KR101511830B1 - 높은 선택성으로 큐멘을 생산하는 방법 - Google Patents

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Abstract

프로필렌과 함께 벤젠의 알킬화에 기초한 큐멘 제조 방법이 제공되며, 높은 큐멘 선택성을 달성하며, 알킬화 반응의 부산물이 유효하게 감소된다. 이는 (i) 냉각 후 켄칭 또는 직접 열교환을 위한 알킬화 반응 구역으로 재순환 되는 총 알킬화 배출물의 부분을 감소시키고, 및/또는 (ii) 알킬화 공급 원료의 벤젠:프로필렌의 몰비를 감소시킴으로서 달성될 수 있다. 알킬화 반응 구역 내 촉매 층(들)사이의 온도 차를 조절하기 위해, 열을 제거하기 위한 간접 열 교환기가 사용될 수 있다.

Description

높은 선택성으로 큐멘을 생산하는 방법 {CUMENE PRODUCTION WITH HIGH SELECTIVIY}
우선권의 주장
본 출원은 2010년 3월 31일자로 출원된 미국 출원 제12/751,132호를 우선권으로 주장한다.
기술 분야
본 발명은 프로필렌으로 벤젠을 알킬화하여 큐멘을 생산하는 방법에 관한 것이고, 특히 낮은 유출물 재순환 비율을 되돌리고, 및/또는 벤젠 공급물의 낮은 몰 초과분을 통하여 알킬화 반응 구역에 대한 상기 큐멘 선택성은 증가 될 수 있다.
모노알킬 방향족을 제조하기 위한, 올레핀으로 방향족 기재를 알킬화 하는 것은 산업적으로 대규모로 실시되고 있는 공지된 기술이다. 한 상업적인 출원은, 큐멘(이소프로필벤젠)을 제조하기 위해 프로필렌으로 벤젠을 알킬화 하는 것으로, 이후에 큐멘의 대기 산화를 거쳐 페놀 및 아세톤의 제조에 이용되며, 결과로서 히드로과산화물 중간체의 산-촉매화 분해에 이용된다. 항상, 원하는, 모노알킬화 생성물인 큐멘의 생산은, 원하지 않는 폴리알킬화 방향족 부산물과, 현저한 디알킬화 부산물인 디이소프로필벤젠(DIPB) 및 트리알킬화 부산물 트리이소프로필벤젠(TIPB)의 생성을 수반한다.
따라서, 이러한 폴리알킬화 방향족 화합물 부산물들은 알킬화 반응 구역에서 방향족 기재, 벤젠 및 올레핀, 프로필렌을 사용함에 있어 효율성의 감소를 나타낸다. 큐멘 생성물 수율의 손실과 관련된 비용은 폴리알킬화 방향족 화합물 형성의 비-선택성에서 기인하며, 적절한 트랜스알킬화 촉매의 존재 하에 벤젠과 함께, 분리 트랜스알킬반응 구역에서, 이러한 부산물들은 트랜스알킬화 함으로써, 적어도 부분적으로는 상쇄시킬 수 있다. 예를 들어, DIPB 및 벤젠, 각각의1 몰은 추가적인 2몰의 큐멘 생성물로 트랜스알킬화 될 수 있다. 트랜스알킬과 통합된, 알킬화를 수반하는 콤비네이션 공정이라 불리는 공정은, 목적하는 모노알킬화 방향족 화합물(예를 들어, 큐멘)의 수율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
그렇다 하더라도, (i) 알킬화 유출물로부터의 비-선택적 부산물의 제거 및 (ii) 이러한 부산물들의 촉매화 트랜스알킬화 반응 구역 내 추가적인 반응과 관련된 설비 및 장치 비용은 상당하다. 부산물의 처리와 전환과 관련된 이러한 비용을 줄이는 일반적인 방법은 알킬화 및 트랜스알킬화 유출물 스트림 모두를 위한 통상적인 생성물 분리(회수) 구역을 사용하는 것(선택적으로 하나 또는 이러한 두 유출물로부터 분획을 통해 프로판과 같은 경질 화합물의 제거 후에)을 수반한다. 따라서, 동일한 증류 컬럼 및 다른 장비가, 폴리알킬화 방향족 화합물을 함유하는 중질의 부산물, 이에 더하여 (i)트랜스알킬화 반응 구역으로 공급되는 DIPB 및 TIPB에 풍부한 분획 및 (ii) 알킬화 및 트랜스알킬화 반응 구역 모두에 재순환 되는 미반응 벤젠으로부터 분리하여 큐멘 생성물을 회수하는 데 사용될 수 있다. 상대적으로 적은 중질의 부산물(대부분 (i) TIPB의 끓는점 위에서 끓는 폴리알킬화 방향족을 포함하는 방향족 화합물, 뿐만 아니라 (ii) 다른 끓는 점이 높은, 양 반응 구역의 부산물(예를 들면, 디페닐알칸))은, DIPB 컬럼으로 통상적으로 언급되는 증류 컬럼으로부터, 보통 고온의 끓는점(예를 들어, 탑저) 분획으로 제거된다. 이 컬럼은 관습적으로 대기보다 낮은 압력(진공) 하에서 운용되고, 과도한 리보일러 온도를 사용하지 않고, 증류하기 위하여, TIPB가 DIPB와 함께, (트랜스알킬화 반응 구역에서 벤젠과 접촉하는) 낮은 끊는점 분획으로 들어가는 것은, 이러한 두 화합물들로부터 추가적인 큐멘을 제조하는데 효과적일 수 있다.
그러므로, 큐멘을 제조하기 위한 대표적인 통합 방향족 알킬화 공정에서는, 벤젠 및 프로필렌이, 알킬화 촉매를 함유하는 하나 이상의 반응기 또는 알킬화 촉매의 다중 층을 포함하는 대안적인 단일 반응기를 포함하는 알킬화 반응 구역으로 충전된다. 프로필렌에 대한 과량 몰수의 벤젠이(예를 들어 4:1 내지 16:1의 범위), 고 반응성의 올레핀의 농도를 제한하기 위해 알킬화 반응 구역을 통해 통상적으로 유지된다. 또한, 냉각 후, 총 알킬화 유출물의 상당한 부분은, 방열체로서 반응 구역의 주입구에서 배출구까지의 높은 온도 차이(그렇지 않으면, 높은 발열 알킬화 반응으로부터 다른 결과를 야기함)를 조절하기 위해, 알킬화 반응 구역으로 재순환된다. (전부가 아닌 일부의 경우에 있어) 재순환 되지 않는 알킬화 유출물의 일부분은, 초기 프로필렌 공급물에 존재할 수 있는 프로판 미치 물과 같은 낮은 끓는 점의 구성성분을 증류를 통한 제거를 위해 탈프로판화 컬럼으로 보내진다. 상기 탈프로판화 컬럼 탑저는 트랜스알킬화 촉매를 포함하는 트랜스알킬화 반응 구역으로부터의 유출물과 결합된다. 위에서 논의한 바와 같이, 알킬화 반응의 비-선택적 폴리알킬화 방향족 생성물, 즉, DIPB 및 TIPB는 추가의 모노알킬화 방향족 생성물을 제조하기 위해(이 경우에는, 큐멘) 트랜스알킬화 반응 구역에서 벤젠과 반응한다.
대표적으로, 큐멘 제조를 위한 통합된 알킬화/트랜스알킬화 공정에서, 결합된 알킬화 및 트랜스알킬화 반응 구역 유출물은, (선택적으로 하나 이상의 유출물로부터 낮은 끓는점의 구성성분을 제거한 후) 벤젠, 큐멘 생성물, 알킬화 반응 구역의 폴리이소프로필벤젠 부산물(예를 들어, DIPB 및 TIPB), 및 증류를 통한 중질의 부산물을 회수하기 위해 동일한 생성물 분리 구역으로 보내진다. 통상적으로, 생성물 회수를 위해서 세 개의 증류 컬럼이 사용된다. 제1 증류 컬럼은 통상적으로 벤젠 컬럼으로 언급되며, 과열 또는 낮은 끓는점 분획에서 반응기 유출물로부터의 과량의 벤젠을 회수하는데 사용된다. 그 후, 상기 회수된 벤젠은, 각 구역에서 바람직한 벤젠:올레핀의 비율을 얻기 위해 필요한 안정한 일부 또는 전부의 벤젠으로, 알킬화 및 트랜스알킬화 반응 구역으로 재순환된다. 제2증류 컬럼은 통상적으로 큐멘 컬럼으로 언급되며, 이것의 공급물은 탑저 또는 상류 스트림 벤젠 컬럼의 높은 끓는점 분획이다. 큐멘 생성물은 큐멘 컬럼으로부터의 낮은 끓는점 분획 또는 오버헤드 순수하게(net) 종종 얻어진다. 큐멘 생성물은 하류스트림 응용에, 페놀 또는 아세톤 제조 공정에 사용될 수 있거나, 또는 저장고에 보내질 수 있다. 제3 증류 컬럼은, 위에서 논의한 DIPB 컬럼이며, 이것의 공급물은 통상적으로 탑저 또는 상류 스트림 큐멘 컬럼의 높은 끓는점 분획이다. 위에서 적시한 바와 같이, 상기 DIPB 컬럼은 오버헤드 또는 낮은 끓는점 분획 안의 디- 및 트리-알킬화 방향족 화합물을 회수 및 트랜스알킬화 반응 구역으로 재순환하는데 사용된다. 이 컬럼의 탑저 또는 높은 끓는점 분획으로 제거되는 수집된 중질 생성물은, 냉각 및 저장고로 보내질 수 있다.
상기 기술한 큐멘 제조 공정에서, 한정적인 올레핀 시약인 프로필렌의 퍼-패스 전환(per-pass conversion)은 알킬화 반응 구역에서 통상적으로 완료 또는 실질적으로 완료된다. 그러므로, 공정 경제를 관장하는 오버라이딩 목적물(overriding objective)은, 재순환 되는 DIPB 및 TIPB 부산물의 양 및 추가적인 전환에 요구되는 트랜스알킬화 구역의 수용량을 감소시키기 위하여 목적하는 큐멘 생성물에 대한 고 선택성을 달성한다. 예를 들어, 미국 특허 제7,498,471호, 미국 특허 제6,440,886호, 미국 특허 제6,339,179호 및 미국 공개 특허 제2008/0171902호에는, 이러한 공정에 사용되는 다양한 알킬 방향족 제조 공정 및 촉매와 이와 관련된 효과들이 개시되어 있다. 큐멘의 제조에서 부산물의 형성 감소와 관련된 향상성을 지속적으로 모색하고 있다. 당업자는 제품 선택성에서의 완만한 향상이라도 유효하게 상업적으로 영향이 있음을 인식하고 있다.
발명의 요약
본 발명은 목적하는 생성물 큐멘에 대한 고 선택성을 얻도록 알킬화 반응의 부산물이 유리하게 감소되는, 프로필렌과 벤젠의 알킬화에 기초한, 큐멘 생산 방법의 고안에 관한 것이며, 몰을 기준으로, 총 전환 생성물 큐멘 및 그의 디알킬화 및 트리알킬화 유래 부산물(예를 들어, 디이소프로필벤젠(DIPB) 및 트리이소프로필벤젠(TIPB))의 85% 이상으로 예시할 수 있다. 본 개시의 목적을 위해, "선택성"은 알킬화 유출물 또는 알킬화 반응 구역의 생성물 안의, 큐멘의 몰수 : 총 몰수 (큐멘 + DIPB + TIPB)의 비를 의미한다. 또한, 특정 구체예에 따르면, 이러한 높은 큐멘의 선택성은 경제적으로 알킬화 공급 원료의 벤젠 : 프로필렌의 몰비(예를 들어, 최대 2.5:1)를 사용함으로써 달성되는 것으로 정해졌다. 선택성 향상은 전환, 재순환 및/또는 원하지 않는 부산물의 분리를 위한 장비 및 운용 비용의 감소와 관련된, 공정 경제의 관점에서, 다수의 이점과 관련되어 있다. 이러한 공정 특징들은 특정 알킬화 촉매 시스템, 및 몰비가 24 내지 35인 Si/Al2의 구조를 가지는 특정 촉매와 유리하게 결합되어 있다.
높은 선택성은 냉각 후에, 이 구역 내 개별의 알킬화 촉매 층 사이 또는 알킬화 반응 구역 사이의 온도 차이를 조절하기 위한 방열체로써, 알킬화 반응 구역으로 재순환 되는 총 알킬화 유출물의 부분을 감소함으로써, 얻을 수 있다. 알킬화 반응 구역에서의 재순환 비율의 감소는 디이소프로필벤젠 (DIPB) 및 트리이소프로필벤젠(TIPB)과 같은 비-선택적인 부산물의 추가적인 알킬화로 진행되는 반응 환경으로 일부의 큐멘이 재도입되는 것을 유리하게 예방할 수 있다. 따라서, 유출물 재순환이 통상적으로 최대 알킬화 반응 구역 온도 및 이에 따르는 비-선택적인 반응들 (예를 들어, 노르말-프로필벤젠(NPB) 및 에틸벤젠(EB) 부산물의 생성)의 비율을 제한하기 위해 사용되었으나, 이러한 이점은 알킬화 반응 구역 조건들 하에서 큐멘/DIPB/TIPB 혼합물의 평형 수준 이하의 큐멘을 포함하는 알킬화 유출물을 얻는 비용으로 달성할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은 프로필렌과 벤젠의 알킬화에서, 알킬화 반응 구역으로 되돌아가는 알킬화 유출물 일부의 재순환을 감소 또는 제한하여 얻게 되는 큐멘의 선택성을 향상시키는 것과 관련되어 있다. 일부 구체예에 따르면, 알킬화 반응 구역의 하나 이상의 알킬화 촉매 층들(예를 들어, 알킬화 반응기 또는 분리된 반응기에 포함되는 층들) 사이의, 알킬화 유출물 재순환의 감소 또는 제한으로 기인한, 증가된 온도 차이(△T)는 간접 열 교환기를 통한 반응 구역의 열을 제거함으로써 상쇄할 수 있다. 예를 들면, 열은 알킬화 촉매 층 유출물 및 냉각 매개체(예를 들어, 물) 사이에서 교환될 수 있으며, 그 결과 냉각된 알킬화 촉매 층 유출물은 알킬화 반응 구역 내의 하류 스트림 알킬화 촉매 층(간접 열 교환을 위해 제거되는 알킬화 촉매 층 유출물이 방출되는 층과 연속적으로 바로 인접한 하류스트림 촉매 층)으로 공급된다. 상기 제거된 열은 스트림으로써(예를 들어, 매개체 압력 스트림) 효과적으로 회수될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 알킬화 반응 구역으로 들어가는(예를 들어, 알킬화 촉매 다중 층 주입구에 대응하는 다수의 위치에서 알킬화 반응기로 들어가는) 알킬화 공급 원료의 벤젠 : 프로필렌의 몰비를 감소함으로써 기인하는 큐멘의 선택성을 향상시키는 것과 관련이 있다. 특히, 놀라운 것은 감소된 벤젠 : 프로필렌 몰비 (예를 들어, 최대 2.5:1) 및 감소된 알킬화 유출물 재순환 비율 (예를 들어, 최대 3:1)의 조합은 알킬화 반응 구역 내에서, 85% 이상, 전형적으로 88% 이상, 종종 90% 이상(중량비로)으로 예시되는, 큐멘 선택성의 극적인 향상을 초래한다.
이러한 공정 파라미터들은 알킬화 반응 구역 안에서 상기 기술된 특히 높은 큐멘 선택성과 관련된 효과적인 성과를 얻기 위해 특정 촉매 시스템과 유리하게 결합될 수 있다. 상기 기술된 알킬화 유출물 재순환 비율 및/또는 공급 원료 반응물 비율과 함께, 특히 효과적인 알킬화 촉매는 UZM-8 제올라이트(특히, 24 내지 35의 몰비의 Si/Al2 (또는 실리카에 알루미나) 골격을 갖는 상기 제올라이트)를 포함한다. 알킬화 반응 구역에서 사용되는 경우(예를 들어, 상기 구역 내 연속적으로 형성된 다중 알킬화 촉매 층), 촉매는 알킬화 유출물 재순환 비율의 감소로 기인한 하나 이상의 알킬화 촉매층 사이의 높은 온도 차이 뿐만 아니라, 공급 원료의 벤젠 : 프로필렌 몰비를 감소로 인한 높은 올레핀 농도에 노출된 알킬화 촉매에 내성을 보이는 제올라이트를 포함한다. 일반적으로, 통상적인 알킬화 촉매에서 관찰되는 열등한 수행의 관점에서, 상기 효과들은 과량의 촉매 비활성 및/또는 부산물 형성을 야기할 것으로 예상된다.
추가적으로 본 발명은, 상기 논의된 바와 같이, 높은 큐멘 선택성으로 전체적인 효과적으로 향상된 공정 경제를 야기하는 알킬화 반응 구역 및 트랜스알킬화 반응 구역 및/또는 생성물 회수 구역 사이의 운용상 시너지의 발견과 관련된다. 유리하게도, 알킬화 반응 구역 내의 높은 큐멘 선택성(예를 들어, 88% 이상) 및 알킬화 공급 원료의 특정 벤젠 : 프로필렌 몰비(예를 들어, 2.2 내지 3.0)는 TIPB 및 보다 큰 분자량의 부산물 화합물로 전환되는 순수한 벤젠 및 프로필렌의 손실 수율을 1% 이하로, 줄일 수 있다. TIPB이 충분히 낮게 생성될 때, 생성물 회수 구역에서 높은 끓는점의 부산물 분획(낮은 끓는점의 분획으로써, 큐멘 생성물의 회수로부터 얻어짐)의 통상적인 증류는 트랜스알킬화 구역으로 다시 공급되는 낮은 끓는점(예를 들어, 오버헤드(overhead)) 분획 안에서 DIPB와 함께 TIPB를 회수하기 위해 통상적으로 수행되는 진공 압력 이하 보다는 대기압 또는 그 이상에서 (예를 들어, DIPB 컬럼에서) 수행될 수 있다.
그러므로, 본 발명의 구체예에 따르면, TIPB의 손실 수율은 진공 이하의 압력이 아닌 대기압 또는 그 이상의 압력에서 DIPB 컬럼 내 증류 운용과 관련된 비용 절감의 한도에서 감소될 수 있으며, 이는 추가적인 큐멘의 생산을 위한, 트랜스알킬화 구역으로 상기 화합물을 재순환 하지 않고, TIPB 부산물을 제거하는 것과 관련된 상대적으로 적은 비용을 능가한다. 다른 구체예에 따르면, 알킬화 반응 구역 내 특히 높은 큐멘 선택성과 특히 낮은 순수한 TIPB의 생성에서, 트랜스알킬화 촉매는 유리하게 통상적인 트랜스알킬화 촉매와 다른 베타 제올라이트를 포함하며, 종래의 트랜스알킬화 촉매와 달리, 이러한 화합물의 순수한 생성을 예방하는, 트랜스알킬화 반응 구역 내의 TIPB의 존재를 요구하지 않는다. 중요한 것은, 제올라이트 베타는 형태 선택적이며, 따라서, 노르말-프로필 벤젠(NPB) 및 에틸벤젠과 같은 유효한 트랜스알킬화 부산물의 생성 없이, 60% 이상의 DIPB 전환으로 운용되는 트랜스알킬화 반응 구역에서 사용되고, 이는 50-60%인 통상적인 전환 수준과 비교된다.
하기 기술되는 상세한 설명으로 본 발명과 관련된 상기 특징들은 명확해 진다.
도 1은 인접한 순차적 알킬화 촉매층 사이의 간접 열 교환기에 의해, 열이 알킬화 반응 구역으로부터 제거되는, 대표적인 큐멘 제조 과정을 도시하고 있다.
도 1은 발명의 일례 및/또는 포함된 원리를 표현한 것으로 해석된다. 발명의 이해에 필수적이지 않은 펌프, 압축기, 기구, 그리고 다른 물건들을 포함하는 구체적인 내용들은 개시되지 않는다. 당업자에게 명백히 이해되는 대로, 발명의 다양한 다른 실시예에 따른, 큐멘의 생산방법과 알킬화 반응 구역 내의 특별한 고 선택성은 (선택적으로 본 명세서에 개시된 통합된 트랜스알킬화 반응 구역과 함께 시너지를 얻는 것은), 그들의 특정한 사용에 따라 구조와 성분을 가질 것이다.
도 2는 알킬화 반응 구역 내에서 알킬화 유출물 재순환 비율에 따른 큐맨 선택성의 그래프이다. 각각의 곡선은 벤젠과 프로필렌의(B/P) 몰랄비 2.0으로 UZM-8HR 촉매와 UZM-8 촉매를 사용한 알킬화 공급 원료와, B/P 몰랄비 2.5로 UZM-8HR 촉매를 사용한 것에 대한 관계를 도시한 것이다.
도 3은 알킬화 반응 구역 내에서 알킬화 유출물 재순환 비율에 따른 디이소프로필벤젠(DIPB) 선택성의 그래프이다. 각각의 곡선은 벤젠과 프로필렌의(B/P) 몰랄비 2.0으로 UZM-8HR 촉매와 UZM-8 촉매를 사용한 알킬화 공급 원료와, B/P 몰랄비 2.5로 UZM-8HR 촉매를 사용한 것에 대한 관계를 도시한 것이다.
도 4는 알킬화 반응 구역 내에서 알킬화 유출물 재순환 비율에 따른 트리이소프로필벤젠(TIPM)의 선택성의 그래프이다. 각각의 곡선은 벤젠과 프로필렌의(B/P) 몰랄비 2.0으로 UZM-8HR 촉매와 UZM-8 촉매를 사용한 알킬화 공급 원료와, B/P 몰랄비 2.5로 UZM-8HR 촉매를 사용한 것에 대한 관계를 도시한 것이다.
도 2 내지 도 4에서, "UZM-8HR 촉매"는 Si/Al2 몰비 24 내지 35 범위의 구조를 갖는 UZM-8 제올라이트를 포함하고, "UZM-8 촉매"는 Si/Al2 몰비 19 내지 21 범위의 구조를 갖는 UZM-8 제올라이트를 포함한다.
본 발명은 큐멘의 생성과 관련된다. 전형적인 방법은 벤젠 및 프로필렌을 포함하는 알킬화 공급 원료가 알킬화 반응 구역으로 흐르는 단계 및 큐멘을 포함하는 알킬화 유출물이 상기 구역으로부터 배출되는 단계를 포함한다. 상기 기술된 바와 같이, 큐멘의 알킬화 반응 구역의 전환된 생성물의 선택성은 통상적으로 80% 이상(예를 들어, 80% 내지 95%), 전형적으로 85% 이상(예를 들어, 85% 내지 93%), 종종 88% 이상(예를 들어, 88% 내지 92%)이며, 상기 정의한 바와 같이 몰랄 베이시스를 기준으로 한다. 선택성은, (i) 알킬화 반응 구역으로 되돌아가는 알킬화 유출물 일부의 재순환, 순차적으로 (ii) 다른 부산물에 더하여, 원하지 않는 디이소프로필벤젠 (DIPB) 및 트리이소프로필벤젠(TIPB) 부산물을 생성하는 알킬화 유출물 내 큐멘의 추가적인 알킬화의 한도를 감소함으로써 증가될 수 있다. 본 발명의 다른 구체예에 따르면, 알킬화 반응 구역을 나오는 알킬화 유출물의 일부는 (통상적인 큐멘 생성 공정에 비하여) 상대적으로 낮은 알킬화 유출물 재순환 비율(또는 공급 원료 비율로)로 이 구역으로 재순환된다. 대표적인 알킬화 유출물 재순환 비율은, 알킬화 유출물의 재순환 부분의 유량 속도 대 알킬화 반응 구역으로의 알킬화 공급 원료의 유량 속도의 비를 의미하는 것으로, 일반적으로 중량을 기준으로, 4:1 이하, 통상적으로 3:1 이하, 보통 2.5:1(예를 들어, 1:1 내지 2.5:1의 범위)이다. 알킬화 공급 원료는 알킬화 반응 구역으로 들어가는 공급물을 함유하는 모든 벤젠- 및 프로필렌-을 포함하며, 알킬화 유출물의 재순환 부분을 제외한다.
온도 차이는 발열 알킬화 반응의 결과로서, 알킬화 반응 구역에 걸쳐, 또는 상기 구역 내의 개별의 촉매 층을 걸쳐 일어나며, 보통 이 반응 구역의 한정적인 시약인 프로필렌의 전부 또는 실질적으로 전부를 전환한다. 높은 재순환 비율은 이 반응 구역에 걸쳐, 또는 개별의 알킬화 촉매 층들(예를 들어, 알킬화 반응 구역의 주입구에서 배출구까지, 또는 그것의 알킬화 촉매 층 등)에 걸쳐, 온도를 제한하기 위해 통상적인 공정에서 사용되며, 본 발명의 구체예에 따른 공정은 알킬화 반응 구역 또는 알킬화 촉매 층들에 걸친 상대적으로 높은 온도 차이(△T 수치 또는 촉매 층 발열 반응)에서 수행할 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 낮은 알킬화 유출물 재순환 비율을 사용하는, 연속적인 다중 알킬화 촉매 층을 포함하는 알킬화 반응 구역의 경우에 있어서, 대표적인 온도 차이는 일반적으로 15℃(27℉) 내지 45℃(81℉), 및 종종 20℃(36℉) 내지 40℃(72℉)이다. 상기 범위의 온도 차이는 일반적으로 알킬화 반응 구역 내의 적어도 하나 이상의 알킬화 촉매 층에 적용되며, 많은 경우에 있어 모든 층들이 이러한 범위 내에서 대략적으로 동일한 온도차이에서 운용되기도 한다. 상기 온도 차이는, 연속적인 다중 알킬화 촉매 층들을 포함하는 알킬화 반응 구역의 경우에, 알킬화 반응 구역 내 위치에 따른 알킬화 유출물의 재순환 부분의 흐름을 나눔으로써, 각 개별의 층들에 걸쳐, 조절될 수 있다. 종종 상기 위치들은 알킬화 반응기 내 연속적으로 위치한 인접한 촉매 층 사이이다.
재순환 되는 알킬화 유출물 일부의 냉각, 및 상기 재순환 부분이 알킬화 반응 구역으로 다시 도입되어 (알킬화 반응 구역(예를 들어, 켄칭스(quenches)) 및/또는 이 구역 내 알킬화 촉매 층들에 걸친) 온도 차이를 제한하며, 이는 재순환 부분이 도입되는 위치에서 반응 혼합물과 함께 간접 열 교환에 의한다. 또한, 직접 열 교환은 알킬화 공급 원료(예를 들어, 새로운 벤젠, 재순환 벤젠, 및/또는 프로필렌)에서, 알킬화 반응 구역의 위치(예를 들어, 앞서 설명한 바와 같이, 알킬화 유출물의 재순환 부분이 분배되는 것에 대응하는 위치 및/또는 간접 열 교환에 의해 열이 제거되는 것에 대응하는 위치)에 따라 분배되면서 발생할 수 있다.
다른 구체예에 따르면, 알킬화 유출물의 재순환 부분은 제거될 수 있으며, 따라서, 재순환 비율은 0이며, 상기 재순환 부분에는 직접 열 교환이 일어나지 않는다. 다른 공정 변수가 바뀌지 않으면, 알킬화 반응 구역 또는 상기 구역 내 알킬화 촉매 층에 걸친 온도 차이는 일반적으로 최대화되나, 또한, 알킬화 촉매 및 공정 파라미터에 따른 큐멘 선택성도 최대화 될 수 있다. 알킬화 반응 구역으로 알킬화 유출물이 재순환 되지 않는 구체예에서, 대표적인 온도 차이는 상기 구역 내 연속적인 하나 이상의 촉매층에 걸쳐, 일반적으로 15℃ (27℉) 내지 60℃ (108℉), 및 전형적으로 30℃ (54℉) 내지 50℃ (90℉)이다.
알킬화 유출물의 일부가 재순환 되는 것과 무관하게, 알킬화 반응 구역 또는 상기 구역 내 개별의 알킬화 촉매 층에 걸친 온도 차이는 간접 열 교환으로 알킬화 반응 구역에서 열을 제거함으로써, 조절될 수 있다. 알킬화 유출물 순환이 제거된 구체예에서, 간접 열 교환에 의한 열 제거가 바람직하다. 알킬화 반응 구역이 연속적인 다중 알킬화 촉매 층을 포함하면, 예를 들어, 열은 한 쌍 이상의 인접한 알킬화 촉매 층들 사이에서 제거될 수 있으며, 종종 인접한 총 알킬화 촉매 층들 사이에서 열이 제거될 수 있다. 따라서, 단일 알킬화 반응기 내의 연속적인 세개 이상의 알킬화 촉매층을 포함하는 알킬화 반응 구역의 대표적인 구체예에서, 열은 세 개 이상의 알킬화 촉매 층들의 각각의 두 쌍 이상의 인접한 알킬화 촉매 층들 사이, 즉, (i) 제1 상류스트림 층 및 제2 중간 층 사이에서, 및 (ii) 제2 중간 층 및 제3 하류스트림 층 에서 간접 열 교환에 의해 제거될 수 있다. 간접 열 교환에 의한 열 제거의 위치(예를 들어, 실린더형 알킬화 반응기의 수직으로 배치된 길이에 따른 상이한 축상의 위치(높이))는 상기 설명한 위치의 일부 또는 전부와 대응할 수 있으며, 이는 그들의 온도 상승을 제한함으로써, 알킬화 촉매층을 켄칭(quench)하기 위해 분배되는 알킬화 유출물의 재순환 부분에 따른다. 다른 구체예에서, 다른 쌍들 사이에서 직접 열 교환(켄칭(quenching))을 사용하는 동안, 일부 쌍의 인접한 알킬화 촉매 층 사이에서 간접 열 교환에 의해 열이 제거될 수 있다. 예를 들면, 직접 및 간접 열 교환은 인접한 알킬화 촉매 층들을 대체하는 쌍들 사이에서 대체될 수 있다.
열 제거 및/또는 켄칭을 위한 특정한 배치에도 불구하고, 알킬화 촉매층으로부터 유출물에 반하여 간접적으로 가열된 것으로부터 이익이 될 수 있는 몇몇의 처리 스트림을 포함하는, 몇몇의 냉각 매개체가 간접적인 열 교환을 위해 사용될 수 있다. 통상의 냉각 매개체는 예를 들어 매개체 압력 스트림과 같은 많은 유용한 스트림을 알킬화 촉매층과의 열교환 후에 생성할 수 있는 물이다.
낮은 재순환 비율 및 그에 따른 높은 알킬화 반응 구역 또는 알킬화 촉매 층 온도 차이(여기서 설명하고 있는 큐멘의 높은 선택성과 함께, 프로필렌과 함께 벤젠의 알킬화를 위한 처리에 연관된)는, 활성, 선택성, 지속성 등 일반적으로 더 많은 엄격한 운영 환경을 제공할 것으로 예상되는 파리미터들의 측면에서 좋은 성과를 보인다. 큐멘의 선택성을 향상시키고 알킬화 촉매층에 의해 잘 견뎌지는 추가적인 운용 환경은, 알킬화 공급 원료 내의 알킬화 반응 구역으로의 벤젠:프로필렌 몰랄비의 감소이다. 알킬화 공급 원료는, 알킬화 반응 구역으로 들어가는 모든 벤젠- 및 프로필렌-공급물을 포함하지만, 알킬화 유출물의 재순환 부분을 포함하지 않는다. 알킬화 공급 원료는 따라서, 복수층 알킬화 반응으로의, 프로필렌과 새로운 및/또는 재순환된 벤젠 공급물의 결합된 흐름일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 종래의 큐멘 제조 과정은 알킬화 공급 원료 내에서, 알킬화 배출물의 재순환 부분과 함께 과잉 벤젠이 추가적인 탈열을 제공하는 것과 같이, 프로필렌과 연관된 벤젠의 특별한 몰랄 초과와 함께 운용된다. 또한, 과잉 벤젠은 알킬화 반응 조건 하에서 프로필렌의 자신의 반응의 원인으로, 중합 및 촉매 코킹을 위한 퍼텐셜을 감소시키도록 반응성 올레핀 프로필렌을 희석한다. 하지만, 여기서 개시된 본 발명의 특정한 실시예에 따르면, 벤젠:프로필렌 몰랄비는 반응물 활용 효율 및/또는 추가 향상된 선택성을 위해, 화학량적인 반응 비 (1:1)에 가까운 값으로 감소될 수 있다. 알킬화 공급 원료의 대표적인 벤젠:프로필렌 몰랄비는 통상적으로 최대 3:1이고(예를 들어, 1:1 내지 3:1의 범위 내), 바람직하게는 최대 2.5:1이고(예를 들어, 1.5:1 내지 2.5:1의 범위 내), 보다 바람직하게는 최대 2:1이다(예를 들어, 1.5:1 내지 2:1의 범위 내).
대표적인 알킬화 촉매는 UZM-8 제올라이트를 포함하는데, 이는 상술한 알킬화 유출물의 재순환비, 직접 및/또는 간접 열교환 전략, 및/또는 벤젠:프로필렌 알킬화 공급 원료 비를 포함하는 공정 파라미터 중 하나 이상을 이용하여 큐멘 생성 공정에서 특히 잘 수행하는 것으로 밝혀진 것이며, 여기서 상기 모든 파라미터는 단독으로 또는 조합하여 큐멘 선택성의 향상에 기여할 수 있다. 이 제올라이트는 미국특허 제6,756,030호에 기재되어 있다. UZM-8 제올라이트는 일반적으로 총 촉매 중량의 50 중량% 이상, 종종 70 중량% 이상의 양으로 존재하며, 대부분의 경우 발란스는 내화성 무기 산화물 바인더이다. 바람직한 바인더는 알루미나이며, 감마-알루미나, 에타-알루미나 및 이의 혼합물이 특히 바람직하다. 예시적인 구체예에서, UZM-8 제올라이트는 임의의 바인더 없이 순수한 형태로 사용된다. 본 명세서에서 언급한 다양한 공정 조건 하에서, 상술한 바와 같이 UZM-8의 원자 Si/Al2 골격 몰비가 바람직한 큐멘 선택성 값(예컨대, 85% 초과)을 달성하는데 있어서 중요한 파라미터일 수 있다는 것이 밝혀졌다. 특히 유익한 결과는, 예를 들어, 골격 Si/Al2 몰비가 24 내지 35, 종종 27 내지 33인 UZM-8 제올라이트를 포함하거나 본질적으로 이루어진 (예컨대, 첨가된 바인더 없는 순수한 형태인) 알킬화 촉매를 사용하여 달성될 수 있다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 골격 Si/Al2 비는 골격 분자성 실리카 대 알루미나 (SiO2/Al2O3) 몰비와 동등하며, 이들 둘다 원자 Si/Al 비의 정확히 2배이다.
높은 큐멘 선택성을 가지며 본 명세서에 기재된 큐멘 생성 공정에서 특히 잘 수행되는 것으로 밝혀진 대표적인 트랜스알킬화 촉매는 베타 제올라이트, Y 제올라이트 또는 UZM-8 제올라이트를 포함한다. 알킬화 촉매로서 사용하기 위한 Y 제올라이트 타입은 NH3 당량으로서 계산하여 제올라이트 Y의 비-H+ 양이온 함량이 200 중량 ppm 미만이다. 바람직한 Y 제올라이트는 Y-85로 알려진 개질된 Y 제올라이트인데, 이것은 미국특허 제2008/017190호에 기재되어 있으며, 이 문헌은 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 베타 제올라이트는 미국특허 제4,891,458호 및 제5,081,323호에 기재되어 있다. 표면 개질된 베타 제올라이트는 미국특허 제5,723,710호에 기재되어 있는 바와 같이 알킬화 촉매로서 적합한 예시적인 베타 제올라이트이다. 임의의 제올라이트 알킬화 촉매에서, 제올라이트는 일반적으로 총 촉매 중량의 50 중량% 이상의 양으로 존재하며, 종종 70 중량%의 양으로 존재하는데, 대부분의 경우에서 발란스는 내화성 무기 산화물 바인더이다. 바람직한 바인더는 알루미나이며, 감마-알루미나, 에타-알루미나 및 이의 혼합물이 특히 바람직하다. 대표적인 제올라이트 알키로하 촉매는 Y 제올라이트 및 알루미나 또는 실리카 바인더를 포함한다. 또 다른 것은 베타 제올라이트 및 알루미나 또는 실리카 바인더를 포함한다. 일반적으로, 상기 기재된 제올라이트는 또한 본 명세서에 기재된 바와 같이 통합된(integrated) 알킬화 반응 구역/트랜스알킬화 반응 구역 공정에서 트랜스알킬화 촉매로서 사용하는데 적합하다.
보다 일반적으로, 알킬화 및 트랜스알킬화에 사용되는 촉매는 일반적으로 제올라이트로 알려진 알루미노실리케이트 분자체 클래스 중 하나를 포함한다. 적절한 제올라이트 분자체는 결정성 알루미노실리케이트로서 하기 일반식으로 나타낼 수 있는 하소된 형태이다:
Me2 / nO:Al2O3:xSiO2:yH2O
식 중, Me는 양이온이고, n은 양이온의 원자가이며, x는 5 내지 100의 값을 갖고, y는 2 내지 10의 값을 가진다. 제올라이트는 문헌[D. W. Breck, Zeolite Molecular Sieves, John Wiley and Sons, New York (1974)]과 다른 곳에도 상세히 기재되어 있다. 적절한 제올라이트는 Y 제올라이트, 베타 제올라이트, X 제올라이트, 모데나이트, 포우저사이트(faujasite), 제올라이트 오메가, UZM-8, ZSM-5, PSH-3, MCM-22, MCM-36, MCM-49, 및 MCM-56을 포함한다. 1종 이상의 제올라이트 알킬화 및/또는 트랜스알킬화 촉매는 상이한 반응(즉, 알킬화 및 트랜스알킬화) 구역 중 어느 하나에서 상이한 촉매 층에 사용될 수 있다.
큐멘 생성 공정의 예시적은 구체예는 도 1에 도시된다. 이 구체예에 따라, 프로필렌(2) 및 재순환 알킬화 벤젠(4)을 포함하는 알킬화 공급 원료는 알킬화 반응 구역, 즉 알킬화 반응기(100)로 도입된다. 재순환 알킬화 벤젠(4)은 생성물 회수 섹션에서 회수되는 저비등 벤젠 분획(6)의 부분과 이 공정에 첨가되는 신선한 벤젠(8)의 부분을 포함한다. 나타낸 바와 같이, 알킬화 반응기(100)는 3개의 알킬화 촉매 층(25a, 25b, 25c)을 연속하여 포함하며, 프로필렌(2)의 흐름은 위치(2a, 2b, 2c) 중으로 나누어지는데, 이들은 (i) 제1 상류 알킬화 촉매 층(25a)의 상류(위), (ii) 제1 상류 알킬화 촉매 층(25a)과 제2, 중간 층(25b)의 사이, (iii) 제2, 중간 층(25b)과 제3, 하류 층(25c) 사이 이다. 알킬화 반응기(100)에서의 대표적인 조건은 온도 75℃(167°F) 내지 250℃(482°F), 압력 15 barg (218 psig) 내지 65 barg (943 psig), 그리고 프로필렌을 기초로 한 중량 시간 공간 속도(프로필렌 WHSV) 0.1 hr-1 내지 5 hr-1를 포함한다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 프로필렌 WHSV은 알킬화 반응 구역에 대한 웨이트 플로우를 이 구역에서의 촉매의 총 중량으로 나눈 것이고, 매 시간 처리된 프로필렌의 동등한 촉매 중량을 나타낸다.
발열성 알킬화 반응은 상술한 바와 같이 대표적인 온도 차이를 가지며 각각의 알킬화 촉매 층(25a, 25b, 25c)을 걸쳐 온도 상승이 일어난다. 각각의 알킬화 촉매 층(25a, 25b, 25c)에 걸친 온도 상승, 그리고 결국 최대 층 온도는 인접한 알킬화 촉매 층(25a/25b 및 25b/25c)의 양쪽 쌍 사이로부터 열을 제거하는 간접 열 교환에 의해 일부 제한된다. 특히, 상류(25a) 및 중간(25b) 알킬화 촉매 층(25a, 25b)의 유출물의 열은 냉각기(50a, 50b)를 이용하여 냉각 매질(예컨대, 물)에 대해 교환되어, 예를 들어 스팀(예컨대, 중간 압력 스팀)을 생성하거나 그렇지 않으면 다른 공정의 큐멘 생성 공정에서 공정 스팀을 가열하기 위해 냉각 매질을 가열시킨다.
간접 열 교환고 조합하여, 위치(2b 및 2c)에서 알킬화 반응 구역(100)에 도입되는 프로필렌과 반응 혼합물 간의 직접 열 교환은 또한 알킬화 촉매 층에 걸쳐 온도를 제한하도록 도와준다. (파선 화살표로 도시된) 임의적인 구체예에서 알킬화 유출물(10)의 부분(10a)는 냉각기(75)를 이용하여 냉각되며 알킬화 반응 구역(100)으로 재순환 되는데, 이러한 재순환 부분(10a)은 인접한 촉매 층(25a/25b 및 25b/25c)의 쌍 사이의 위치(10b, 10c) 중에 나누어질 수 있는데, 상술한 바와 같으며, 이것은 간접 열교환에 의한 열 제거 및/또는 직접 열 교환에 의한 켄칭(quenching)의 위치에 대응한다. 본 명세서의 관점에서, 직접 및/또는 간접 열 교환의 임의의 수의 조합, 또는 대안적으로 직접 또는 간접 열 교환 단독은 소망하는 정도로 하나 이상의 알킬화 촉매 층을 통해 온도 상승을 제한하는데 효과적일 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서에 기재된 공정은 일반적으로 알킬화 반응 구역(100)으로 되돌아오는 재순환비를 감소시키거나 제거하여 이 구역에서의 큐멘 선택성을 향상시키는 것에 이점이 있다. 따라서, 본 명세서에 기재된 다양한 구체예에 따른 알킬화 유출물 재순환으로 직접 열 교환(켄칭)에 대한 감소된 용량의 관점에서, 간접 열 교환은 종종 단독으로나 직접 열 교환과의 조합인 것이 바람직하다.
알킬화 유출물(10)의 전부, 또는 알킬화 유출물(10)의 적어도 비-재순환 부분(10b)은, 임의적으로는 분별(미도시) 후에 다중 분별 (증류) 컬럼을 포함하는 생성물 회수 섹션으로 공급되어 경질 성분(예컨대, 프로판)을 트랜스알킬화 반응 구역(200)의 트랜스알킬화 유출물(12)과 함께 제거한다. 생성물 회수 섹션은 전형적으로 적어도 트랜스알킬화 유출물(12) 및 알킬화 유출물의 비-재순환 부분(10b), 큐멘 생성물, 중질 부산물, 벤젠 분획 및 디이소프로필 벤젠(DIPB) 분획으로부터 회수하는데 사용된다.
도 1에서 보여주는 예시적은 구체예에 따라, 트랜스알킬화 유출물(12) 및 알킬화 유출물(10)의 비-재순환 부분(10b)은 각각 트랜스알킬화 및 알킬화로부터 수득되는 큐멘의 양을 포함하며, 벤젠 컬럼(300)에서 함께 증류되어 저비등 벤젠 분획(6)을 회수한다. 따라서, 벤젠 컬럼(300)에 대한 조합된 공급물, 즉, 트랜스알킬화 유출물(12) 및 알킬화 유출물(10)의 비-재순환 부분(10b)에 비하여 벤젠이 풍부한 벤젠 분획(6)은 알킬화 반응 구역(100) 또는 트랜스알킬화 반응 구역(200)에서 반응하지 않은 벤젠을 포함하는데, 이러한 구역에서 화학량론적 과량으로 그것이 존재하기 때문이다. 벤젠 분획(6)의 부분은 벤젠 분획(6)이 신선한 벤젠(8)과 결합한 후에 반응 구역(100, 200)으로 다시 재순환된다. 따라서, 재순환 알킬화 벤젠(4)은 프로필렌(2)과 함께 알킬화 공급 원료 성분으로서 알킬화 반응 구역(100)에 도입되며, 재순환 트랜스알킬화 벤젠(14)은 저비등 분획으로서 DIPB 컬럼으로부터 회수되며 이 컬럼의 공급물과 비교하여 DIPB가 풍부한 DIPB 분획(16)의 적어도 일부와 함께 트랜스알킬화 공급 원료 성분으로서 트랜스알킬화 반응 구역(200)에 도입된다.
DIPB 컬럼(500)의 조작, 특히 사용된 압력에 따라, DIPB 분획(16)은 또한 트리이소프로필벤젠(TIPB)를 추가적인 폴리알킬화 벤젠으로서 포함할 수 있는데, 이것은 트랜스알킬화 반응 구역(200)에서 유익하게 반응하여 추가의 큐멘을 수득할 수 있다. 그러나, DIPB 컬럼(500)의 저비등 DIPB 분획(16)에서 TIPB를 회수하기 위해서는 분별되어지는 성분의 열 분해를 초래하는 온도를 회피하도록 대기압보다 낮은 압력(즉, 진공 압력)이 통상 요구된다. 따라서, 본 발명의 구체예에 따라, DIPB 컬럼(500)은, 이 컬럼으로 공급되는 TIPB의 일부 또는 전부를 함유하는 저비등 DIPB 분획(16)을 회수하고, 이 저비등 DIPB 분획에서의 DIPB와 TIPB는 둘다 트랜스알킬화 반응 구역(200)에 공급되어 추가의 큐멘을 생성한다. 이러한 경우, DIPB 컬럼(500)에서의 분별은 일반적으로 대기압보다 낮은 압력에서 수행된다.
그러나, 전술한 바와 같이, 알킬화 유출물의 감소된 재순환비, 직접 및/또는 간접 열교환 전략, 및/또는 감소된 벤젠:프로필렌 알킬화 공급 원료 비의 결과로 성취될 수 있는 높은 큐멘 선택성으로 인해, DIPB 컬럼(500)의 조작에서 높은 유연도(degree of flexibility)가 가능하다. 특히, 알킬화 반응 구역(100)에서의 큐멘 선택성이 증가하기 때문에, 이 화합물을 단순히 DIPB 컬럼(500)으로부터 제거되는 고비등 분획으로서 중질 부산물(20)에 회수되도록 하는 것과 비교하여, 이 구역에서의 TIPB 수율이 DIPB 컬럼(500)에서 DIPB와 함께 이 화합물의 감소된 양을 회수하는 진공 증류가 더 이상 경제적으로 정당화될 수 없을 정도로 감소될 수 있다. 이 경우, DIPB 컬럼(500)에서의 분별은 대기압보다 낮은 압력 보다는 대기압 또는 초대기압에서 수행되어 보다 복잡한 진공 증류와 관련된 비용을 절약할 수 있다. 대기압 이상에서의 분별은, 예를 들어, 알킬화 반응 구역(100)에서 큐멘 선택성이 적어도 88 중량% (예컨대, 88% 내지 92%)인 경우 바람직할 수 있다. 이러한 경우, DIPB 분획(16)은 실질적으로 TIPB를 포함하지 않는다 (예컨대, 0.4 중량% 미만, 그리고 흔히 0.1 중량% 미만). 일반적으로, 높은 큐멘 선택성에서의 조작은, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 본 공정에 추가된 (즉, 본 공정에서 소비된) 순수한(즉, 신선한 또는 보충된) 벤젠 및 프로필렌을 기재로 한 TIPB 및 고분자량 화합물에 대해 0.5 중량% 미만의 수율 손실을 초래한다. 충분히 높은 큐멘 선택성에서, 이것은 DIPB 컬럼(500)이 대기압보다 높은 압력에서 조작되어 TIPB가 트랜스알킬화를 거치지 않고 중질 부산물(20)에서 제거되어 추가의 큐멘을 생성하는 구체예에서도 가능하다.
알킬화 반응 구역(100)과 같이, 트랜스알킬화 반응 구역(200)은 하나 또는 다수의 촉매 층을 포함할 수 있다. DIPB 컬럼(500)에서 증류가 대기압 이상에서 수행되며 저비등 DIPB 분획(16)이 실질적으로 TIPB를 함유하지 않는 상술한 구체예에서, 트랜스알킬화 반응 구역(200) 내의 한층 이상의 트랜스알킬화 촉매는 베타 제올라이트를 포함하는 것이 유리하다. 다른 트랜스알킬화 촉매와는 달리, 베타 제올라이트는 트랜스알킬화 반응에서 형상 선택성이 높아서, 고 알킬화 화합물, TIPB가 임의의 주목할만한 정도로 생성되지 않는다. 결국, TIPB의 순수한 생성을 방지하기 위해 정상상태 농도에 대한 TIPB의 재순환은 요구되지 않는다. 또한, Y 제올라이트를 포함하는 것과 같은 기타의 트랜스알킬화 촉매와 비교하여, 베타 제올라이트를 포함하는 트랜스알킬화 촉매는 폴리알킬화 벤젠 화합물 (DIPB 및 TIPB)의 한층 높은 퍼-패스 전환(per-pass conversion) 레벨을 수득하는데 사용될 수 있는데, 이것은 에틸벤젠(EB)이 또한 부산물로서 주목할만하게 생성되지 않기 때문이다. 따라서, 트랜스알킬화 반응 구역(200)에 대한 공급 원료 중에 TIPB가 제한된다면, 베타 제올라이트를 포함하는 트랜스알킬화 촉매의 존재 하에서의 트랜스알킬화 전환(즉, DIPB와 같은 폴리알킬화 벤젠 화합물의 전환)은 일반적으로 60% 이상이지만, 예를 들어 80 중량% 내지 92 중량%의 범위정도 일 수 있다.
반면, 큐멘 생성물(24)에서의 EB 함량을 제한하기 위해, 예컨대, Y 제올라이트 또는 UZM-8 제올라이트를 포함하는 트랜스알킬화 촉매의 존재하에서 대표적인 트랜스알킬화 전환은 일반적으로 40 중량% 내지 70 중량%, 전형적으로 50 중량% 내지 60 중량% 이다. 이러한 수준의 트랜스알킬화 전환은 일반적으로 상술한 바와 같은 본 발명의 구체예와 관련되며, 여기서 TIPB는 DIPB 컬럼(500)으로부터 회수된 저비등 DIPB 부분획(16) 중의 DIPB와 함께 증류되는데, 이 경우 통상 진공 압력 하에서 조작된다.
벤젠 컬럼(300)으로부터 저비등 분획으로서 회수된 벤젠 분획(6) 이외에, (벤젠 컬럼(300)에 대한 조합된 공급물, 즉, 트랜스알킬화 유출물(12) 및 알킬화 유출물(10)의 비-재순환 부분(10b)과 비교하여) 큐멘이 풍부한 고비점 큐멘-풍부 분획(22)이 또한 수득된다. 큐멘-풍부 분획(22)은 큐멘 컬럼(400)에서 증류되어 저비등 분획으로서 큐멘 생성물(24) 및 고비등 부산물 분획(26)을 회수한다. 큐멘 생성물(24)는 큐멘-풍부 분획(22)에 비해 큐멘이 더 풍부하며, 고비등 부산물 분획(26)은 큐멘-풍부 분획(22)에 비해 DIPB 및 TIPB가 풍부하다. 상술한 바와 같이, 부산물 분획(26)은 DIPB 컬럼(500)으로 공급되어 저비등 DIPB 분획(16) 및 고비등 부산물 분획(20)을 회수한다.
도 1에 도시된 예시적인 구체예에 따르면, 트랜스알킬화 공급 원료(18), 재순환 트랜스알킬화 벤젠(14) 및 디이소프로필벤젠 분획(16)의 조합은 트랜스알킬화 반응 구역(200)에서 트랜스알킬화 촉매 층(들)을 통해 유동하여, 트랜스알킬화 유출물(12)에 알킬화 유출물의 비-재순환 부분(10b)으로부터 큐멘과 함께 벤젠 컬럼(300)으로 함께 공급되는 추가적인 양의 큐멘을 제공한다. 양 유출물(10b, 12)로부터의 큐멘은 생성물 회수 섹션에서 회수된다. 조합된 트랜스알킬화 공급 원료(18)에서, 벤젠:폴리알킬화 벤젠 화합물(예컨대, 존재한다면, DIPB 및 TIPB)의 몰비는 일반적으로 1:1 내지 10:1, 흔히 2:1 내지 4:1 이다. 또한, 트랜스알킬화 반응 구역(200)의 주입구에서의 트랜스알킬화 공급 원료(18)의 온도는 일반적으로 100℃(212°F) 내지 200℃(392°F)이다. 트랜스알킬화 공급 원료(18)의 바람직한 주입구 온도를 얻기위해 필요한 열의 전부 또는 일부는 열 교환기(미도시)를 이용하여 공급될 수 있다.
본 발명의 전 측면은 본 명세서에 기재된 다양한 공정 파라미터 및/또는 촉매 시스템과 관련된 예상치 못한 발견, 특히 높은 큐멘 선택성을 개척한 방법에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 구체예들은 프로필렌과의 벤젠의 알킬화로부터 큐멘을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 벤젠과 프로필렌을 포함하는 알킬화 공급 원료를 알킬화 반응 구역으로 유동시켜 알킬화 반응 구역에서 프로펠렌을 적어도 85%의 선택성으로 큐멘으로 전환시키는 것을 포함한다. 유리하게는, 알킬화 반응 구역 내에서 하나 이상의 촉매 층이 UZM-8 제올라이트 알킬화 촉매를 포함할 수 있다. 선택성 개선은 낮은 알킬화 유출물 재순환비(예컨대, 중량비로서 3:1 미만)를 이용하여 달성할 수 있는데, 이것은 알킬화 유출물의 재순환 부분의 유량 대 알킬화 공급 원료의 유량(즉, 알킬화 반응 구역에 대한 벤젠- 및 프로필렌-함유 공급물의 조합된 유량)의 비가 중량비로 3:1 미만이다. 기타 구체예에서, 알킬화 유출물 재순환은 이용되지 않는다. 알킬화 유출물의 재순환 부분과 직접 열 교환을 이용하여 알킬화 반응 구역을 켄치(quench)하는 능력은 더욱 제한되거나 존재하지 않기 때문에, 알킬화 반응 구역 내 적어도 한쌍의 인접한 층 사이로부터 열을 제거함으로써 간접 열 교환이 본 발명의 구체예에 따라 수행될 수 있다. 큐멘 선택성에 있어서의 추가의 개선은 알킬화 공급 원료에서의 벤젠:프로필렌이 2.5 이하, 또는 더 나아가 1.5 이하인 구체예에서 실현될 수 있다. 더욱 추가적인 공정의 이점은 생성물 회수 섹션에서 대기압 이상에서 증류를 수행하여 부산물 DIPB 오버헤드를 분리하고 중질의 부산물과 탑저에서 부산물 TIPB를 제거함으로써 고 큐멘 선택성에서 성취될 수 있다. 이러한 증류는 베타 제올라이트를 포함하는 트랜스알킬화 촉매의 이용과 결합되어 트랜스알킬화 반응 구역에서의 전환 측면에서 더욱 이점을 제공할 수 있다.
본 개시의 관점에서, 다수의 이점이 성취될 수 있고 기타 유리한 결과가 얻어질 수 있다는 것을 보게 될 것이다. 수많은 기타의 구체예가 당업계의 기술자 및 본 개시로부터 수득한 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 이러한 구체예들이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않는다는 것을 이해할 것이다.
하기 실시예는 본 발명의 대표적인 예를 설명하는 것이다. 이 실시예 및 기타 균등한 구체예가 본 명세서의 개시 및 첨부된 특허청구범위의 관점에서 명백할 것이므로, 이 실시예는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어져서는 안된다.
실시예1
알킬화 반응 구역, 트랜스알킬화 반응 구역 및 생성물 회수 섹션을 이용하는 파일롯 스케일 공정을 사용하여 벤젠의 프로필렌과의 알킬화로부터 수득된 큐멘에 대한 선택성에 대해서 수많은 공정 파라미터의 효과를 평가하였다. 알킬화 반응 구역은 알킬화 촉매를 포함하고 연속하는 3개의 반응기를 포함하였다. 하기 표 1에 나타낸 다음의 조합, (i) 알킬화 반응기에 대한 조합된 알킬화 공급 원료에서의 벤젠 : 프로필렌 (B/P 비) 몰비 및 (ii) 알킬화 반응기에 대한 알킬화 유출물 재순환 : 알킬화 공급 원료의 중량비 (재순환비, 재순환비) 은 상이한 조작 단계에서 시험되었다.
파일롯 플랜트큐멘 제조에서 시험된 B/P 비 및 재순환비
단계(Phase) B/P 비 재순환비
1 2 6
2 2 3
3 2 2
4 2 1
5 2 0.5
6 2.5 0.5
7 2.5 0
각각의 조작 단계에서, 알킬화 반응기 내에서의 프로필렌 중량 시간 공간 속도(WHSV) 가 72 hr-1이고, 반응기 압력이 38 barg (550 psig)였으며, 3개의 알킬화 반응기 각각에 대한 주입구 온도는 110℃(230°F)에서 조절되었으되 단계 1은 제외하였으며, 여기서 반응기 주입구 온도는 130℃(266°F)에서 조절되었다. 알킬화 반응기에서 사용된 촉매는 UZM-8HR이었는데, 27-33 범위에서 골격 Si/Al2 몰비를 갖는 UZM-8 제올라이트를 포함한다. 트랜스알킬화 반응기에서의 조건은 모든 단게에서 일정하게 유지하였다.
큐멘 선택성, 또는 폴리알킬화 벤젠(DIPB 및 TIPB)을 포함하는 전환된 생성물의 총 중량에 대한 큐멘의 중량 퍼센트는 각각의 단계에 대해 측정하였으며 재순환비의 함수로서 분석하였다. 이 관계는 동일한 조건이지만 골격 Si/Al2 몰비가 19-21인 UZM-8 제올라이트를 포함하는 UZM-8 촉매를 사용하는 조건 하에서 얻어진 결과와 함께 도 2에 나타내었다. 도 2에 도시된 바와 같이, B/P 비 2.5에서의 조작은 재순환 유동이 함께 정지되었을 경우 큐멘 선택성이 재순환비 0.5에서 89%로부터 90%를 조금 넘어 증가하였다. 2.0에서 2.5로의 B/P비의 증가는 동일한 경향성을 유지하면서 큐멘 선택성 대 재순환비 곡선을 2%정도 높게 효과적으로 이동시켰다. B/P 비 2.0에서의 UZM-8HR 촉매와 UZM-8 촉매에 대한 이들 곡선 간의 차이는 일관되게 3% 였다.
DIPB 선택성, 또는 전환된 생성물의 총 중량에 대한 DIPB의 중량 퍼센트는 각각의 단계에 대해 측정하였으며 재순환비의 함수로서 분석하였다. 이 관계는 다시, 동일한 조건이지만 UZM-8 촉매를 사용하는 조건 하에서 얻어진 결과와 함께 도 3에 나타내었다. 도 3에 도시된 바와 같이, 2.0에서 2.5로의 B/P비의 감소는 동일한 경향성을 유지하면서 DIPB 선택성 대 재순환비 곡선을 1.75% 정도 낮게 효과적으로 이동시켰다. B/P 비 2.0에서의 UZM-8HR 촉매와 UZM-8 촉매에 대한 이들 곡선 간의 차이는 일관되게 2.5% 였다.
TIPB 선택성, 또는 전환된 생성물의 총 중량에 대한 TIPB의 중량 퍼센트를 각각의 단계에 대해 측정하였으며 재순환비의 함수로서 분석하였다. 이 관계는 다시, 동일한 조건이지만 UZM-8 촉매를 사용하는 조건 하에서 얻어진 결과와 함께 도 4에 나타내었다. 도 4에 도시된 바와 같이, 2.0에서 2.5로의 B/P비의 감소는 TIPB 선택성 대 재순환비 곡선을 낮게 효과적으로 이동시켰다. 이러한 B/P 비에서, TIPB에 대한 선택성은 0.5 중량% 또는 그 미만으로 감소된다. UZM-8 촉매와 비교하여, UZM-8HR 촉매의 사용은 B/P 비 2.0에서 이러한 부산물에 대한 선택성을 감소시켰다.
UZM-8HR 촉매를 사용하여, 알킬화 유출물 중의 부산물 노르말-프로필벤젠(NPB)의 양은 일반적으로 이 유출물 중의 큐멘 중량을 기준으로 50 ppm 내지 250 ppm의 범위였다. 시험된 조건 하에서, NPB 생성의 증가는 일반적으로 평균 알킬화 반응 구역 온도 (또는 가중 평균 알킬화 촉매 층 온도)에서의 증가를 수반하였다. 마찬가지로, 설령 B/P 비의 증가가 그 생성을 감소시키는 효과를 나타낸다고 해도, 부산물 부틸벤젠의 생성의 증가는 일반적으로 평균 알킬화 반응 구역 온도에서의 증가를 수반한다. 알킬화 유출물 중의 부틸벤젠의 양은 일반적으로 이 유출물 중의 큐멘의 양을 기준으로 5 ppm 내지 200 ppm의 범위였다. 알킬화 유출물 중의 부산물 에틸벤젠의 양은 일반적으로 이 유출물 중의 큐멘의 중량을 기준으로 하여 20 ppm 미만이었고, 이 양은 시험된 모든 조건 하에서 비교적 일정하였다. 부산물 인덴의 생성 증가는 일반적으로 시험 조건 하에서 재순환비의 증가를 수반하였다. 알킬화 유출물 중의 인덴의 양은 일반적으로 이 유출물 중의 큐멘의 중량을 기준으로 1000 내지 2000 ppm의 범위였다.
3:1에서 0으로의 재순환비의 감소는 알킬화 반응 구역 내에서 각각의 촉매 층에 걸쳐 온도 상승에 극적인 영향을 미쳤다. 온도 상승은 임의의 재순환이 없을 경우의 50-61℃(90-111°F)와 비교하여, 3:1 재순환비에서 17-25℃(30-45°F)였다. 따라서, 간접 열교환에 의해 알킬화 반응 구역으로부터 열을 제거하는 것의 이용은 알킬화 유출물 재순환 유량이 감소되거나 제거되는 경우 알킬화 반응 구역에 걸쳐 온도 차이를 감소시키기 위한 직접 열교환에 대한 실용적인 대안을 제공한다.

Claims (10)

  1. 프로필렌으로 벤젠을 알킬화하여 큐멘을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
    (a) 벤젠 및 프로필렌을 포함하는 알킬화 공급 원료를, 골격 Si/Al2 몰비가 27 내지 33인 UZM-8 제올라이트를 포함하는 단일 알킬화 반응기 내의 연속적인 세개 이상의 알킬화 촉매 층을 포함하는 알킬화 반응 구역(100)으로 유동시키는 단계로서, 열이 상기 세개 이상의 알킬화 촉매 층의 적어도 각각의 두 쌍의 인접한 층 사이에서 제거되며, 각각의 알킬화 촉매 층을 횡단하는 온도 차는 15℃(27℉) 내지 60℃(108℉)이며, 알킬화 반응 구역(100)으로의 알킬화 공급 원료의 벤젠:프로필렌의 몰비가 최대 2.5인 단계;
    (b) 큐멘을 포함하는 알킬화 유출물(10)을 알킬화 반응 구역(100)으로부터 인출하는 단계로서, 상기 알킬화 공급 원료 중의 상기 프로필렌은 알킬화 반응 구역(100) 내에서 85% 이상의 선택성으로 큐멘으로 전환되는 단계; 및
    (c) 상기 알킬화 유출물(10)의 재순환 부분(10a)을 알킬화 반응 구역(100)으로 재순환하는 단계로서, 상기 재순환 부분(10a)의 유량 속도와 상기 알킬화 공급 원료의 유량 속도의 비는 중량비로 0.5:1 미만이며, 상기 재순환 부분(10a)의 흐름은 적어도 각각의 두 쌍의 인접한 알킬화 촉매 층 사이의 위치 중에 나누어지는 단계를 포함하는 것인 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    (d) 알킬화 유출물(10)의 비-재순환 부분(10b)으로부터, 큐멘 생성물(24), 중질의 부산물(20), 벤젠 분획물(6) 및 디이소프로필벤젠 분획물(16)을 회수하는 단계,
    (e) 상기 벤젠 분획물(6)의 적어도 일부와 디이소프로필벤젠 분획물(16)의 적어도 일부를, 베타 제올라이트를 포함하는 제올라이트 트랜스알킬화 촉매와 접촉시켜 트랜스알킬화 반응 구역(200)에서 디이소프로필벤젠의 80% 이상을 전환시키는 단계
    를 더 포함하는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    제거되는 고분자량 화합물 및 트리이소프로필벤젠에 첨가된, 벤젠과 프로필렌의 수율 손실이 0.5 중량% 미만이며, 상기 고분자량 화합물은 큐멘보다 큰 분자량을 갖는 것인 방법.
  10. 삭제
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120330076A1 (en) * 2011-06-27 2012-12-27 Uop, Llc Exchanger and a process relating thereto
WO2013119318A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-15 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Production of monoalkyl aromatic compounds
US8609915B2 (en) 2012-03-12 2013-12-17 Uop Llc Processes for preparing alkylated aromatic compounds
US8609916B2 (en) 2012-03-12 2013-12-17 Uop Llc Processes for preparing alkylated aromatic compounds
US8853481B2 (en) 2012-10-26 2014-10-07 Uop Llc Highly selective alkylation process with low zeolite catalyst composition
TWI510452B (zh) * 2012-12-11 2015-12-01 Exxonmobil Chem Patents Inc 以烷化流出物循環製造異丙苯之方法
US9593056B2 (en) 2012-12-11 2017-03-14 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for producing cumene with alkylation effluent recycle
EP2865660B1 (en) * 2013-10-28 2016-05-04 China Petroleum & Chemical Corporation Method for producing isopropyl benzene from benzene and propylene
KR101790391B1 (ko) 2014-05-22 2017-10-26 주식회사 엘지화학 큐멘 정제장치 및 정제방법
KR101727362B1 (ko) 2014-05-22 2017-04-14 주식회사 엘지화학 큐멘 정제장치 및 정제방법
CN106661462B (zh) 2014-08-28 2019-01-01 Sabic环球技术有限责任公司 用于从混合烃进料流生产烷基化芳香烃的方法
EP3026101A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-01 Borealis AG Wash oil for use as an antifouling agent in gas compressors
EP3313962A1 (en) 2015-06-29 2018-05-02 SABIC Global Technologies B.V. Process for producing cumene and/or ethylbenzene from a mixed hydrocarbon feedstream
KR102266540B1 (ko) 2016-09-16 2021-06-18 루머스 테크놀로지 엘엘씨 통합된 프로판 탈수소 공정
US11578278B2 (en) 2020-08-01 2023-02-14 Honeywell International Inc. Renewable transportation fuel process with thermal oxidation system
US11578020B2 (en) 2020-08-04 2023-02-14 Honeywell International Inc. Naphtha complex with thermal oxidation system
US11780795B2 (en) 2020-08-04 2023-10-10 Honeywell International Inc. Cumene-phenol complex with thermal oxidation system
US11492306B2 (en) 2020-09-30 2022-11-08 Honeywell International Inc. Alkylation process with thermal oxidation system
RU2770585C1 (ru) * 2021-06-08 2022-04-18 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") Способ получения изопропилбензола алкилированием бензола пропиленом
WO2023107650A2 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 Kellogg Brown & Root Llc Thermally coupled distillation scheme for purification of cumene
KR102507523B1 (ko) * 2022-04-28 2023-03-08 이주선 알킬화공정시스템 및 알킬화방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090100450A (ko) * 2007-01-12 2009-09-23 유오피 엘엘씨 이중 구역 방향족 알킬화 방법

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5395923A (en) * 1977-01-31 1978-08-22 Uop Inc Process for preparing cumene
SU739045A1 (ru) * 1977-06-09 1980-06-05 Предприятие П/Я В-8952 Способ получени этил- или изопропил- бензола
US4393262A (en) * 1978-12-14 1983-07-12 Mobil Oil Corporation Production of isopropylbenzene
US4735929A (en) * 1985-09-03 1988-04-05 Uop Inc. Catalytic composition for the isomerization of paraffinic hydrocarbons
US4798816A (en) * 1986-12-19 1989-01-17 Union Oil Company Of California Process for increasing the selectivity of an alkylation catalyst for monoalkylation
US5036033A (en) * 1989-05-26 1991-07-30 Union Oil Company Of California Alkylation catalyst and processes for preparing
FR2656300B1 (fr) * 1989-12-21 1993-06-11 Inst Francais Du Petrole Procede de production de phenol.
US5522984A (en) * 1994-08-18 1996-06-04 Uop Modified zeolite beta, processes for preparation and use thereof
US6162416A (en) 1996-07-12 2000-12-19 Uop Llc Zeolite beta and its use in aromatic alkylation
US6008422A (en) 1997-07-14 1999-12-28 Uop Llc Alkylation process using interbed recycling of cooled reactor effluent
US6339179B1 (en) 1997-07-28 2002-01-15 Uop Llc Production of alkyl aromatics by passing transalkylation effluent to alkylation zone and to product recovery zone
IT1299035B1 (it) * 1998-04-07 2000-02-07 Enichem Spa Processo per la preparazione di composti aromatici monoalchilati
US6878654B2 (en) 2001-07-11 2005-04-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Reactivation of aromatics alkylation catalysts
US6756030B1 (en) 2003-03-21 2004-06-29 Uop Llc Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-8
US20040182744A1 (en) 2003-03-21 2004-09-23 Jan Deng Yang High silica zeolites: UZM-8HS
US7091390B2 (en) * 2003-03-21 2006-08-15 Uop Llc Hydrocarbon conversion processes using catalysts comprising UZM-8 and UZM-8HS compositions
US7713513B2 (en) 2003-03-21 2010-05-11 Uop Llc High silica zeolites: UZM-8HS
US7268267B2 (en) * 2003-03-21 2007-09-11 Uop Llc Alkylation process using UZM-8 zeolite
US7638667B2 (en) 2003-03-21 2009-12-29 Uop Llc Hydrocarbon conversion processes using a catalyst comprising a UZM-8HS composition
US7745678B2 (en) 2003-03-21 2010-06-29 Uop Llc Alkyl aromatic isomerization process using a catalyst comprising a UZM-8HS composition
US6894201B1 (en) * 2003-12-19 2005-05-17 Uop Llc Process and apparatus for the removal of nitrogen compounds from a fluid stream
KR101007481B1 (ko) * 2005-03-31 2011-01-12 바져 라이센싱 엘엘씨 묽은 알켄을 사용하여 알킬방향족 화합물을 제조하는 방법
US7566429B2 (en) 2005-06-14 2009-07-28 Sandia Corporation Catalytic reactive separation system for energy-efficient production of cumene
US20080171902A1 (en) 2007-01-12 2008-07-17 Deng-Yang Jan Aromatic Transalkylation Using a Y-85 Zeolite
US7498471B2 (en) 2007-05-23 2009-03-03 Uop Llc Process for producing cumene
US20100012552A1 (en) 2008-07-18 2010-01-21 James Jr Robert B Process and apparatus for producing gasoline

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090100450A (ko) * 2007-01-12 2009-09-23 유오피 엘엘씨 이중 구역 방향족 알킬화 방법

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