KR100963324B1 - Process for producing selected phenyl-alkanes with adsorptive separation step - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따라, a) 1급 탄소 원자를 2 또는 3개 포함하는 제1 농도의 제1 비환형 C8-28 파라핀과 적어도 제2 비환형 파라핀을 포함하는 공급물 스트림을, 제1 비환형 파라핀의 적어도 일부를 선택적으로 흡착하는 흡착 촉진 조건하에 실리카라이트를 포함하는 흡착제 상을 포함하는 흡착 대역으로 통과시키고, C5-8 시클로파라핀, C5-8 노말 파라핀 및 C5-8 분지된 파라핀으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는 탈착제 스트림과 상기 흡착제 상을 접촉시킨 후, 상기 제1 농도보다 높은 제2 농도의 제1 비환형 파라핀을 포함하는 흡착 추출물을 상기 흡착 대역으로부터 회수하는 단계;According to the invention, a) a feed stream comprising a first acyclic C 8-28 paraffin at a first concentration comprising two or three primary carbon atoms and at least a second acyclic paraffin, the first acyclic passing under conditions promoting adsorption, which selectively adsorbs at least a portion of paraffins to adsorption zone containing an adsorbent phase including silicalite and, C 5-8 cycloalkyl paraffin, C 5-8 C 5-8 branched paraffins and normal paraffins Contacting the adsorbent bed with a desorbent stream comprising at least one component selected from the group consisting of and recovering from the adsorption zone an adsorbent extract comprising a first acyclic paraffin at a second concentration higher than the first concentration. step;

b) 흡착 추출물의 적어도 일부를 탈수소화 대역으로 통과시키고, 제1 비환형 파라핀을 탈수소화하는 데 충분한 탈수소화 조건하에서 탈수소화 대역을 조작한 다음, 1급 탄소 원자를 2 또는 3개 포함하는 비환형 C8-28 모노올레핀을 포하하는 탈수소화된 생성물 스트림을 탈수소화 대역으로부터 회수하는 단계;b) passing at least a portion of the adsorptive extract into the dehydrogenation zone, manipulating the dehydrogenation zone under dehydrogenation conditions sufficient to dehydrogenate the first acyclic paraffin, and then having a ratio comprising two or three primary carbon atoms. Recovering the dehydrogenated product stream containing cyclic C 8-28 monoolefins from the dehydrogenation zone;

c) 페닐 화합물을 포함하는 공급 원료와 비환형 모노올레핀을 포함하는 탈수소화된 생성물 스트림의 적어도 일부를 각각 알킬화 대역으로 통과시키고, 알킬화 촉매의 존재 하에 비환형 모노올레핀으로 페닐 화합물을 알킬화시키기에 충분한 알킬화 조건하에서 알킬화 대역을 조작하여 하나의 페닐부와 하나의 C8-28 지방족 알킬부를 갖는 분자를 포함하는 페닐-알칸을 형성하는 단계[여기서, 상기 지방족 알킬부는 1급 탄소 원자를 2 또는 3개 갖고 페닐부의 탄소 원자와 탄소-탄소 결합에 의해 결합되지 않은 4급 탄소 원자를 포함하지 않으며, 알킬화 단계는 2-페닐-알칸에 대한 선택도가 40∼100이고 내부 4급 페닐-알칸에 대한 선택도가 10 미만임]c) sufficient to pass each of the feedstock comprising the phenyl compound and at least a portion of the dehydrogenated product stream comprising the acyclic monoolefin into an alkylation zone and alkylate the phenyl compound with the acyclic monoolefin in the presence of an alkylation catalyst. Manipulating the alkylation zone under alkylation conditions to form phenyl-alkanes comprising molecules having one phenyl moiety and one C 8-28 aliphatic alkyl moiety wherein the aliphatic alkyl moiety has two or three primary carbon atoms; And do not contain quaternary carbon atoms which are not bound by a carbon-carbon bond with a carbon atom of the phenyl moiety, and the alkylation step has a selectivity of 40 to 100 for 2-phenyl-alkanes and a selection for internal quaternary phenyl-alkanes Is less than 10]

d) 페닐-알칸을 알킬화 대역으로부터 회수하는 단계d) recovering the phenyl-alkanes from the alkylation zone

를 포함하는 페닐-알칸의 제조 방법이 제공된다. Provided is a method for preparing phenyl-alkane comprising:

Description

흡착 분리 단계를 이용하여 선택된 페닐-알칸을 제조하는 방법{PROCESS FOR PRODUCING SELECTED PHENYL-ALKANES WITH ADSORPTIVE SEPARATION STEP}PROCESS FOR PRODUCING SELECTED PHENYL-ALKANES WITH ADSORPTIVE SEPARATION STEP}

본 발명은 페닐-알칸 및 페닐-알칸 설포네이트 조성물의 선택적인 제조 방법과 이들 조성물, 그리고 이들 조성물의 용도에 관한 것이다. The present invention relates to selective methods of preparing phenyl-alkane and phenyl-alkane sulfonate compositions and to these compositions and the use of these compositions.

30년 전부터, 분지형 알킬벤젠 설포네이트(BABS)로 여러가지 가정용 세탁 세제를 제조하였다. BABS는 분지형 알킬벤젠(BAB)이라고 하는 유형의 알킬벤젠으로부터 제조된다. 알킬벤젠(페닐-알칸)은 지방족 알킬기가 페닐기에 결합되어 있고 화학식 (mi-알킬i)i-n-페닐-알칸으로 표시되는 일반적인 분류의 화합물을 일컫는 것이다. 지방족 알킬기는 또한 상응하는 "(mi-알킬i)i"로 명명되는 1 이상의 알킬기 분지로 구성될 수 있다. Thirty years ago, various household laundry detergents were prepared with branched alkylbenzene sulfonates (BABS). BABS is made from alkylbenzenes of the type called branched alkylbenzenes (BAB). Alkylbenzene (phenyl-alkane) refers to a general class of compounds wherein an aliphatic alkyl group is bonded to a phenyl group and represented by the formula (m i -alkyl i ) i -n-phenyl-alkane. Aliphatic alkyl groups may also consist of one or more alkyl group branches, designated by the corresponding "(m i -alkyl i ) i ".

BAB를 제조하는 석유화학 산업에서 사용되는 표준 공정은, 경질 올레핀, 특히 프로필렌을 C10-14의 분지형 올레핀으로 올리고머화한 다음 HF와 같은 촉매의 존재 하에 벤젠을 분지형 올레핀으로 알킬화시키는 것으로 구성된다. 생성물인 BAB는 화학식 (mi-알킬i)i-페닐-알칸으로 표시되는 다수의 알킬-페닐-알칸을 포함하지만, BAB의 2가지 예는 m-알킬-m-알킬-n-페닐-알칸[이 때, m ≠n임], 및 m-알킬-m-페닐- 알칸[이 때, m ≥2임]이다. The standard process used in the petrochemical industry to produce BAB consists of oligomerizing light olefins, especially propylene, into branched olefins of C 10-14 and then alkylating benzene to branched olefins in the presence of a catalyst such as HF. do. The product BAB comprises a number of alkyl-phenyl-alkanes represented by the formula (m i -alkyl i ) i -phenyl-alkanes, but two examples of BAB are m-alkyl-m-alkyl-n-phenyl-alkanes Where m is n, and m-alkyl-m-phenyl-alkane, where m ≧ 2.

BAB의 가장 두드러진 특징은, 대부분의 BAB의 경우 1개 이상의 알킬기 분지, 더욱 일반적으로는 3개 이상의 알킬기 분지가 BAB의 지방족 알킬쇄에 결합되어 있다는 것이다. 임의의 알킬기 분지 자체가 분지되는 경우, BAB의 지방족 알킬기는 더 많은 1급 탄소 원자를 보유한다. 따라서, BAB의 지방족 알킬기는 일반적으로 3개, 4개 또는 그 이상의 1급 탄소 원자를 갖는다. 각각의 알킬기 분지는 일반적으로 메틸기 분지이지만, 에틸, 프로필 또는 고급의 알킬기 분지도 가능하다. The most prominent feature of BAB is that, for most BABs, at least one alkyl group branch, more generally at least three alkyl group branches, is attached to the aliphatic alkyl chain of BAB. If any alkyl group branching itself is branched, the aliphatic alkyl group of BAB has more primary carbon atoms. Thus, the aliphatic alkyl groups of BAB generally have three, four or more primary carbon atoms. Each alkyl group branch is generally a methyl group branch, although ethyl, propyl or higher alkyl group branches are also possible.

BAB의 또 다른 전형적인 특징은 지방족 알킬쇄의 임의의 비-1급 탄소 원자에 페닐기가 결합되어 있다는 것이다. 1급 카베늄 이온의 상대적 불안정성 때문에 그 형성이 바람직하지 않은 것으로 알려진 1-페닐-알칸을 제외하고, 분지형 파라핀의 분지의 비교적 작은 효과를 무시하면, 올리고머화 단계에서 지방족 알킬쇄의 길이에 따라 무작위로 분포되는 탄소-탄소 이중 결합이 생성되며, 알킬화 단계에서는 지방족 알킬쇄를 따라 페닐기가 탄소에 거의 무작위적으로 결합된다. 따라서, 예를 들어 C10의 지방족 알킬쇄를 갖는 BAB는 대략적으로 2-, 3-, 4- 및 5-페닐-알칸의 무작위 분포를 갖을 것으로 추정되며, 분포가 완전히 무작위한 경우 2-페닐-알칸에 대한 선택도는 25이지만, 통상적으로 10∼40이다.Another typical feature of BAB is that the phenyl group is bonded to any non-primary carbon atom of the aliphatic alkyl chain. Neglecting the relatively small effect of branching of branched paraffins, except for 1-phenyl-alkanes, whose formation is undesirable due to the relative instability of primary carbenium ions, depending on the length of the aliphatic alkyl chain in the oligomerization step Randomly distributed carbon-carbon double bonds are generated, and in the alkylation step, phenyl groups are bonded almost randomly to carbon along the aliphatic alkyl chain. Thus, for example, a BAB with an aliphatic alkyl chain of C 10 is estimated to have a random distribution of approximately 2-, 3-, 4- and 5-phenyl-alkanes, and 2-phenyl- if the distribution is completely random. The selectivity for alkanes is 25, but typically 10-40.

BAB는 보통 지방족 알킬기의 탄소 원자 중 하나로서 하나의 4급 탄소를 갖는다. 4급 탄소는 탄소-탄소 결합으로 페닐기 내의 탄소에 결합할 수 있다. 이 경우, 그 분자를 "4급 알킬-페닐-알칸" 또는 이하 단순히 "4급형 화합물"이라고 하며, 화 학식 m-알킬-m-페닐-알칸으로 표시되는 알킬-페닐-알칸을 포함한다. "말단 4급형 화합물"은 2-알킬-2-페닐-알칸을 구성하는 데, 여기서 알킬 측쇄의 말단으로부터 유래한 2급 탄소 원자가 4급형이 된다. 다른 위치에 4급 탄소를 포함하는 4급형 화합물은 "내부 4급형 화합물"로서 언급되는 알킬-페닐-알칸을 형성한다. BAB를 제조하는 기존 방법은 내부 4급형 화합물을 비교적 높은 비율, 통상적으로 10몰% 이상으로 형성한다.BAB usually has one quaternary carbon as one of the carbon atoms of the aliphatic alkyl group. The quaternary carbon may be bonded to the carbon in the phenyl group by a carbon-carbon bond. In this case, the molecule is referred to as "quaternary alkyl-phenyl-alkane" or hereinafter simply "quaternary compound" and includes alkyl-phenyl-alkanes represented by the formula m-alkyl-m-phenyl-alkanes. A "terminal quaternary compound" constitutes a 2-alkyl-2-phenyl-alkane wherein the secondary carbon atoms derived from the ends of the alkyl side chains are quaternary. Quaternary compounds comprising quaternary carbon at other positions form alkyl-phenyl-alkanes referred to as "internal quaternary compounds". Existing methods for producing BAB form internal quaternary compounds at relatively high proportions, typically at least 10 mole percent.

BABS로 제조한 가정용 세탁 세제가 강과 호수를 점점 오염시키고 있다. BABS는 느리게 생분해되는 것으로 밝혀졌다. BABS보다 더욱 신속하게 생분해되는 직쇄형 알킬벤젠 설포네이트(LABS)를 사용하여 그러한 문제를 줄였다. LABS는 직쇄형 알킬벤젠(LAB)으로부터 제조한다. 석유화학 산업에서는, 직쇄 파라핀을 직쇄 올레핀으로 탈수소화한 다음 HF 또는 고체 촉매의 존재 하에 벤젠으로 알킬화하여 LAB를 제조한다. LAB는 직쇄 지방족 알킬기와 페닐기를 포함하며, 화학식 n-페닐-알칸으로 표시된다. LAB에는 알킬기 분지가 없으며, 보통 2개의 1급 탄소 원자(즉, n ≥2)를 갖는다. 표준 LAB 공정에서는 직쇄형 지방족 알킬기의 임의의 2급 탄소 원자에 페닐기를 결합시킨다. HF 촉매 하의 알킬화는 직쇄형 지방족 알킬기의 중심 부근에 있는 2급 탄소 원자에 페닐기를 결합시킬 가능성이 약간 높다. DetalTM 공정으로 제조한 LAB는 2-페닐-알칸으로서 n-페닐-알칸을 약 25∼35 몰% 포함한다.Household laundry detergents made from BABS are increasingly polluting rivers and lakes. BABS was found to be slow biodegradable. Such problems have been reduced by the use of straight chain alkylbenzene sulfonates (LABS) which biodegrades more rapidly than BABS. LABS is prepared from straight chain alkylbenzenes (LABs). In the petrochemical industry, LAB is prepared by dehydrogenation of straight chain paraffins with straight chain olefins and then alkylation with benzene in the presence of HF or a solid catalyst. LAB includes a linear aliphatic alkyl group and a phenyl group, and is represented by the formula n-phenyl-alkane. LAB has no alkyl group branching and usually has two primary carbon atoms (ie n ≧ 2). In standard LAB processes, a phenyl group is bonded to any secondary carbon atom of a linear aliphatic alkyl group. Alkylation under an HF catalyst is slightly more likely to link a phenyl group to a secondary carbon atom near the center of a linear aliphatic alkyl group. LAB prepared by the Detal process contains 2-25-35 mole% of n-phenyl-alkanes as 2-phenyl-alkanes.

최근 연구에서 개질된 알킬벤젠 설포네이트 "MABS"를 동정하였는 데, 이 화합물은 현재 시판되는 모든 알킬벤젠 설포네이트, 및 HF, 염화알루미늄, 실리카-알 루미나, 플루오르화된 실리카-알루미나, 제올라이트 및 플루오르화된 제올라이트를 촉매로 사용한 것들을 비롯한 종래의 알킬벤젠 공정으로 제조된 모든 알킬벤젠 설포네이트와 다르다. LABS와 비교하여 MABS는 세탁 세정능이 개선되고, 경질 표면의 세정 성능을 가지며, 경수 및/또는 냉수에서의 효능이 양호하면서도, LABS와 유사한 생분해능을 갖는다.Recent studies have identified modified alkylbenzene sulfonate "MABS", which compounds all commercially available alkylbenzene sulfonates and HF, aluminum chloride, silica-alumina, fluorinated silica-alumina, zeolites and fluorine It differs from all alkylbenzene sulfonates prepared by conventional alkylbenzene processes, including those using ized zeolites as catalysts. Compared with LABS, MABS has improved washing detergency, has a hard surface cleaning performance, and has good biodegradability similar to LABS while having good efficacy in hard and / or cold water.

MABS는 개질된 알킬벤젠(MAB)이라고 하는 제3 유형의 알킬벤젠을 설폰화시켜 제조할 수 있으며, MABS의 목적하는 용해도, 계면활성력 및 생분해성 성질로 MAB의 목적하는 특성을 결정한다. MAB는 다수의 페닐-알칸을 포함하며, 이중 일부는 LAB 및 BAB에서도 찾을 수 있지만, 대응되는 페닐-알칸은 MAB에 대해 바람직하지 않은 페닐-알칸이다. MAB의 페닐-알칸은 약간 분지된 지방족 알킬기와 페닐기를 포함하는 페닐-알칸이며, 화학식 (mi-알킬i)i-n-페닐-알칸으로 표시된다. MAB의 페닐-알칸은 일반적으로 오직 1개의 알킬기 분지를 가지며, n ≠1이고, MAB는 3개의 1급 탄소를 갖는다. 바람직한 MAB 페닐-알칸은 모노메틸-페닐-알칸이다. 그러나, 알킬기 분지가 1개밖에 없고 n=1인 경우 MAB는 2개의 1급 탄소 원자를 포함하거나, 또는 알킬기 분지가 2개이고 n ≠1인 경우 MAB는 4개의 1급 탄소를 포함할 수 있다. 따라서, MAB의 제1 특징은 BAB 및 LAB의 페닐-알칸 중간체의 지방족 알킬기에서의 1급 탄소의 평균 수이다. 2-페닐-알칸의 비율이 높은 것도 MAB의 특징이다. 즉 페닐기의 40∼100%가 알킬 측쇄의 제2 탄소 원자에 선택적으로 결합한다.MABS can be prepared by sulfonating a third type of alkylbenzene, called modified alkylbenzene (MAB), and the desired solubility, surfactant activity and biodegradability of the MABS determine the desired properties of the MAB. MABs include many phenyl-alkanes, some of which may also be found in LAB and BAB, but the corresponding phenyl-alkanes are undesirable phenyl-alkanes for MAB. The phenyl-alkanes of MAB are phenyl-alkanes comprising slightly branched aliphatic alkyl groups and phenyl groups, represented by the formula (m i -alkyl i ) i -n-phenyl-alkanes. Phenyl-alkanes of MAB generally have only one alkyl group branch, n ≠ 1, and MAB has three primary carbons. Preferred MAB phenyl-alkanes are monomethyl-phenyl-alkanes. However, when there is only one alkyl group branch and n = 1, the MAB may include two primary carbon atoms, or when the alkyl group branch is two and n ≠ 1, the MAB may include four primary carbons. Thus, a first feature of MAB is the average number of primary carbons in the aliphatic alkyl groups of the phenyl-alkane intermediates of BAB and LAB. The high ratio of 2-phenyl-alkanes is also characteristic of MAB. That is, 40-100% of the phenyl group is optionally bonded to the second carbon atom of the alkyl side chain.

최종의 특징으로서 MAB 알킬레이트는 비교적 낮은 비율, 통상적으로 10몰% 미만으로 내부 4급형 화합물을 포함한다. 5-메틸-5-페닐-운데칸과 같은 일부 내부 4급형 화합물은 생분해성이 느린 MABS를 생성한다. 2-메틸-2-페닐-운데칸과 같은 말단 4급형 화합물을 갖는 MABS는 LABS와 유사한 생분해성을 나타낸다. 문헌["Biodegradation of Coproducts of Commercial Linear Alkylbenzene Sulfonate," by A. M. Nielsen et al., in Environmental Science and Technology, Vol.31, No. 12, 3397-3404 (1997)] 참조.As a final feature, MAB alkylates comprise internal quaternary compounds in relatively low proportions, typically less than 10 mole percent. Some internal quaternary compounds such as 5-methyl-5-phenyl-undecane produce slow biodegradable MABS. MABS with terminal quaternary compounds such as 2-methyl-2-phenyl-undecane show similar biodegradability as LABS. See, "Biodegradation of Coproducts of Commercial Linear Alkylbenzene Sulfonate," by A. M. Nielsen et al., In Environmental Science and Technology, Vol. 31, No. 12, 3397-3404 (1997).

1999년 2월 4일자 공개된 PCT 국제 공개 공보 WO 99/05082호, WO 99/05084호, WO 99/05241호, 및 WO 99/05243호는 고유하게 약간 분지되거나 탈직쇄화된 알킬벤젠에 대한 알킬화 공정을 개시하고 있다. 1999년 2월 18일자 공개된 PCT 국제 공개 공보 W0 99/07656호는 그러한 알킬벤젠을 위한 흡착 분리를 사용한 방법을 개시하고 있다.PCT International Publications WO 99/05082, WO 99/05084, WO 99/05241, and WO 99/05243, published February 4, 1999, inherently alkylate to slightly branched or dechained alkylbenzenes. The process is starting. PCT International Publication No. WO 99/07656, published February 18, 1999, discloses a process using adsorptive separation for such alkylbenzenes.

다른 알킬벤젠 설포네이트보다 우월한 MABS의 장점 때문에, 2-페닐-알칸에 대한 선택성과 내부 4급 페닐-알칸을 배제하려는 선택성을 갖는 MAB를 생성하는 촉매 및 공정이 개발되어야 하는 실정이다. Because of the advantages of MABS superior to other alkylbenzene sulfonates, there is a need to develop catalysts and processes that produce MABs with selectivity to 2-phenyl-alkanes and selectivity to exclude internal quaternary phenyl-alkanes.

발명의 개요Summary of the Invention

일 측면에서, 본 발명은 흡착 분리, 탈수소화 및 알킬화에 의해 페닐-알칸, 특히 개질된 알킬벤젠 (MAB)을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 여기에 사용되는 흡착제 및 탈착제 쌍의 조성물을 특징으로 한다. 사용된 흡착제는 실리카라이트이고, 탈착제는 C5-8 직쇄 파라핀, C5-8 시클로파라핀 및/또는 바람직하게는 이소옥탄과 같은 분지형 파라핀을 포함한다.In one aspect, the invention relates to a process for preparing phenyl-alkanes, especially modified alkylbenzenes (MABs), by adsorptive separation, dehydrogenation and alkylation. This method features the composition of adsorbent and desorbent pairs used herein. The adsorbent used is silicalite and the desorbent comprises C 5-8 straight paraffin, C 5-8 cycloparaffin and / or branched paraffins, preferably isooctane.

방법의 일 구체예에서, 1급 탄소 원자가 2 또는 3개인 제1의 비환형 C8-28 파라핀과 제2 비환형 파라핀을 제1 농도로 포함하는 파라핀 공급물 스트림을 흡착 대역에 통과시킨다. 흡착 대역은 2 또는 3개의 1급 탄소 원자를 갖는 비환형 파라핀의 적어도 일부를 선택적으로 흡착하는 흡착 촉진 조건하에서 실리카라이트를 포함하는 흡착제상을 포함한다. C5-8 시클로파라핀, C5-8 노말 파라핀 및 C5-8 분지형 파라핀 중 하나 이상을 포함하는 탈착제 스트림을 흡착제상과 접촉시킨다. 상기의 제1 농도보다 높은 제2 농도로 제1 비환형 탄화수소를 포함하는 흡착 추출물을 흡착 대역으로부터 회수한다. 흡착 추출물 중 적어도 일부를, 제1 비환형 파라핀을 탈수소화하는 데 충분한 탈수소화 조건하에 작동하는 탈수소화 대역에 통과시킨다. 2 또는 3개의 1급 탄소 원자를 갖는 C8-28 비환형 모노올레핀을 포함하는 탈수소화된 생성물 스트림을 탈수소화 대역으로부터 회수한다. 페닐 화합물과 탈수소화된 생성물 스트림의 적어도 일부를 포함하는 방향족 공급 원료를, 알킬화 촉매의 존재 하에 비환형 모노올레핀으로 페닐 화합물을 알킬화하는 데 충분한 알킬화 조건하에 작동하는 알킬화 대역에 통과시킨다. 알킬화 대역에서는 하나의 페닐부와 2 또는 3개의 1급 탄소 원자를 갖는 하나의 C8-28 지방족 알킬부를 갖는 분자를 포함하고 4급형 화합물을 제외하고는 4급 탄소 원자를 포함하지 않는 페닐-알칸이 회수된다. 알킬화 단계는 2-페닐-알칸에 대한 선택도가 40∼100이고 내부 4급 페닐-알칸에 대한 선택도가 10 미만이다. 바람직한 구체예에서, 알킬화 단계는 비4급형 화합물에 대한 선택도가 10 미만, 더욱 바람직하게는 1 미만이다.In one embodiment of the method, a paraffin feed stream comprising a first acyclic C 8-28 paraffin and a second acyclic paraffin having two or three primary carbon atoms at a first concentration is passed through an adsorption zone. The adsorption zone includes an adsorbent phase comprising silicalite under adsorption promotion conditions that selectively adsorb at least a portion of the acyclic paraffins having two or three primary carbon atoms. C 5-8 causes the desorbent stream comprising the paraffins cycloalkyl, C 5-8 normal paraffin and one or more of C 5-8 branched paraffin into contact with the adsorbent. The adsorption extract containing the first acyclic hydrocarbon is recovered from the adsorption zone at a second concentration higher than the first concentration. At least a portion of the adsorbed extract is passed through a dehydrogenation zone operating under dehydrogenation conditions sufficient to dehydrogenate the first acyclic paraffin. A dehydrogenated product stream comprising C 8-28 acyclic monoolefins having 2 or 3 primary carbon atoms is recovered from the dehydrogenation zone. An aromatic feedstock comprising at least a portion of the phenyl compound and the dehydrogenated product stream is passed through an alkylation zone operating under alkylation conditions sufficient to alkylate the phenyl compound with an acyclic monoolefin in the presence of an alkylation catalyst. In the alkylation zone phenyl-alkanes containing molecules having one phenyl moiety and one C 8-28 aliphatic alkyl moiety having two or three primary carbon atoms and no quaternary carbon atoms except quaternary compounds This is recovered. The alkylation step has a selectivity of 40 to 100 for 2-phenyl-alkanes and less than 10 for internal quaternary phenyl-alkanes. In a preferred embodiment, the alkylation step has a selectivity of less than 10, more preferably less than 1 for non-quaternary compounds.

바람직한 방법 구체예에서, 본 발명은 하나의 페닐기와 하나의 지방족 알킬기를 갖는 페닐-알칸을 포함하는 MAB 조성물을 형성한다. 페닐-알칸은 또한 C10 지방족 알킬기의 중량과 C13 지방족 알킬기의 중량 사이에서 페닐-알칸의 지방족 알킬기의 평균 중량을 가지며; 지방족 알킬기의 2- 및/또는 3-위치에 결합된 페닐기를 갖는 페닐-알칸의 함량이 페닐-알칸의 55 중량% 이상이며; 2-페닐-알칸 및 3-페닐-알칸의 총 함량이 페닐-알칸의 55 중량% 이상이고 85 중량% 이하일 때 페닐-알칸의 지방족 알킬기의 평균 분지화 레벨은 페닐-알칸 1분자당 0.25∼1.3개의 알킬기 분지이거나, 또는 2-페닐-알칸 및 3-페닐-알칸의 농도의 합이 페닐-알칸의 85 중량% 이상인 경우 페닐-알칸의 지방족 알킬기의 평균 분지화 레벨은 페닐-알칸 1분자당 0.4∼1.3개의 알킬기 분지이다. 또한, 페닐-알칸의 지방족 알킬기는 주로 직쇄 지방족 알킬기와 단일 분지된 지방족 알킬기를 포함하고, 지방족 알킬기의 지방족 알킬쇄 상의 알킬기 분지는 주로 작은 치환기, 예컨대 메틸기 분지, 에틸기 분지, 또는 프로필기 분지를 포함하며, 지방족 알킬기의 지방족 알킬쇄 상의 임의의 위치에서 알킬기 분지가 결합하지만, 다만 하나 이상의 4급 탄소 원자를 지방족 알킬기 상에 갖는 페닐-알칸은 페닐-알칸의 20% 미만을 구성해야 한다. In a preferred method embodiment, the present invention forms a MAB composition comprising phenyl-alkanes having one phenyl group and one aliphatic alkyl group. Phenyl-alkanes also have an average weight of aliphatic alkyl groups of phenyl-alkanes between the weight of C 10 aliphatic alkyl groups and the weight of C 13 aliphatic alkyl groups; The content of phenyl-alkane having a phenyl group bonded to the 2- and / or 3-position of the aliphatic alkyl group is at least 55% by weight of the phenyl-alkane; When the total content of 2-phenyl-alkanes and 3-phenyl-alkanes is at least 55% by weight of phenyl-alkanes and at most 85% by weight, the average branching level of aliphatic alkyl groups of phenyl-alkanes is 0.25-1.3 per molecule of phenyl-alkanes. Branching of two alkyl groups, or when the sum of the concentrations of 2-phenyl-alkanes and 3-phenyl-alkanes is at least 85% by weight of phenyl-alkanes, the average branching level of aliphatic alkyl groups of phenyl-alkanes is 0.4 per molecule of phenyl-alkanes. -1.3 alkyl group branches. In addition, the aliphatic alkyl group of phenyl-alkane mainly comprises a linear aliphatic alkyl group and a single branched aliphatic alkyl group, and the alkyl group branch on the aliphatic alkyl chain of the aliphatic alkyl group mainly contains a small substituent such as a methyl group branch, an ethyl group branch, or a propyl group branch. And alkyl group branching at any position on the aliphatic alkyl chain of the aliphatic alkyl group, but phenyl-alkanes having at least one quaternary carbon atom on the aliphatic alkyl group should constitute less than 20% of the phenyl-alkanes.

본 발명은, 세제 알킬화에 사용되는 경우 MAB 제조를 위한 내부 4급 페닐-알 칸 선택성과 2-페닐-알칸 선택성에 대한 증가 추세의 엄격한 조건을 만족하는 세제를 형성하며, 상기 MAB는 경수 및/또는 냉수에서 세정 효과가 개선되고 생분해능이 LAS와 유사한 MABS를 생성하기 위해 설폰화시킬 수 있다. The present invention forms detergents which, when used in detergent alkylation, meet stringent conditions of increasing trend for internal quaternary phenyl-alkane selectivity and 2-phenyl-alkane selectivity for MAB preparation, wherein the MAB is hard water and / Alternatively, in cold water, the cleaning effect can be improved and sulfonated to produce MABS with biodegradation similar to LAS.

또 다른 측면에서, 본 발명은 종래 방법과는 다른 특별히 맞추어 탄소 분지화한 특정한 MAB 및 MABS 생성 조성물을 형성한다. 또 다른 측면에서, 이들 생성된 MAB 및 MABS는 각각 윤활제 또는 윤활제 첨가제로서 사용할 수 있다.In another aspect, the present invention forms particular carbon-branched specific MAB and MABS producing compositions that differ from conventional methods. In another aspect, these resulting MABs and MABS can be used as lubricants or lubricant additives, respectively.

도 1은 본 발명의 구체예를 도시한다.1 illustrates an embodiment of the invention.

도 2는 펄스 테스트 분리를 위한 농도 프로필이다.2 is a concentration profile for pulse test separation.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

본 방법에서는 파라핀을 포함하는 공급 혼합물을 사용하며, 페닐 화합물을 포함하는 공급 원료가 본 방법에서 소비된다. 공급 혼합물은 C8-28의 비환형 파라핀을 포함한다. 비환형 파라핀은 바람직하게는 "약간 분지된 파라핀"이며, 본 명세서에서는 3 또는 4개의 1급 탄소 원자를 갖고 4급 탄소 원자를 포함하지 않는 파라핀을 의미한다. 보통, 약간 분지된 파라핀의 총 탄소 원자 수는 9∼16, 바람직하게는 10∼14, 더욱 바람직하게는 10∼13이다. 약간 분지된 파라핀은 일반적으로 화학식 (pi-알킬i)i-알칸으로 표시되는 지방족 알칸을 포함한다. The process uses a feed mixture comprising paraffins, and feedstock comprising phenyl compounds is consumed in the process. The feed mixture comprises C 8-28 acyclic paraffins. Acyclic paraffins are preferably "slightly branched paraffins" and mean herein paraffins having 3 or 4 primary carbon atoms and containing no quaternary carbon atoms. Usually, the total number of carbon atoms of the slightly branched paraffins is 9-16, preferably 10-14, more preferably 10-13. Slightly branched paraffins include aliphatic alkanes generally represented by the formula (p i -alkyl i ) i -alkanes.

약간 분지된 파라핀은 일반적으로 공급 혼합물의 30 몰% 이상, 바람직하게는 70 몰% 이상을 구성한다. 알킬기의 분지는 일반적으로 메틸, 에틸 및 프로필기를 포함하며, 분지가 짧을 수록 바람직하다. 바람직하게는, 약간 분지된 파라핀은 알킬기 분지를 1개만 포함하며, 약간 분지된 전체 파라핀의 85 몰% 이상을 구성하는 것이 바람직하다. 2개의 알킬기 분지 또는 4개의 1급 탄소 원자를 갖는 약간 분지된 파라핀은 일반적으로 약간 분지된 전체 파라핀의 30 몰% 미만, 바람직하게는 15 몰% 미만을 구성한다.Slightly branched paraffins generally comprise at least 30 mol%, preferably at least 70 mol% of the feed mixture. Branching of alkyl groups generally includes methyl, ethyl and propyl groups, with shorter branches being preferred. Preferably, the slightly branched paraffin contains only one alkyl group branch, and preferably constitutes at least 85 mol% of the slightly branched total paraffins. Slightly branched paraffins with two alkyl branch or four primary carbon atoms generally comprise less than 30 mol%, preferably less than 15 mol% of the slightly branched total paraffins.

또한, 공급 혼합물은 파라핀 분자당 총 탄소 원자 수가 8∼28개, 더욱 바람직하게는 10∼13개인 하나 이상의 비분지된(직쇄) 또는 노말 파라핀 분자를 포함할 수 있다. 공급 혼합물 중 비분지된 파라핀의 농도는 흔히 0.3 몰% 이상이다.The feed mixture may also comprise one or more unbranched (straight chain) or normal paraffin molecules having 8 to 28, more preferably 10 to 13, total carbon atoms per paraffin molecule. The concentration of unbranched paraffin in the feed mixture is often at least 0.3 mol%.

약간 분지된 파라핀 및 비분지된 파라핀 외에, 고도로 분지된 다른 비환형 화합물이 공급 혼합물 내에 존재할 수 있다. 그러나, 그러한 고도로 분지된 파라핀은 탈수소화시 고도로 분지된 모노올레핀을 형성하는 경향이 있는데, 상기 고도로 분지된 모노올레핀은 알킬화시에 BAB를 형성할 우려가 있다. 예를 들어, 하나 이상의 4급 탄소 원자로 구성된 파라핀 분자는, 탈수소화 단계와 후속되는 알킬화 단계에서 4급형 화합물이 아닌 4급 탄소 원자를 지방족 알킬부 내에 갖는 페닐-알칸을 형성하는 경향이 있다. 따라서, 공정에 투입되는 고도로 분지된 파라핀의 양을 최소화하는 것이 좋다. 하나 이상의 4급 탄소 원자로 구성된 파라핀 분자는 일반적으로 공급 혼합물의 10 몰% 미만, 바람직하게는 5 몰% 미만, 더욱 바람직하게는 2 몰% 미만, 가장 바람직하게는 1 몰% 미만을 구성한다. In addition to slightly branched paraffins and unbranched paraffins, other highly branched acyclic compounds may be present in the feed mixture. However, such highly branched paraffins tend to form highly branched monoolefins upon dehydrogenation, which are likely to form BAB upon alkylation. For example, paraffin molecules composed of one or more quaternary carbon atoms tend to form phenyl-alkanes having quaternary carbon atoms in the aliphatic alkyl moiety that are not quaternary compounds in the dehydrogenation step and subsequent alkylation steps. Therefore, it is desirable to minimize the amount of highly branched paraffins introduced into the process. Paraffin molecules composed of one or more quaternary carbon atoms generally constitute less than 10 mol%, preferably less than 5 mol%, more preferably less than 2 mol%, most preferably less than 1 mol% of the feed mixture.

공급 혼합물 제조는 본 발명의 필수 구성요소가 아니며, 공급 혼합물을 제조하기 위한 임의의 적절한 방법을 사용할 수 있다. MAB의 제조에 필요한 공급 혼합 물의 탄소 수 범위는 보통 9∼16이고, 이 범위는 등유 비점 범위에서 비등하는 파라핀에 상응함으로, 등유 유분이 적절한 공급 혼합물 전구체를 형성한다. 등유 제법은 본래 부정확하여 화합물의 혼합물을 생성한다. 공정에 대한 공급 혼합물은 복수의 분지를 갖는 파라핀과 분지 내에 복수의 탄소 원자를 갖는 파라핀, 시클로파라핀, 분지형 시클로파라핀 또는 목적하는 화합물 이성체와 비교적 유사한 비점을 갖는 기타 화합물을 일정량 포함할 수 있다. 등유 유분은 다수의 상이한 탄화수소를 포함하며, 따라서 본 공정에 대한 공급 혼합물은 상당량의 방향족 탄화수소를 비롯하여 200종 이상의 상이한 화합물을 포함할 수 있다. 통상적으로 원유로부터 분별증류로 회수한 유분을, 본 공정에 공급하기 전에 황 및/또는 질소를 제거하기 위해 가수소처리 단계로 처리해야 한다. Feed mixture preparation is not an essential component of the present invention and any suitable method for preparing the feed mixture may be used. The carbon number range of the feed mixture required for the preparation of the MAB is usually 9-16, which corresponds to the paraffin boiling in the kerosene boiling range, so that the kerosene fraction forms the appropriate feed mixture precursor. Kerosene preparations are inherently inaccurate, resulting in mixtures of compounds. The feed mixture for the process may comprise a certain amount of paraffins having a plurality of branches and paraffins having a plurality of carbon atoms in the branch, cycloparaffins, branched cycloparaffins or other compounds having a boiling point relatively similar to the desired compound isomer. The kerosene fraction comprises a number of different hydrocarbons, so the feed mixture for this process may comprise more than 200 different compounds, including significant amounts of aromatic hydrocarbons. Typically the fraction recovered from crude oil by fractional distillation must be treated with a hydrotreating step to remove sulfur and / or nitrogen prior to feeding the process.

그러나, 올리고머화 또는 다른 형태의 합성보다는 분리 방법이 낮은 단가로 적당한 공급 혼합물을 제공하므로, 공급 혼합물의 주요 공급원이 될 것이다. 공급 혼합물을 제조하기 위한 바람직한 방법은 등유 비등 범위의 석유 유분으로부터 비분지된 (직쇄) 탄화수소 또는 약간 분지된 탄화수소를 분리하는 것이다. 그러한 분리를 실현하는 몇몇 방법이 공지되어 있다. 한가지 방법, 즉 UOP MolexTM 공정이 확립되어 있는 데, 이것은 UOP Sorbex 분리법을 이용하여 이소파라핀, 시클로파라핀 및 방향족으로부터 노말 파라핀을 액상 흡착 분리하기 위한 공업적으로 입증된 방법이다. 확립되고 확증된 또 다른 적절한 공정은 UOP Kerosene IsosivTM 공정으로서, 흡착 용기에서 분자체를 사용하여 비노말 파라핀으로부터 노말 파라핀을 분리 하기 위해 증기상 흡착을 이용한다. 문헌[Chapters 10.3, 10.6 and 10.7 in the book entitled Handbook of Petroleum Refining Process, Second Edition, edited by Robert A. Meyers, published by McGraw-Hill, New York, 1997] 참조.However, the separation process, rather than oligomerization or other forms of synthesis, provides a suitable feed mixture at a lower cost and will therefore be a major source of feed mixture. A preferred method for preparing the feed mixture is to separate unbranched (straight chain) hydrocarbons or slightly branched hydrocarbons from the petroleum fraction in the kerosene boiling range. Several methods of realizing such separation are known. One method has been established, the UOP Molex process, which is an industrially proven method for the liquid phase adsorptive separation of normal paraffins from isoparaffins, cycloparaffins and aromatics using UOP Sorbex separation. Another suitable process established and confirmed is the UOP Kerosene Isosiv process, which utilizes vapor phase adsorption to separate normal paraffins from non-normal paraffins using molecular sieves in an adsorption vessel. See Chapters 10.3, 10.6 and 10.7 in the book entitled Handbook of Petroleum Refining Process, Second Edition, edited by Robert A. Meyers, published by McGraw-Hill, New York, 1997.

비분지된 (직쇄) 파라핀을 추출물 스트림 중에서 선택적으로 회수하는 UOP MolexTM 공정과 같은 흡착 분리 공정의 라피네이트 스트림은 본 공정을 위한 특히 바람직한 공급 혼합물이다. 그러한 공정 유래의 라피네이트 스트림에는 황 함유 화합물 또는 질소 함유 화합물 등의 오염물이 없으며, 비분지된 파라핀 및 올레핀을 적절히 낮은 농도로 포함한다. 그러한 라피네이트 스트림을 공급 혼합물로서 사용하면 본 공정을 기존의 LAB용 설비에 통합시켜, 2가지 흡착 분리 단계를 직렬로 실시할 수 있다. 별도로 회수된 노말 파라핀 스트림과 공급 혼합물을 각종 방법으로 처리할 수 있다. 예를 들어, 비분지된 파라핀 스트림과 공급 혼합물 각각을 탈수소화 단계 및 방향족 알킬화 단계로 독립적으로 처리하여 2개의 별도의 생성물을 생성할 수 있다. 대안적으로, 비분지된 파라핀 스트림과 공급 혼합물을 사용하여 목적하는 파라핀 블랜드를 형성할 수 있다. 즉, 본 공정의 탈수소화 대역으로 투입된 스트림은 본 공정의 분리 대역의 생성물과 비분지된 파라핀 10∼50 부피%를 포함할 수 있다.Raffinate streams of adsorptive separation processes, such as the UOP Molex process, which selectively recover unbranched (straight chain) paraffins from the extract stream, are particularly preferred feed mixtures for this process. The raffinate stream from such a process is free of contaminants such as sulfur containing compounds or nitrogen containing compounds, and contains unbranched paraffins and olefins at appropriately low concentrations. The use of such a raffinate stream as a feed mixture allows the process to be integrated into existing LAB equipment, allowing two adsorptive separation stages to be carried out in series. Separately recovered normal paraffin streams and feed mixtures can be treated by various methods. For example, each of the unbranched paraffinic streams and feed mixture can be treated independently with a dehydrogenation step and an aromatic alkylation step to produce two separate products. Alternatively, the unbranched paraffin stream and feed mixture can be used to form the desired paraffin blend. That is, the stream introduced into the dehydrogenation zone of the process may comprise 10-50 volume percent of unbranched paraffins with the product of the separation zone of the process.

올레핀뿐 아니라 직쇄, 약간 분지된 및 분지된 파라핀의 혼합물의 조성은, 기체 크로마토그래피 분야의 전문가들에게 공지된 분석법으로 결정할 수 있다. H. Schulz 등이 저술하고 문헌[Chromatographia 1, 1968, p315)에 공개된 논문에는 파 라핀 또는 올레핀의 복합 혼합물 중의 성분들을 확인하는 데 적절한 온도-프로그래밍된 기체 크로마토그래피 장치와 방법이 개시되어 있다. 당해 분야의 전문가는 Schulz 등의 논문에 개시된 장치 및 방법을 실질적으로 이용하여 파라핀 혼합물 중에서 성분들을 분리 및 확인할 수 있다.The composition of mixtures of olefins as well as straight chain, slightly branched and branched paraffins can be determined by assays known to those skilled in the gas chromatography art. A paper by H. Schulz et al. And published in Chromatographia 1, 1968, p315 discloses a temperature-programmed gas chromatography apparatus and method suitable for identifying components in complex mixtures of paraffins or olefins. One skilled in the art can substantially separate and identify the components in the paraffin mixture using substantially the apparatus and methods disclosed in the paper by Schulz et al.

본 공정에 대한 방향족 함유 공급 원료는 페닐 화합물을 포함하는 데, 공정이 세제 알킬화인 경우에는 상기 페닐 화합물은 벤젠이다. 더욱 일반적인 사례에서, 방향족 공급 원료의 페닐 화합물은 알킬화되거나, 또는 그렇지 않으면 치환된 유도체 또는 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌, 페놀, 나프탈렌 등을 비롯하여 벤젠보다 분자량이 큰 것일 수 있다. The aromatic-containing feedstock for this process includes a phenyl compound, where the phenyl compound is benzene when the process is detergent alkylation. In a more general case, the phenyl compounds of the aromatic feedstock may be alkylated or otherwise substituted derivatives or of higher molecular weight than benzene, including toluene, ethylbenzene, xylene, phenol, naphthalene, and the like.

흡착 분리 구간에서는 공급 혼합물로부터 약간 분지된 비환형 파라핀을 분리한다. 순환식 조작시 2 이상의 흡착제 상을 이용하는 것을 비롯하여 연속 모드로 또는 회분식 모드로 분리 단계를 실시할 수 있다. 이 모드에서 하나 이상의 상을 분리를 위해 사용하고, 또 다른 상을 재생시킨다. 연속식을 기본으로 하여 분리를 실시하면 상당한 작동적 및 경제적 측면에서의 장점이 생긴다. 모의 이동상 방법(SMB)은 연속 조작과 균일한 생성물을 얻는 바람직한 방법이다. 분리 단계에서는 공급 혼합물로부터 모노메틸 파라핀이 회수되는 것이 바람직하다. In the adsorptive separation section, slightly branched acyclic paraffins are separated from the feed mixture. The separation step can be carried out in continuous mode or in batch mode, including the use of two or more adsorbent beds in the cyclic operation. In this mode one or more phases are used for separation and another phase is regenerated. Separation on a continuous basis offers significant operational and economic advantages. The simulated mobile phase method (SMB) is a preferred method of obtaining continuous operation and uniform product. In the separation step, monomethyl paraffin is preferably recovered from the feed mixture.

공급물 스트림에 대한 흡착제의 이동을 모의하는 SMB 흡착 분리 유닛이 공지되어 있다. 기존의 통용되는 방법을 이용하여 이 모의 조작을 실시하는 데, 이 때 다수의 서브상(subbed)을 하나 이상의 실린더형 흡착제 챔버 내에 보유시켜 흡착제를 적소에 유지한다. 공정과 관련된 스트림이 챔버로 유입되고 이로부터 유출되는 위치를, 흡착제 챔버의 길이를 따라 서브상에서 서브상으로 서서히 이동시켜, 작동 사이클이 진행됨에 따라 스트림이 상이한 서브상으로 유입되거나 또는 이로부터 유출되도록 한다. 일반적으로, 이러한 절차에 사용된 4 이상의 스트림(공급물, 탈착제, 추출물 및 라피네이트)이 있으며, 공급 및 탈착제 스트림이 챔버로 유입되고 추출물 및 라피네이트 스트림이 챔버로부터 유출되는 위치는 일정 간격을 두고 동일한 방향으로 동시에 이동된다. 각 서브상에 대해 오직 1개 라인이 사용되는 것이 일반적이며, 각 상의 라인은 사이클의 동일 지점에서 4가지 공정 스트림 중 하나를 보유한다. 매니폴딩 시스템 또는 회전식 디스크 밸브에 의해 이러한 모의 공정의 유입 및 유출 스트림의 순환을 촉진할 수 있다. 모의 공정은 일반적으로 가변 유속 펌프의 사용을 포함하는 데, 이 펌프는 흡착제 용기(들)의 한 단부로부터 배출되어 단일 연속 루프 내의 다른 단부로 액체를 밀어낸다. SMB adsorptive separation units are known which simulate the movement of adsorbents relative to the feed stream. This simulation is carried out using existing conventional methods, in which multiple subbeds are held in one or more cylindrical adsorbent chambers to hold the adsorbent in place. The position at which the stream associated with the process enters and exits the chamber is gradually moved from sub-phase to sub-phase along the length of the adsorbent chamber so that the stream enters or exits the different sub-phase as the operating cycle progresses. do. Generally, there are at least four streams (feeds, desorbents, extracts and raffinates) used in this procedure, where the feed and desorbent streams enter the chamber and where the extract and raffinate streams exit the chamber at regular intervals. Are moved simultaneously in the same direction. It is common for only one line to be used for each subphase, with each phase line holding one of four process streams at the same point in the cycle. Manifolding systems or rotary disk valves may facilitate circulation of the inlet and outlet streams of this simulation process. The simulation process generally involves the use of a variable flow rate pump, which exits from one end of the adsorbent vessel (s) and pushes the liquid to the other end in a single continuous loop.

모의 이동상 공정은 통상적으로 흡착제 덩어리 내의 별도의 대역에서 실질적으로 실시되는 적어도 3 또는 4개의 분리 단계를 포함한다. 이들 각 대역은 보통 다수의 서브상으로 형성되며, 대역당 상의 수는 2 또는 3개 내지 8∼10개이다. 가장 널리 범용되는 공정의 유닛은 통상 24개의 상을 포함한다. 모든 상은, 본 명세서에서 총괄하여 흡착제 챔버라고 부르는 하나 이상의 수직 용기 내에 포함시킨다. 모의 이동상 흡착 분리법의 실시에 사용되는 일반적인 방법은, US-A-3,040,777 및 US-A-3,422,848에 제시된 바와 같이 문헌[Chemical Engineering Progress (Vol 66, No 9), 1970년 9월, p70]에 자세하게 개시되어 있다. The simulated mobile bed process typically includes at least three or four separation steps substantially carried out in separate zones in the adsorbent mass. Each of these bands is usually formed of a number of sub-phases, with the number of phases per band being two or three to eight to ten. The unit of the most widely used process usually contains 24 phases. All phases are contained within one or more vertical vessels, collectively referred to herein as adsorbent chambers. General methods used in the practice of simulated mobile phase adsorptive separation methods are described in detail in Chemical Engineering Progress (Vol 66, No 9), September 1970, p70, as shown in US-A-3,040,777 and US-A-3,422,848. Is disclosed.

공정의 흡착 단계의 처리 과정에서, 화합물의 혼합물을 포함하는 공급 혼합물을 흡착 조건하에 흡착제와 접촉시키고, 하나 이상의 화합물(들) 또는 일정 부류의 화합물은 흡착제에 선택적으로 흡착 및 보유시키는 반면, 공급 혼합물의 다른 화합물은 상대적으로 비흡착시킨다. 일반적으로, 목적하는 화합물을 흡착시킨다. 공급 혼합물은 목적하는 화합물의 이성체를 비롯하여 각종 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 혼합된 크실렌 공급물 스트림은 에틸벤젠 및/또는 C9 방향족을 포함할 수 있으며, 적절한 조건하에 작동하는 적절한 흡착제/탈착제 쌍으로 특정 이성체가 회수되도록 처리될 수 있다. 상이한 분리를 위해 상이한 체/탈착제 조합을 이용한다. 예를 들어, X 제올라이트, 특히 이온 교환가능한 부위에서 바륨 또는 바륨 및 칼륨 이온으로 교환된 X 제올라이트는 크실렌 혼합물로부터 p-크실렌을 회수하기 위한 바람직한 흡착제이다. In the course of the adsorption step of the process, a feed mixture comprising a mixture of compounds is contacted with an adsorbent under adsorption conditions and one or more compound (s) or class of compounds are selectively adsorbed and retained on the adsorbent, while the feed mixture Other compounds are relatively non-adsorbed. Generally, the desired compound is adsorbed. The feed mixture may comprise various compounds, including isomers of the desired compounds. For example, the mixed xylene feed stream may comprise ethylbenzene and / or C 9 aromatics and may be treated to recover specific isomers with the appropriate adsorbent / desorbent pairs operating under appropriate conditions. Different sieve / desorbent combinations are used for different separations. For example, X zeolites, in particular X zeolites exchanged with barium or barium and potassium ions at ion exchangeable sites, are the preferred adsorbents for recovering p-xylene from xylene mixtures.

공정의 다음 단계에서, 흡착제 입자 사이의 공극 공간과 흡착제의 표면으로부터 공급 혼합물의 비흡착된(라피네이트) 성분을 라피네이트 스트림으로서 분리한다. 그 다음 탈착 단계에서 탈착 조건하에 탈착제 물질을 포함하는 스트림과 접촉시켜 흡착된 화합물을 흡착제로부터 회수한다. 탈착제로 목적하는 화합물을 치환시켜 추출물 스트림을 형성하고, 이 스트림을 추출물 스트림의 탈착제로부터 목적하는 화합물을 회수하기 위해 분별증류 대역으로 이송한다. 일부 예에서, 공정의 목적하는 생성물은 추출물 스트림 보다는 라피네이트 스트림 내에 존재할 수 있다.In the next step of the process, the nonadsorbed (rapinate) component of the feed mixture is separated as a raffinate stream from the void space between the adsorbent particles and the surface of the adsorbent. The desorbed step is then contacted with a stream containing desorbent material under desorption conditions to recover the adsorbed compound from the adsorbent. The desorbent is substituted for the desired compound to form an extract stream, which is sent to a fractional distillation zone to recover the desired compound from the desorbent of the extract stream. In some instances, the desired product of the process may be present in the raffinate stream rather than the extract stream.

본 발명의 설명을 위해서, 본 명세서에 사용된 각종 용어는 다음과 같이 정의된다. "공급 혼합물"은 본 공정의 흡착 대역에서 분리하고자 하는 하나 이상의 추출물 성분 및 하나 이상의 라피네이트 성분을 포함하는 혼합물이다. 용어 "공급물 스트림"은 통과하여 흡착제와 접촉하는 공급 혼합물의 스트림을 의미한다. "추출물 성분"은 흡착제에 의해 더욱 선택적으로 흡착되는 화합물 또는 일정 부류의 화합물이다. "라피네이트 성분"은 덜 선택적으로 흡착되는 화합물 또는 일정 부류의 화합물이다. 용어 "탈착제 물질"은 추출물 성분을 탈착시킬 수 있는 물질을 의미한다. 용어 "라피네이트 스트림"은 거의 100% 탈착제 물질로부터 거의 100% 라피네이트 성분에 이르기까지 다양할 수 있는, 추출물 성분의 흡착 후에 흡착제 상으로부터 분리된 스트림을 의미한다. 용어 "추출물 스트림"은 탈착제 물질에 의해 탈착되고 흡착제 상으로부터 제거된 스트림으로서, 거의 100% 탈착제 물질로부터 거의 100% 추출물 성분에 이르기까지 다양할 수 있다. For the purposes of explanation of the invention, various terms used herein are defined as follows. A "feed mixture" is a mixture comprising one or more extract components and one or more raffinate components to be separated in the adsorption zone of this process. The term "feed stream" means a stream of feed mixture that passes through and contacts the adsorbent. An "extract component" is a compound or class of compounds that is more selectively adsorbed by an adsorbent. A "raffinate component" is a compound or class of compounds that is less selectively adsorbed. The term "desorbent material" means a material capable of desorbing the extract component. The term "raffinate stream" means a stream separated from the adsorbent bed after adsorption of the extract component, which can vary from nearly 100% desorbent material to nearly 100% raffinate component. The term “extract stream” is a stream that has been desorbed by the desorbent material and removed from the adsorbent phase, and may vary from nearly 100% desorbent material to nearly 100% extract components.

분리 수단, 통상적으로 분별 증류 컬럼으로 추출물 스트림 및 라피네이트 스트림의 전부 또는 일부를 회수한다. 목적하지 않는 화합물을 포함하는 스트림은 이성체화 단계로 재순환시킬 수 있다. 추출물 스트림에는 목적하는 화합물이 농축되어 있거나, 또는 증가된 농도로 포함되어 있을 수 있다. 공정 스트림에 대해 사용된 용어 "농축"은 지정된 화합물 또는 화합물 종류가 50 몰% 이상의 농도인 것을 의미한다.Separation means, typically a fractional distillation column, recover all or part of the extract stream and the raffinate stream. Streams containing undesired compounds can be recycled to the isomerization step. Extract streams may be concentrated or contain increased concentrations of the desired compounds. The term "concentration" as used for a process stream means that the specified compound or compound species is at a concentration of at least 50 mol%.

흡착 챔버 내의 다수의 상을 다수의 대역으로 배치하는 것이 통례이다. 흡착 대역인 대역 I에서는 공급물 스트림과 흡착제가 접촉한다. 정제 대역인 대역 II에서는 목적하지 않는 이성체가 라피네이트로서 제거된다. 탈착 대역인 대역 III에서는 탈착제가 목적하는 이성체를 추출물 스트림으로 회수하기 위해 흡착제로부터 목적하는 이성체를 방출시킨다. 대역 IV는 대역 I과 대역 III 사이에 배치된 일정량의 흡착제를 포함하며, 대역 1과 대역 III을 분리하고 흡착제로부터 탈착제를 부분적으로 제거한다. 대역 IV를 통한 액체 흐름은, 대역 III으로부터 대역 I로 흡착제의 모의 이동과 병류에 의해 대역 III이 대역 I에 의해 오염되는 것을 막는다. 모의 이동상 공정에 대한 더욱 상세한 설명은 문헌[Adsorption, Liquid Separation section of the Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technoloay]에 개시되어 있다. It is customary to place multiple phases in an adsorption chamber in multiple zones. In zone I, the adsorption zone, the feed stream is in contact with the adsorbent. In zone II, the purification zone, undesired isomers are removed as raffinate. In zone III, the desorption zone, the desorbent releases the desired isomer from the adsorbent to recover the desired isomer into the extract stream. Zone IV includes an amount of adsorbent disposed between zones I and III, separating zone 1 and zone III and partially removing the desorbent from the adsorbent. Liquid flow through zone IV prevents zone III from being contaminated by zone I by simulated migration and co-flow of the adsorbent from zone III to zone I. A more detailed description of the simulated mobile phase process is disclosed in Adsorption, Liquid Separation section of the Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technoloay.

본 발명의 목적은 실리카라이트 흡착제와, 분지형 파라핀; 직쇄 파라핀 및/또는 시클로파라핀; 직쇄 파라핀 및 분지형 파라핀; 또는 직쇄 파라핀, 시클로파라핀 및 분지형 파라핀을 포함하는 탈착제를 포함하는 신규한 흡착제-탈착제 쌍을 이용하여 실현된다. 바람직한 탈착제는 C5-8 분지형 파라핀이다. 탈착제용의 바람직한 분지형 파라핀은 이소옥탄이다. It is an object of the present invention to provide silicalite adsorbents and branched paraffins; Straight chain paraffins and / or cycloparaffins; Straight chain paraffins and branched paraffins; Or novel adsorbent-desorbent pairs comprising desorbents comprising straight chain paraffins, cycloparaffins and branched paraffins. Preferred desorbents are C 5-8 branched paraffins. Preferred branched paraffins for desorbents are isooctane.

바람직한 흡착제는 실리카라이트를 포함한다. 실리카라이트는 그 설명 및 특성을 위해 참고 인용한 문헌[Silicalite, A New Hydrophobic Crystalline Silica Molecular Sieve, Nature, Vol. 271, Feb. 9, 1978]에 자세히 개시되어 있다. 실리카라이트는 2가지 단면 기하 형태, 즉 6Å 원형과 장축이 5.1∼5.7 Å인 타원형으로 형성된 교차 방향으로 직각인 채널의 MFI 형 구조를 갖는 소수성 결정질 실리카 분자이다. 이로 인해 실리카라이트는 크기 선택적 분자체로서 높은 선택성을 갖는다. 이산화규소로 구성된 알루미늄 무함유 구조로 인하여, 실리카라이트는 이온 교환 작용을 나타내지 않는다. 따라서, 실리카라이트는 제올라이트가 아니다.Preferred adsorbents include silicalite. Silicalite is described in reference to Silicalite, A New Hydrophobic Crystalline Silica Molecular Sieve, Nature, Vol. 271, Feb. 9, 1978. Silicalites are hydrophobic crystalline silica molecules with two cross-sectional geometries, MFI-shaped structures of channels perpendicular to the cross direction formed in a 6 kV circular shape and an ellipse with a major axis of 5.1 to 5.7 kPa. Because of this, silicalite has high selectivity as size selective molecular sieve. Due to the aluminum free structure composed of silicon dioxide, silicalite does not exhibit ion exchange action. Thus, silicalite is not a zeolite.

본 발명을 실시하는 데 있어서, 흡착제 챔버 내 또는 상이한 공정 단계에서 작동 조건, 흡착제 또는 탈착제 조성의 유의적인 변화가 없어야 한다. 즉, 공정 중에 흡착제를 동일한 온도 및 압력에서 유지하는 것이 바람직하다. In practicing the present invention, there should be no significant change in operating conditions, adsorbent or desorbent composition in the adsorbent chamber or at different process steps. That is, it is desirable to keep the adsorbent at the same temperature and pressure during the process.

흡착제의 활성 성분은 일반적으로 높은 물리적 강도 및 내마찰성을 갖는 작은 응집체의 형태로 사용된다. 응집체는 결합제라고도 하고, 유체가 흡착성 물질에 접근할 수 있게 하는 채널과 그 내부에 공동을 갖는 비정질의 무기 매트릭스 내에 분산된 활성 흡착 물질을 포함한다. 결정질 분말을 응집체로 형성하는 방법은 무기 결합제, 일반적으로 이산화규소와 산화알루미늄을 포함하는 점토를 습식 혼합물 중 고 순도의 흡착제 분말 중에 첨가하는 것을 포함한다. 실리카는 적절한 결합제이다. 흡착제 입자는 목적하는 입자 범위, 바람직하게는 16∼60 메쉬(미국 표준 메쉬)(1.9 mm∼250 ㎛)의 압출물, 정제, 거대구 또는 과립의 형태일 수 있다. 카올린 형태의 점토, 투수성 유기 중합체 또는 실리카가 일반적으로 결합제로서 사용된다.The active ingredient of the adsorbent is generally used in the form of small aggregates having high physical strength and friction resistance. Aggregates, also known as binders, comprise active adsorbent materials dispersed in an amorphous inorganic matrix having channels and cavities therein that allow fluid to access the adsorbent material. The process of forming the crystalline powder into aggregates involves adding an inorganic binder, generally clay comprising silicon dioxide and aluminum oxide, in a high purity adsorbent powder in a wet mixture. Silica is a suitable binder. The adsorbent particles may be in the form of extrudates, tablets, macrospheres, or granules of the desired particle range, preferably 16-60 mesh (US standard mesh) (1.9 mm-250 μm). Kaolin-type clays, water-permeable organic polymers or silicas are generally used as binders.

당해 분야의 전문가라면, 특정 흡착제의 성능이 작동 조건, 공급물 스트림 조성 및 흡착제의 수분 함량과 같이 조성물과 관련되지 않은 다수의 변수에 의해 크게 영향을 받는 일이 흔히 있다는 것을 알 것이다. 그러한 변수 중 하나는 흡착제의 수분 함량인데, 이것은 알려져 있는 강열 감량(LOI) 테스트 결과로 본 명세서에 제시되어 있다. LOI 테스트에서, 제올라이트 흡착제의 휘발성 물질 함량은, 일정 중량을 얻기 위해 충분한 기간 동안 질소와 같은 불활성 기체의 퍼징 하에 500℃에서 흡착제 샘플을 건조하기 전과 후에 얻은 중량차로 결정한다. 본 공정에 있 어서, 흡착제의 수분 함량은 900℃에서의 LOI가 7.0 중량% 미만, 바람직하게는 0∼4.0 중량%가 되는 양인 것이 바람직하다.Those skilled in the art will appreciate that the performance of a particular adsorbent is often greatly influenced by a number of variables not related to the composition, such as operating conditions, feed stream composition, and moisture content of the adsorbent. One such variable is the moisture content of the adsorbent, which is presented herein as a result of a known ignition loss (LOI) test. In the LOI test, the volatile content of the zeolite adsorbent is determined by the weight difference obtained before and after drying the adsorbent sample at 500 ° C. under purging of an inert gas such as nitrogen for a sufficient period of time to obtain a constant weight. In this process, the moisture content of the adsorbent is preferably such that the LOI at 900 ° C. is less than 7.0 wt%, preferably 0 to 4.0 wt%.

실리카라이트 또는 흡착제의 다른 미공성 활성 성분은 보통 휘발물질 무함유 조성물을 기준으로 입자 75∼98 중량%의 범의의 양으로 흡착제 입자 내에 존재하는 작은 결정 형태일 수 있다. 휘발물질 무함유 조성은 일반적으로, 흡착제를 900℃에서 하소시켜 모든 휘발성 물질을 제거한 후에 측정한다. 잔여 흡착제는 보통 결합제의 무기 매트릭스이다.The silicalite or other microporous active component of the adsorbent may be in the form of small crystals present in the adsorbent particles, usually in an amount ranging from 75 to 98% by weight, based on the volatile free composition. The volatile free composition is generally measured after the adsorbent is calcined at 900 ° C. to remove all volatiles. The remaining adsorbent is usually the inorganic matrix of the binder.

본 발명에서는 하나 이상의 모노메틸 분지된 탄화수소 및 유사한 탄소 수를 갖지만 구조가 다른 하나 이상의 비노말 탄화수소를 포함하는 공급 혼합물을, 모노메틸 분지된 탄화수소를 선택적으로 흡착시키는 하나 이상의 흡착제 상에 통과시키고, 다른 성분들을 흡착 대역에 통과시킨다. 적시에 일부 지점에서, 흡착제 상을 통해 공급물 스트림의 흐름을 정지시키고, 흡착제 구간을 씻어내려 흡착제 주변의 비흡착된 물질을 제거한다. 이후, 탈착제를 흡착제 상에 통과시켜 목적하는 이성체를 회수한다. In the present invention, a feed mixture comprising at least one monomethyl branched hydrocarbon and at least one non-normal hydrocarbon having a similar carbon number but different in structure is passed through at least one adsorbent that selectively adsorbs the monomethyl branched hydrocarbon, Pass the components through the adsorption zone. At some point in time, the flow of feed stream through the adsorbent bed is stopped and the adsorbent section is flushed to remove nonadsorbed material around the adsorbent. The desorbent is then passed over the adsorbent to recover the desired isomer.

흡착제/탈착제 쌍의 선택도(β)는 평형 조건하에서 흡착된 상에서의 2가지 성분의 비를 흡착되지 않은 상에서의 2가지 성분의 비로 나눈 값이다. 상대적 선택도는 하기 식으로 제시된다:The selectivity β of the adsorbent / desorbent pair is the ratio of the two components in the adsorbed phase under equilibrium conditions divided by the ratio of the two components in the unadsorbed phase. Relative selectivity is given by the formula:

선택도 = [중량% C/중량% DA]/[중량% C/중량% DU]Selectivity = [wt% C / wt% D A ] / [wt% C / wt% D U ]

여기서, C 및 D는 중량%로 표시되는 공급물 스트림 중 2가지 성분이며, 아랫 첨자 A 및 U는 각각 흡착된 상 및 흡착되지 않은 상을 나타낸다. 평형 조건은, 흡착제 상을 통과하는 공급물 스트림의 조성이 변하지 않을 때, 다시 말하면 흡착되지 않은 상과 흡착된 상 사이에 일어나는 순 물질 전달이 없을 때 결정한다. 상대적인 선택도는 하나의 공급물 스트림 화합물을 다른 것과 비교할 때 뿐 아니라, 임의의 공급 혼합물 성분과 탈착제 물질 사이에서도 사용된다.Where C and D are the two components of the feed stream expressed in weight percent, and the subscripts A and U represent the adsorbed and unadsorbed phases, respectively. Equilibrium conditions are determined when the composition of the feed stream passing through the adsorbent bed does not change, that is, when there is no net mass transfer between the unadsorbed and adsorbed phases. Relative selectivity is used not only when comparing one feed stream compound to another, but also between any feed mixture component and desorbent material.

흡착제의 중요한 특성은 공급 혼합물의 추출물 성분에 대한 탈착제의 교환 속도이다. 즉, 추출물 성분의 상대적 탈착 속도이다. 교환 속도가 빠를 수록 추출물 성분을 제거하는 데 필요한 탈착제 물질의 양이 감소하고, 그 결과 공정의 조작 비용이 낮아진다. 교환 속도는 흔히 온도 의존성이다. 이상적으로, 합리적인 유속을 갖는 탈착제 물질의 부류로서 추출물 성분을 탈착하기 위해 탈착제 물질의 추출물 성분에 대한 선택도는 1 또는 1에 약간 못미치는 값을 나타내어야 하며, 추출물 성분은 후속 흡착 단계에서 탈착제 물질을 대체할 수 있다. An important property of the adsorbent is the rate of exchange of the desorbent to the extract component of the feed mixture. That is, the relative desorption rate of the extract component. The faster the exchange rate, the lower the amount of desorbent material needed to remove the extract components, resulting in lower operating costs of the process. The exchange rate is often temperature dependent. Ideally, in order to desorb the extract component as a class of desorbent material having a reasonable flow rate, the selectivity for the extract component of the desorbent material should exhibit a value of 1 or slightly less than 1, the extract component being subjected to subsequent adsorption steps. It can replace the desorbent material.

연속 액상 흡착 분리 공정에 있어서, 탈착제 물질은 여러가지 기준을 만족시키도록 적절히 선택되어야 한다. 선택도로 표현할 때, 흡착제는 라피네이트 성분에 대한 탈착제 물질에서보다 라피네이트 성분에 대한 모든 추출물 성분에 대해 선택도가 더 높아야 한다. 탈착제 물질은 또한 특정한 흡착제 및 특정한 공급 혼합물에 적합하며 비용이 적당해야 한다.In the continuous liquid adsorptive separation process, the desorbent material must be appropriately selected to meet various criteria. Expressed in selectivity, the adsorbent should have a higher selectivity for all extract components for the raffinate component than for the desorbent material for the raffinate component. Desorbent materials should also be suitable and suitable for the particular adsorbent and particular feed mixture.

일반적으로 흡착 조건은 20∼250℃의 온도, 더욱 바람직하게는 40∼150℃의 온도 범위를 포함한다. 80∼140℃의 온도가 매우 바람직하다. 또한 흡착 조건은 바람직하게는 공정 유체를 액상으로 유지하는 데 충분한 압력을 포함하며, 대기압∼ 600 psi(g)일 수 있다. 탈착 조건은 일반적으로 흡착 조건에 이용된 것과 동일한 온도 및 압력을 포함한다.In general, the adsorption conditions include a temperature in the range of 20 to 250 ° C, more preferably in the range of 40 to 150 ° C. The temperature of 80-140 degreeC is very preferable. The adsorption conditions also preferably include a pressure sufficient to maintain the process fluid in the liquid phase, and may be from atmospheric pressure to 600 psi (g). Desorption conditions generally include the same temperature and pressure as used for the adsorption conditions.

바람직한 탈착제는 노말 파라핀, 시클로파라핀(나프텐) 및/또는 분지형 파라핀의 혼합물을 포함한다. 바람직한 시클로파라핀은 시클로펜탄, 시클로헥산 및 메틸 시클로헥산이다. 바람직한 노말 파라핀은 n-펜탄 및 n-헥산이다. 노말 파라핀은 강력한 탈착제이고, 실제로 n-헥산은 이들 화합물 중에서 최강의 탈착제이다. 노말 파라핀과 시클로파라핀의 블랜드 또는 노말 파라핀과 이소옥탄의 블랜드가 종종 탈착제 스트림의 강도를 조정하는 데 바람직하다. 이들 블랜드는 시클로파라핀 또는 이소옥탄을 10∼90 부피%로 포함하고, 나머지는 노말 파라핀이다. Preferred desorbents include mixtures of normal paraffins, cycloparaffins (naphthenes) and / or branched paraffins. Preferred cycloparaffins are cyclopentane, cyclohexane and methyl cyclohexane. Preferred normal paraffins are n-pentane and n-hexane. Normal paraffin is a powerful desorbent, in fact n-hexane is the strongest desorbent among these compounds. Blends of normal paraffins and cycloparaffins or blends of normal paraffins and isooctane are often preferred to adjust the strength of the desorbent stream. These blends contain from 10 to 90% by volume of cycloparaffin or isooctane, with the remainder being normal paraffin.

추출물 스트림은 일반적으로 파라핀 분자당 탄소 원자의 총수가 8∼28개, 바람직하게는 8∼15개, 더욱 바람직하게는 10∼15개인 파라핀을 포함한다. 추출물 스트림은 추출물 스트림 중 총 파라핀을 기준으로 약간 분지된 파라핀을, 공급 혼합물 중 총 파라핀을 기준으로 공급 혼합물 중 약간 분지된 파라핀보다 높은 농도로 포함한다. 알킬기 분지를 2개 또는 1급 탄소 원자를 4개 갖는 약간 분지된 파라핀은, 공정의 탈수소화 대역으로 통과하는 추출물 스트림의 일부 중 약간 분지된 전체 파라핀의 60 몰% 미만, 바람직하게는 30 몰% 미만, 더욱 바람직하게는 15 몰% 미만을 차지한다. 1개의 알킬기 분지, 더욱 바람직하게는 메틸기를 갖는 약간 분지된 파라핀은 탈수소화 대역에 투입된 추출물 스트림의 일부 중 약간 분지된 전체 파라핀의 85 몰% 이상을 구성하는 것이 바람직하다. 약간 분지된 파라핀을 포함하는 추출물 스트림 중에 존재하는 경우, 직쇄 파라핀 함량은 탈수소화 대역에 투입된 추출물 스트림의 일부 중 전체 파라핀의 75 몰% 이하여야 한다. 하나 이상의 4급 탄소 원자로 구성된 파라핀 분자는 일반적으로 탈수소화 대역으로 통과하는 추출물 스트림 중 일부의 10 몰% 미만, 바람직하게는 5 몰% 미만, 더욱 바람직하게는 2 몰% 미만, 가장 바람직하게는 1 몰% 미만으로 포함된다.The extract stream generally comprises paraffin having 8 to 28, preferably 8 to 15, more preferably 10 to 15 carbon atoms per molecule of paraffin. The extract stream comprises slightly branched paraffins based on total paraffins in the extract stream at a concentration higher than slightly branched paraffins in the feed mixture based on total paraffins in the feed mixture. The slightly branched paraffins with two or four primary carbon atoms in the alkyl group branch are less than 60 mol%, preferably 30 mol% of the slightly branched total paraffins in the portion of the extract stream passing through the dehydrogenation zone of the process. Less than, more preferably less than 15 mol%. Slightly branched paraffin with one alkyl group, more preferably with methyl groups, constitutes at least 85 mole percent of the slightly branched total paraffins of the portion of the extract stream fed to the dehydrogenation zone. When present in an extract stream comprising slightly branched paraffins, the straight chain paraffin content should be no greater than 75 mol% of the total paraffins in the portion of the extract stream fed to the dehydrogenation zone. Paraffin molecules composed of one or more quaternary carbon atoms are generally less than 10 mol%, preferably less than 5 mol%, more preferably less than 2 mol%, most preferably 1 of the extract stream passing through the dehydrogenation zone. It is included in less than mol%.

탈수소화 구간은 실질적으로 도면에 제시된 방식으로 배열될 수 있다. 간단히 요약하면, 파라핀을 함유하는 스트림을 재순환된 수소와 합하여 탈수소화 반응물 스트림을 형성하고, 가열한 다음 탈수소화 조건하에 유지되는 고정상에서 탈수소화 촉매와 접촉시킨다. 본 명세서에서 탈수소화 반응기 유출물 스트림이라고도 하는 촉매 고정상의 유출물을 냉각하고, 부분적으로 응축하고, 기-액 분리기에 통과시킨다. 기-액 분리기에서 수소 농축 증기상과 탄화수소 농축 액상이 생성된다. 분리기로부터 회수한 응축된 액상을 스트립핑 컬럼에 통과시켜, 여기서 알킬화 구간으로 통과시키고자 하는 경질 탄화수소보다 더욱 휘발성인 모든 화합물을 제거한다. 공정의 탈수소화 구간으로부터 알킬화 구간으로 통과하는 올레핀 함유 순 스트림을 본 명세서 중에서는 탈수소화된 생성물 스트림으로서 언급한다.The dehydrogenation sections can be arranged substantially in the manner shown in the figures. In brief, the stream containing paraffin is combined with recycled hydrogen to form a dehydrogenation reactant stream, heated and contacted with a dehydrogenation catalyst in a fixed bed maintained under dehydrogenation conditions. The catalyst fixed bed effluent, also referred to herein as the dehydrogenation reactor effluent stream, is cooled, partially condensed, and passed through a gas-liquid separator. In the gas-liquid separator, a hydrogen concentrated vapor phase and a hydrocarbon concentrated liquid phase are produced. The condensed liquid phase recovered from the separator is passed through a stripping column to remove all compounds that are more volatile than the light hydrocarbons that are intended to pass to the alkylation section. The olefin containing net stream passing from the dehydrogenation section of the process to the alkylation section is referred to herein as the dehydrogenated product stream.

본 발명은 이동상 또는 고정상 탈수소화 촉매, 사이에 열 교환기를 갖는 촉매 함유 반응 대역들 및 고온 수소 농축 기체 스트림의 도입을 포함할 수 있는 탈수소화 구간에 대한 임의의 특정한 흐름 설계에 한정되지 않는다. 탄화수소를 상방, 하방 또는 방사상 흐름 방식으로 임의의 촉매상과 접촉시킬 수 있다. The present invention is not limited to any particular flow design for the dehydrogenation section, which may include the introduction of a mobile or stationary dehydrogenation catalyst, catalyst containing reaction zones with a heat exchanger in between, and introduction of a hot hydrogen concentrated gas stream. The hydrocarbon can be contacted with any catalyst bed in an upward, downward or radial flow mode.

탈수소화 촉매는 US-A-3,274,287; US-A-3,315,007; US-A-3,315,008; US-A-3,745,112; US-A-4,430,517; US-A-4,716,143; US-A-4,762,960; US-A-4,786,625; 및 US-A-4,827,072에 예시된 바와 같이 종래 당해 분야에 공지되어 있다. 특정한 탈수소 촉매의 선택이 본 발명의 성공에 중요한 것은 아니라고 본다. 바람직한 촉매는 하나 이상의 균일하게 분산된 백금기(VIII족(IUPAC 8-10)) 금속과 하나 이상의 조촉매 금속을 포함하는 내화성 무기 산화물을 포함하는 외층에 내부 코어가 결합된 층형 조성물로서, 하나 이상의 개질제 금속이 촉매 조성물 상에 분산되어 있다. 바람직하게는 외층은, 마찰 손실이 외층의 중량을 기준으로 10 중량% 미만의 범위가 되게 내부 코어에 결합된다.Dehydrogenation catalysts are described in US-A-3,274,287; US-A-3,315,007; US-A-3,315,008; US-A-3,745, 112; US-A-4,430,517; US-A-4,716,143; US-A-4,762,960; US-A-4,786,625; And known in the art as illustrated in US-A-4,827,072. The selection of specific dehydrogenation catalysts is not critical to the success of the present invention. Preferred catalysts are layered compositions having an inner core bonded to an outer layer comprising a refractory inorganic oxide comprising at least one uniformly dispersed platinum group (Group VIII (IUPAC 8-10)) metal and at least one promoter metal. The modifier metal is dispersed on the catalyst composition. Preferably the outer layer is bonded to the inner core such that the friction loss is in the range of less than 10% by weight based on the weight of the outer layer.

탈수소화 조건은 분해 및 폴리올레핀 부산물을 최소화하도록 선택된다. 전형적인 탈수소화 조건하에서는 임의의 유의적인 탄화수소 이성체화가 탈수소화 반응기에서 일어나지 않는다. 탄화수소는 액상, 혼합된 증기-액체 상 또는 바람직하게는 증기상의 촉매와 접촉할 수 있다. 탈수소화 조건은 일반적으로 400(752℉)∼900℃(1652℉), 바람직하게는 400℃(752℉)∼525℃(977℉)의 온도, 일반적으로 1 kPa(g) (0.15 psi(g))∼1013 kPa(g) (147 psi(g))의 압력, 0.1∼100 hr-1의 LHSV를 포함한다. 본 명세서에서 사용된 약어 "LHSV"는, 시간당 액체의 부피 유속을 촉매 부피로 나눈 값인 액체의 시간당 공간 속도를 의미한다. 일반적으로 노말 파라핀의 경우, 유사한 전환을 위해 분자량을 낮추고 온도를 높여야 한다. 탈수소화 대역은 설비 한계와 일치하는 실시가능한 한 낮은 압력, 일반적으로 345 kPa(g) (50 psi(g)) 미만의 압력을 유지하여 화학적 평형 이점을 최대화한다.Dehydrogenation conditions are chosen to minimize degradation and polyolefin byproducts. Under typical dehydrogenation conditions, no significant hydrocarbon isomerization takes place in the dehydrogenation reactor. The hydrocarbon may be contacted with a catalyst in the liquid phase, mixed vapor-liquid phase or preferably vapor phase. Dehydrogenation conditions generally range from 400 (752 ° F.) to 900 ° C. (1652 ° F.), preferably from 400 ° C. (752 ° F.) to 525 ° C. (977 ° F.), typically 1 kPa (g) (0.15 psi (g). )) To 1013 kPa (g) (147 psi (g)) and an LHSV of 0.1 to 100 hr −1 . As used herein, the abbreviation “LHSV” means the hourly space velocity of the liquid, which is the volumetric flow rate of the liquid per hour divided by the catalyst volume. In general, normal paraffins require lower molecular weight and higher temperature for similar conversion. The dehydrogenation zone maintains a pressure as low as practicable, generally below 345 kPa (g) (50 psi (g)), consistent with plant limits to maximize chemical equilibrium benefits.

탈수소화 대역으로 유동하기 전, 그 과정 또는 후에 추출물 스트림을 희석제 물질과 혼합할 수 있다. 희석제 물질은 수소, 증기, 메탄, 에탄, 이산화탄소, 질소, 아르곤 등, 또는 이의 혼합물일 수 있다. 수소가 바람직한 희석제이다. 통상, 수소를 희석제로 이용하는 경우, 수소 대 탄화수소의 몰비가 0.1:1∼40:1이 되기에 충분한 양으로 사용한다.The extract stream may be mixed with diluent material before, during or after flowing into the dehydrogenation zone. The diluent material may be hydrogen, steam, methane, ethane, carbon dioxide, nitrogen, argon, or the like, or mixtures thereof. Hydrogen is the preferred diluent. In general, when hydrogen is used as a diluent, it is used in an amount sufficient so that the molar ratio of hydrogen to hydrocarbon is 0.1: 1 to 40: 1.

물 또는 탈수소화 조건하에서 물로 분해가능한 물질, 예컨대 알콜, 알데히드, 에테르 또는 케톤을, 추출물 스트림 중 1/200,000 중량ppm의 당량의 물을 기준으로 계산된 양으로 탈수소화 구간에 연속으로 또는 간헐적으로 첨가할 수 있다. 탄소 원자 수가 2∼30개인 파라핀을 탈수소화하는 경우, 1/10,000 중량ppm의 물을 첨가하면 최상의 결과를 얻을 수 있다. Substances degradable to water, such as alcohols, aldehydes, ethers or ketones, under water or dehydrogenation conditions, are continuously or intermittently added to the dehydrogenation section in an amount calculated on the basis of 1 / 200,000 ppm by weight of water in the extract stream. can do. When dehydrogenating paraffins with 2 to 30 carbon atoms, the best results can be obtained by adding 1 / 10,000 ppm by weight of water.

탈수소화된 생성물 스트림은 통상적으로 미반응 파라핀, 직쇄(미분지 파라핀) 올레핀 및 약간 분지된 모노올레핀을 비롯하여 분지된 모노올레핀의 혼합물이다. 파라핀 탈수소화 공정으로부터 나온 모노올레핀-함유 스트림 중 올레핀의, 통상적으로 0∼75 몰%, 바람직하게는 0∼50 몰%가 직쇄(미분지) 올레핀이다. 탈수소화된 생성물은 탄소 원자의 총수가 8∼28개인 모노올레핀과, 바람직하게는 10 몰% 미만, 바람직하게는 1 몰% 미만의 4급 탄소 원자를 갖는 모노올레핀을 포함할 수 있다.The dehydrogenated product stream is typically a mixture of branched monoolefins, including unreacted paraffins, straight chain (unbranched paraffins) olefins and slightly branched monoolefins. Typically 0-75 mol%, preferably 0-50 mol% of the olefins in the monoolefin-containing stream from the paraffin dehydrogenation process are linear (unbranched) olefins. The dehydrogenated product may comprise monoolefins having 8 to 28 carbon atoms in total and preferably monoolefins having less than 10 mol%, preferably less than 1 mol% quaternary carbon atoms.

탈수소화된 생성물 스트림은 고도로 분지된 모노올레핀 또는 직쇄(미분지) 올레핀을 포함할 수 있지만, 약간 분지된 모노올레핀이 바람직하다. 본 명세서에서 사용된 용어 "약간 분지된 모노올레핀"은 탄소 원자의 총수가 8∼28개이고, 이중 3개 또는 4개의 탄소 원자가 1급 탄소이고 남은 탄소 원자 중 4급 탄소 원자가 없는 모노올레핀을 의미한다. 바람직하게는, 약간 분지된 모노올레핀은 탄소 원자의 총수가 8∼15개, 더욱 바람직하게는 10∼15개이다.The dehydrogenated product stream may comprise highly branched monoolefins or straight-chain (unbranched) olefins, but slightly branched monoolefins are preferred. The term "slightly branched monoolefin" as used herein refers to a monoolefin having a total number of 8 to 28 carbon atoms, of which three or four carbon atoms are primary carbon and no quaternary carbon atoms in the remaining carbon atoms. . Preferably, the slightly branched monoolefins have a total number of 8 to 15 carbon atoms, more preferably 10 to 15 carbon atoms.

약간 분지된 모노올레핀은 일반적으로 화학식 (pi-알킬i)i-q-알켄으로 표시되는 지방족 알켄을 포함한다. 약간 분지된 모노올레핀은 알파 모노올레핀 또는 비닐리덴 모노올레핀일 수 있지만, 통상적으로 내부 모노올레핀이다. 본 명세서에 개시된 바와 같은 용어 "알파 올레핀"은 화학식 R-CH=CH2의 올레핀을 의미한다. 본 명세서에 사용된 용어 "내부 올레핀"은 화학식 R-CH=CH-R로 표시되는 2치환된 내부 올레핀; 화학식 R-C(R)=CH-R로 표시되는 3치환된 내부 올레핀; 및 화학식 R-C(R)=C(R)-R로 표시되는 4치환된 올레핀 등이 있다. 2치환된 내부 올레핀은 화학식 R-CH=CH-CH3로 표시되는 베타 내부 올레핀을 포함한다. 본 명세서에 사용된 용어 "비닐리덴 올레핀"은 화학식 R-C(R)=CH2를 갖는 올레핀을 의미한다. 약간 분지된 적절한 모노올레핀으로는 옥텐, 노넨, 데센, 운데센, 도데센, 트리데센, 테트라데센, 펜타데센, 헥사데센, 헵타데센, 옥타데센, 노나데센, 아이코센, 헨아이코센, 도코센, 트리코센, 테트라코센, 펜타코센, 헥사코센, 헵타코센 및 옥타코센 등이 있다.Slightly branched monoolefins generally include aliphatic alkenes represented by the formula (p i -alkyl i ) i -q-alkenes. Slightly branched monoolefins can be alpha monoolefins or vinylidene monoolefins, but are typically internal monoolefins. The term "alpha olefin" as disclosed herein means an olefin of the formula R-CH = CH 2 . As used herein, the term "internal olefin" refers to a disubstituted internal olefin represented by the formula R-CH = CH-R; Trisubstituted internal olefins represented by the formula RC (R) = CH-R; And tetrasubstituted olefins represented by the formula RC (R) = C (R) -R. Disubstituted internal olefins include beta internal olefins represented by the formula R-CH = CH-CH 3 . The term "vinylidene olefin" as used herein refers to an olefin having the formula RC (R) = CH 2 . Slightly branched suitable monoolefins include octene, nonene, decene, undecene, dodecene, tridecene, tetradecene, pentadecene, hexadecene, heptadecene, octadecene, nonadecene, aicosene, henacene, docosene , Tricosene, tetracosene, pentacose, hexacosene, heptacosene and octacosene.

약간 분지된 모노올레핀의 경우, 약간 분지된 모노올레핀의 알킬기 분지(들)는 일반적으로 메틸, 에틸 및 프로필기로부터 선택되며, 더 짧은 노말 분지가 바람직하다. 알킬화 구간으로 통과하는 약간 분지된 모든 모노올레핀의 경우, 바람직하게는 약간 분지된 모노올레핀은 오직 1개의 알킬기 분지를 갖지만, 2개의 알킬기 분지를 갖는 것도 가능하다. 2개의 알킬기 분지 또는 4개의 1급 탄소 원자를 포함 하는 약간 분지된 모노올레핀은 일반적으로 알킬화 구간으로 통과하는 약간 분지된 모노올레핀 전체의 30 몰% 미만, 바람직하게는 15 몰% 미만을 구성하며, 알킬화 구간으로 통과하는 약간 분지된 모노올레핀의 나머지는 하나의 알킬기 분지를 갖는다. 2개의 알킬기 분지 또는 4개의 1급 탄소 원자와 하나의 4급 탄소 원자를 포함하는 모노올레핀은 알킬화 구간으로 통과하는 약간 분지된 모노올레핀 전체의 10 몰% 미만, 바람직하게는 1 몰% 미만을 구성한다. 하나의 알킬기 분지와 3개의 1급 탄소 원자를 갖는 약간 분지된 모노올레핀은 알킬화 구간으로 통과하는 약간 분지된 모노올레핀 전체의 85 몰% 이상을 구성한다. 오직 하나의 알킬기 분지를 갖고 유일한 알킬기 분지가 메틸기인 약간 분지된 모노올레핀을 모노메틸-알켄이라고 하고, 이는 탈수소화된 생성물 스트림의 바람직한 성분이다. In the case of slightly branched monoolefins, the alkyl group branch (s) of the slightly branched monoolefins are generally selected from methyl, ethyl and propyl groups, with shorter normal branches being preferred. For all slightly branched monoolefins that pass through the alkylation section, preferably slightly branched monoolefins have only one alkyl group branch, but it is also possible to have two alkyl group branches. Slightly branched monoolefins comprising two alkyl branch or four primary carbon atoms generally comprise less than 30 mol%, preferably less than 15 mol% of the totally slightly branched monoolefin passing through the alkylation section, The remainder of the slightly branched monoolefin passing through the alkylation section has one alkyl group branch. Monoolefins comprising two alkyl groups or four primary carbon atoms and one quaternary carbon atom constitute less than 10 mole percent, preferably less than 1 mole percent of the totally slightly branched monoolefin passing through the alkylation section. do. Slightly branched monoolefins with one alkyl branch and three primary carbon atoms make up at least 85 mole percent of all slightly branched monoolefins passing through the alkylation section. A slightly branched monoolefin with only one alkyl branch and the only alkyl branch is a methyl group is called monomethyl-alkene, which is a preferred component of the dehydrogenated product stream.

비닐리덴 모노올레핀이 탈수소화된 생성물 스트림 중에 존재할 수 있지만, 이는 보통 미량 성분이고 탈수소화된 생성물 스트림 중 일반적으로 올레핀의 0.5 몰% 미만, 더욱 일반적으로는 0.1 몰% 미만의 농도를 갖는다.Although vinylidene monoolefins may be present in the dehydrogenated product stream, they are usually minor components and generally have a concentration of less than 0.5 mol%, more generally less than 0.1 mol% of the olefins in the dehydrogenated product stream.

약간 분지된 모노올레핀을 포함하는 혼합물 중 모노올레핀의 골격 구조는 기체 크로마토그래피 분야의 전문가들에게 공지된 분석법으로 결정할 수 있으며, 본 명세서에서 상세히 설명할 필요는 없다. 당해 분야의 전문가들은 Schulz 등이 이전에 언급한 문헌에 개시된 장치 및 방법을, 수소화기 삽입관을 갖는 주입기를 구비하도록 변형시켜 주입기에서 약간 분지된 모노올레핀을 약간 분지된 파라핀으로 수소화할 수 있다. 그 다음 Schulz 등의 문헌에 개시된 장치 및 방법을 실질적으로 이용하여 약간 분지된 파라핀을 분리 및 단리한다. 그러나, 이 장치 및 방법은 혼 합물 중 임의의 모노올레핀 내의 탄소-탄소 이중 결합의 위치를 결정하지 못한다. The skeletal structure of monoolefins in a mixture comprising slightly branched monoolefins can be determined by assays known to those skilled in the gas chromatography art and need not be described in detail herein. Those skilled in the art can modify the apparatus and method disclosed in the literature previously mentioned by Schulz et al to have an injector with a hydrogenator insert tube to hydrogenate slightly branched monoolefins into slightly branched paraffins in the injector. The slightly branched paraffins are then isolated and isolated substantially using the apparatus and methods disclosed in Schulz et al. However, this apparatus and method do not determine the location of carbon-carbon double bonds in any monoolefin in the mixture.

약간 분지된 모노올레핀 외에, 탈수소화된 생성물 스트림을 통해 다른 비환형 화합물을 알킬화 구간으로 투입할 수 있다. 본 발명의 장점 중 하나는 약간 분지된 모노올레핀을 함유하는 스트림이, 약간 분지된 모노올레핀과 동일한 탄소 원자 수를 갖는 비환형 파라핀도 포함한다는 사실에도 불구하고, 알칼화 반응 구간으로 직접 통과할 수 있다는 것이다. 따라서, 본 발명에서는 알킬화 구간으로 통과하기 전에 모노올레핀으로부터 파라핀을 분리하지 않아도 된다. 다른 비환형 화합물은 비분지된 (직쇄) 올레핀과 모노올레핀을 포함한다. 투입될 수 있는 비분지된 (직쇄) 올레핀은 파라핀 1분자당 탄소 원자 총수가 일반적으로 8∼28개, 바람직하게는 8∼15개, 더욱 바람직하게는 10∼13개이다. 비분지된 올레핀은 알파 모노올레핀이지만, 바람직하게는 내부 모노올레핀이다. 약간 분지된 모노올레핀을 포함하는 탈수소화된 생성물 스트림 중에 존재하는 경우, 직쇄 올레핀 함량은 탈수소화된 생성물 스트림 중 총 모노올레핀의 75 몰% 이하여야 하지만, 일반적으로 탈수소화된 생성물 스트림 중 총 모노올레핀의 60 몰% 미만이다. In addition to the slightly branched monoolefins, other acyclic compounds can be introduced into the alkylation section via a dehydrogenated product stream. One of the advantages of the present invention is that despite the fact that streams containing slightly branched monoolefins also contain acyclic paraffins having the same number of carbon atoms as slightly branched monoolefins, they can pass directly into the alkaline reaction section. Is there. Thus, in the present invention, the paraffins do not have to be separated from the monoolefin before passing through the alkylation section. Other acyclic compounds include unbranched (straight chain) olefins and monoolefins. The unbranched (straight chain) olefins that can be charged generally have 8 to 28, preferably 8 to 15, more preferably 10 to 13 carbon atoms per molecule of paraffin. Unbranched olefins are alpha monoolefins, but are preferably internal monoolefins. When present in a dehydrogenated product stream comprising slightly branched monoolefins, the straight chain olefin content should be no greater than 75 mol% of the total monoolefins in the dehydrogenated product stream, but generally the total monoolefin in the dehydrogenated product stream Is less than 60 mol%.

탈수소화된 생성물 스트림 내에 약간 분지된 모노올레핀 외에 직쇄 모노올레핀이 존재할 수 있기 때문에, 벌크 탈수소화된 생성물 스트림은 탈수소화된 생성물 스트림 중 모노올레핀 분자당 1급 탄소 원자를 평균 3개 이하, 또는 3∼3.4를 포함할 수 있다. 직쇄 및 약간 분지된 모노올레핀의 상대적 비율에 따라서, 탈수소화된 생성물 스트림 또는 알킬화 대역으로 통과하는 모든 모노올레핀의 합량은 모노올레핀 분자당 1급 탄소 원자 2.25∼3.4개를 포함할 수 있다. Since there may be straight chain monoolefins in addition to the slightly branched monoolefins in the dehydrogenated product stream, the bulk dehydrogenated product stream averages up to three primary carbon atoms per monoolefin molecule in the dehydrogenated product stream, or 3 To 3.4. Depending on the relative proportions of the straight and slightly branched monoolefins, the sum of all monoolefins passing through the dehydrogenated product stream or alkylation zone can comprise from 2.25 to 3.4 primary carbon atoms per monoolefin molecule.

탈수소화된 생성물 스트림을 통해 알킬화 구간으로 통과하는 직쇄 및/또는 비직쇄 파라핀은 파라핀 분자당 탄소 원자의 총수가 일반적으로 8∼28, 바람직하게는 8∼15, 더욱 바람직하게는 10∼13이다. 탈수소화된 생성물 스트림 중 비직쇄 파라핀은 약간 분지된 파라핀을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 4급 탄소 원자를 갖는 파라핀도 포함할 수 있다. 그러한 직쇄 및 비직쇄 파라핀은 알킬화 단계에서 희석제로서 작용할 것으로 예상되며, 실질적으로 알킬화 단계를 저해하지 않는다. 하나 이상의 4급 탄소 원자로 구성된 모노올레핀 분자는, 탈수소화된 생성물 스트림 또는 알킬화 구간으로 통과하는 모든 모노올레핀의 합량의 일반적으로 10 몰% 미만, 바람직하게는 5 몰% 미만, 더욱 바람직하게는 2 몰% 미만, 가장 바람직하게는 1 몰% 미만을 구성한다. The straight and / or non-chain paraffins passing through the dehydrogenated product stream into the alkylation section generally have a total number of carbon atoms per paraffin molecule of 8 to 28, preferably 8 to 15 and more preferably 10 to 13. Non-chain paraffins in the dehydrogenated product stream may comprise slightly branched paraffins, and may also include paraffins having one or more quaternary carbon atoms. Such straight and non-chain paraffins are expected to act as diluents in the alkylation step and do not substantially inhibit the alkylation step. Monoolefin molecules composed of one or more quaternary carbon atoms are generally less than 10 mol%, preferably less than 5 mol%, more preferably 2 mol of the sum of all monoolefins passing through the dehydrogenated product stream or alkylation section. Less than%, most preferably less than 1 mol%.

알킬화 구간에서는 탈수소화 생성물 스트림 내의 모노올레핀과 페닐 화합물이 반응한다. 일반적인 경우에, 톨루엔 및 에틸벤젠을 비롯한 벤젠 또는 벤젠의 치환된 유도체와 모노올레핀을 반응시킬 수 있다. 세제 알킬화를 위해서, 바람직한 페닐 화합물은 벤젠이다. 고체 알킬화 촉매는 통상적으로 페닐 화합물 및 모노올레핀과 반응한다.In the alkylation section, monoolefins and phenyl compounds in the dehydrogenation product stream react. In general cases, monoolefins may be reacted with benzene or substituted derivatives of benzene, including toluene and ethylbenzene. For detergent alkylation, the preferred phenyl compound is benzene. Solid alkylation catalysts typically react with phenyl compounds and monoolefins.

올레핀의 유일한 최소 골격 이성체화가 알킬화 구간에서 일어나는 것으로 생각된다. 모노올레핀의 최소 골격 이성체화란, 일반적으로 올레핀, 지방족 알킬쇄 및 임의의 반응 중간체의 25 몰% 미만, 바람직하게는 10 몰% 미만이 골격 이성체화를 진행하는 것을 의미한다. 따라서, 약간 분지된 모노올레핀의 약간 분지되는 정도는 페닐-알칸 생성물 분자 내의 지방족 알킬쇄에서의 약간 분지되는 정도와 동일하며, 1급 탄소 원자의 수도 실질적으로 동일하다. 마지막으로, 알킬화 조건하에서 1-페닐-알칸 생성물의 형성은 유의적이지 않지만, 페닐-알칸 생성물 내 1급 탄소 원자의 수는 약간 분지된 모노올레핀 중 1급 탄소 원자의 수보다 약간 작을 것이다.It is believed that the only minimal skeletal isomerization of olefins occurs in the alkylation section. Minimal skeletal isomerization of monoolefins generally means that less than 25 mol%, preferably less than 10 mol% of the olefins, aliphatic alkyl chains and any reaction intermediates undergo skeletal isomerization. Thus, the slightly branched degree of the slightly branched monoolefin is the same as that slightly branched in the aliphatic alkyl chain in the phenyl-alkane product molecule, and the number of primary carbon atoms is substantially the same. Finally, the formation of the 1-phenyl-alkane product under alkylation conditions is not significant, but the number of primary carbon atoms in the phenyl-alkane product will be slightly less than the number of primary carbon atoms in the slightly branched monoolefin.

약간 분지된 모노올레핀을 이용한 페닐 화합물의 알킬화로 (mi-알킬i)i-n-페닐-알칸이 생성되며, 여기서 지방족 알킬기는 페닐-알칸 분자당 2, 3 또는 4개의 1급 탄소 원자를 갖는다. 바람직하게는, 지방족 알킬기는 페닐-알칸 분자당 3개의 1급 탄소 원자를 가지며, 더욱 바람직하게는 3개의 1급 탄소 원자 중 하나는 지방족 알킬쇄의 한 말단에 있는 메틸기 중에 존재하며, 제2의 1급 탄소 원자는 쇄의 다른 말단에 있는 메틸기 중에 존재하며, 제3의 1급 탄소 원자는 쇄에 결합된 단일 메틸기 분지 내에 존재한다. 일반적으로, 생성된 (mi-알킬i)i-n-페닐-알칸의 0∼75 몰%, 바람직하게는 0∼50 몰%는 페닐-알칸 분자당 2개의 1급 탄소 원자를 가질 수 있다. 통상적으로, 생성된 (mi-알킬i)i-n-페닐-알칸의 25∼100 몰%는 페닐-알칸 분자당 3개의 1급 탄소 원자를 가질 수 있다. 일반적으로, 생성된 (mi-알킬i)i-n-페닐-알칸의 0∼40 몰%는 4개의 1급 탄소 원자를 가질 수 있다. 따라서, 오직 1개의 메틸기 분지를 갖는 (m-메틸)-n-페닐-알칸이 바람직하며, 본 명세서에서 모노메틸-페닐-알칸이라고 한다. 생성물 페닐-알칸 분자당 1급 탄소 원자, 2급 탄소 원자 및 3급 탄소 원자의 수는 고 분해능 멀티펄스 핵자기 공명(NMR) 스펙트럼 편집 및 편광 전달에 의한 비왜곡 증대법(DEPT: distortionless enhancement by polarization transfer)으로 측정할 수 있으며, 이는 미국 매사츄세츠주 빌러리카 매닝 파크에 소재하는 Bruker Instruments, Inc.가 배포한 "High Resolution Multipulse NMR Spectrum Editing and DEPT"라는 표제의 브로셔에 개시되어 있다. Alkylation of phenyl compounds with slightly branched monoolefins results in (m i -alkyl i ) i -n-phenyl-alkanes, wherein the aliphatic alkyl group has 2, 3 or 4 primary carbon atoms per phenyl-alkane molecule Have Preferably, the aliphatic alkyl group has three primary carbon atoms per phenyl-alkane molecule, more preferably one of the three primary carbon atoms is present in a methyl group at one end of the aliphatic alkyl chain and the second Primary carbon atoms are present in the methyl group at the other end of the chain and third primary carbon atoms are present in a single methyl group branch attached to the chain. In general, 0 to 75 mole%, preferably 0 to 50 mole%, of the resulting (m i -alkyl i ) i -n-phenyl-alkane may have two primary carbon atoms per phenyl-alkane molecule. . Typically, 25-100 mole% of the resulting (m i -alkyl i ) i -n-phenyl-alkanes may have three primary carbon atoms per phenyl-alkane molecule. In general, 0-40 mole% of the resulting (m i -alkyl i ) i -n-phenyl-alkanes may have four primary carbon atoms. Thus, (m-methyl) -n-phenyl-alkane having only one methyl group branch is preferred, referred to herein as monomethyl-phenyl-alkane. The number of primary, secondary and tertiary carbon atoms per product phenyl-alkane molecule is determined by distortionless enhancement by high resolution multipulse nuclear magnetic resonance (NMR) spectral editing and polarization transfer. polarization transfer, which is disclosed in a brochure entitled "High Resolution Multipulse NMR Spectrum Editing and DEPT" by Bruker Instruments, Inc., Billinga Manning Park, Massachusetts, USA.

모노올레핀을 이용한 페닐 화합물의 알킬화는 2-페닐-알칸에 대한 선택도가 일반적으로 40∼100, 바람직하게는 60∼100이고 내부 4급 페닐-알칸에 대한 선택도가 일반적으로 10 미만, 바람직하게는 5 미만이다. Alkylation of phenyl compounds with monoolefins has a selectivity to 2-phenyl-alkanes generally between 40 and 100, preferably 60 to 100 and selectivity to internal quaternary phenyl-alkanes generally less than 10, preferably Is less than five.

모노올레핀을 이용한 페닐 화합물의 알킬화는 비4급형 화합물의 4급 탄소 원자를 포함하는 페닐-알칸에 대한 선택도가 10 미만, 바람직하게는 1 미만이다. 그러한 4급 페닐-알칸에 대한 선택도의 적절한 근사값은 다음 수학식을 이용하여 얻을 수 있다.Alkylation of phenyl compounds with monoolefins has a selectivity of less than 10, preferably less than 1, for phenyl-alkanes containing quaternary carbon atoms of non-quaternary compounds. Appropriate approximations of selectivity to such quaternary phenyl-alkanes can be obtained using the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112004043717347-pct00001
Figure 112004043717347-pct00001

상기 식에서, Where

T = 비4급형 화합물의 4급 탄소에 대한 선택도T = selectivity for quaternary carbons of non-quaternary compounds

CQO = 선택적인 알킬화 대역으로 유입되는 4급 탄소 원자를 갖는 모노올레핀 몰수C QO = number of moles of monoolefin with quaternary carbon atoms entering the selective alkylation zone

CO = 선택적 알킬화 대역으로 들어가는 모노올레핀의 몰수C O = number of moles of monoolefin entering the selective alkylation zone

선택적 알킬화 대역으로 유입되는 모노올레핀의 몰 유속과 이전에 언급한 Schulz 등의 변형된 장치 및 방법을 이용하여 CQO 및 CO 값을 측정할 수 있다. 선택도 T는, 모노올레핀이 4급 탄소 원자를 갖는지 여부와 무관하게 선택적 알킬화 대역으로 유입되는 각각의 모노올레핀이 페닐 화합물을 알킬화시키는 확률이 동일하다면 상기 수학식을 이용하여 추정할 수 있다. 제1 근사치로서, 선택적 알킬화 대역으로 유입되는 모노올레핀의 40 중량% 이상이 약간 분지된 모노올레핀 또는 노말 모노올레핀인 경우 이러한 조건에 부합한다.The molar flow rates of the monoolefins entering the selective alkylation zone and modified devices and methods such as Schulz et al., Previously mentioned can be used to determine the C QO and C O values. Selectivity T can be estimated using the above equation if the probability that each monoolefin entering the selective alkylation zone has the same alkylation of the phenyl compound, regardless of whether the monoolefin has a quaternary carbon atom. As a first approximation, this condition is met if at least 40% by weight of the monoolefin entering the selective alkylation zone is a slightly branched monoolefin or normal monoolefin.

페닐 화합물의 모노올레핀에 의한 알킬화는 회분식 방법으로 실시할 수 있으나, 연속법이 바람직하다. 상향류, 하향류 또는 수평류 모드의 충전상 또는 유동상으로서 알킬화 촉매를 이용할 수 있다. 알킬화 대역으로 유입되는 약간 분지된 모노올레핀을 포함하는 탈수소화된 생성물 스트림 및 벤젠은 통상적으로 총 페닐 화합물 : 모노올레핀의 몰비가 2.5:1∼50:1, 더욱 통상적으로는 8:1∼35:1이다. 탈수소화 생성물 스트림의 일부를 알킬화 반응 대역 내 몇몇 분리된 지점으로 공급할 수 있으며, 각 대역에서 페닐 화합물 : 모노올레핀 몰비는 50:1을 초과한다. 그러나, 본 발명의 전술한 변형법에 사용되는 총 벤젠:올레핀 비율은 언급한 범위 내에 있다. 혼합된 총 공급물을 0.3∼6 hr-1의 액체 시간당 공간 속도(LHSV)로 충전상에 통과시킨다. 알킬화 조건은 80℃(176℉)∼225℃(437℉) 범위의 온도를 포함한다. 바람직하게는, 알킬화는 적어도 부분적인 액상에서 일어나며, 바람직하게는 전체 액상 또는 초임계 조건하에 일어난다. 필요 압력은 필수적으로 올레핀, 페닐 화합물 및 온도에 따라 좌우되지만, 통상 1379∼6895 kPa(g) (200-1000 psi(g)), 가장 일반적으로 2069-3448 kPa(g) (300-500 psi(g)) 범위이다. 알킬화 반응은 일반적으로 미반응된 올레핀을 거의 남기지 않으며, 통상적으로 모노올레핀을 기준으로 98% 이상 전환된다.Alkylation of the phenyl compound with the monoolefin can be carried out by a batch method, but a continuous method is preferred. The alkylation catalyst can be used as packed bed or fluidized bed in upflow, downflow or horizontal flow mode. Dehydrogenated product streams and benzene comprising slightly branched monoolefins entering the alkylation zone typically have a molar ratio of total phenyl compound: monoolefins of 2.5: 1 to 50: 1, more typically 8: 1 to 35: 1 A portion of the dehydrogenation product stream can be fed to several separate points in the alkylation reaction zone, with the phenyl compound: monoolefin molar ratio in each zone exceeding 50: 1. However, the total benzene: olefin ratio used in the aforementioned variant of the invention is within the stated range. The total mixed feed is passed through the packed bed at a liquid hourly space velocity (LHSV) of 0.3 to 6 hr −1 . The alkylation conditions include temperatures in the range of 80 ° C. (176 ° F.) to 225 ° C. (437 ° F.). Preferably, the alkylation takes place at least partially in the liquid phase, preferably under the whole liquid phase or supercritical conditions. The required pressure depends essentially on the olefin, the phenyl compound and the temperature, but is usually 1379-6895 kPa (g) (200-1000 psi (g)), most commonly 2069-3448 kPa (g) (300-500 psi ( g)) range. Alkylation reactions generally leave very little unreacted olefins and are typically converted at least 98% based on monoolefins.

전환, 선택도 및 활성 조건을 만족하는 임의의 알킬화 촉매를 사용할 수 있다. 바람직한 알킬화 촉매는 제올라이트 구조 BEA, MOR, MTW, 또는 NES를 포함하는 제올라이트를 포함한다. 그러한 제올라이트는 모르데나이트, ZSM-4, ZSM-12, ZSM-20, 오프레타이트, 그멜리나이트, 베타, NU-87, 및 고타르다이트를 포함한다. 이들 제올라이트 구조형, 용어 "제올라이트 구조형" 및 용어 "이소형 프레임워크 구조"는 문헌[Atlas of Zeolite Structure Types, by W. M. Meier, et al., published on behalf of the Structure Commission of the International Zeolite Association by Elsevier, Boston, Massachusetts, USA, Fourth Revised Edition, 1996]에 정의되어 사용된 대로 본 명세서에서 사용된다. 제올라이트 EU-1 및 NU-87의 연정(intergrowth)인 NU-87 및 NU-85를 사용한 알킬화는 US-A-5,041,402 및 US-A-5,446,234에 각각 개시되어 있다. NES 제올라이트 구조형의 이소형 프레임워크 구조를 갖는 고타르다이트는 문헌[A. Alberti et al., in Eur. J. Mineral., 8, 69-75 (1996), and by E. Galli et al., in Eur. J. Mineral., 8, 687-693 (1996)]에 개시되어 있다. 가장 바람직하게는, 알킬화 촉매는 모르데나이트를 포함한다.Any alkylation catalyst that satisfies the conversion, selectivity and activity conditions can be used. Preferred alkylation catalysts include zeolites comprising zeolite structure BEA, MOR, MTW, or NES. Such zeolites include mordenite, ZSM-4, ZSM-12, ZSM-20, opretite, ghellinith, beta, NU-87, and gotartite. These zeolite structure types, the term "zeolite structure type" and the term "isotype framework structure" are described in Atlas of Zeolite Structure Types , by WM Meier, et al., Published on behalf of the Structure Commission of the International Zeolite Association by Elsevier, Boston, Massachusetts, USA, Fourth Revised Edition, 1996, as used herein. Alkylation with NU-87 and NU-85, which are intergrowths of zeolites EU-1 and NU-87, is disclosed in US-A-5,041,402 and US-A-5,446,234, respectively. Gothardites having an isotype framework structure of NES zeolite structure are described in A. Alberti et al., In Eur. J. Mineral., 8, 69-75 (1996), and by E. Galli et al., In Eur. J. Mineral., 8, 687-693 (1996). Most preferably, the alkylation catalyst comprises mordenite.

본 발명에서 알킬화 촉매로서 유용한 제올라이트는 일반적으로 양이온 부위의 10% 이상이 알칼리 또는 알칼리 토금속 이외의 이온에 의해 점유되어 있다. 그러한 다른 이온으로는 알루미늄, 아연, 구리, 알루미늄 및 바람직하게는 암모늄, 수소, 희토류 또는 이의 조합 등이 있다. 바람직한 구체예에서, 일반적으로 하소시 수소 형태를 산출하는 수소 이온 전구체(예, 암모늄 이온)를 본래 존재하는 이온 대신에 치환하여, 제올라이트를 주로 수소 형으로 전환시킨다. 이러한 교환은 편리하게는, 공지된 이온 교환법을 이용하여 제올라이트를 암모늄 염 용액(예, 염화암모늄)과 접촉시켜 실시한다. 일부 구체예에서, 치환은 수소 이온이 양이온 부위의 50% 이상을 차지하는 제올라이트 물질을 생성한다. 제올라이트의 수소형이 반응을 성공적으로 촉진하지만, 제올라이트는 부분적으로 알칼리 금속 형태로 존재할 수 있다. Zeolites useful as alkylation catalysts in the present invention generally have at least 10% of the cationic moiety occupied by ions other than alkali or alkaline earth metals. Such other ions include aluminum, zinc, copper, aluminum and preferably ammonium, hydrogen, rare earth or combinations thereof. In a preferred embodiment, the zeolite is converted mainly to the hydrogen form by substituting hydrogen ions precursors (eg ammonium ions) which generally yield hydrogen form upon calcination in place of the ions present. This exchange is conveniently carried out by contacting the zeolite with an ammonium salt solution (eg ammonium chloride) using known ion exchange methods. In some embodiments, the substitution produces a zeolitic material in which hydrogen ions make up at least 50% of the cationic moiety. Although the hydrogen form of the zeolite successfully promotes the reaction, the zeolite may be present in part in alkali metal form.

알루미나 추출(탈알루미늄화) 및 하나 이상의 금속 성분, 예컨대 IIIB족 (IUPAC 3), IVB족 (IUPAC 4), VIB족 (IUPAC 6), VIIB족 (IUPAC 7), VIII족 (IUPAC 8-10), 및 IIB족 (IUPAC 12) 금속과의 조합을 비롯한 각종 화학 처리를 제올라이트에 대하여 실시할 수 있다. 일부 경우에, 제올라이트를 공기, 수소 또는 불활성 기체(예, 질소 또는 헬륨) 중에서 열처리, 예컨대 증기 처리 또는 하소 처리할 수 있다. 적절한 증기 처리는 제올라이트를 대기압 이하의 압력 내지 수백 대기압의 압력 하에 0.25∼100 시간 동안 250℃ (482℉) ∼ 1000℃ (1832℉)의 온도에서 5∼100% 증기를 포함하는 대기와 상기 제올라이트를 접촉시키는 것을 포함한다.Alumina extraction (dealuminization) and one or more metal components such as group IIIB (IUPAC 3), group IVB (IUPAC 4), group VIB (IUPAC 6), group VIIB (IUPAC 7), group VIII (IUPAC 8-10) , And various chemical treatments, including combinations with Group IIB (IUPAC 12) metals, can be performed on the zeolites. In some cases, the zeolite may be heat treated, such as steamed or calcined, in air, hydrogen or an inert gas (eg nitrogen or helium). Appropriate steaming is performed by treating the zeolite with an atmosphere comprising 5-100% steam at temperatures between 250 ° C. (482 ° F.) and 1000 ° C. (1832 ° F.) for 0.25-100 hours under pressures below subatmospheric to several hundred atmospheres. Contacting.

공정에 사용된 온도 및 기타 조건에 내성이 있는 매트릭스 물질 또는 결합제는 제올라이트를 포함할 수 있다. 적절한 매트릭스 물질은 합성 물질, 천연 물질 및 무기 물질, 예컨대 점토, 실리카 및/또는 금속 산화물을 포함한다. 제올라이트와 혼합하기 위한 천연 점토는 몬트모릴로나이트 및 카올린류를 포함한다. 전술한 물질 외에, 본 발명에 사용된 제올라이트는 다공성 매트릭스 물질, 예컨대 알루미나, 실리카-알루미나, 실리카-마그네시아, 실리카-지르코니아, 실리카-토리아, 실리카-베릴리아, 실리카-티타니아 및 인산알루미늄뿐 아니라 3원 조합물, 예컨대 실리카-알루니마-토리아, 실리카-알루미나-지르코니아, 실리카-알루미나-마그네시아, 및 실리카-마그네시아-지르코니아와 혼합할 수 있다. 매트릭스 물질의 상대적 비율은 다양할 수 있지만, 제올라이트 중량 함량은 제올라이트 및 매트릭스 물질의 혼합 중량을 기준으로 1∼99 중량%, 통상적으로 5∼80 중량%, 바람직하게는 30∼80 중량%이다. Matrix materials or binders that are resistant to the temperatures and other conditions used in the process may include zeolites. Suitable matrix materials include synthetic, natural and inorganic materials such as clay, silica and / or metal oxides. Natural clays for mixing with zeolites include montmorillonite and kaolins. In addition to the materials described above, the zeolites used in the present invention may be formed from porous matrix materials such as alumina, silica-alumina, silica-magnesia, silica-zirconia, silica-toria, silica-berilia, silica-titania and aluminum phosphate, as well as ternary materials. Combinations such as silica-alumina-toria, silica-alumina-zirconia, silica-alumina-magnesia, and silica-magnesia-zirconia. The relative proportions of the matrix material may vary, but the zeolite weight content is 1 to 99% by weight, typically 5 to 80% by weight, preferably 30 to 80% by weight, based on the mixed weight of the zeolite and the matrix material.

알킬화 촉매 중의 제올라이트는 일반적으로 프레임워크 실리카:알루미나 몰비가 5:1∼100:1이다. 알킬화에 사용하기 위한 모르데나이트는 프레임워크 실리카:알루미나 몰비가 일반적으로 12:1∼90:1, 바람직하게는 12:1∼25:1이다. 용어 "프레임워크 실리카:알루미나 몰비"란 제올라이트 프레임워크에서 Al2O3당 SiO2 의 몰비를 의미한다.Zeolites in alkylation catalysts generally have a framework silica: alumina molar ratio of 5: 1 to 100: 1. Mordenite for use in alkylation generally has a framework silica: alumina molar ratio of 12: 1 to 90: 1, preferably 12: 1 to 25: 1. The term "framework silica: alumina molar ratio" means the molar ratio of SiO 2 per Al 2 O 3 in the zeolite framework.

유기 양이온의 존재 하에 제조된 제올라이트는 알킬화에 대한 촉매적 활성이 충분하지 않을 수 있다. 불충분한 촉매 활성의 원인은 형성액 중 유기 양이온이 결정내 자유 공간을 점유하기 때문인 것으로 생각된다. 불활성 대기 하에 540℃ (1004℉)에서 1시간 동안 가열하고, 암모늄염과 이온 교환시키고, 공기 중 540℃(1004 ℉)에서 하소시키면 그러한 촉매를 활성화시킬 수 있다. 하소 온도가 540℃(1004℉)보다 높으면 촉매 상에서 임의의 암모니아가 분해될 수 있다.Zeolites prepared in the presence of organic cations may not have sufficient catalytic activity for alkylation. It is believed that the cause of insufficient catalytic activity is that organic cations in the forming liquid occupy free space in the crystal. Such catalysts can be activated by heating at 540 ° C. (1004 ° F.) for 1 hour under an inert atmosphere, ion exchange with ammonium salts, and calcining at 540 ° C. (1004 ° F.) in air. If the calcination temperature is higher than 540 ° C. (1004 ° F.), any ammonia may decompose on the catalyst.

알킬화 반응 대역에서는 알킬화 반응 유출물이 생성되며, 이는 생성물 및 재순환가능한 공급 화합물의 회수를 위한 분리 설비로 유입된다. 알킬화 반응 유출물을 벤젠 컬럼으로 통과시켜 알킬화 반응 대역으로 재순환시키기 위한 벤젠을 함유하는 오버헤드 스트림과 페닐-알칸 생성물을 함유하는 하부 스트림을 생성한다. 이 하부 스트림을 파라핀 컬럼에 통과시켜 미반응된 파라핀을 포함하는 오버헤드 스트림과, 알킬화 반응 구간에서 생성된 생성물 페닐-알칸 및 임의의 고분자량 부산물 탄화수소를 포함하는 하부 스트림을 생성한다. 파라핀 컬럼 하부 스트림을 재실행 컬럼에 통과시켜 MAB를 함유하는 오버헤드 페닐-알칸 생성물 스트림과 중합된 올레핀 및 폴리알킬화된 벤젠(중질 알킬레이트)를 함유하는 재실행 컬럼 하부 스트림을 생성한다. 대안적으로, 파라핀 컬럼 하부 스트림 중에 중질 알킬레이트 함량이 충분히 낮으면 재실험 컬럼이 불필요하며, 파라핀 컬럼 하부 스트림은 순 MAB 스트림으로서 회수될 수 있고, 이어서 설폰화되어 MABS를 생성할 수 있다.In the alkylation reaction zone, an alkylation reaction effluent is produced, which enters the separation plant for recovery of the product and the recycleable feed compound. The alkylation reaction effluent is passed through a benzene column to produce an overhead stream containing benzene and a bottom stream containing phenyl-alkane products for recycling to the alkylation reaction zone. This bottoms stream is passed through a paraffin column to produce an overhead stream comprising unreacted paraffins and a bottoms stream comprising the product phenyl-alkanes and any high molecular weight byproduct hydrocarbons produced in the alkylation reaction zone. The paraffin column bottoms stream is passed through a rerun column to produce an overhead phenyl-alkane product stream containing MAB and a rerun column bottoms stream containing polymerized olefins and polyalkylated benzenes (heavy alkylates). Alternatively, a sufficiently low heavy alkylate content in the paraffin column bottoms stream eliminates the need for a retest column, and the paraffin column bottoms stream can be recovered as a net MAB stream and then sulfonated to produce MABS.

본 공정의 몇가지 변형이 가능하다. 선택적 수소화는 탈수소화된 생성물 스트림 중 디올레핀을 목적하는 모노올레핀으로 포화시킬 수 있다. 이 공정은 파라핀의 촉매적 탈수소화 과정에서 형성될 수 있으며 알킬화 구간에서 촉매의 탈활성화, 목적하는 페닐-알칸에 대한 선택성 감소 및 허용가능하지 않은 농도로의 축적을 유발할 수 있는 탈수소화된 생성물 스트림 중에 포함된 유해한 방향족 부산물을 선택적으로 제거할 수 있다. 선택적 제거 대역에서는 추출물 스트림, 탈수소화된 생성물 스트림, 파라핀 컬럼, 탈수소화 구간의 오버헤드 액체 스트림, 또는 존재하는 경우 선택적 디올레핀 수소화 생성 스트림으로부터 방향족 부산물을 취할 수 있다. Several variations of the process are possible. Selective hydrogenation can saturate the diolefin with the desired monoolefin in the dehydrogenated product stream. This process can be formed during the catalytic dehydrogenation of paraffins and dehydrogenated product streams that can lead to deactivation of the catalyst in the alkylation zone, reduced selectivity to the desired phenyl-alkanes and accumulation at unacceptable concentrations. It is possible to selectively remove the harmful aromatic by-products contained in the. The selective removal zone can take aromatic by-products from extract streams, dehydrogenated product streams, paraffin columns, overhead liquid streams in the dehydrogenation section, or, if present, selective diolefin hydrogenation product streams.

이 공정은 C10-13 파라핀의 평균 중량을 갖는 파라핀을 흡착에 의해 분리하여 평균 분지도가 파라핀 분자당 0.25∼1.3 또는 0.4∼1.3 알킬기 분지를 갖는 추출물 파라핀을 생성함으로써 바람직한 MAB 조성물을 형성할 수 있다. 이들 추출물 파라핀은 주로 직쇄 파라핀과 단일분지된 파라핀을 포함하며, 추출물 파라핀의 지방족 알킬쇄 상의 알킬기 분지는 주로 작은 치환기, 예컨대 메틸기 분지, 에틸기 분지 또는 프로필기 분지를 포함한다. 추출물 파라핀을 탈수소화하여 상응하는 모노올레핀을 형성하고, 페닐 화합물을 알킬화하여 페닐-알칸을 형성한다. 생성된 페닐-알칸은, 페닐기가 지방족 알킬기의 2- 및/또는 3-위치에 결합되어 있는 페닐-알칸이 페닐-알칸의 55 중량% 이상을 구성하고, 하나 이상의 4급 탄소 원자를 지방족 알킬기 상에 갖는 페닐-알칸은 페닐-알칸의 20% 미만을 구성하는 특징을 갖는다. This process allows separation of paraffins having an average weight of C 10-13 paraffins by adsorption to produce extractive paraffins having an average branching degree of 0.25-1.3 or 0.4-1.3 alkyl groups per paraffin molecule to form the desired MAB composition. have. These extract paraffins mainly comprise linear paraffins and monobranched paraffins, and the alkyl group branch on the aliphatic alkyl chain of the extract paraffin mainly contains small substituents such as methyl group branch, ethyl group branch or propyl group branch. The extract paraffins are dehydrogenated to form the corresponding monoolefins, and the phenyl compounds are alkylated to form phenyl-alkanes. The resulting phenyl-alkanes consist of at least 55% by weight of the phenyl-alkanes in which the phenyl-alkanes in which the phenyl groups are bonded at the 2- and / or 3-positions of the aliphatic alkyl groups and at least one quaternary carbon atom on the aliphatic alkyl group Phenyl-alkanes possessed by are characterized by constituting less than 20% of phenyl-alkanes.

본 발명의 방법으로 제조한 페닐-알칸의 설폰화는, 문헌[Detergent Manufacture Including Zeolite Builders and Other New Materials, by Marshal Sittig, Noyes Data Corporation, Park Ridge, New Jersey, 1979, and in Volume 56 of "Surfactant Science" series, Marcel Dekker, Inc., New York, NY. 1996]에 공지된 것을 비롯하여, 임의의 공지된 설폰화계와 페닐-알칸 화합물을 접촉시켜 실현할 수 있다. 페닐-알칸 화합물의 설폰화 결과 페닐-알칸 설폰산을 포함하는 설폰화된 생성물을 형성한다. 설폰화 후에, 설폰화된 생성물을 임의의 적절한 알칼리(예, 나트륨, 칼륨, 암모늄, 마그네슘, 칼슘 및 치환된 암모늄 알칼리와 이의 혼합물)로 중화시켜 페닐-알칸 설포네이트를 포함하는 중화 생성물을 형성한다.Sulfonation of phenyl-alkanes prepared by the process of the present invention is described in Detergent Manufacture Including Zeolite Builders and Other New Materials, by Marshal Sittig, Noyes Data Corporation, Park Ridge, New Jersey, 1979, and in Volume 56 of "Surfactant Science "series, Marcel Dekker, Inc., New York, NY. 1996, including those known in the art, can be realized by contacting any known sulfonated system with a phenyl-alkane compound. The sulfonation of the phenyl-alkane compound forms a sulfonated product comprising phenyl-alkane sulfonic acid. After sulfonation, the sulfonated product is neutralized with any suitable alkali (eg, sodium, potassium, ammonium, magnesium, calcium and substituted ammonium alkalis and mixtures thereof) to form a neutralization product comprising phenyl-alkane sulfonate. .

본 발명의 또 다른 구체예에서, 본 발명은 본 명세서 중에 개시되어 있는 공정에 의해 생성된 MAB 조성물의 윤활제로서의 용도에 관한 것이다. 이들 페닐-알칸은 석유 윤활제로서 사용하기 유리하게 하는 점도, 점도의 온도-의존성 및 밀도의 성질을 갖는 것으로 생각된다. 페닐-알칸의 윤활제로서의 용도는, 예컨대 윤활제 설명 및 그 용도에 대해 참고 인용한 문헌[E. R. Booser in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technoloay, Fourth Edition, Volume 15, John Wiley and Sons, New York, New York, USA, 1995, pp. 463-517]에 개시되어 있다. In another embodiment of the invention, the invention relates to the use of a MAB composition as a lubricant produced by the processes disclosed herein. These phenyl-alkanes are believed to have the properties of viscosity, temperature-dependence of viscosity and density which make them advantageous for use as petroleum lubricants. The use of phenyl-alkanes as lubricants is described, for example, in lubricant descriptions and references cited for their use. R. Booser in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technoloay, Fourth Edition, Volume 15, John Wiley and Sons, New York, New York, USA, 1995, pp. 463-517.

또 다른 구체예에서, 본 발명은 본 명세서에 개시된 공정에 의해 생성된 MABS 조성물의 윤활제 첨가제로서의 용도에 관한 것이다. 페닐-알칸 설폰산의 일반염 또는 염기성염의 형태이고 본 명세서에 개시된 바와 같이 형성된 페닐-알칸 설포네이트는 고온에서 작동하는 엔진에서의 침착물을 감소 또는 억제하는 능력을 갖는 것으로 생각된다. 산의 "일반염"이란 용어는 존재하는 산성기(들)의 중화에 필요한 화학양론의 금속을 포함하는 염을 의미하고, "염기성 염"이란 용어는 중화 반응에 필요한 양 이상의 금속을 포함하는 염을 의미한다. 염기성 염 형태의 과량의 금속은 오일 산화 연소 생성물 및 "블로우-바이(blow-by)" 연료 연소 생성물을 중화시킬 수 있는 것으로 생각된다. 페닐-알칸 설포네이트와 이의 윤활제 첨가제, 특히 세제로서의 용도는, 예컨대 전술한 Booser의 문헌[Lubricant Additives, by C. V. Smalheer and R. K. Smith, The Lezius-Hiles Co., Cleveland, Ohio, USA, 1967, pp. 2-3]; R. W. Watson 및 T. F. McDonnell, Jr.의 문헌[Additives-The Right Stuff for Automotive Engine Oils, Fuels and Lubricants Technology :An Overview SP-603, Society of Automotive Engineers, Warrendale, Pennsylvania, USA, October 1984, pp. 17-28]에 개시되어 있다. In another embodiment, the present invention relates to the use of a MABS composition produced by the process disclosed herein as a lubricant additive. Phenyl-alkane sulfonates which are in the form of common or basic salts of phenyl-alkane sulfonic acid and formed as disclosed herein are believed to have the ability to reduce or inhibit deposits in engines operating at high temperatures. The term "common salt" of an acid means a salt comprising a stoichiometric metal necessary for the neutralization of the acidic group (s) present, and the term "basic salt" means a salt comprising at least a metal necessary for the neutralization reaction. Means. It is believed that excess metal in the form of basic salts can neutralize oil oxidative combustion products and "blow-by" fuel combustion products. Phenyl-alkane sulfonates and their lubricant additives, in particular their use as detergents, are described, for example, in Booser, supra, in Lubricant Additives, by CV Smalheer and RK Smith, The Lezius-Hiles Co., Cleveland, Ohio, USA, 1967, pp. 2-3]; RW Watson and TF McDonnell, Jr., Additives-The Right Stuff for Automotive Engine Oils, Fuels and Lubricants Technology: An Overview SP-603 , Society of Automotive Engineers, Warrendale, Pennsylvania, USA, October 1984, pp. 17-28.

도면은 본 발명의 일체형 분리-탈수소화-알킬화 방법에 대한 바람직한 배열을 도시한다. 하기 도면 설명은 본 발명의 공정 플로우에 대한 다른 배열을 배제하려는 것은 아니며, 특허청구범위에 개시된 바와 같이 본 발명을 제한하려는 것은 아니다. The figure shows a preferred arrangement for the integral separation-dehydrogenation-alkylation process of the present invention. The following description of the drawings is not intended to exclude other arrangements for the process flows of the present invention and is not intended to limit the invention as disclosed in the claims.

이하 도면을 참조하면, 라인(12)은 약간 분지된 파라핀, 더욱 고도로 분지된 파라핀, 및 노말(비분지된) 파라핀을 비롯한 C10-13의 혼합물을 포함하는 공급 혼합물을, 노말 파라핀 및/또는 시클로파라핀 및/또는 이소옥탄을 탈착제로서 사용한 흡착 분리 구간(20)에 투입한다. 라인(20)은 더욱 고도로 분지된 파라핀 및 시클로파라핀 또는 이소옥탄을 포함하는 라피네이트 스트림을 흡착 분리 대역(20)에서 라피네이트 컬럼(30)으로 통과시킨다. 라피네이트 컬럼(30)의 조건하에서 탈착제 물질을 포함하는 오버헤드 스트림(32) 및 더욱 고도로 분지된 파라핀을 포함하는 라인(28)의 하부 스트림을 형성한다. 라인(34)은 약간 분지된 파라핀, 노말 파라핀 및 탈착제 물질을 포함하는 추출물 스트림을 흡착 분리 대역(20)에서 추출 컬럼(40)으로 통과시킨다. 추출 컬럼(40)에서 라인(46)으로 흡착제 물질을 회수한다. 합해진 라인(32 및 46)의 오버헤드 스트림은 탈착제를 라인(44)을 통해 재순환시킨다. 추출 컬럼(40)도 라인(52)에서 약간 분지된 파라핀 및 노말 파라핀을 포함하는 하부 스트림을 생성한다.Referring to the drawings below, line 12 shows a feed mixture comprising a mixture of C 10-13 , including slightly branched paraffins, more highly branched paraffins, and normal (unbranched) paraffins, normal paraffins and / or Cycloparaffin and / or isooctane are introduced into the adsorption separation section 20 using the desorbent. Line 20 passes a raffinate stream comprising more highly branched paraffins and cycloparaffins or isooctane from the adsorptive separation zone 20 to the raffinate column 30. Under the conditions of the raffinate column 30, an overhead stream 32 comprising desorbent material and a bottom stream of line 28 comprising more highly branched paraffins are formed. Line 34 passes an extract stream comprising slightly branched paraffin, normal paraffin and desorbent material from adsorptive separation zone 20 to extraction column 40. Adsorbent material is withdrawn from extraction column 40 to line 46. The overhead stream of the combined lines 32 and 46 recycles the desorbent through the line 44. Extraction column 40 also produces a bottoms stream comprising slightly branched paraffins and normal paraffins in line 52.

라인(52)은 추출 컬럼(40)으로부터 나온 하부 스트림과 라인(82)으로부터 나온 재순환된 수소를 혼합하여 라인(56)을 통해 흐르는 파라핀과 수소의 혼합물을 형성한다. 간접식 열 교환기(58)는 라인(56)의 내용물을 가열하고, 이는 라인(62)을 통해 점화된 가열기(60)로 통과한다. 라인(64)은 가열된 스트림을 탈수소화 반응기(70)로 이송한다. 탈수소화 반응기(70)에서는 파라핀을 상응하는 올레핀으로 유의적으로 전환시키는 조건하에 탈수소화 촉매와 파라핀을 접촉시킨다. 라인(66 및 68)은 수소, 파라핀, 약간 분지된 모노올레핀을 비롯한 모노올레핀, 디올레핀, C9-마이너스 탄화수소 및 방향족 탄화수소의 혼합물을 포함하는 탈수소화 반응기 유출물 스트림을 열 교환기(58 및 72)에 직렬로 통과시켜 냉각시킨다. 이러한 냉각으로 실질적으로 모든 C4-플러스 탄화수소를 액상 스트림으로 응축시키고 잔류하는 수소 농축 증기로부터 액상 스트림을 분리한다. 라인(74)은 탈수소화 반응기 유출물을 증-액 분리 용기(80)에 통과시키고, 여기서 라인(76)을 통해 배출되는 수소 농축 증기상 스트림과 라인(84)을 통해 배출되는 탈수소화 생성 스트림으로 분리된다. 라인(76)은 재순환 수소를 라인(82)에 공급하고, 라인(78)에서는 순 수소 생성물 스트림을 회수한다.Line 52 mixes the bottom stream from extraction column 40 and recycled hydrogen from line 82 to form a mixture of paraffins and hydrogen flowing through line 56. Indirect heat exchanger 58 heats the contents of line 56, which passes through line 62 to ignited heater 60. Line 64 conveys the heated stream to dehydrogenation reactor 70. The dehydrogenation reactor 70 is brought into contact with the dehydrogenation catalyst and paraffin under conditions that significantly convert paraffins to the corresponding olefins. Lines 66 and 68 show a dehydrogenation reactor effluent stream comprising a mixture of monoolefins, diolefins, C 9 -minus hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, including hydrogen, paraffins, slightly branched monoolefins, and heat exchangers 58 and 72. Pass through in series) to cool. This cooling condenses substantially all C 4 -plus hydrocarbons into the liquid stream and separates the liquid stream from the remaining hydrogen concentrated vapors. Line 74 passes the dehydrogenation reactor effluent through the distillate-separation vessel 80 where the hydrogen concentrated vapor phase stream exiting through line 76 and the dehydrogenation product stream exiting through line 84 Separated by. Line 76 feeds recycle hydrogen to line 82 and recovers the net hydrogen product stream in line 78.

노말 파라핀, 약간 분지된 파라핀, 노말 모노올레핀, 약간 분지된 모노올레핀, C9-마이너스 탄화수소, 디올레핀, 방향족 부산물 및 일부 용해된 수소를 함유하는 라인(84)은 분리 용기(80)의 하부에서 선택적 수소화 반응기(86)로 통과한다. 선택적 수소화 반응기(86)에서는 디올레핀의 상당량을 상응하는 모노올레핀으로 전환시키는 조건하에 탈수소화된 생성물 스트림을 선택적 수소화 촉매와 접촉시키고, 탈수소화된 생성물 스트림 중에 용해된 수소 및/또는 전환을 위한 추가의 구성 수소(도시되지 않음)를 사용한다. 라인(88)은 수소, 노말 파라핀, 약간 분지된 파라핀, 노말 모노올레핀, 약간 분지된 모노올레핀, C9-마이너스 탄화수소 및 방향족 부산물 탄화수소의 혼합물을 포함하는 선택적 수소화 반응기 유출물 스트림을 스트립핑 컬럼(90)으로 이송한다. 스트립핑 컬럼(90)에서는 부산물로서 탈수소화 반응기에서 생성된 C9-마이너스 탄화수소를 포함하는 순 오버헤드 스트림을 라인(94)으로 회수하며, 임의의 잔존하는 용해된 수소는 공정으로부터 분리된 순 오버헤드 스트림에 농축된 최종 생성물로부터 분리한다. Line 84 containing normal paraffins, slightly branched paraffins, normal monoolefins, slightly branched monoolefins, C 9 -minus hydrocarbons, diolefins, aromatic by-products and some dissolved hydrogen, is provided at the bottom of separation vessel 80. Pass to the selective hydrogenation reactor 86. In the selective hydrogenation reactor 86, a dehydrogenated product stream is contacted with a selective hydrogenation catalyst under conditions which convert a significant amount of diolefin to the corresponding monoolefin, and further for hydrogen and / or conversion dissolved in the dehydrogenated product stream. The constituent hydrogen of (not shown) is used. Line 88 is a stripping column of a selective hydrogenation reactor effluent stream comprising a mixture of hydrogen, normal paraffin, slightly branched paraffin, normal monoolefin, slightly branched monoolefin, C 9 minus hydrocarbon and aromatic byproduct hydrocarbon. 90). Stripping column 90 recovers a net overhead stream comprising C 9 -minus hydrocarbons produced in the dehydrogenation reactor as a by-product to line 94 and any remaining dissolved hydrogen is net over separated from the process. Separate from the final product concentrated in the head stream.

라인(96)은 스트립핑 컬럼(90)으로부터, 방향족 부산물을 제거하기 위해 흡착제와 유출물이 접촉하는 방향족 제거 대역(100)으로 잔여 C10-플러스 탄화수소를 통과시킨다. 라인(98)은, 노말 파라핀, 약간 분지된 파라핀, 노말 모노올레핀 및 약간 분지된 모노올레핀의 혼합물을 포함하고 스트립핑 유출물 스트림과 비교하여 방향족 부산물의 농도가 크게 감소된 유출물을 방향족 제거 대역(100)으로부터 이송한다. 라인(112)을 통해 벤젠을 첨가한 후에, 라인(102)은 혼합물을 알킬화 반응기(104)에 통과시키고, 이 때 혼합물을 알킬화 촉진 조건하에 알킬화 촉매와 접촉시켜 페닐-알칸을 생성한다. Line 96 passes the remaining C 10 -plus hydrocarbons from stripping column 90 into the aromatic removal zone 100 where the adsorbent and effluent contact to remove aromatic by-products. Line 98 comprises a mixture of normal paraffins, slightly branched paraffins, normal monoolefins and slightly branched monoolefins, and the aromatics removal zone for the effluent with a significantly reduced concentration of aromatic by-products as compared to the stripping effluent stream. Transfer from (100). After adding benzene through line 112, line 102 passes the mixture through an alkylation reactor 104, wherein the mixture is contacted with an alkylation catalyst under alkylation promoting conditions to produce phenyl-alkanes.

라인(106)은 알킬화 반응기 유출물 스트림을 벤젠 분별증류 컬럼(110)으로 이송한다. 이 스트림은 벤젠, 노말 파라핀, 약간 분지된 파라핀 및 MAB를 포함한 다. 페닐-알칸은 페닐부 외에 1급 탄소 원자가 1 또는 2개이거나, 또는 1급 탄소 원자가 2, 3 또는 4개이고 4급형 화합물을 제외한 4급 탄소 원자가 없는 하나의 지방족 알킬부를 갖는 MAB를 특징으로 한다. 컬럼(110)은 벤젠 및 가능하게는 경질 기체를 포함하는 오버헤드 스트림과 하부 스트림으로 유출물을 분리한다. 라인(107)은 라인(107)의 오버헤드 스트림과 라인(109)로부터 나온 구성 벤젠을 라인(108)로 조합하고, 조합된 스트림을 분리기 드럼(120)으로 통과시킨다. 라인(114)에서는 임의의 비응축 경질 기체를 드럼(120)으로부터 제거하는 반면, 라인(116)에서는 환류로서 응축된 액체를 라인(118)을 통해 컬럼(110)에 공급하고 재순환용 벤젠은 라인(112)으로 공급한다. 라인(122)은 나머지 알킬화 유출물 스트림을 컬럼(110)으로부터 파라핀 컬럼(124)으로 이송하고, 상기 파라핀 컬럼으로부터 라인(48)을 통해 파라핀과 일반적으로 0.3 중량% 미만의 모노올레핀의 혼합물을 포함하는 오버헤드 스트림을 배출한다. 라인(126)은 페닐-알칸 및 중질 알킬레이트 부산물을 함유하는 파라핀 컬럼 하부 스트림을 재실행 컬럼(130)으로 이송하여, 여기서 중질 알킬레이트를 포함하는 하부 스트림(132)과 페닐-알칸 화합물을 함유하는 오버헤드 알킬레이트 생성물 스트림(128)으로 파라핀 컬럼 하부 스트림을 분리한다. 오버헤드 알킬레이트 생성물 스트림(128) 중 페닐-알칸 화합물의 설폰화는 페닐-알칸 설폰산을 생성하며, 이를 중화시킬 수 있다.Line 106 conveys the alkylation reactor effluent stream to benzene fractionation column 110. This stream contains benzene, normal paraffin, slightly branched paraffin and MAB. Phenyl-alkanes are characterized by MABs, in addition to the phenyl moiety, having one or two primary carbon atoms, or two, three or four primary carbon atoms and one aliphatic alkyl moiety except for quaternary compounds. Column 110 separates the effluent into an overheads stream and a bottoms stream comprising benzene and possibly light gases. Line 107 combines the overhead stream of line 107 with constituent benzene from line 109 into line 108 and passes the combined stream to separator drum 120. Line 114 removes any non-condensed light gas from drum 120, while line 116 feeds condensed liquid as reflux to column 110 via line 118 and recycles benzene to line Supply to 112. Line 122 transfers the remaining alkylation effluent stream from column 110 to paraffin column 124, from the paraffin column through line 48, comprising a mixture of paraffins and generally less than 0.3 wt% monoolefins. To exhaust the overhead stream. Line 126 transfers the paraffin column bottoms stream containing phenyl-alkane and heavy alkylate by-products to redo column 130 where the bottom stream 132 containing heavy alkylates and the phenyl-alkane compound are contained. The overhead alkylate product stream 128 separates the paraffin column bottoms stream. Sulfonation of the phenyl-alkane compound in the overhead alkylate product stream 128 produces phenyl-alkane sulfonic acid, which may neutralize it.

실시예 1Example 1

"펄스 테스트" 절차는 특정 공급 혼합물에 대한 흡착제와 탈착제 물질을 시 험하여 흡착능, 선택도, 분할능 및 흡착제의 교환 속도를 측정하는 것이다. 기본적인 펄스 테스트 장치는 챔버의 대향 말단에 입구와 출구를 갖는 약 70 cc 부피의 관형 흡착제 챔버로 구성된다. 이 챔버 내부에는 온도 조절 수단이 있고 압력 조절 장치가 일정한 소정압으로 챔버를 유지한다. 정량 및 정성 분석 장치, 예컨대 굴절계, 편광계 및 크로마토그래피를 챔버의 출구 라인에 부가하여, 흡착제 챔버로부터 배출되는 유출물 스트림 중 하나 이상의 성분을 정량적 검출하거나 및/또는 정성적으로 측정한다. 흡착제 챔버를 통해 탈착제 물질을 통과시켜 흡착제를 특정 탈착제 물질과 평형이 되도록 충전시키고, 때로는 탈착제 중에서 희석된, 공급 혼합물 펄스를 1 분 이상 동안 주입한 다음, 공급 혼합물 성분을 액체-고체 크로마토그래피 조작으로서 유출시키는 탈착제 흐름을 다시 시작함으로써 펄스 테스트를 개시한다. 유출물은 스트림 상에서 분석할 수 있으며/또는 유출물 분획을 수거하고 나중에 별도로 분석하여 유출물의 양에 대한 성분 농도로서 상응하는 성분 피크의 포락선의 자취를 플롯한다. The "pulse test" procedure involves testing the adsorbent and desorbent material for a particular feed mixture to determine the adsorption capacity, selectivity, partitioning capacity and exchange rate of the adsorbent. The basic pulse test apparatus consists of a tubular adsorbent chamber of about 70 cc volume having an inlet and an outlet at opposite ends of the chamber. Inside the chamber there is a temperature regulating means and the pressure regulating device maintains the chamber at a constant predetermined pressure. Quantitative and qualitative analysis devices such as refractometers, polarimeters and chromatography are added to the outlet line of the chamber to quantitatively detect and / or qualitatively measure one or more components of the effluent stream exiting the adsorbent chamber. The desorbent material is passed through the adsorbent chamber to fill the adsorbent in equilibrium with the particular desorbent material, injecting a feed mixture pulse, sometimes diluted in the desorbent, for at least 1 minute, and then feeding the feed mixture components to liquid-solid chromatography The pulse test is initiated by restarting the desorbent flow which flows out as a graphics operation. The effluent may be analyzed on the stream and / or the effluent fractions are collected and later analyzed separately to plot the trace of the envelope of the corresponding component peak as component concentration against the amount of effluent.

펄스 테스트로부터 유도된 정보로부터, 흡착제/탈착제 시스템 성능을 보통 추출물 또는 라피네이트 성분에 대한 보유 부피, 한 성분의 다른 성분에 대한 선택도, 단계 시간(stage time), 성분들 사이의 분할능, 탈착제에 의한 추출물 성분의 탈착 속도로서 등급화할 수 있다. 추출물 또는 라피네이트 성분의 피크 포락선의 중심과 미량 성분의 피크 포락선 또는 일부 다른 공지된 기준점 사이의 거리는 피크 포락선 사이의 거리에 상응하는 간격의 시간 동안 펌핑된 탈착제의 부피(cm3)로 추출물 또는 라피네이트의 보유 부피를 결정한다.From the information derived from the pulse test, the adsorbent / desorbent system performance is usually determined by the retention volume for the extract or raffinate component, the selectivity for one component to another, the stage time, the splitability between the components, It can be graded as the rate of desorption of the extract component by the desorbent. The distance between the center of the peak envelope of the extract or raffinate component and the peak envelope of the trace component or some other known reference point is the extract or the volume of the desorbent pumped during the interval of time corresponding to the distance between the peak envelopes (cm 3 ). Determine the retention volume of the raffinate.

표 1은 몇몇 공급 혼합물에 대한 각종 탈착제 및 조건을 평가하기 위해 실시된 소규모 "펄스 테스트"의 결과와 변수를 제시한다. 라피네이트 A 및 B로 표시된 물질은 C10-14 탄화수소 분획으로부터 노말 파라핀을 회수하는 시판용 흡착제 분리 유닛의 라피네이트 스트림이다. 표 1에서 탈착제 컬럼은 각주에 표시한 탈착제 각 성분의 부피%를 나타낸다. Table 1 presents the results and parameters of a small “pulse test” conducted to evaluate various desorbents and conditions for several feed mixtures. The material labeled Raffinate A and B is the raffinate stream of a commercial adsorbent separation unit that recovers normal paraffins from the C 10-14 hydrocarbon fraction. The desorbent column in Table 1 represents the volume percentage of each desorbent component shown in the footnote.

실행 번호Running number 공급 혼합물Feed mixture 온도(℃)Temperature (℃) 탈착제* Desorbent * 9577-779577-77 라피네이트 ARaffinate A 150150 50 C5/50 N650 C5 / 50 N6 9577-859577-85 라피네이트 ARaffinate A 100100 50 C5/50 N650 C5 / 50 N6 9937-019937-01 라피네이트 ARaffinate A 150150 100 C6100 C6 9937-069937-06 라피네이트 ARaffinate A 150150 70 C6/30 N670 C6 / 30 N6 9937-179937-17 라피네이트 ARaffinate A 150150 50 C6/50 N650 C6 / 50 N6 9937-259937-25 라피네이트 BRaffinate B 150150 50 C6/50 N650 C6 / 50 N6 9953-069953-06 등유Kerosene 150150 50 C6/50 N650 C6 / 50 N6 *C5는 시클로펜탄을 의미한다.
C6은 시클로헥산을 의미한다.
N6은 n-헥산을 의미한다.
* C 5 means cyclopentane.
C 6 means cyclohexane.
N 6 means n-hexane.

모든 테스트에서는 80% 실리카라이트 및 20% 실리카 결합제로 구성된 흡착제와 흡착제 부피가 70 ㎖인 크로마토그래피 컬럼을 사용하였다. 컬럼을 통한 유속은 1.21 cc/분이었다. All tests used an adsorbent consisting of 80% silicalite and 20% silica binder and a chromatography column with an adsorbent volume of 70 ml. The flow rate through the column was 1.21 cc / min.

공급 혼합물 펄스 내에 매우 많은 수의 상이한 화합물이 있다는 점과 단순한 펄스 테스트 절차의 고유한 제약을 고려하여, 매 2분마다 유출물의 분획을 수거하고 각 분획을 분석하여 분리 유효성을 결정하였다. 초기 분획은 고 농도의 탈착제를 포함하였지만, 이후 더욱 고도로 분지된 비노말 탄화수소를 고 농도로 포함하는 분획이 뒤따랐다. 1급 탄소 원자가 3개만 있는 목적하는 비환형 탄화수소(즉, 모노메틸 탄화수소)는 펄스 끝부분에서 수거되는 분획에 농출되는 경향이 있다. 표 2에는 실행 번호 9937-06의 몇몇 상이한 분획에 존재하는 1급 탄소 원자를 3개만 포함하는 비환형 파라핀(즉, 모노메틸 파라핀)의 농도(중량%)가 제시되어 있다. Taking into account the very large number of different compounds in the feed mixture pulses and the inherent limitations of a simple pulse test procedure, fractions of the effluent were collected every 2 minutes and each fraction analyzed to determine separation effectiveness. The initial fraction contained a high concentration of desorbent, but was followed by a fraction containing a higher concentration of more branched non-normal hydrocarbons. Desired acyclic hydrocarbons (ie monomethyl hydrocarbons) with only three primary carbon atoms tend to concentrate in the fraction collected at the end of the pulse. Table 2 shows the concentrations (% by weight) of acyclic paraffins (ie monomethyl paraffins) containing only three primary carbon atoms present in several different fractions of run number 9937-06.

분획 번호Fraction number 1급 탄소 원자를 3개만 포함하는 아크릴산 파라핀(%)Acrylic paraffin containing only 1 primary carbon atom (%) 1818 3434 1919 4848 2020 6060 2222 5555 2424 6060 2626 7777 2828 7777 3232 7979 3838 9696

실행 번호 9937-06은 분획 번호 19 내지 100으로서 수거된 액체를 합하였다. 분석 결과, 합해진 액체가 탈착제를 함유하지 않은 것을 기준으로 했을 때 상이한 구조를 갖는 화합물 종류를 표 3에 제시된 바와 같은 중량%로 포함한다는 것을 발견하였다. Run numbers 9937-06 combined the collected liquid as fractions 19-100. As a result of the analysis, it was found that the compound liquids having different structures included in weight percent as shown in Table 3 based on that the combined liquid contained no desorbent.

1급 탄소 원자를 3개만 갖는 비환형 파라핀(모노메틸 분지됨)Acyclic paraffin with only three primary carbon atoms (monomethyl branched) 64%64% 1급 탄소 원자를 4개만 갖는 비환형 파라핀(디메틸 분지됨)Acyclic paraffin with only 4 primary carbon atoms (dimethyl branched) 2.7%2.7% 1급 탄소 원자를 2개만 갖는 비환형 파라핀(노말 파라핀)Acyclic paraffins with only two primary carbon atoms (normal paraffins) 4.6%4.6% 방향족Aromatic 4.1%4.1% 나프텐Naphthenes 13.9%13.9% 불명Unknown 10.7%10.7%

실행 번호 9937-17에서는 분획 번호 23 내지 50으로서 수거된 액체를 합하였 다. 분석 결과 액체가 상이한 구조를 갖는 화합물 종류를 표 4에 제시된 바와 같은 중량%로 포함한다는 것을 발견하였다. In run numbers 9937-17 the collected liquids as fractions 23 to 50 were combined. The analysis found that the liquid contained compound types with different structures in weight percent as shown in Table 4.

1급 탄소 원자를 3개만 갖는 비환형 파라핀(모노메틸 분지됨)Acyclic paraffin with only three primary carbon atoms (monomethyl branched) 77%77% 1급 탄소 원자를 4개만 갖는 비환형 파라핀(디메틸 분지됨)Acyclic paraffin with only 4 primary carbon atoms (dimethyl branched) 0.1%0.1% 1급 탄소 원자를 2개만 갖는 비환형 파라핀(노말 파라핀)Acyclic paraffins with only two primary carbon atoms (normal paraffins) 9.6%9.6% 방향족Aromatic 4.1%4.1% 나프텐Naphthenes 3.8%3.8% 불명Unknown 4.8%4.8%

실행 9953-6의 분획 23 내지 48로부터 얻은 액체를 합하여 형성한 샘플 분석 결과, 1급 탄소 원자를 3개만 갖는 비환형 파라핀(즉, 모노메틸 분지된 화합물) 67% 및 1급 탄소 원자를 2개만 갖는 비환형 파라핀 9.3% (즉, 노말 파라핀)를 포함하는 것으로 밝혀졌다. Sample analysis formed by combining the liquids obtained from fractions 23 to 48 of run 9953-6 showed 67% of acyclic paraffins (ie monomethyl branched compounds) having only three primary carbon atoms and only two primary carbon atoms. It was found to have acyclic paraffin having 9.3% (ie, normal paraffin).

공업적 분리시 보통 목적으로 하는 성능과 이 데이타를 비교하는 데 있어서, 흡착제 조성, 탈착제 조성 및 작동 조걱을 최적화하여 더욱 양호한 선택도를 얻을 것이라는 인식이 필요하다. 모의 이동상(SMB) 방법 또는 양호한 회분식 분리법을 사용하여 공정 성능을 개선시킨다.In comparing this data with the performance desired for industrial separation, it is necessary to recognize that optimizing the adsorbent composition, the desorbent composition and the working rod will yield better selectivity. The simulated mobile phase (SMB) method or good batch separation method is used to improve process performance.

실시예 2Example 2

본 실시예에서는 C10의 순수한 성분의 대표적 혼합물에 대해 C8 이소파라핀의 프리-펄스(pre-pulse)를 사용하여 펄스 테스트 절차를 실시하였다. 테스트에서는 3,3,5-트리메틸헵탄, 2,6-디메틸옥탄, 2-메틸노난, n-데칸, 및 1,3,5-트리메틸벤젠 동량을 포함하는 공급 혼합물을, 온도가 120℃(248℉)로 유지되는 70 cc 부피의 펄스 테스트 컬럼 중에서 사용하였다. 컬럼을 통과하는 유속은 1.1 cc/분이었다. 테스트에서는 실리카라이트 흡착제와 탈착제로서 n-헵탄과 이소옥탄의 70/30 부피% 혼합물을 사용하였다. 테스트에서는 40 ㎖ 이소옥탄의 프리-펄스를 공급 혼합물 주입 직전에 테스트 루프에 넣었다. In this example, a pulse test procedure was performed using a pre-pulse of C 8 isoparaffin on a representative mixture of pure components of C 10 . In the test, a feed mixture comprising 3,3,5-trimethylheptane, 2,6-dimethyloctane, 2-methylnonane, n-decane, and the same amount of 1,3,5-trimethylbenzene was tested at a temperature of 120 ° C (248). In a 70 cc volume pulse test column maintained at < RTI ID = 0.0 > The flow rate through the column was 1.1 cc / min. The test used a 70/30% by volume mixture of n-heptane and isooctane as silicalite adsorbent and desorbent. In the test, 40 ml of isooctane pre-pulse was placed in the test loop immediately before feed mixture injection.

도 2는 수거된 유출물의 부피로 측정시 성분의 상대적 농도를 시간에 대해 플롯한 결과를 그래프로 나타낸다. 도 2는 한편으로는 모노메틸 파라핀과 노말 파라핀 사이의 유용한 분리를, 다른 한편으로는 디메틸 파라핀과 트리메틸 파라핀의 유용한 분리를 도시한다. 프리-펄스를 이용하면 유출물 중 모노메틸 파라핀 밴드의 분리를 개선시킬 것으로 생각되지만, 프리펄스의 부재하에서도 탈착제 중 이소옥탄의 존재로 인해 모노메틸 파라핀의 유용한 분리 밴드가 형성된다.2 graphically shows the results of plotting the relative concentrations of components over time as measured by the volume of effluent collected. 2 shows useful separation between monomethyl paraffin and normal paraffin on the one hand and useful separation of dimethyl paraffin and trimethyl paraffin on the other hand. The use of pre-pulse is thought to improve the separation of the monomethyl paraffin band in the effluent, but in the absence of prepulse the presence of isooctane in the desorbent results in the formation of a useful separation band of monomethyl paraffin.

실시예 3Example 3

올레핀 스트림을 사용하였다. An olefin stream was used.                 

올레핀 스트림의 조성Composition of the Olefin Stream 올레핀 성분Olefin component 함량(중량%)Content (% by weight) 경질1 Hard 1 0.640.64 직쇄 올레핀2 Straight chain olefins 2 30.1130.11 6-메틸 운데센6-methyl undecene 7.667.66 5-메틸 운데센5-methyl undecene 15.3315.33 4-메틸 운데센4-methyl undecene 11.8211.82 3-메틸 운데센3-methyl undecene 12.9512.95 2-메틸 운데센2-methyl undecene 8.878.87 기타 알킬 올레핀3 Other Alkyl Olefin 3 9.059.05 중질4 Heavy 4 3.533.53 합계Sum 100100 1 경질 성분은 12개 이하의 탄소 원자를 갖는 올레핀을 포함한다.
2 직쇄 올레핀은 C12 직쇄 올레핀을 포함한다.
3 기타 알킬 올레핀은 디메틸, 트리메틸 및 기타 C12 올레핀을 포함한다.
4 중질 성분은 C12 올레핀 이량체 및 삼량체를 포함한다.
One hard component includes olefins having up to 12 carbon atoms.
2 straight chain olefins include C 12 linear olefins.
3 Other alkyl olefins include dimethyl, trimethyl and other C 12 olefins.
The four heavy components include C 12 olefin dimers and trimers.

모노메틸 C12 올레핀의 블랜드를 포함하고, 표 5에 제시된 조성을 갖는 올레핀 스트림과 벤젠의 혼합물은, 93.3 중량% 벤젠과 6.7 중량% 올레핀 스트림으로 구성된 조합 스트림을 형성하며, 이것은 올레핀당 벤젠의 30:1 몰비에 상응한다. 내경이 0.875 in(22.2 mm)인 실린더형 반응기에 SiO2/Al2O3가 18인 모르데나이트의 수소형으로부터 제조된 모르데나이트-알루미나 압출된 촉매 75 cc(53.0 g)를 투입하였다.A mixture of benzene streams and benzenes comprising a blend of monomethyl C 12 olefins and having the compositions shown in Table 5 forms a combined stream consisting of 93.3 wt% benzene and 6.7 wt% olefins stream, which comprises 30: of benzene per olefin: Corresponds to 1 molar ratio. Into a cylindrical reactor having an internal diameter of 0.875 in (22.2 mm) was charged 75 cc (53.0 g) of a mordenite-alumina extruded catalyst prepared from a hydrogen type of mordenite having SiO 2 / Al 2 O 3 of 18.

합해진 스트림을 반응기에 통과시키고 2.0 hr-1의 LHSV, 500 psi(g) (3447 kPa(g))의 총 압력 및 125℃ (257℉)의 반응기 입구 온도에서 압출물을 접촉시켰다. 이들 조건하에 반응기를 24시간 동안 라인 아웃시킨 후, 다음 6 시간 동안 선택적 액체 생성물을 수거하였다.The combined streams were passed through a reactor and contacted the extrudate at a LHSV of 2.0 hr −1 , a total pressure of 500 psi (g) (3447 kPa (g)) and a reactor inlet temperature of 125 ° C. (257 ° F.). The reactor was lined out for 24 hours under these conditions and then the optional liquid product was collected for the next 6 hours.

선택적 액체 생성물을 13C 핵 자기 공명(NMR)으로 분석하여 2-페닐-알칸 및 최종 4급 페닐-알칸에 대한 선택도를 결정하였다. NMR 분석법은 통상적으로 페닐-알칸 혼합물 샘플 0.5 g을 무수 중수소화된 클로로포름으로 1.5 g으로 희석하고, 5 mm NMR 관에서 희석된 페닐-알칸 혼합물의 0.3 ㎖ 분액을 중수소화된 클로로포름 중 0.1 M 크롬(III) 아세틸아세토네이트 0.3 ㎖와 혼합하고, 소량의 테트라메틸실란(TMS)을 혼합물에 0.0 ppm 화학 이동 기준물로서 첨가하고, 미국 매사츄세츠주 빌러리카에 소재하는 Bruker Instruments, Inc.에서 입수가능한 Bruker ACP-300 FT-NMR 분광분석기에서, 스윕(sweep) 폭이 22727 Hz(301.1 ppm)인 5 mm QNP 프로브에서 자기장 강도 7.05 테슬러 또는 75.469 MHz하에 탄소 스펙트럼을 실시하여 65000 데이타점을 수집하였다. gated on-acquisition 1H 분리(inverse gated decoupling)를 이용하여 정량적 탄소 스펙트럼을 얻는다. 정량적 13C 스펙트럼은 7.99 μ초(90°) 펄스, 1.442초 획득 시간, 펄스 사이의 5초 딜레이, 복합 펄스 분리(CPD)를 이용하는, 펄스 폭이 105 μ초(90°)인 18H의 분리기 전원 및 적어도 2880 스캔에서 실행한다. 스캔의 수는 상기 언급한 0.5 g 샘플을 취하기 전에 벤젠이 액체 생성물로부터 스트립핑되는 지의 여부에 따라 달라진다. Bruker PC 소프트웨어 WINNMR-1D, 버젼 6.0을 이용하여 데이타 처리를 실시하고, 데이타 스캐닝한다. 데이타 처리 과정에서, 1 Hz의 선 광역화를 데이타에 적용한다. 152∼142 ppm 범위의 특정 피크를 적분한다. 표 6은 페닐-알칸 이성체 중 벤질 탄소의 화학적 이동을 나타내는 13C NMR 피크를 나타낸다. 용어 "벤질계 탄소"란 지방족 알킬기에 결합된 페닐기 고리 중의 탄소를 의미한다.Selective liquid products were analyzed by 13 C nuclear magnetic resonance (NMR) to determine selectivity for 2-phenyl-alkanes and final quaternary phenyl-alkanes. NMR assays typically dilute 0.5 g of a sample of phenyl-alkane mixture to 1.5 g with anhydrous deuterated chloroform, and 0.3 ml aliquots of the diluted phenyl-alkane mixture in a 5 mm NMR tube were diluted with 0.1 M chromium in deuterated chloroform. III) Mix with 0.3 ml of acetylacetonate, add a small amount of tetramethylsilane (TMS) to the mixture as a 0.0 ppm chemical transfer reference, available from Bruker Instruments, Inc., Billerica, Mass. In a Bruker ACP-300 FT-NMR spectrometer, 65000 data points were collected by conducting carbon spectra under magnetic field strength 7.05 Tesla or 75.469 MHz in a 5 mm QNP probe with a sweep width of 22727 Hz (301.1 ppm). Quantitative carbon spectra are obtained using gated on-acquisition 1 H separation (inverse gated decoupling). The quantitative 13 C spectrum is an 18H separator power supply with 105 μsec (90 °) pulse width, using 7.99 μsec (90 °) pulses, 1.442 sec acquisition time, 5 second delay between pulses, and compound pulse separation (CPD). And run at least 2880 scans. The number of scans depends on whether benzene is stripped from the liquid product before taking the 0.5 g sample mentioned above. Data processing is performed using Bruker PC software WINNMR-1D, version 6.0 and data scanning. In the course of data processing, 1 Hz line widening is applied to the data. Integrate specific peaks in the range of 152 to 142 ppm. Table 6 shows 13 C NMR peaks showing the chemical shift of benzyl carbon in the phenyl-alkane isomer. The term "benzyl-based carbon" means carbon in the phenyl group ring bonded to an aliphatic alkyl group.

13C NMR 피크 확인 13 C NMR peak identification 벤질계 탄소의 화학적 이동(ppm)Chemical shift of benzyl carbon (ppm) 페닐-알칸 이성체Phenyl-alkane Isomers 4급형 화합물1 Quaternary Compound 1 149.6149.6 2-메틸-2-페닐2-methyl-2-phenyl 말단end 148.3148.3 4-메틸-2-페닐4-methyl-2-phenyl NQNQ m-메틸-m-페닐, m>3m-methyl-m-phenyl, m> 3 내부inside 148.0148.0 5-메틸-2-페닐5-methyl-2-phenyl NQNQ
147.8

147.8
m-메틸-2-페닐, m>5m-methyl-2-phenyl, m> 5 NQNQ
5-메틸-2-페닐5-methyl-2-phenyl NQNQ 2-페닐(직쇄)2-phenyl (straight chain) NQNQ 3-메틸-3-페닐3-methyl-3-phenyl 내부inside 147.6147.6 4-메틸-2-페닐4-methyl-2-phenyl NQNQ 147.2147.2 3-메틸-2-페닐3-methyl-2-phenyl NQNQ 146.6146.6 3-메틸-2-페닐3-methyl-2-phenyl NQNQ 146.2-146.3146.2-146.3 m-메틸-4-페닐, m ≠4m-methyl-4-phenyl, m ≠ 4 NQNQ 145.9-146.2145.9-146.2 m-메틸-3-페닐, m >5m-methyl-3-phenyl, m> 5 NQNQ 145.9145.9 3-페닐(직쇄)3-phenyl (straight chain) NQNQ 1NQ = 비4급형 화합물 1 NQ = non-quaternary compound

148.3 ppm에서의 피크는 4-메틸-2-페닐-알칸 및 m-메틸-m-페닐-알칸(m > 3)으로 확인한다. 그러나, m-메틸-m-페닐-알칸(m >3)이 1% 이상 존재하면, 4-메틸-2-페닐-알칸에 대한 피크의 0.03 ppm 상부필드에서 특징적인 피크가 나타난다. 147.8 ppm에서의 피크는 표 6에 제시된 바와 같이 2-페닐-알칸으로 확인되며, 3-메틸-3-페닐-알칸과의 간섭이 가능하다.Peaks at 148.3 ppm are identified with 4-methyl-2-phenyl-alkanes and m-methyl-m-phenyl-alkanes (m> 3). However, if 1% or more of m-methyl-m-phenyl-alkane (m> 3) is present, a characteristic peak appears in the 0.03 ppm upfield of the peak for 4-methyl-2-phenyl-alkane. The peak at 147.8 ppm is identified as 2-phenyl-alkane as shown in Table 6, and interference with 3-methyl-3-phenyl-alkane is possible.

말단 4급 페닐-알칸 선택도는, 149.6 ppm에서의 피크 적분값을 표 6에 제시 된 모든 피크의 적분값의 합으로 나눈 다음 100을 곱하여 계산한다. 이하 개시되는 기체 크로마토그래피/질량 분광분석법으로 측정시 148.3 ppm 및 147.8 ppm에서의 피크에 기여하는 내부 4급 페닐-알칸의 양이 2% 미만인 경우 2-페닐-알칸 선택도를 추정할 수 있다. 제1 근사치로서, 146.2-146.3 ppm 및 145.9-146.2 ppm에서의 4-페닐-알칸 및 3-페닐-알칸 피크의 (각각의) 적분값의 합이 145.9-149.6 ppm의 모든 피크의 적분값의 합과 비교하여 작고 말단 4급 페닐-알칸 선택도가 10 미만인 경우 이 조건이 만족된다. 그러한 경우, 2-페닐-알칸 선택도는 149.6-146.6 ppm 피크의 적분값의 합을 표 6에 제시된 모든 피크의 적분값의 합으로 나눈 다음, 100을 곱하여 산정한다. Terminal quaternary phenyl-alkane selectivity is calculated by dividing the peak integration at 149.6 ppm by the sum of the integration of all peaks shown in Table 6 and then multiplying by 100. 2-phenyl-alkane selectivity can be estimated when the amount of internal quaternary phenyl-alkanes contributing to peaks at 148.3 ppm and 147.8 ppm, as determined below by gas chromatography / mass spectrometry, is less than 2%. As a first approximation, the sum of the (each) integrals of the 4-phenyl-alkanes and 3-phenyl-alkanes peaks at 146.2-146.3 ppm and 145.9-146.2 ppm is the sum of the integrals of all peaks of 145.9-149.6 ppm This condition is satisfied if it is small compared to and the terminal quaternary phenyl-alkane selectivity is less than 10. In such cases, 2-phenyl-alkane selectivity is calculated by dividing the sum of the integrals of the 149.6-146.6 ppm peaks by the sum of the integrals of all the peaks shown in Table 6 and then multiplying by 100.

선택적 액체 생성물의 기체 크로마토그래피/질량 분광기로 분석하여 내부 4급 페닐-알칸에 대한 선택도를 결정한다. 기체 크로마토그래피/질량 분광분석 방법에서는 통상적으로 HP 7673 오토샘플러가 구비된 HP 5890 Series II 기체 크로마토그래피(GC)와 데이타 획득 및 분석을 조절하기 위해 HP 켐스테이션과 함께 사용되는 HP 5972 질량 분광분석(MS) 검출기[이들 기기는 미국 캘리포니아주 팔로 알토 소재의 Hewlett Packard Company로부터 입수가능함]에 의해 액체 생성물을 분석한다. GC는 미국 캘리포니아주 폴섬 블루 레이빈 로드 91에 소재하는 J & W Scientific Incorporated로부터 얻은 30 m ×0.25 mm DB1HT(df=0.1 ㎛) 컬럼 또는 그 등가물을 구비하고 있다. 15 psi(g) (103 kPa(g)) 및 70℃(158℉)의 헬륨 캐리어 기체를, 주입 온도를 275℃(527℉)로 유지하면서 일정 압력 모드로 통과시킨다. 수송 라인과 MS원 온도는 250℃(482℉)에서 유지하였다. 1분 동안 70℃(158℉), 1 분당 1℃(분당 1.8℉)씩 180℃(356℉)로, 1분당 10℃(분당 18℉)씩 275℃(527℉)로, 5분 동안 275℃(527℉)에서 유지하는 오븐 온도 프로그램을 이용한다. HP 켐스테이션 소프트웨어는 표준 스펙트럼 자동조정으로 설정된 소프트웨어로 MS를 조정한다. MS 검출기는 한계치 50으로 50∼550 Da로부터 스캔한다.Analysis of the selective liquid product with gas chromatography / mass spectroscopy determines the selectivity for internal quaternary phenyl-alkanes. Gas chromatography / mass spectrometry methods typically use HP 5890 Series II Gas Chromatography (GC) with HP 7673 autosampler and HP 5972 mass spectroscopy (used with HP ChemStations to control data acquisition and analysis). MS) The liquid product is analyzed by a detector (these instruments are available from Hewlett Packard Company, Palo Alto, Calif.). GC has a 30 m × 0.25 mm DB1HT (df = 0.1 μm) column or equivalent equivalent obtained from J & W Scientific Incorporated, Folsom, Blue Rayvin Road 91, California. Helium carrier gas at 15 psi (g) (103 kPa (g)) and 70 ° C. (158 ° F.) is passed in constant pressure mode while maintaining the injection temperature at 275 ° C. (527 ° F.). The transport line and MS source temperature were maintained at 250 ° C. (482 ° F.). 70 ° C (158 ° F) for 1 minute, 180 ° C (356 ° F) at 1 ° C (1.8 ° F) per minute, 275 ° C (527 ° F) at 10 ° C (18 ° F) per minute, 275 for 5 minutes Use an oven temperature program maintained at 527 ° F. The HP ChemStation software controls the MS with software configured for standard spectrum auto tuning. The MS detector scans from 50 to 550 Da with a threshold of 50.

표준 첨가법을 이용하여 선택적 액체 생성물 중 내부 4급 페닐-알칸의 농도를 결정한다(즉, 선택적 액체 생성물을 정량한다). Samples and Standards라는 표제의 문헌[B. W. Woodget et al., published on behalf of ACOL, London by John Wiley and Sons, New York, in 1987]의 제7장에는 본 방법의 배경이 설명되어 있다.Standard addition methods are used to determine the concentration of internal quaternary phenyl-alkanes in the selective liquid product (ie, quantify the selective liquid product). B. Samples and Standards. Chapter 7 of W. Woodget et al., Published on behalf of ACOL, London by John Wiley and Sons, New York, in 1987 describes the background of the method.

먼저, 내부 4급 페닐-알칸의 모액을 준비하고, 염화알루미늄과 같은 비선택적 촉매를 사용하여 모노메틸 알켄으로 벤젠을 알킬화하여 정량한다. 이들 알킬화의 비선택적 액체 생성물을 포함하는 모액은 내부 4급 페닐-알칸의 블랜드를 포함한다. 표준 GC 방법으로 모액에 상응하는 최대 피크를 확인하고 화염 이온화 검출기(FID)를 사용하여 모액 중 내부 4급 페닐-알칸의 농도를 결정한다(즉, 모액을 정량한다). 내부 4급 페닐-알칸의 피크의 체류 시간은, 화학식 m-메틸-m-페닐-알칸의 지수 m이 증가함에 따라 그리고 내부 4급 페닐-알칸의 지방족 알킬기의 탄소 원자의 수가 감소함에 따라 감소한다. 각각의 내부 4급 페닐-알칸의 농도는 내부 페닐-알칸의 피크 면적을 모든 피크의 면적의 합으로 나누어 산정한다. First, a mother liquor of internal quaternary phenyl-alkanes is prepared and quantified by alkylation of benzene with monomethyl alkenes using a non-selective catalyst such as aluminum chloride. The mother liquor comprising the non-selective liquid product of these alkylations comprises a blend of internal quaternary phenyl-alkanes. Standard GC methods identify the maximum peaks corresponding to the mother liquor and determine the concentration of internal quaternary phenyl-alkanes in the mother liquor (ie, quantify the mother liquor) using a flame ionization detector (FID). The residence time of the peak of the internal quaternary phenyl-alkanes decreases as the index m of the formula m-methyl-m-phenyl-alkanes increases and as the number of carbon atoms of the aliphatic alkyl groups of the internal quaternary phenyl-alkanes decreases. . The concentration of each internal quaternary phenyl-alkane is calculated by dividing the peak area of the internal phenyl-alkane by the sum of the areas of all peaks.

그 다음, 모액의 분액 일부를 디클로로메탄(메틸렌 클로라이드)으로 희석하여 목적하는 특정한 내부 4급 페닐-알칸(예, 3-메틸-3-페닐-데칸) 100 wppm의 공칭 농도를 얻어서 내부 4급 페닐-알칸의 스파이킹 용액을 제조한다. 스파이킹 용액 중 임의의 다른 특정한 내부 4급 페닐-알칸의 농도는, 모액 중 내부 4급 페닐-알칸의 농도에 따라서 100 wppm 이상 또는 미만일 수 있다. Then, a portion of the aliquot of the mother liquor is diluted with dichloromethane (methylene chloride) to obtain a nominal concentration of 100 wppm of the desired specific internal quaternary phenyl-alkane (e.g. 3-methyl-3-phenyl-decane) to yield internal quaternary phenyl Prepare a spiking solution of alkanes. The concentration of any other particular internal quaternary phenyl-alkanes in the spiking solution may be at least 100 wppm or less, depending on the concentration of internal quaternary phenyl-alkanes in the mother liquor.

세번째, 선택적 액체 생성물의 분액 일부 0.05 g을 10 ㎖ 부피측정 플라스크에 첨가한 다음, 10 ㎖ 선까지 클로로메탄으로 내용물을 희석하여 샘플액을 제조한다.Third, a sample solution is prepared by adding 0.05 g of a portion of an optional liquid product to a 10 ml volumetric flask and then diluting the contents with chloromethane up to the 10 ml volume.

네번째, 선택적 액체 생성물의 분액 일부 0.05 g을 10 ㎖ 부피측정 플라스크에 첨가하고, 내용물을 희석하기 위해 10 ㎖ 선까지 스파이킹 용액으로 내용물을 희석하여 생성 용액을 제조한다.Fourth, a portion of 0.05 g aliquot of the optional liquid product is added to a 10 ml volumetric flask and the resulting solution is prepared by diluting the contents with a spiking solution to the 10 ml line to dilute the contents.

상기 개시된 조건하에 GC/MS로 샘플액 및 생성액을 분석한다. 표 7에는 HP 켐스테이션 소프트웨어를 사용하여 전체 MS 스캔으로부터 추출된 이온, 이의 플롯 및 적분 결과가 제시되어 있다. HP 켐스테이션 소프트웨어는 표 7에 제시된 내부 4급형 화합물에 상응하는 개별 추출된 이온 피크 면적을 측정한다.The sample solution and the production solution are analyzed by GC / MS under the conditions described above. Table 7 shows the ions extracted from the full MS scan using HP ChemStation software, plots and integration results thereof. HP ChemStation software measures the individual extracted ion peak areas corresponding to the internal quaternary compounds shown in Table 7.

추출된 이온 피크에 대한 이온의 질량 대 전하의 비율Ratio of mass to charge of ions to extracted ion peak 내부 4급 페닐-알칸Internal quaternary phenyl-alkanes 내부 4급 페닐-알칸의 지방족 알킬기에서의 탄소 원자수Number of carbon atoms in aliphatic alkyl groups of internal quaternary phenyl-alkanes 내부 4급 페닐-알칸에 상응하는 2개의 추출된 이온의 질량 대 전하의 비(m/z)Ratio of mass to charge of two extracted ions corresponding to internal quaternary phenyl-alkanes (m / z) 3-메틸-3-페닐3-methyl-3-phenyl 1111 133 및 203133 and 203 1212 133 및 217133 and 217 1313 133 및 231133 and 231 4-메틸-4-페닐4-methyl-4-phenyl 1111 147 및 189147 and 189 1212 147 및 203147 and 203 1313 147 및 217147 and 217 5-메틸-5-페닐5-methyl-5-phenyl 1111 161 및 175161 and 175 1212 161 및 189161 and 189 1313 161 및 203161 and 203


표 7에서 각각의 내부 4급 페닐-알칸의 농도는 하기 수학식을 사용하여 산정한다.

The concentration of each internal quaternary phenyl-alkane in Table 7 is calculated using the following equation.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112004043717347-pct00002
Figure 112004043717347-pct00002

상기 식에서, Where

C = 샘플액 중 내부 4급 페닐-알칸의 농도, 중량%C = concentration of the internal quaternary phenyl-alkanes in the sample solution, weight percent

S = 스파이킹액 중 내부 4급 페닐-알칸의 농도, 중량%S = concentration of internal quaternary phenyl-alkanes in spiking liquid, wt%

A1 = 샘플액 중 내부 4급 페닐-알칸의 피크 면적, 면적 단위A 1 = peak area, area unit of the internal quaternary phenyl-alkanes in the sample solution

A2 = 생성액 중 내부 4급 페닐-알칸의 피크 면적, 면적 단위A 2 = peak area of internal quaternary phenyl-alkanes in the product solution, area unit

일관된 단위를 사용하여, 샘플액 중 디클로로메탄의 희석 효과를 설명하기 위해서 샘플액 중 내부 4급 페닐-알칸의 농도로부터, 선택적 액체 생성물 중의 각각의 내부 4급 페닐-알칸의 농도를 산정한다. 이러한 방식으로, 표 7의 내부 4급 페닐-알칸 각각의 선택적 액체 생성물에서의 농도를 산정한다. 선택적 액체 생성물 중 내부 4급 페닐-알칸의 총 농도, 즉 CIQPA는 표 7 중 내부 4급 페닐-알칸 각각의 개별 농도를 합하여 산정한다. Using consistent units, the concentration of each internal quaternary phenyl-alkane in the optional liquid product is calculated from the concentration of the internal quaternary phenyl-alkanes in the sample liquid to account for the dilution effect of dichloromethane in the sample liquid. In this way, the concentration in the selective liquid product of each of the internal quaternary phenyl-alkanes of Table 7 is estimated. The total concentration of internal quaternary phenyl-alkanes, ie C IQPA , in the optional liquid product is calculated by summing the individual concentrations of each of the internal quaternary phenyl-alkanes in Table 7.

선택적 액체 생성물은, 페닐-알칸의 지방족 알킬기 중 탄소 원자의 수에 따라서 m-메틸-m-페닐-알칸(이 때 m > 5)과 같이, 표 7에 제시된 것 외의 내부 4급 페닐-알칸을 포함할 수 있다. 본 실시예의 조건과 C12 올레핀 스트림을 이용하면, 다른 내부 4급 페닐-알칸의 농도도 표 7에 제시된 내부 4급 페닐-알칸과 비교하여 비교적 낮은 것으로 생각된다. 본 실시예를 위해서, 선택적 액체 생성물 중 내부 4급 페닐-알칸의 총 농도, CIQPA는 표 7에 제시된 내부 4급 페닐-알칸 각각의 개별 농도만을 합하여 산정한다. 그러나, 올레핀계 스트림이 최대 28개 탄소 원자를 갖는 올레핀으로 구성된 경우, 선택적 액체 생성물 중 내부 4급 페닐-알칸의 총 농도, CIQPA는 m-메틸-m-페닐-알칸(여기서, m은 3∼13임)의 개별 농도를 합하여 산정한다. 더욱 일반적으로, 올레핀 스트림이 x개의 탄소 원자를 갖는 올레핀을 포함하면, 선택적 액체 생성물 중 내부 4급 페닐-알칸의 총 농도, CIQPA는 m-메틸-m-페닐-알칸(여기서, m은 3∼x/2임)의 개별 농도를 합하여 산정한다. 각각의 내부 4급 페닐-알칸에 상응하는 추출된 이온의 질량 대 전하(m/z)의 비를 갖는 하나 이상의 피크를 과도한 실험 없이 확인할 수 있어서, 모든 내부 4급 페닐-알칸의 농도를 측정한 다음, 합하여 CIQPA를 얻는다.Optional liquid products may contain internal quaternary phenyl-alkanes other than those shown in Table 7, such as m-methyl-m-phenyl-alkanes, where m > 5, depending on the number of carbon atoms in the aliphatic alkyl group of the phenyl-alkanes It may include. Using the conditions of this example and the C 12 olefin stream, the concentrations of other internal quaternary phenyl-alkanes are also considered to be relatively low compared to the internal quaternary phenyl-alkanes shown in Table 7. For this example, the total concentration of internal quaternary phenyl-alkanes, C IQPA , in the optional liquid product is calculated by summing only the individual concentrations of each of the internal quaternary phenyl-alkanes shown in Table 7. However, when the olefinic stream consists of olefins having up to 28 carbon atoms, the total concentration of internal quaternary phenyl-alkanes in the optional liquid product, C IQPA is m-methyl-m-phenyl-alkane, where m is 3 The individual concentrations of ˜13). More generally, if the olefin stream comprises olefins having x carbon atoms, the total concentration of the internal quaternary phenyl-alkanes in the optional liquid product, C IQPA is m-methyl-m-phenyl-alkanes, where m is 3 Calculate by summing the individual concentrations of ˜x / 2). One or more peaks with a ratio of the mass to charge (m / z) of the extracted ions corresponding to each internal quaternary phenyl-alkane can be identified without undue experimentation, thus determining the concentration of all internal quaternary phenyl-alkanes Then, the sum is obtained C IQPA .

선택적 액체 생성물 중 내부 4급 페닐-알칸에 대한 선택도는 하기 수학식 3을 사용하여 계산한다.Selectivity to the internal quaternary phenyl-alkanes in the optional liquid product is calculated using Equation 3 below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112004043717347-pct00003
Figure 112004043717347-pct00003

여기서, here,

Q = 내부 4급 페닐-알칸에 대한 선택도Q = selectivity for internal quaternary phenyl-alkanes

CIQPA = 선택적 액체 생성물 중 내부 4급 페닐-알칸의 농도, 중량%C IQPA = concentration of internal quaternary phenyl-alkanes in the selective liquid product, wt%

CMAB = 선택적 액체 생성물 중 개질된 알킬벤젠의 농도, 중량%C MAB = concentration of modified alkylbenzene in selective liquid product, weight percent

선택적 액체 생성물 중 개질된 알킬벤젠의 농도 CMAB는, 선택적 액체 생성물 중 불순물 농도를 찾는 기체 크로마토그래피법을 사용하여 측정한다. CMAB의 측정시, "불순물"은 기체 크로마토그래피법에 사용된 특정 보유 시간 범위 외에 있는 선택적 액체 생성물의 성분을 의미한다. "불순물"은 일반적으로 벤젠, 일부 디알킬벤젠, 올레핀, 파라핀 등을 포함한다.The concentration C MAB of the modified alkylbenzene in the selective liquid product is determined using gas chromatography to find the concentration of impurities in the selective liquid product. In the determination of C MAB , “impurity” means a component of the selective liquid product that is outside the specific retention time range used in the gas chromatography method. "Impurities" generally include benzene, some dialkylbenzenes, olefins, paraffins, and the like.

기체 크로마토그래피로 선택적 액체 생성물로부터 불순물의 양을 측정한다. 다르지만 하기에 제시된 것과 등가의 결과를 산출하는 등가의 장치, 등가의 샘플 제조 및 등가의 GC 파라미터를 사용하여 선택적 액체 생성물 중 불순물의 양을 결정할 수 있다.Gas chromatography determines the amount of impurities from the selective liquid product. The amount of impurities in the optional liquid product can be determined using an equivalent apparatus that produces a result that is different but equivalent to that presented below, equivalent sample preparation, and equivalent GC parameters.

장치:Device:

·스플릿/스플릿리스 주입기와 화염 이온화 검출기 (FID)가 구비된 Hewlett Packard Gas Chromatograph HP 5890 Series IIHewlett Packard Gas Chromatograph HP 5890 Series II with split / splitless injector and flame ionization detector (FID)

·J & W Scientific 모세관 컬럼 DB-1 HT, 30 m 길이, 0.25 mm 내경, 0.1 ㎛ 막 두께, 카탈로그 번호 1221131. J & W Scientific capillary column DB-1 HT, 30 m long, 0.25 mm inner diameter, 0.1 μm membrane thickness, catalog # 1221131.

·Restek Red lite Septa 11 mm, 카탈로그 번호 22306. (미국 펜실베니아주 벨레폰트 베너 써클 110 소재의 Restek Corporation에서 구입 가능). Restek Red lite Septa 11 mm, catalog # 22306. (available from Restek Corporation, Bellefont Benner Circle 110, Pennsylvania, USA).

·카르보프릿(carbofrit)이 달린 Restek 4 mm Gooseneck 입구, 카탈로그 번호 20799-209.5. Restek 4 mm Gooseneck entrance with carbofrit, catalog number 20799-209.5.

·입구 라이너 Hewlett Packard용 O-링, 카탈로그 번호 5180-4182. Inlet liner O-ring for Hewlett Packard, catalog number 5180-4182.

·J. T. Baker HPLC 등급 메틸렌 클로라이드, 카탈로그 번호 9315-33, 또는 그 등가물 (미국 뉴저지주 필스버그의 레드 스쿨 레인 222 소재의 J. T. Baker Co.에서 구입 가능).J. T. Baker HPLC grade methylene chloride, catalog number 9315-33, or equivalent (commercially available from J. T. Baker Co., Red School Lane 222, Pilsburg, NJ).

·크림프(crimp) 탑을 구비한 2 ㎖ 기체 크로마토그래피 오토샘플러 병 또는 그 등가물.2 ml gas chromatography autosampler bottle or equivalent thereof with a crimp tower.

샘플 조제:Sample preparation:

·샘플 4∼5 ㎎을 2 ㎖ GC 오토샘플러 병에 칭량한다.Samples 4-5 mg are weighed into a 2 ml GC autosampler bottle.

·1 ㎖ 메틸렌 클로라이드를 GC 병에 첨가하고; 크림퍼 도구인 HP 파트 번호 8710-0979 (Hewlett Packard Company에서 구입 가능)를 사용하여, 11 mm 크림프 병을 테플론이 대진 클로져(뚜껑)인 HP 파트 번호 5181-1210 (Hewlett Packard Company에서 구입 가능)로 밀봉하고; 잘 혼합한다.1 ml methylene chloride is added to the GC bottle; Using the crimper tool HP part number 8710-0979 (available from Hewlett Packard Company), an 11 mm crimp bottle was used with HP part number 5181-1210 (available from Hewlett Packard Company) with a Teflon-tipped closure Seal; Mix well.

·이제 샘플을 GC에 주입할 준비가 되어 있다. The sample is now ready to be injected into the GC.

GC 파라미터:GC parameters:

·캐리어 기체: 수소Carrier gas: hydrogen

·컬럼 헤드 압력: 9 psiColumn head pressure: 9 psi

·유속: 컬럼 유속 1 ㎖/분; 스플릿 통기구 3 ㎖/분; 격막 퍼지 1 ㎖/분 Flow rate: column flow rate 1 ml / min; Split aeration 3 ml / min; Diaphragm purge 1 ml / min                 

·주입: HP 7673 오토샘플러, 10 ㎕ 주사기, 1 ㎕ 주입. Injection: HP 7673 autosampler, 10 μl syringe, 1 μl injection.

·주입 온도: 350℃(662℉) Injection temperature: 350 ° C. (662 ° F.)

·검출기 온도: 400℃(752℉)Detector temperature: 400 ° C. (752 ° F.)

·오븐 온도 프로그램: 1분 동안 70℃(158℉)에서 초기 유지; 분당 1℃(분당 1.8℉)의 속도로 가열; 10분간 180℃(356℉)에서 유지.Oven temperature program: initial hold at 70 ° C. (158 ° F.) for 1 minute; Heating at a rate of 1 ° C. per minute (1.8 ° F. per minute); Hold at 180 ° C. (356 ° F.) for 10 minutes.

이 기체 크로마토그래피 방법은 일반적으로 2-페닐-알칸을 포함하고 98 몰% 이상의 순도로 새로 증류된 2개의 표준물을 필요로 한다. 2-페닐-알칸의 "경질 표준물"은 최소 수의 탄소 원자를 갖는 알킬화 대역으로 투입된 올레핀계 스트림의 올레핀보다 지방족 알킬기의 탄소 원자가 적어도 한개 적다. 2-페닐-알칸 표준물의 "중질 표준물"은 최대 수의 탄소 원자를 갖는 알킬화 대역으로 투입된 올레핀계 스트림의 올레핀보다 지방족 알킬기의 탄소 원자가 적어도 한개 많다. 예를 들어, 알킬화 대역으로 투입된 올레핀 스트림 중 올레핀이 10∼14개의 탄소 원자를 갖는다면, 적절한 표준물은 경질 표준물로서 2-페닐-옥탄을, 중질 표준물로서 2-페닐-펜타데칸을 포함한다.This gas chromatographic method generally requires two freshly distilled standards that contain 2-phenyl-alkanes and are at least 98 mol% pure. A "hard standard" of 2-phenyl-alkanes has at least one carbon atom of an aliphatic alkyl group than the olefins of the olefinic stream fed to the alkylation zone with the minimum number of carbon atoms. A “heavy standard” of a 2-phenyl-alkane standard has at least one carbon atom of an aliphatic alkyl group than the olefins of the olefinic stream fed to the alkylation zone with the maximum number of carbon atoms. For example, if the olefins in the olefins stream fed to the alkylation zone have 10 to 14 carbon atoms, suitable standards include 2-phenyl-octane as light standard and 2-phenyl-pentadecane as heavy standard. do.

상기 제시된 조건을 사용한 기체 크로마토그래피 방법으로 각 표준물의 체류 시간과 체류 시간 범위를 한정하는 2가지 표준물의 체류 시간을 측정한다. 그 다음, 선택적 액체 생성물의 분액 샘플을 상기 조건을 이용한 기체 크로마토그래피 방법으로 분석한다. 총 GC 면적의 90% 이상이 체류 시간 범위 내에 있으면, 선택적 액체 생성물 중 불순물은 선택적 액체 생성물 10 중량% 이상이 아닌 것으로 간주되 며, 내부 4급 페닐-알칸에 대해 계산할 목적으로, CMAB를 100 중량%인 것으로 가정한다.Gas chromatography methods using the conditions set forth above determine the residence time of each standard and the residence time of the two standards that define the range of residence time. An aliquot of the selective liquid product is then analyzed by gas chromatography using these conditions. If at least 90% of the total GC area is within the residence time range, the impurities in the selective liquid product are considered not to be at least 10% by weight of the selective liquid product, and for the purpose of calculating the internal quaternary phenyl-alkanes, C MAB is 100 Assume it is weight percent.

체류 시간 범위 내의 총 GC 면적 비율%이 90% 이상이 아니면, 선택적 액체 생성물 중 불순물은 선택적 액체 생성물의 10 중량% 이상인 것으로 본다. 이 경우, CMAB를 측정하기 위해서, 선택적 액체 생성물 2200∼2300 g을, 24/40 연결부가 구비되어 있고 자기 교반 막대와 몇개의 비등편을 포함하는 5 ℓ의 3목 둥근 바닥 플라스크에 첨가하여 선택적 액체 생성물로부터 불순물을 증류한다. 24/40 연결부가 구비된 9-1/2 인치(24.1 cm) 길이 Vigreux 응축기를 플라스크 중심 목에 두고, 눈금(calibrated) 온도계가 구비된 물 냉각된 응축기를 Vigreux의 상부에 부착한다. 진공을 수용하는 플라스크를 응축기 단부에 부착한다. 스톱퍼가 플라스크의 한쪽 암을 차지하고 눈금 온도계가 다른편 암으로부터 연장된다. 알루미늄 호일 포장이 플라스크 및 Vigreux를 둘러싼다. 진공 라인은 선택적 액체 생성물을 플라스크 중에서 교반할 때 수용 플라크스에 진공을 적용하고, 최대 진공에 달할 때(게이지에 의해 적어도 25.4 mmHg 또는 그 이하) 전기 가열 맨틀로 선택적 액체 생성물을 가열한다. If the percentage of total GC area within the retention time range is not greater than 90%, the impurities in the selective liquid product are considered to be at least 10% by weight of the selective liquid product. In this case, in order to measure C MAB , 2200-2300 g of optional liquid product was added to a 5 L three-necked round bottom flask equipped with a 24/40 connection and containing a magnetic stir bar and several boiling pieces. The impurities are distilled off from the liquid product. Place a 9-1 / 2 inch (24.1 cm) length Vigreux condenser with 24/40 connections at the center of the flask and attach a water cooled condenser with a calibrated thermometer to the top of the Vigreux. Attach the flask containing the vacuum to the condenser end. A stopper occupies one arm of the flask and a graduated thermometer extends from the other arm. Aluminum foil packaging surrounds the flask and Vigreux. The vacuum line applies a vacuum to the receiving plaques when stirring the selective liquid product in the flask and heats the selective liquid product with an electric heating mantle when the maximum vacuum is reached (at least 25.4 mmHg or less by gauge).

가열을 개시한 후에, Vigreux의 상부에 있는 눈금 온도계로 측정되는 바와 같이, Vigreux 상부의 압력 하에 25℃(77℉) 내지 경질 표준물 비점 온도에 이르는 범위에서 "분획 A"를 먼저 수거한다. Vigreux 상부의 압력에 대해 Vigreux 상부에 있는 눈금 온도계로 측정되는 경질 표준물 비점 온도에서부터 중질 표준물 비점 온 도에 이르는 범위에서 "분획 B"를 수거한다. 저 비점 분획 A 및 고 비점 포트 잔류물을 따라낸다. 분획 B는 목적하는 개질된 알킬벤젠을 포함하고, 이를 칭량한다. 분획 A 및 B를 수거하기 위한 적당한 온도는 문헌[Samuel B. Lippincott and Margaret M. Lyman, Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 38, in 1946, page 320-]에 개시된 바와 같이 측정할 수 있다. Lippincott 등의 문헌 참조.After initiation of heating, "fraction A" is first collected at a range from 25 ° C. (77 ° F.) to the hard standard boiling point temperature under pressure on the Vigreux top, as measured by a graduated thermometer at the top of Vigreux. Collect "fraction B" in the range from the hard standard boiling point temperature to the heavy standard boiling point temperature measured by a calibrated thermometer at the top of the Vigreux for the pressure at the top of the Vigreux. The low boiling point fraction A and the high boiling pot residues are decanted. Fraction B comprises the desired modified alkylbenzene and weighs it. Suitable temperatures for harvesting fractions A and B are described in Samuel B. Lippincott and Margaret M. Lyman, Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 38, in 1946, page 320-]. See Lippincott et al.

이어서, 상기 조건을 사용하여 기체 크로마토그래피로 분획 B의 분액 샘플을 분석한다. 분획 B의 총 GC 면적의 90% 이상이 체류 시간 범위 내에 있으면, 분획 B의 불순물이 선택적 액체 생성물의 10 중량% 이하인 것으로 간주하며, 내부 4급 페닐-알칸에 대한 선택도를 계산할 목적으로, 수거된 분획 B의 중량을 상기 증류법에서 5 ℓ플라스크에 투입된 선택적 액체 생성물의 분액 부분의 중량으로 나누어 CMAB를 계산한다. 체류 시간 범위 내의 분획 B에 대한 총 GC 면적의 비율(%)이 90% 미만이면, 분획 B의 불순물은 분획 B의 10 중량%를 초과하는 것으로 보며, 상기 증류법을 사용하여 불순물을 다시 제거하여 목적하는 개질된 알킬벤젠을 함유하는 분획 D로부터 저 비점 분획 C와 포트 잔류물을 분리한다. 분획 D를 회수하고, 칭량하고, 기체 크로마토그래피법으로 분석하여, 체류 시간 범위 내의 분획에 대한 총 GC 면적이 동일한 90% 기준에 부합하는 지 여부를 결정한다. 만약 그렇다면, 이전에 개시된 절차로 CMAB를 계산한다. 그렇지 않은 경우에는, 분획 D에 대해 증류 및 기체 크로마토그래피법을 반복한다. The aliquot samples of Fraction B are then analyzed by gas chromatography using the above conditions. If at least 90% of the total GC area of fraction B is within the residence time range, the impurities in fraction B are considered to be less than 10% by weight of the selective liquid product and are collected for the purpose of calculating the selectivity to the internal quaternary phenyl-alkanes. The C MAB is calculated by dividing the weight of the fraction B thus obtained by the weight of the aliquot portion of the optional liquid product charged to the 5 L flask in the distillation. If the percentage of total GC area to fraction B in the retention time range is less than 90%, the impurities in fraction B are considered to be greater than 10% by weight of fraction B, and the impurities are removed again using the above distillation method. The low boiling point fraction C and the pot residue are separated from fraction D containing modified alkylbenzene. Fraction D is recovered, weighed and analyzed by gas chromatography to determine whether the total GC area for fractions within the retention time range meets the same 90% criteria. If so, calculate the C MAB using the procedure disclosed previously. Otherwise, distillation and gas chromatography are repeated for fraction D.

상기 개시된 증류 및 기체 크로마토그래피 방법을, 목적하는 개질된 알킬벤 젠을 포함하고 불순물이 10 중량% 미만인 분획이 수거될 때까지 반복할 수 있다. 단, 이들 방법에 의한 추가의 시험을 위해서는 각 증류 후에 충분량의 물질이 남아야 한다. 일단 CMAB가 측정되면, 내부 4급 페닐-알칸에 대한 선택도 Q를 상기 수학식 3을 사용하여 계산한다.The distillation and gas chromatography methods disclosed above may be repeated until the fraction containing the desired modified alkylbenzen and having less than 10% by weight impurities is collected. However, for further testing by these methods a sufficient amount of material must remain after each distillation. Once C MAB is measured, the selectivity Q for the internal quaternary phenyl-alkanes is calculated using Equation 3 above.

이들 분석 결과는 표 8에 제시되어 있다.The results of these analyzes are shown in Table 8.

2-페닐-알칸 선택도2-phenyl-alkane selectivity 말단 4급 페닐-알칸 선택도Terminal quaternary phenyl-alkane selectivity 내부 4급 페닐-알칸 선택도Internal Quaternary Phenyl-alkanes Selectivity 82.0%82.0% 6.98%6.98% 1.9%1.9%

형상 선택도의 부재 하에, 대부분의 2-메틸 운데센은 2-메틸-2-페닐 운데칸(즉, 말단 4급형 화합물)을 형성할 것으로 예상된다. 유사하게, 대부분의 6-메틸 운데센, 5-메틸 운도센, 4-메틸 운데센 및 3-메틸 운데센도 내부 4급형 화합물을 형성할 것으로 예상된다. 직쇄 올레핀은 2-페닐-도데칸, 3-페닐-도데칸, 4-페닐-도데칸, 5-페닐-도데칸 및 6-페닐-도데칸의 통계적 분포를 산출할 것으로 예상된다. 따라서, 표 5에 제시된 경질, 중질 및 기타 알킬 올레핀이 계산에서 배제되는 경우, 2-페닐-알칸 선택도는 17 이하이고 내부 4급 페닐-알칸 선택도는 55에 근접한다. 표 8로부터, 2-페닐-알칸 선택도는 형상 선택도의 부재 하에 예상되는 것보다 유의적으로 높으며, 모르데나이트 촉매를 사용하여 얻은 내부 4급 알킬벤젠 선택도는 형상 선택도의 부재 하에 예상되는 내부 4급 알킬벤젠 선택도보다 휠씬 낮다는 것이 확인된다. In the absence of shape selectivity, most 2-methyl undecenes are expected to form 2-methyl-2-phenyl undecane (ie, terminal quaternary compounds). Similarly, most 6-methyl undecenes, 5-methyl undecenes, 4-methyl undecenes and 3-methyl undecenes are also expected to form internal quaternary compounds. Straight chain olefins are expected to yield a statistical distribution of 2-phenyl-dodecane, 3-phenyl-dodecane, 4-phenyl-dodecane, 5-phenyl-dodecane and 6-phenyl-dodecane. Thus, when light, heavy and other alkyl olefins shown in Table 5 are excluded from the calculation, the 2-phenyl-alkane selectivity is 17 or less and the internal quaternary phenyl-alkane selectivity is close to 55. From Table 8, 2-phenyl-alkane selectivity is significantly higher than expected in the absence of shape selectivity, and internal quaternary alkylbenzene selectivity obtained using mordenite catalysts is expected in the absence of shape selectivity. It is found to be much lower than the internal quaternary alkylbenzene selectivity.

Claims (11)

a) 2 또는 3개의 1급 탄소 원자를 포함하는 제1 농도의 제1 비환형 C8-28 파라핀과 적어도 제2 비환형 파라핀을 포함하는 공급물 스트림을, 20∼250℃의 온도 및 대기압∼600 psi(g)의 압력의 흡착 촉진 조건하에 실리카라이트를 포함하는 흡착제 상을 포함하는 흡착 대역으로 통과시키고, C5-8 시클로파라핀, C5-8 노말 파라핀, C5-8 분지 파라핀 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 탈착제 스트림과 상기 흡착제 상을 접촉시킨 후, 상기 제1 농도보다 높은 제2 농도의 제1 비환형 파라핀을 포함하는 흡착 추출물을 상기 흡착 대역으로부터 회수하는 단계;a) a feed stream comprising a first acyclic C 8-28 paraffin at a first concentration comprising at least two or three primary carbon atoms and at least a second acyclic paraffin, at a temperature of from 20 to 250 ° C. and at atmospheric pressure to Passed through adsorption zones containing adsorbent phases containing silicalite under conditions of promoting adsorption at a pressure of 600 psi (g), C 5-8 cycloparaffins, C 5-8 normal paraffins, C 5-8 branched paraffins and these Contacting the adsorbent phase with a desorbent stream comprising a component selected from the group consisting of a combination of and recovering from the adsorption zone an adsorbent extract comprising a first acyclic paraffin at a second concentration higher than the first concentration. step; b) 흡착 추출물의 적어도 일부를 탈수소화 대역으로 통과시키고, 400∼900℃의 온도, 0.15∼147 psi(g)의 압력 및 0.1∼100 hr-1의 LHSV(액체 시간당 공간 속도)의 탈수소화 조건에서 탈수소화 대역을 작동시킨 다음, 1급 탄소 원자를 2 또는 3개 포함하는 비환형 C8-28 모노올레핀을 포함하는 탈수소화된 생성물 스트림을 탈수소화 대역으로부터 회수하는 단계;b) at least a portion of the adsorption extract is passed through a dehydrogenation zone and subjected to dehydrogenation conditions at a temperature of 400-900 ° C., a pressure of 0.15-147 psi (g) and a LHSV (liquid space velocity) of 0.1-100 hr −1 Operating a dehydrogenation zone at C, and then recovering from the dehydrogenation zone a dehydrogenated product stream comprising acyclic C 8-28 monoolefins comprising two or three primary carbon atoms; c) 페닐 화합물을 포함하는 공급 원료와 비환형 모노올레핀을 포함하는 탈수소화된 생성물 스트림의 적어도 일부를 각각 알킬화 대역으로 통과시키고, 알킬화 촉매의 존재 하에 80∼225℃의 온도, 200∼1000 psi(g)의 압력 및 0.3∼6 hr-1의 LHSV의 알킬화 조건하에서 알킬화 대역을 작동시켜 하나의 페닐부와 하나의 C8-28 지방족 알킬부를 갖는 분자를 포함하는 페닐-알칸을 형성하는 단계[여기서, 상기 지방족 알킬부는 1급 탄소 원자를 2 또는 3개 갖고 페닐부의 탄소 원자와 탄소-탄소 결합에 의해 결합되지 않은 4급 탄소 원자를 포함하지 않으며, 알킬화 단계는 2-페닐-알칸에 대한 선택도가 40∼100이고 내부 4급 페닐-알칸에 대한 선택도가 10 미만임]; 및c) passing at least a portion of the feedstock comprising the phenyl compound and the dehydrogenated product stream comprising the acyclic monoolefin, respectively, into an alkylation zone and at a temperature of 80-225 ° C., 200-1000 psi (in the presence of an alkylation catalyst); operating an alkylation zone under a pressure of g) and an alkylation condition of an LHSV of 0.3-6 hr −1 to form a phenyl-alkane comprising molecules having one phenyl moiety and one C 8-28 aliphatic alkyl moiety The aliphatic alkyl moiety does not contain quaternary carbon atoms having 2 or 3 primary carbon atoms and not bonded by a carbon-carbon bond with a carbon atom of the phenyl moiety, and the alkylation step selects for 2-phenyl-alkanes. Is 40 to 100 and the selectivity to internal quaternary phenyl-alkanes is less than 10; And d) 페닐-알칸을 알킬화 대역으로부터 회수하는 단계d) recovering the phenyl-alkanes from the alkylation zone 를 포함하는 페닐-알칸의 제조 방법.Method for producing a phenyl-alkane comprising a. 제1항에 있어서, 알킬화 단계는 페닐부의 탄소 원자와 탄소-탄소 결합에 의해 결합되지 않은 4급 탄소 원자를 포함하는 지방족 알킬부를 갖는 페닐-알칸에 대한 선택도가 1 미만인 것을 추가의 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the alkylation step is further characterized in that the selectivity for phenyl-alkanes having aliphatic alkyl moieties comprising quaternary carbon atoms not bonded by carbon atoms with carbon atoms of the phenyl moiety is less than 1. Way. 제1항 또는 제2항에 있어서, 공급물 스트림의 30∼100 몰%가 모노메틸 파라핀으로 구성되는 것을 추가의 특징으로 하는 방법.The process according to claim 1 or 2, characterized in that 30-100 mole% of the feed stream consists of monomethyl paraffins. 제1항 또는 제2항에 있어서, 흡착제의 모의 이동 상(simulated moving bed) 또는 비제올라이트계 분자 체 흡착제인 제1 흡착제 상과 비제올라이트계 분자 체 흡착제인 제2 흡착제 상을 갖는 스윙 상 시스템(swing bed system)을 사용하고, 이 때 공급물 스트림은 상기 제1 흡착제 상으로 통과하고 탈착제 스트림은 상기 제2 흡착제 상으로 통과하는 것을 추가의 특징으로 하는 방법.The swing bed system according to claim 1 or 2, comprising a simulated moving bed of adsorbent or a first adsorbent phase which is a non-zeolitic molecular sieve adsorbent and a second adsorbent phase which is a non-zeolitic molecular sieve adsorbent. swing bed system), wherein the feed stream passes over the first adsorbent and the desorbent stream passes over the second adsorbent. 제1항 또는 제2항에 있어서, 흡착 추출물 스트림 중 노말 파라핀의 농도가 75 몰% 미만인 것을 추가의 특징으로 하는 방법.The process according to claim 1 or 2, characterized in that the concentration of normal paraffins in the adsorption extract stream is less than 75 mol%. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탈수소화된 생성물 스트림의 적어도 일부 중 비환형 모노올레핀의 85∼100 몰%가 1급 탄소 원자를 3개 갖는 비환형 모노올레핀을 포함하는 것을 추가의 특징으로 하는 방법.3. The method of claim 1, wherein 85 to 100 mole percent of the acyclic monoolefins in at least a portion of the dehydrogenated product stream comprise acyclic monoolefins having three primary carbon atoms. How to. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탈수소화 대역을 통과한 흡착 추출물이 탈수소화 대역을 통과한 비분지된 파라핀을 포함하는 것을 추가 특징으로 하는 방법.3. The method of claim 1, wherein the adsorption extract passing through the dehydrogenation zone comprises unbranched paraffins passing through the dehydrogenation zone. 4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이 방법에 사용된 스트림 수송 지점에 의해 분리되어 있는 다수의 구획화된 흡착제 상을 포함하는 흡착제 챔버를 포함하는 연속 모의 이동 상 흡착 분리 대역에 배치된 실리카라이트 함유 제1 흡착제 상으로 목적하는 모노메틸 파라핀과 라피네이트 화합물을 함유하는 공급물 스트림을 통과시키고; 라피네이트 화합물을 포함하는 라피네이트 스트림을 흡착제 챔버로부터 배출시키고; 탈착제 스트림을 흡착제 챔버 내의 실리카라이트를 포함하는 제2 흡착제 상으로 통과시키고; 탈착제와 목적하는 모노메틸 파라핀을 포함하는 추출물 스트림을 흡착제 챔버로부터 분리하고; 흡착제 챔버 내에서 공급물, 탈착제, 추출물 및 라피네이트 스트림의 수송 지점을 주기적으로 높여 흡착제 상과 공급물 스트림의 역류 이동을 모의하며; 모노메틸 모노올레핀을 포함하는 탈수소화된 생성물 스트림을 회수하고; 알킬화 대역에서 벤젠을 모노메틸 모노올레핀으로 알킬화하여 페닐-알칸을 형성함으로써, 연속적으로 페닐-알칸을 제조하는 것인 방법.The silicalite containing of claim 1 or 2 disposed in a continuous simulated mobile bed adsorptive separation zone comprising an adsorbent chamber comprising a plurality of compartmentalized adsorbent beds separated by stream transport points used in the process. Passing a feed stream containing the desired monomethyl paraffin and raffinate compound onto the first adsorbent; Draining the raffinate stream comprising the raffinate compound from the adsorbent chamber; Passing the desorbent stream over a second adsorbent comprising silicalite in the adsorbent chamber; Separating an extract stream comprising desorbent and desired monomethyl paraffin from the adsorbent chamber; Periodically elevating the transport points of the feed, desorbent, extract, and raffinate streams within the adsorbent chamber to simulate backflow movement of the adsorbent phase and feed stream; Recovering the dehydrogenated product stream comprising monomethyl monoolefin; Continuously producing phenyl-alkanes by alkylating benzene with monomethyl monoolefins in the alkylation zone to form phenyl-alkanes. 제1항 또는 제2항에 있어서, 페닐-알칸을 포함하는 알킬화된 생성물 스트림을 알킬화 대역으로부터 배출시키고, 알킬화된 생성물 스트림의 적어도 일부를 설폰화제와 접촉시켜, 페닐-알칸을 설폰화시키고 페닐-알칸 설폰산을 포함하는 설폰화된 생성물 스트림을 생성하고, 이 때 설폰화제는 황산, 클로로설폰산, 발연 황산 및 삼산화황으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 추가의 특징으로 하는 방법.The process of claim 1 or 2, wherein the alkylated product stream comprising phenyl-alkanes is withdrawn from the alkylation zone and at least a portion of the alkylated product stream is contacted with a sulfonating agent to sulfonate the phenyl-alkanes and Producing a sulfonated product stream comprising alkane sulfonic acid, wherein the sulfonating agent is selected from the group consisting of sulfuric acid, chlorosulfonic acid, fuming sulfuric acid and sulfur trioxide. 삭제delete 삭제delete
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