.57 ± 0.07 and 3.42 ± 0.07 angstroms Including characteristics with are MCM-22 family material is a step by the above method.
当該1または複数のアルキル化芳香族化合物が、モノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含み、当該方法が
(e)当該第二のアルキル化された流からモノアルキル化芳香族化合物を分離する工程、
(f)当該第二のアルキル化された流からポリアルキル化芳香族化合物を分離する工程、および
(g)トランスアルキル化反応ゾーンにおいて適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下に、当該ポリアルキル化芳香族化合物流と当該供給原料流の他の部分とをトランスアルキル化触媒と接触させ、当該ポリアルキル化芳香族化合物流をトランスアルキル化して、追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
The one or more alkylated aromatic compounds comprise a monoalkylated aromatic compound and a polyalkylated aromatic compound, and the method comprises (e) a monoalkylated aromatic compound from the second alkylated stream Separating the process,
(F) separating the polyalkylated aromatic compound from the second alkylated stream, and (g) under suitable at least partially liquid phase transalkylation conditions in the transalkylation reaction zone. Contacting the polyalkylated aromatic compound stream and another portion of the feedstock stream with a transalkylation catalyst to transalkylate the polyalkylated aromatic compound stream to provide additional monoalkylated aromatic compound The method of claim 1, further comprising the step of:
アルキル化芳香族化合物を製造する方法において、当該方法が、
(a)供給原料流を脱水ゾーンに供給し、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む工程であって、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第1族〜第12族金属のうちの少なくとも1を有する化合物を含む工程、
(b)適当な脱水条件下に操業される当該脱水ゾーンにおいて、当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
(c)適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一の反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分を、2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブでありかつ第一の触媒毒容量を有する第一の触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、そして当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含みかつ低減された量の不純物を有するアルキル化可能芳香族流を製造する工程、および
(d)適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にあるアルキル化反応ゾーンにおいて、工程(c)の当該アルキル化可能芳香族流とアルキル化剤流とを、当該第一の触媒と異なりかつ当該第一の触媒毒容量よりも大きい第二の触媒毒容量を有するアルキル化触媒と接触させる工程であって、当該アルキル化剤流で当該アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして1または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含むアルキル化された流を製造する工程であるとともに、当該アルキル化触媒がMWW骨格トポロジーの単位格子を有しかつ格子面間隔dのピークを12.4±0.25、3.57±0.07および3.42±0.07オングストロームに含むX線回折パターンによって特性付けられるMCM−22ファミリー物質である上記工程
を含む、上記の方法。
In a method for producing an alkylated aromatic compound, the method comprises:
(A) supplying a feed stream to a dehydration zone, the feed stream comprising an alkylatable aromatic compound, water and impurities, wherein the impurities are the following elements: nitrogen, halogen, oxygen, sulfur Including a compound having at least one of arsenic, selenium, tellurium, phosphorus and a Group 1 to Group 12 metal;
(B) in the dehydration zone operated under suitable dehydration conditions, excluding at least a portion of the water from the feed stream and including the alkylatable aromatic compound, possible residual water and the impurities. Producing a stream of
(C) at least a portion of the dehydrated stream in a first reaction zone under suitable at least partially liquid phase first reaction conditions with a large pore molecular sieve having a restraining index less than 2; In contact with a first catalyst having a first and a first catalyst poison capacity to remove at least a portion of the impurities and comprising the alkylatable aromatic compound, possible residual water and possible residual impurities; Producing an alkylatable aromatic stream having a reduced amount of impurities, and (d) in an alkylation reaction zone suitable under at least partially liquid phase second reaction conditions, step (c) The alkylatable aromatic stream and the alkylating agent stream of the catalyst having a second catalyst poison capacity that is different from the first catalyst and greater than the first catalyst poison capacity. Comprising contacting with Le catalyst to alkylate at least a portion of in the alkylating agent flow skilled 該A alkylation can aromatics, and 1 or more alkylated aromatic compounds, possible alkylation of unreacted Producing an alkylated stream comprising aromatics, possible residual water and possible residual impurities, wherein the alkylation catalyst has a unit cell of MWW skeleton topology and has a lattice spacing d Comprising the above steps of a MCM-22 family material characterized by an X-ray diffraction pattern comprising peaks at 12.4 ± 0.25, 3.57 ± 0.07 and 3.42 ± 0.07 angstroms Method.
除去工程(b)において、当該供給原料流中の当該不純物の少なくとも一部分が当該脱水ゾーンにおいて除かれる、請求項1または3に記載の方法。   4. A method according to claim 1 or 3, wherein in removal step (b), at least a portion of the impurities in the feed stream is removed in the dehydration zone. 工程(c)の前に、当該脱水された流が、処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そして当該脱水された流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれるとともに、当該処理物質が、クレイ、樹脂、活性アルミナ、Linde−X型、Linde−A型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項1または3に記載の方法。   Prior to step (c), the dehydrated stream is fed to a treatment zone containing a treatment substance, and the dehydrated stream contacts the treatment substance in the treatment zone under suitable treatment conditions. Wherein at least a portion of the impurities are removed and the treatment material is selected from the group consisting of clay, resin, activated alumina, Linde-X, Linde-A, and combinations thereof. 3. The method according to 3. 工程(a)の前に、当該供給原料流が、処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そして当該供給原料流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれるとともに、当該処理物質が、クレイ、樹脂、活性アルミナ、Linde−X型、Linde−A型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項1または3に記載の方法。   Prior to step (a), the feed stream is fed to a treatment zone containing a treatment substance, and the feed stream is contacted with the treatment substance in the treatment zone under suitable treatment conditions. Wherein at least a portion of the impurities are removed and the treatment material is selected from the group consisting of clay, resin, activated alumina, Linde-X type, Linde-A type, and combinations thereof. The method described. 当該大孔径のモレキュラーシーブが、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトY、超安定Y(USY)、脱アルミナY(Deal Y)、希土類Y(REY)、超疎水性Y(UHP−Y)、モルデナイト、TEA−モルデナイト、ZSM−3、ZSM−4、ZSM−14、ZSM−18、ZSM−20およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項1または3に記載の方法。   The large pore molecular sieve is zeolite beta, faujasite, zeolite Y, ultrastable Y (USY), dealuminated alumina (Deal Y), rare earth Y (REY), superhydrophobic Y (UHP-Y), mordenite. The method of claim 1 or 3, selected from the group consisting of: TEA-mordenite, ZSM-3, ZSM-4, ZSM-14, ZSM-18, ZSM-20 and combinations thereof. 当該アルキル化芳香族化合物がモノアルキル化芳香族化合物であり、当該アルキル化剤がエチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物がエチルベンゼンであり、または当該アルキル化剤がプロピレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物がクメンであり、または当該アルキル化剤がブチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物がsec−ブチルベンゼンである、とともに当該アルキル化可能芳香族化合物がベンゼンである、請求項1または3に記載の方法。 The alkylated aromatic compound is a monoalkylated aromatic compound, the alkylating agent is ethylene and the monoalkylated aromatic compound is ethylbenzene, or the alkylating agent is propylene and the monoalkylated aromatic compound The group 1 compound is cumene, or the alkylating agent is butylene, the monoalkylated aromatic compound is sec-butylbenzene, and the alkylatable aromatic compound is benzene. The method described. 当該1または複数のアルキル化芳香族化合物がモノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含み、当該方法が、
(e)当該第二の反応条件下にあるアルキル化反応ゾーンからのアルキル化された流からモノアルキル化芳香族化合物を分離する工程、
(f)当該第二の反応条件下にあるアルキル化反応ゾーンからのアルキル化された流からポリアルキル化芳香族化合物を分離する工程、および
(g)適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下にあるトランスアルキル化反応ゾーンにおいて、当該ポリアルキル化芳香族化合物流と当該脱水された流の他の部分とをトランスアルキル化触媒と接触させ、当該ポリアルキル化芳香族化合物流をトランスアルキル化し、そして追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造するとともに、当該トランスアルキル化触媒が2未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである工程
をさらに含む、請求項3に記載の方法。
The one or more alkylated aromatic compounds comprise a monoalkylated aromatic compound and a polyalkylated aromatic compound, the method comprising:
(E) separating the monoalkylated aromatic compound from the alkylated stream from the alkylation reaction zone under the second reaction conditions ;
(F) separating the polyalkylated aromatic compound from the alkylated stream from the alkylation reaction zone under the second reaction conditions ; and (g) a suitable at least partially liquid phase transalkyl. In the transalkylation reaction zone under oxidization conditions, the polyalkylated aromatic compound stream and other portions of the dehydrated stream are contacted with a transalkylation catalyst to transduce the polyalkylated aromatic compound stream. 4. The method of claim 3, further comprising the steps of alkylating and producing the additional monoalkylated aromatic compound and wherein the transalkylation catalyst is a large pore molecular sieve having a constraint index of less than 2. .
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