KR20050049523A - 임계 페이즈 알킬화 방법 - Google Patents

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KR20050049523A
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KR1020057005867A
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제임스 알. 버틀러
케빈 피. 켈리
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피나 테크놀러지, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 분자체 방향족 알킬화 촉매 상에서 임계적 페이스의 벤젠의 에틸화에 의한 에틸벤젠의 제조 프로세스에 관한 것이다. 적어도 90중량%의 벤젠 함량을 갖는 방향족 공급 재료가 반응 구역에 공급되어 20-500 범위, 상세하게는 50-150 범위의 실리카/알루미나 비율의 제올라이트 베타 알킬화 촉매와 접촉한다. 에틸렌은 반응 구역에 공급되어 1-15의 벤젠/에틸렌 몰비를 제공한다. 반응 구역은 벤젠이 초임계적 페이스로 존재하여 에틸벤젠의 90중량% 이하의 보다 무거운 알킬화된 부산물들과 함께 주요 생성물로서 에틸벤젠을 함유하는 알킬화 생성물을 제조한다. 알킬화 생성물은 반응 구역으로부터 회수되고, 디에틸벤젠을 포함하는 폴리알킬화 성분으로부터 에틸벤젠을 분리하기 위해 분리 및 회수 영역에 공급된다. 폴리알킬화된 성분의 적어도 일부는 분자체 트랜스알킬화 촉매를 함유하는 트랜스알킬화 반응 구역에 공급된다. 트랜스알킬화 반응 구역은 제올라이트 Y 촉매를 함유하고, 액체상 조건들 하에 작동된다.

Description

임계 페이즈 알킬화 방법{CRITICAL PHASE ALKYLATION PROCESS}
본 발명은 에틸벤젠의 제조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 벤젠이 초임계적 페이스로 존재하는 조건들 하에서 벤젠의 에틸화에 관한 것이다.
분자체 촉매 상에 에틸렌에 의한 벤젠의 알킬화는 에틸벤젠의 제조을 위한 잘 공지된 공정이다. 전형적으로, 알킬화 반응은 에틸렌과 벤젠의 단계간 주입을 포함하는 다단계 반응기 중에서 수행되어 모노알킬 및 폴리알킬벤젠의 혼합물을 포함하는 반응기로부터 일정 제조량을 제조한다. 물론, 주된 모노알킬벤젠은 목적하는 에틸벤젠 생성물이다. 폴리알킬벤젠류는 디에틸벤젠, 트리에틸벤젠 및 크실렌류이다.
많은 경우에, 폴리에틸벤젠과 벤젠의 트랜스알킬화를 통해 추가의 에틸벤젠을 제조하기 위해 트랜스알킬화 반응기의 오퍼레이션과 관련하여 알킬화 반응기를 작동시키는 것이 바람직하다. 알킬화 반응기는 에틸렌, 에틸벤젠 및 폴리에틸벤젠의 회수를 위해 1개 이상의 중간 분리 단계들을 포함하는 흐름도 스킴에서 트랜스알킬화 반응기에 접속될 수 있다.
트랜스알킬화는 또한 초기 알킬화 반응기에서 발생할 수 있다. 이러한 관점에서, 알킬화 반응기의 단계들 사이에서 에틸렌과 벤젠의 주입은 부가적인 에틸벤젠 제조을 초래할 뿐만 아니라, 알킬화 반응기 내에서 트랜스알킬화를 고무시키고, 여기서 벤젠 및 디에틸벤젠은 불균등화 반응을 통해 반응하여 에틸벤젠을 제조한다.
다양한 페이스 조건들이 알킬화 및 트랜스알킬화 반응기들에 사용될 수 있다. 전형적으로, 트랜스알킬화 반응기는 액체상 조건들, 즉, 벤젠 및 폴리에틸벤젠이 액체상으로 존재하는 조건들 하에 작동될 것이고, 알킬화 반응기는 가스상 조건들, 즉 벤젠이 가스상으로 존재하는 압력 및 온도 조건들 하에 작동된다. 그러나, 액체상 조건들은 알킬환 반응기로부터 바람직하지 못한 부산물들의 수율을 최소화시키는 것이 바람직한 경우에 사용될 수 있다.
본 발명에 따라, 분자체 방향족 알킬화 촉매 상에서 임계 페이스의 벤젠의 에틸화에 의한 에틸벤젠의 제조 공정이 제공된다. 본 발명의 일 국면에서, 약 90중량%의 벤젠 함량을 갖는 방향족 공급 재료가 반응 구역 내로 공급되고 제올라이트 베타 알킬화 촉매와 접촉하게 된다. 제올라이트 베타는 바람직하게는 20 내지 500 범위의 실리카-알루미나 비율을 갖고, 보다 바람직하게는 50 내지 150 범위의 비율을 갖는다. 에틸렌은 일정량으로 알킬화 반응 구역에 공급되어 1 내지 15 범위, 바람직하게는 3 내지 8 범위의 벤젠/에틸렌 몰비를 제공한다. 반응 구역은 벤젠이 제올라이트 베타 알킬화 촉매의 존재 하에 벤젠의 에틸화를 유발하기 위해 초임계적 페이스로 존재하는 온도 및 압력 조건들에서 작동된다. 알킬화 생성물은 에틸벤젠의 60중량% 이하의 보다 무거운 알킬화 부산물들의 부수적인 제조과 더불어 주된 생성물로서 에틸벤젠을 함유하도록 제조된다. 알킬화 생성물은 추가의 사용 또는 프로세싱을 위한 반응 구역으로부터 회수된다.
본 발명의 추가의 국면에서, 폴리알킬화된 방향족 성분의 트랜스알킬화에 후속하는 임계적 페이스 알킬화 반응 구역에서 에틸벤젠의 제조을 위한 프로세스가 제공된다. 본 발명의 이러한 국면에서, 분자체 방향족 알킬화 촉매를 함유하는 알킬화 반응 구역이 제공된다. 주성분으로서 공급 재료의 방향족 함량의 적어도 95중량%의 양의 벤젠 및 소수의 성분으로서 에틸렌을 함유하는 공급 재료가 알킬화 반응 구역에 공급된다. 알킬화 반응 구역은 벤젠이 분자체 알킬화 촉매의 존재 하에 벤젠의 에틸화를 유발하고, 벤젠, 에틸 벤젠 및 폴리알킬화 방향족들, 예를 들면 디에틸벤젠의 혼합물을 포함하는 알킬화 생성물을 제조하기 위해 초임계적 페이스로 존재하는 온도 및 압력 조건 하에 작동된다. 알킬화 생성물은 알킬화-반응 구역으로부터 회수되고, 분리 및 회수 구역에 공급된다. 회수 구역에서, 에틸벤젠은 생성물 뿐만 아니라 디에틸벤젠을 포함하는 폴리알킬화된 성분의 분리물로부터 분리 및 회수된다. 디에틸벤젠을 포함하는 폴리알킬화된 방향족 성분의 적어도 일부는 분자체 트랜스알킬화 촉매를 함유하는 트랜스알킬화 반응 구역에 공급된다. 벤젠 역시 트랜스알킬화 반응 구역에 공급되고, 트랜스알킬화 반응 구역은 폴리알킬화 방향족 분획의 불균등화 반응을 유발하기 위한 온도 및 압력 조건들 하에 작동되어 감소된 디에틸벤젠 함량 및 증진된 에틸벤젠 함량을 갖는 불균등화 생성물을 제조한다. 바람직하게는, 트랜스알킬화 반응 구역은 제올라이트 Y 촉매를 함유하고, 액체상으로 폴리알킬화된 방향족 성분을 유지하는 조건들 하에 작동된다. 바람직하게는, 알킬화 촉매는 제올라이트 베타, 바람직하게는 희토류-변형된 제올라이트 베타이다. 특정 제올라이트 베타는 란탄-변형된 제올라이트 베타이다.
도면의 상세한 설명
도 1은 본 발명을 실시하는 알킬화/트랜스알킬화 공정의 이상적인 개략적 블록도.
도 2는 성분들의 분리 및 재순환을 위한 중간 다단계 회수 구역을 갖는 별개의 병렬-접속된 알킬화 및 트랜스알킬화 반응기들을 혼입한 본 발명의 바람직한 실시예의 개략적 예시도.
도 3은 피드 성분들의 스테이지간 주입에 의해 복수개의 시리즈-접속된 촉매 층들을 포함하는 알킬화 반응의 개략적 예시도.
도 4A, 4B, 4C 및 4D는 란탄-변형된 제올라이트 베타 알킬화 촉매에 의해 수행된 실험 작업의 결과들을 예시하는 도면들.
도 5A 및 5B는 감소된 란탄 함량의 다른 란탄 베타 알킬화 촉매에 의해 수행된 실험 작업의 결과들을 예시하는 도면들.
도 6A, 6B, 6C 및 6D는 선행된 촉매보다 저급 실리카-알루미나 비율의 또 다른 란탄-변형된 제올라이트 베타 알킬화 촉매에 의해 수행된 실험 작업의 결과들을 예시하는 그래프도.
도 7A, 7B, 7C 및 7D는 중간 란탄 촉매의 또 다른 제올라이트 베타 알킬화 촉매에 의해 수행된 실험 작업의 결과들을 예시하는 그래프도.
도 8A, 8B, 8C 및 8D는 다른 란탄-변형된 제올라이트 베타에 의해 수행된 실험 작업의 결과들을 예시하는 그래프도.
본 발명은 알킬화 반응 구역에서 부산물들의 수율을 조절하고 바람직하게는 최소화시키는 조건들 하에 분자체 알킬화 촉매 상에서 벤젠의 임계적 페이스 알킬화를 포함한다. 알킬화 반응 구역에 공급된 공급 재료는 주성분으로서 벤젠 및 소수의 성분으로서 에틸렌을 포함한다. 전형적으로, 벤젠 및 에틸렌 스트림들은 반응 구역 내로 벤젠-에틸렌 혼합물을 제공하도록 혼합될 것이다. 반응 구역 내로 도입되기 전후에 에틸렌과 혼합되는 벤젠 스트림은 매우 소량의 오염물들만을 함유하는 비교적 순수한 스트림이어야 한다. 벤젠 스트림은 적어도 95중량%의 벤젠을 함유해야 한다. 바람직하게는, 벤젠 스트림은 톨루엔, 에틸 벤젠 및 벤존으로부터 용이하게 분리될 수 없는 C7 지방족 화합물들과 같은 물질들의 흔적량만을 갖는 적어도 98중량%의 벤젠일 것이다. 알킬화 반응 구역은 초임계적 조건들, 즉, 벤젠의 임계 압력 및 임계 온도 이상인 압력 및 온도 조건들 하에 오퍼레이팅된다. 상세하게는, 알킬화 구역의 온도는 310℃ 이상이고, 압력은 550psia, 바람직하게는 적어도 600psia이다. 바람직하게는, 알킬화 반응기의 온도는 320-350℃ 범위의 평균 값으로 유지될 것이고, 압력은 550-1600psia 범위 내, 보다 바람직하게는 600-800psia 범위 내일 것이다. 임계 위상 알킬화 반응은 반응기의 입구로부터 출구로의 양성 온도 구배에 의해 발열 반응이고, 전형적으로 약 20-40℃ 범위 내에서 온도 증분 증가를 제공한다.
초임계적 영역 내의 알킬화 반응 구역의 오퍼레이션은 벤젠-에틸렌 몰비가 비교적 낮은 레벨들로, 보편적으로 알킬화 반응 구역이 액체상 조건들 하에 작동될 때 벤젠-에틸렌 몰비보다 다소 적은 몰비에 직면하게 되는 조건들 하에 알킬화 구역이 작동될 수 있게 한다. 대부분의 경우에, 벤젠-에틸렌 몰비가 1-15의 범위 내일 것이다. 바람직하게는, 벤젠/에틸렌 몰비는 이러한 범위의 하위 끝부분에서, 구체적으로 10 미만의 벤젠-에틸렌 몰비에서 오퍼레이션 주기의 적어도 일부 동안 유지될 것이다. 따라서, 초임계적 페이스의 오퍼레이션은 벤젠-에틸렌 비율이 낮게 유지될 수 있지만, 가스상 알킬화에서 종종 직면하게 되는 부산물 형성, 상세하게는 크실렌 형성과 관련된 문제점들 없이 유지될 수 있는 가스상 알킬화의 장점들을 제공한다. 동시에, 초임계적 페이스의 오퍼레이션은 부산물 수율이 낮은 레벨로 조절되는 액체상 알킬화에 대한 유리한 증가를 제공한다. 초임계적 페이스의 오퍼레이션에 필요한 압력들은 액체상 알킬화에 요구되는 것들보다 실질적으로 크지 않고, 초임계적 페이스의 벤젠은 분자체 촉매를 깨끗하게 유지하고, 촉매의 불활성화를 유도하는 코우킹을 지연시키는 용매로서 기능한다.
이하, 도 1로 돌아가서, 본 발명을 사용하는 알킬화/트랜스알킬화 프로세스의 개략적 블록도가 예시된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 약 1 대 15의 에틸렌에 대한 벤젠의 몰비의 에틸렌과 벤젠의 혼합물을 포함하는 생성물 스트림은 라인 1을 통해 열교환기(2)를 거쳐 알킬화 반응 구역에 공급된다. 알킬화 구역(4)은 바람직하게는 본원에 기재된 바의 분자체 알킬화 촉매를 함유하는 복수개의 직렬 접속된 촉매층들을 갖는 1개 이상의 다단계 반응기들을 포함한다. 알킬화 구역(4)은 초임계적 페이스로 알킬화 반응을 유지하는 온도 및 압력 조건들에서 작동되고, 즉, 벤젠은 초임계적 상태에서 부산물들의 제조을 지연시키면서 디에틸벤젠 제조을 증진시키는 공간 속도를 제공하는 공급 속도로 작동된다. 바람직하게는, 벤젠 공급 스트림의 공간 속도는 층당 10-150hrs-1, 보다 바람직하게는 층당 40-100hrs-1 LHSV의 범위로 존재할 것이다.
알킬화 반응기(4)로부터 출력은 1개 이상의 증류 컬럼들의 형태를 취할 수 있는 중간체 벤젠 분리 구역(6)으로 라인(5)을 통해 공급된다. 벤젠은 라인(8)을 통해 회수되고 라인(1)을 통해 알킬화 반응기로 재순환된다. 폴리에틸벤젠 및 크실렌을 포함하는 폴리알킬화된 벤젠 및 에틸벤젠을 포함하는 벤젠 분리 구역(6)으로부터 바닥 분획은 라인(9)을 통해 에틸벤젠 분리 구역(10)으로 공급된다. 에틸벤젠 분리 구역은 마찬가지로 1개 이상의 순차로 접속된 증류 컬럼들을 포함할 수 있다. 에틸벤젠은 라인(12)을 통해 회수되어, 비닐 벤젠의 제조에서와 같이 임의의 적절한 목적에 적용된다. 폴리에틸벤젠, 주로 디에틸벤젠을 포함하는 에틸벤젠 분리 구역(10)으로부터 바닥 분획은 라인(14)을 통해 트랜스알킬화 반응기(16)에 공급된다. 벤젠은 라인(18)을 통해 트랜스알킬화 반응 구역에 공급된다. 바람직하게는 액체상 조건들 하에 작동되는 트랜스알킬화 반응기는 분자체 촉매, 바람직하게는 알킬화 반응 구역에서 사용되는 분자체보다 다소 큰 공극 크기를 갖는 제올라이트-Y를 함유한다. 트랜스알킬화 반응 구역으로부터 출력은 라인(20)을 통해 벤젠 분리 구역(6)으로 재순환된다.
이하 도 2를 참조하면, 임계 페이스 알킬화 및 트랜스알킬화 프로세스에 연루된 성분들의 분리 및 재순환을 위한 다단계 중간체 회수 구역을 포함하는 적절한 시스템이 보다 상세히 예시되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 입력 피드 스트림이 신선한 에틸렌에 의해 라인(31)을 통해서 및 신선한 벤젠에 의해 라인(32)을 통해서 공급된다. 이미 주지된 바와 같이, 라인(32)을 통해 공급된 신선한 벤젠 스트림은 적어도 98중량%, 바람직하게는 1중량%의 기타 성분들과 함께 99중량%의 벤젠을 포함하는 높은 순도를 갖는다. 전형적으로, 신선한 벤젠 스트림은 99.5중량%의 벤젠, 0.5중량% 미만의 에틸벤젠, 및 흔적량의 비방향족 및 톨루엔을 함유할 것이다. 라인(32)은 초임계적 알킬화 반응에 바람직한 온도까지 신선하고 재순환된 벤젠으로 구성된 벤젠 스트림을 가열하기 위해 예열기(34)를 구비한다. 피드 스트림은 각각이 목적하는 분자체 알킬화 촉매를 함유하는 복수개의 직렬 접속된 촉매 층들을 포함하는 1개 또는 2개의 병렬 임계적 페이스 알킬화 반응기(38 및 38A)의 상단으로 2방식, 3위치 밸브(36) 및 입구 라인(30)을 통해 공급된다. 반응기들은 벤젠을 임계적 페이스로 유지하기 위해 평균 온도에서, 바람직하게는 310°-350℃의 입구 온도 범위에서, 약 650 내지 800psia의 압력 조건들에서 작동된다.
도 2에 나타낸 시스템의 정상적 오퍼레이션에서, 대부분의 작동 주기 동안에 반응 구역들(38 및 38A) 모두는 이들이 동시에 모두 서비스되는 병렬 모드의 오퍼레이션으로 작동될 수 있다. 이러한 경우에, 밸브(36)는 라인(30)의 입력 스트림이 거의 동일한 양의 두 반응기로 흐름을 제공하도록 거칠게 2개로 분할되도록 구성된다. 주기적으로, 하나의 반응기는 촉매의 재생을 위해 오프-스트림을 취할 수 있다. 이어서, 밸브(36)는 라인(30)으로부터 모든 피드 스트림이 반응기(38)에 공급될 수 있는 한편, 반응기(38A) 내의 촉매 층들이 재생되도록 및 그 역이 되도록 구성된다. 재생 절차는 아래 상세히 기재되지만, 통상적으로 병렬 알킬화 모드로 반응기의 오퍼레이션에 대해 상대적으로 비교적 짧은 기간에 걸쳐 발생할 것이다. 반응기(38A) 내의 촉매층들의 재생이 완료될 때, 이러한 촉매는 적절한 시점에 온-스트림으로 복귀될 수 있고, 반응기(38)는 재생을 위해 오프-스트림을 취할 수 있다. 이러한 오퍼레이션 모드는 하나의 반응기가 오프-스트림으로 취해질 때 증진된 비교적 높은 공간 속도로 주기적으로 비교적 짧은 오퍼레이션 기간 동안 비교적 느린 공간 속도로 개개의 반응기들의 오퍼레이션을 포함한다. 실시예로써, 온-스트림된 반응기들(38 및 38A)에 의한 시스템의 정상적인 오퍼레이션 동안, 피드 스트림이 각각의 반응기에 공급되어 약 25-45hrs-1 LHSV의 공간 속도를 제공한다. 반응기(38A)는 오프-스트림을 취하고, 피드 속도는 계속 저하되지 않고, 반응기(38)에 대한 공간 속도는 50-90hr-1 LHSV에 대해 거의 두배일 것이다. 반응기(38A)의 재생이 완료될 때, 그것은 온 스트림으로 다시 배치되고, 각각의 반응기에 대한 피드 스트림 속도 공간 속도는 반응기(38)가 오프-스트림을 취하게되는 지점까지 25-45hr-1로 감소될 것이고, 그러한 경우에 반응기(38A)로의 유동율은 물론 증가되어, 반응기(38)에서 약 50-90hr-1 LHSV의 일시적 공간 속도를 다시 초래할 것이다.
바람직한 반응기 구성을 도 3에 상세히 나타낸다. 여기에 예시된 바와 같이, 반응기(38)는 층들(A, B, C, D 및 E)로 지정된 5개의 직렬 접속된 촉매 층들을 포함한다. 벤젠-에틸렌 피드 스트림은 반응기의 상단 및 층 A로 공급된다. 에틸렌 피드 스트림은 라인(39) 및 불균등화 밸브(39a, 39b 및 39c)를 통해 공급되어 에틸렌의 적절한 단계간 주입을 위해 제공된다. 벤젠은 또한 2차 벤젠 공급 라인들(41a, 41b 및 41c) 각각에 의해 촉매 단계들 사이에 도입될 수도 있다. 인지되는 바와 같이, 병렬 반응기(38A)는 반응기(38)에 관하여 도 3에 나타낸 바와 같이 유사한 매니폴딩으로 구성될 것이다.
도 2로 돌아가서, 알킬화 반응기들(38 및 38A) 중의 하나 또는 모두로부터 유출 스트림은 2방식 3위치 출구 밸브(44) 및 출구 라인(45)을 통해 제1 단계로서 예비 분획화 컬럼(47)을 포함하는 2단계 벤젠 회수 구역에 공급된다. 컬럼(47)은 라인(32) 중에서 벤젠과 혼합되는 경우 히터(34)의 입력측으로, 이어서 알킬화 반응기 입력 라인(30)으로 라인(48)을 통해 공급된다. 벤젠, 에틸벤젠 및 폴리에틸벤젠을 함유하는 보다 무거운 액체 분획이 벤젠 분리 구역의 제2 단계(52)로 라인(50)을 통해 공급된다. 단계(47 및 52)는 임의의 적절한 유형의 증류 컬럼들, 전형적으로 약 20-60 트레이들을 갖는 컬럼들의 형태를 취할 수 있다. 컬럼(52)으로부터 오버헤드 분획은 라인(54)을 통해 알킬화 반응기 입력단으로 재순환되는 나머지 벤젠을 함유한다. 따라서, 라인들(48 및 54)은 도 1의 출력 라인(8)에 대응한다. 컬럼(52)으로부터 보다 무거운 바닥 분획은 라인(56)을 통해 에틸벤젠의 회수를 위해 제2 분리 구역(58)으로 공급된다. 컬럼(58)으로부터 위층의 분획은 라인(60)에 의해 저장 장치에 또는 임의의 적절한 생성물 목적 장소에 공급되는 비교적 순수한 에틸벤젠을 포함한다. 실시예로써, 에틸벤젠은 스티렌이 에틸벤젠의 탈수소 반응에 의해 제조되는 스티렌 공장에 피드 스트림으로서 사용될 수 있다. 쿠멘 및 부틸벤젠 등의 보다 무거운 방향족인 폴리에틸벤젠류, 및 보편적으로 단지 소량의 에틸벤젠을 함유하는 바닥 분획이 라인(61)을 통해 3차 폴리에틸벤젠 분리 구역(62)에 공급된다. 아래 기재된 바와 같이, 라인(61)은 트랜스알킬화 반응기에 직접적으로 바닥 분획의 일부를 전환시키기 위해 사용될 수 있는 비례 배분 밸브(63)를 구비한다. 컬럼(62)의 바닥 분획은 임의의 적절한 방식으로 추가의 사용을 위해 라인(64)을 통해 프로세스로부터 회수될 수 있는 잔기를 포함한다. 컬럼(62)의 위층의 분획은 디에틸벤젠 및 소량의 트리에틸벤젠을 함유하는 폴리알킬화된 방향족 성분을 포함하고, 극소량의 에틸벤젠이 온 스트림 트랜스알킬화 반응 구역에 공급된다. 알킬화 반응기들에 관하여 상기된 바와 유사하게, 병렬 트랜스알킬화 반응기들(65 및 66)은 밸브들(67 및 68)을 포함하는 입구 및 출구 매니폴딩을 통해 제공된다. 반응기들(65 및 66) 모두는 동시에 스트림 상에 위치함으로써 반응기들 모두가 병렬 모드의 오퍼레이션으로 서비스된다. 대안으로, 단지 하나의 트랜스알킬화 반응기가 온스트림되고, 나머지는 촉매 층들을 태워 코우크를 제거하기 위해 재생 오퍼레이션을 수행할 수 있다. 컬럼(58)의 바닥으로부터 회수되는 에틸벤젠의 양을 최소화시킴으로써, 트랜스알킬화 피드 스트림의 에틸벤젠 함량은 에틸벤젠 제조 방향으로 트랜스알킬화 반응을 유도하기 위해 소량으로 유지될 수 있다. 컬럼(62)으로부터 위층에서 회수된 폴리에틸벤젠 분획은 라인(69)을 통해 공급되고, 라인(70)을 통해 공급된 벤젠과 혼합된다. 이어서, 이러한 혼합물은 라인(71)을 통해 온라인 트랜스알킬화 반응기(65)에 공급된다. 바람직하게는, 라인(70)을 통해 공급된 벤젠 피드는 비교적 낮은 수분 함량, 약 0.05중량% 이하를 갖는다. 바람직하게는, 수분 함량은 약 0.02중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.01중량%, 0.02중량% 이하의 레벨로 감소된다. 트랜스알킬화 반응기는 이 트랜스알킬화 반응기 내의 벤젠 및 알킬화된 벤젠류를 액체상으로 유지하기 위해 앞서 기재된 바와 같이 오퍼레이션된다. 전형적으로, 트랜스알킬화 반응기는 약 65°-290℃의 트랜스알킬화 반응기 내의 평균 온도 및 약 600psi의 평균 압력을 제공하도록 오퍼레이션될 수 있다. 트랜스알킬화 반응기에 사용된 바람직한 촉매는 제올라이트 Y이다. 폴리에틸벤젠에 대한 벤젠의 중량비는 적어도 1:1이어야 하고, 바람직하게는 1:1 내지 4:1의 범위 내이다.
벤젠, 에틸벤젠 및 감소된 양의 폴리에틸벤젠을 함유하는 트랜스알킬화 반응기 또는 반응기들로부터 출력은 라인(72)을 통해 회수된다. 전형적으로, 라인(72)은 도시된 바와 같이 예비 분획화 컬럼(47)으로 재순환시키기 위해 입구 라인들(47a)에 접속될 것이다. 그러나, 액체상 트랜스알킬화 반응기로부터 유출물은 증류 컬럼들(47 및 52) 중의 하나 또는 모두에 공급될 수 있다.
분리 시스템의 오퍼레이션으로 돌아가서, 하나의 오퍼레이션 모드로, 에틸벤젠 분리 컬럼(58)으로부터 전체 바닥 분획은 3차 분리 컬럼(62)에 공급되고, 단 이러한 구역으로부터 위층 분획들은 트랜스알킬화 반응기에 적용된다. 이러한 오퍼레이션 모드는 촉매 활성을 증가시키기 위해 촉매의 재생 중에 트랜스알킬화 반응기 중에 비교적 긴 주기의 길이의 촉매가 갖는 장점을 제공한다. 본 발명의 다른 모드는 에틸벤젠 분리 컬럼(58)으로부터 밸브(63)를 통해 트랜스알킬화 반응기에 직접적으로 출력의 일부를 공급함으로써 이러한 장점을 달성한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제2 분리 구역(58)으로부터 바닥 분획들의 일부는 컬럼(62)을 우회하고, 밸브(63) 및 라인(88)을 통해 트랜스알킬화 반응기(65)에 직접적으로 공급된다. 에틸벤젠 컬럼으로부터 바닥 분획의 제2 부분은 밸브(63) 및 라인(90)을 통해 3차 분리 컬럼(62)에 적용된다. 컬럼(62)으로부터 위층 분획은 라인(88) 내의 우회 유출물과 뒤섞이고, 결과의 혼합물은 라인(67)을 통해 트랜스알킬화 반응기에 공급된다. 이러한 오퍼레이션 모드에서, 컬럼(58)으로부터 실질적인 양의 바닥 생성물이 트랜스알킬화 반응기에 직접적으로 전송될 수 있고, 폴리에틸벤젠 컬럼(62)을 우회한다. 통상적으로, 폴리에틸벤젠으로 라인(90)을 통해 초기에 공급된 제2 부분에 대한 트랜스알킬화 반응기에 직접적으로 라인(88)을 통해 공급된 제1 부분의 중량비는 약 1:2 내지 약 2:1의 범위 내여야 한다. 그러나, 상대적인 양들은 약 1:3 내지 3:1의 비율로 제2 부분에 대한 제1 부분의 중량비의 범위 내에서 보다 광범위하게 변화할 수 있다.
알킬화 반응 구역 및 트랜스알킬화 반응 구역에 사용된 분자체 촉매는 동일하거나 또는 상이할 수 있지만, 아래 기재된 바와 같이, 보편적으로 상이한 분자체들을 사용하는 것이 바람직할 것이다.
임계적 페이스 알킬화 반응기에 사용된 분자체 촉매는 통상적으로 증기상 알킬화 프로세스들에 사용된 실리칼라이트 등의 촉매들보다 더 큰 공극 크기 특성을 가질 것이다. 이러한 관점에서, 실리칼라이트와 마찬가지로 작은 공극 내지 중간 공극 크기의 분자체들은 임계적 페이스 조건들에서 양호한 알킬화 활성을 보이지 않는다. 본 발명에 관하여 수행된 시험들에서, 높은 실리카-알루미나 비율의 실리칼라이트 분자체는 임계적 페이스 조건들 하에 벤젠의 에틸화에 사용되었을 때 매우 적은 활성을 보였다. 그러나, 벤젠이 가스상인 경우의 가스상 조건들로 반응기 조건들이 변환될 때 동일한 촉매는 양호한 알킬화 활성을 보였다.
제올라이트 Y 촉매가 알킬화 반응기에 사용될 수 있는 한편, 바람직하게는, 임계적 페이스 알킬화 반응기에 사용된 분자체 촉매는 종래의 제올라이트 베타 또는 아래 기재된 바의 여러 유형의 변형된 제올라이트 베타일 수 있는 제올라이트 베타 촉매이다. 제올라이트 베타 촉매는 보편적으로 실리카 또는 알루미나 등의 결합제를 사용하여 약 1/8 인치 이하의 크기의 압출물 펠렛들로 제형화될 것이다. 결합제의 바람직한 형태는 실리카로, 종래의 알루미나 결합제에 의해 제형화된 제올라이트 베타보다 다소 증진된 불활성화 및 재생 특성들을 갖는 촉매들을 초래한다. 전형적인 촉매 제형들은 약 20중량%의 결합제 및 약 80중량%의 분자체를 포함할 수 있다.
트랜스알킬화 반응기에 사용된 촉매는 보편적으로 제올라이트 Y 또는 초안정 제올라이트 Y 등의 제올라이트 Y 촉매의 형태를 취할 것이다. 상기한 바와 같이, 제올라이트 Y 유형의 분자체 역시 임계적 페이스 알킬화 반응기에 사용될 수 있지만, 보편적으로 제올라이트 베타 유형의 촉매가 사용된다.
Y 및 베타 유형의 여러 가지 제올라이트들 자체는 당업계에 잘 공지되어 있다. 예를 들면, 제올라이트 Y는 Ward의 미합중국 특허 제4,185,040호에 기재되어 있고, 제올라이트 베타는 Wadlinger의 미합중국 특허 제3,308,069호 및 Calvert 등의 동 제4,642,226호에 기재되어 있다.
임계적 페이스 알킬화 반응기에 사용된 제올라이트 베타는 종래의 제올라이트 베타일 수 있거나, 또는 아래 상세히 기재된 여러 가지 유형의 변형된 제올라이트 베타일 수 있다. 바람직하게는, 변형된 제올라이트 베타가 사용된다. 본 발명에 사용된 제올라이트 베타는 높은 실리카/알루미나 비율의 제올라이트 베타, 희토류 란탄족 변형된 베타, 상세하게는 란탄-변형된 제올라이트 베타 또는 아래 상세히 기재된 바의 ZSM-12 변형된 제올라이트 베타일 수 있다.
제올라이트 베타의 기본 제조 공정은 당업계의 숙련자들에게 잘 공지되어 있다. 그러한 공정은 Wadlinger 등의 상기 미합중국 특허 제3,308,069호 및 Calvert 등의 동 제4,642,226호 및 Reuben의 유럽 특허 공개 제159,846호에 기재되어 있으며, 그 개시 내용을 참고 문헌으로서 본원에 인용한다. 제올라이트 베타는 낮은 나트륨 함량, 즉, Na2O로서 표현된 0.2중량% 미만의 함량을 갖도록 제조될 수 있고, 나트륨 함량은 음이온 교환 처리에 의해 약 0.02중량%의 값으로 추가로 감소될 수 있다.
Wadlinger 등 및 Calvert 등의 상기 미합중국 특허에 기재된 바와 같이, 제올라이트 베타는 실리카, 알루미나, 나트륨 또는 기타 알킬 금속 산화물 및 유기 템플레이팅제를 포함하는 반응 혼합물의 열수 작용 분해에 의해 제조될 수 있다. 전형적인 분해 조건들은 대기압에서 물의 비등점보다 약간 낮은 온도로부터 연관된 온도에서 물의 증기압 이상의 압력에서 약 170℃까지 범위의 온도를 포함한다. 반응 혼합물은 약 1일 내지 수개월의 기간 동안 완만한 진탕에 적용시켜 제올라이트 베타를 형성하기에 바람직한 정도의 결정화를 달성한다. 결과의 제올라이트 베타는 보편적으로 약 20 내지 50의 실리카 대 알루미나 몰비(SiO2/Al2O3로 표현됨)로 특성화된다.
이어서, 제올라이트 베타는 미조절 pH에서 암모늄 이온들과의 이온 교환에 적용된다. 무기 암모늄염, 예를 들면 질산 암모늄의 수용액이 이온-교환 매질로서 사용되는 것이 바람직하다. 암모늄 이온-교환 처리에 따라, 제올라이트 베타가 여과되고, 세척되고, 건조되고, 이어서 2시간 이상의 기간 동안 약 530℃ 내지 580℃의 온도에서 소성된다.
제올라이트 베타는 그의 결정 구조 대칭성에 의해서 및 그의 X-선 회절 패턴들에 의해 특성화될 수 있다. 제올라이트 베타는 중간 공극 크기, 약 5-6 옹스트롱의 분자체이고, 12-고리 채널 시스템들을 포함한다. 제올라이트 베타는 정방 대칭성 P4122, a=12.7, c=26.4Å(W.M. Meier 및 D.H. Olson Butterworth, Atlas of Zeolite Structure Types, Heinemann, 1992, 58페이지)을 갖고; ZSM-12는 일반적으로 단사정 대칭성에 의해 특성화된다. 제올라이트 베타의 공극들은 일반적으로 약 5.5Å의 직경을 갖는 001 평면을 따라 원형이고, 약 6.5 및 7.6Å의 직경을 갖는 100 평면을 따라 타원이다. 제올라이트 베타는 추가로 Higgins 등의 "The framework topology of zeolite beta," Zeolites, 1988, 제8권, 11월호, 제446-452페이지에 기재되어 있고, 그의 전체 개시 내용을 참고 문헌으로 본원에 인용한다.
본 발명을 수행하는데 사용된 제올라이트 베타 제형은 Calvert 등의 상기 특허에 기재된 바의 종래의 제올라이트 베타, Shamshoum 등의 유럽 특허 공개 제507,761호에 기재된 바의 란탄-변형된 제올라이트 베타 등의 란탄족 계열-촉진된 제올라이트 베타 또는 Ghosh의 미합중국 특허 제5,907,073호에 기재된 ZSM-12 결정들의 내부 성장에 의해 변형된 제올라이트 베타에 기초할 수 있다. 본 발명에 따라 유용한 제올라이트 베타를 제조하는 공정을 추가로 설명하기 위해, Wadlinger의 상기 특허 제3,308,069호, Calvert의 제4,642,226호, 및 Ghosh의 제5,907,073호 및 Shamshoum의 유럽 특허 공개 제507,761호를 참조하였고, 그의 전체 개시 내용을 참고 문헌으로서 본원에 인용한다.
본 발명은 보편적으로 직면하는 것보다 더 큰 실리카/알루미나 비율을 갖는 제올라이트 베타에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, Kennedy의 유럽 특허 공개 제186,447호에 개시된 바와 같이, 소성된 제올라이트 베타는 제올라이트의 실리카/알루미나 비율을 증진시키기 위해 스티밍 공정에 의해 알루미늄 제거될 수 있다. 따라서, Kennedy의 특허에 개시된 바와 같이, 30:1의 실리카/알루미나 비율을 갖는 소성된 제올라이트 베타는 650℃, 및 100% 스팀에 24시간 동안 대기압에서 스팀 처리에 적용되었다. 그 결과는 약 228:1의 실리카/알루미나 비율을 갖는 촉매였고, 이어서, 이는 250:1의 제올라이트 베타를 제조하기 위해 산 세척 공정에 적용되었다. 상기한 바의 여러 가지 제올라이트 베타는 질산에 의한 추출에 의해 제올라이트 베타 프레임워크로부터 알루미늄을 추출하기 위해 추출 공정에 적용될 수 있다. 제올라이트 베타의 산 세척은 높은 실리카/알루미나 비율의 제올라이트 베타에 도달하도록 초기에 수행된다. 이는 란탄을 제올라이트 프레임워크 내로 이온-교환시킴으로써 후속된다. 제올라이트로부터 란탄을 제거하는 것을 피하기 위해 후속 산 세척은 없어야 한다.
본 발명을 반복하여 수행하는 실험 작업에서, 수많은 알킬화 반응기 운전은 단일 단계 알킬화 반응기를 사용하여 수행되었다. 반응기 오퍼레이션은 도 3에 예시된 유형의 다단계 반응기의 단일 스테이지의 실험실 시뮬레이션이다.
실험 작업을 수행하는데 있어서, 본원에서 촉매 C-1 내지 촉매 C-6으로 지명된 6개의 촉매들이 실험실 규모의 단일 스테이지 알킬화 반응기에 사용되었다. 촉매 C-1은 약 380℃의 입구 내지 약 425℃의 출구 범위의 반응기 온도에서, 가스상 조건들을 위해 약 300psig 및 임계적 페이스 오퍼레이션을 위해 약 400psig의 반응기 압력에서 작동되었다. 이러한 촉매 운전은 약 18일 동안 수행되었다. 운전 과정 전반에, 크실렌들이 유출물 중에서 관찰되었다. 유출물의 에틸벤젠 함량에 기초한 크실렌 함량은 초기에 약 470ppm이었고, 초기 가스상 알킬화 동안에 시간이 흐름에 따라 약 400ppm으로 감소되었다. 압력이 초임계적 단계로 증가하였을 때, 크실렌 함량은 약 490ppm으로 증가되고, 이어서 감소되고, 압력이 가스상 알킬화를 다시 시뮬레이트하도록 감소된 후 약 300의 값들로 계속 감소되었다. 운전 전반의 벤젠-에틸렌 몰비는 약 10으로 유지되었다.
실험 작업에 사용된 나머지 촉매들은 란탄을 포함시킴으로써 변형된 제올라이트 베타였다. C-2 내지 C-6으로 지명된 촉매들은 실리카 결합제로 제형화된 란탄-변형된 베타를 포함하였다. 촉매 C-2에 대해, 제올라이트 베타는 1.25의 란탄/알루미늄 원자비를 제공하는 양으로 혼입된 란탄에 의해 150의 실리카/알루미나 비율을 가졌다. 촉매 C-3은 150의 실리카/알루미나를 갖는 동일한 제올라이트 베타에 기초하였지만, 이러한 촉매에 대해 란탄은 75의 란탄/알루미늄 원자비를 제공하도록 제올라이트 베타에 혼입되었다. 촉매 C-4에 대해, 제올라이트 베타는 75의 란탄/알루미늄 원자 비율에 의해 50의 실리카/알루미나 비율을 가졌다. 촉매 C-5에 대해, 제올라이트 베타는 150의 실리카/알루미나 비율을 나타냈지만, 여기서 란탄/알루미늄 원자비는 1.0이었다. 최종 란탄 베타 촉매 C-6은 실리카 결합제에 의해 또한 제형화되었다. 여기서, 제올라이트의 실리카/알루미나 비율은 150이고, 란탄-알루미늄 원자비는 1이었다.
촉매 C-2 내지 촉매 C-6을 사용하여 수행되는 시험들 각각에서, 알킬화 반응기는 임계적 페이스 조건들 하에 오퍼레이션되었다. 일반적으로, 반응기의 입구측에서 온도는 약 310℃±10℃였고, 반응기의 출구 온도는 약 340°-350℃±10℃였다. 반응기에 대한 압력은 약 600psig의 레벨로 유지되었고, 단 온도 구배는 반응기의 입구로부터 출구측까지 수 psi였다. 촉매 c-6에 대해, 반응기 온도는 입구에서 약 320℃였고, 출구에서 거의 동일하거나 또는 약간 더 높았다. 다시 말하자면, 반응기에 걸쳐 온도 구배가 거의 없었다.
촉매 C-2 내지 C-6에 의해 수행된 실험 작업의 결과들은 도 4-8에 예시되어 있다. 먼저 도 4A로 돌아가서, 촉매 반응에 사용된 촉매층의 백분율은 횡좌표 상의 스트림에 대한 좌표 대 일수로 플로팅된다. 이러한 값은 층을 가로질러 감지된 최대 온도에 기초하여 산출되었다. 도 4A의 조사로부터 알 수 있듯이, 층 이용은 16일째에 90%에 도달하였고, 21일까지 운전이 계속되었다. 이러한 점에서, 촉매가 재생되었고, 22일째에 재생 후 층 이용율은 약 50%로 하강되고, 나머지 운전 전반에 증가하기 시작하였다. 도 4B는 횡좌표 상의 일수의 스트림된 시간에 대한 좌표 상의 플로팅된 에틸벤젠의 백분율을 나타낸다. 도 4C는 프로필벤젠, 부틸벤젠 및 무거운 성분들, 주로 장쇄 알킬 방향족들에 대해 좌표 상에 플로팅된 ppm 단위의 에틸벤젠 등가물에 상대적인 부산물 수율 BP를 예시한다.
도 4D는 횡좌표 상에 플로팅된 일수에 스트림된 시간에 대한 좌표 상의 플로팅된 ppm 단위의 트리에틸벤젠(TEB) 수율을 예시한다. 도 4에 관하여 상기 접미사를 사용하는 유사한 그래픽 표시들을 촉매 C-3 내지 C-6 각각에 대해 도 5 내지 8에 나타낸다. 따라서, 촉매 C-3에 대해, 사용된 층의 백분율은 횡좌표 상에서 스트림된 시간에 대해 도 5A의 좌표 상에 플로팅된다. 도 5B는 프로필렌벤젠, 부틸벤젠 및 유출물의 무거운 방향족 함량에 대해 에틸벤젠에 상대적인 부산물 수율들을 예시한다. 촉매 C-3이 10일째에 100% 층 사용 지점에 비교적 신속히 도달하는 것을 불활성화시키는 것으로 나타나는 것에 주의해야 할 것이다.
도 6A, 6B, 6C 및 6D는 각각 사용된 층 백분율, 에틸벤젠 등가 수율, 프로필벤젠, 부틸벤젠 및 무거운 성분의 부산물들 및 촉매 C-4에 대해 관찰된 TEB 수율을 예시한다. 운전은 8일째에 간단히 폐쇄되고, 이어서, 시동에 따라 층 사용이 60% 미만에서 70% 이상으로 증가되는 지점에서 계속된다. 계속된 운전은 31일째에 100% 층 사용 근처에 도달하였고, 추가로 5일 동안 계속되었고, 그 지점에서 촉매가 재생되고 운전이 38일째에 재정립되었다.
도 7A 내지 7D는 촉매 C-5에 대해 동일한 값들을 보인다. 도 7A에 나타내 바와 같이, 층 사용은 21일째에 약 80%에 도달하였고, 이 레벨이 28일까지 계속되었고, 그 지점에서 온도 측정치들은 층 사용이 거의 100%까지 예리하게 증가되었음을 지시하였다. 3일 동안의 추가의 오퍼레이션 후, 촉매가 재생되고, 운전은 32일째의 촉매 층에 대해 재정립되었다.
도 8A 내지 8C는 층 사용, EB 제조 및 부산물 수율들(EP) 각각에 대해 촉매 C-6에 대해 관찰된 결과들을 보여준다. 도 8D는 스트림된 일수에 대해 ppm 단위의 EB 당량에 기초하여 쿠멘 수율, CU를 보여준다. 10:1의 벤젠-에틸렌 비율을 사용한 촉매 C-2 내지 C-5에 의해 수행된 운전들과 대조적으로, 촉매 C-6을 사용하는 운전은 20:1의 에틸렌/벤젠 몰비로 초기에 수행되었다. 24일째에, 이러한 초기 기간 동안, 에틸벤젠 EB 제조은 약 6%였다. 에틸렌 피드 스트림이 벤젠-에틸렌 몰비를 10:1로 감소시키기 위해 배가되었을 때, 에틸렌은 제한 인자였기 때문에 EB 제조은 대략적으로 배가되었다. 층 사용은 스트림 상에서 28일 후 70% 미만이었고, 에틸벤젠 제조은 비교적 일정하게 유지되었다.
알루미나-결합된 촉매 C-2 내지 C-5에 대해 도 4 내지 7에 나타낸 데이터를 조사함으로써, 희토류 금속 란탄에 의한 제올라이트 베타의 프러모션은 촉매의 숙성 품질을 크게 증가시키는 것으로 보일 수 있다. 양호한 숙성 품질들이 촉매 C-2, C-4 및 C-5에 대해 나타났다. 이들 품질들은 0.75의 비교적 낮은 란탄-알루미늄 값을 갖는 높은 실리콘-알루미늄 비율 촉매인 촉매 C-3의 경우를 제외하고 0.75 내지 1.25 범위의 란탄-알루미늄 방향족 비율로 관찰되었다. 여기서, 실리콘-알루미늄 비율과 관련 없이 제올라이트 베타의 란탄 함량의 견지에서 란탄의 양은 다른 촉매들에 대해서보다 더 낮았다. 지시된 바와 같이, 이러한 촉매는 신속히 불활성화되었다.
본 발명의 특정 실시예들을 기재하였지만, 그의 변형들이 당업계의 숙련자들에게 제안될 수 있고, 그러한 모든 변형들은 첨부된 특허 청구 내에 속하는 것으로서 커버되도록 의도됨을 이해해야 한다.

Claims (16)

  1. (a) 적어도 95중량%의 벤젠 함량을 갖는 방향족 공급 재료를 반응 구역에 공급하고, 20-500 범위의 실리카/알루미나 비율을 갖는 상기 반응 구역에 제올라이트 베타 분자체 알킬화 촉매와 접촉시키는 단계;
    (b) 1-15 범위의 벤젠/에틸렌 몰비를 제공하는 양으로 에틸렌을 상기 반응 구역에 공급하는 단계;
    (c) 벤젠이 상기 제올라이트 베타 알킬화 촉매의 존재 하에 상기 벤젠의 에틸화를 유발하는 초임계적 페이스로 존재하는 온도 및 압력 조건들에서 상기 반응 구역을 오퍼레이팅함으로써 보다 무거운 알킬화된 부산물들의 부차적인 제조과 더불어 주요 생성물로서 에틸벤젠을 함유하는 알킬화 생성물을 제조하는 단계; 및
    (d) 상기 반응 구역으로부터 상기 알킬화 생성물을 회수하는 단계를 포함하는 에틸벤젠의 제조 프로세스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제올라이트가 50-150 범위의 실리카/알루미나 몰비를 갖는 것인 프로세스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 벤젠/에틸렌 몰비가 10 미만인 프로세스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 벤젠/에틸렌 몰비가 3-8 범위 내인 프로세스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제올라이트 베타 알킬화 촉매는 란탄족 희토류를 포함시킴으로써 변형된 제올라이트 베타인 프로세스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 에틸렌에 대한 벤젠의 몰비가 10 미만인 프로세스.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제올라이트 베타는 란탄-변형된 제올라이트 베타를 포함하는 것인 프로세스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제올라이트 베타는 2.5-5중량%의 란탄 함량을 갖는 것인 프로세스.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제올라이트 베타는 0.75-1.25 범위 내의 란탄/알루미늄 원자비를 갖는 것인 프로세스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제올라이트 베타는 50-150 범위의 실리카/알루미나 비율을 갖는 것인 프로세스.
  11. (a) 분자체 방향족 알킬화 촉매를 함유하는 알킬화 반응 구역을 제공하는 단계;
    (b) 주성분으로서 적어도 95%의 방향족 함량의 양의 벤젠 및 소수 성분으로서 에틸렌을 함유하는 공급 재료를 상기 알킬화 반응 구역에 공급하는 단계;
    (c) 벤젠이 상기 분자체 알킬화 촉매의 존재 하에 상기 벤젠의 에틸화를 유발하는 초임계적 페이스로 존재하는 온도 및 압력 조건들에서 상기 알킬화 반응 구역을 오퍼레이팅시킴으로써 벤젠, 에틸벤젠 및 폴리에틸 벤젠의 혼합물을 포함하는 알킬화 생성물을 제조하는 단계;
    (d) 상기 알킬화 반응 구역으로부터 알킬화 생성물을 회수하고, 알킬화된 생성물로부터 에틸벤젠의 분리 및 회수를 위해서 및 디에틸벤젠을 포함하는 폴리알킬화된 방향족 성분의 분리 및 회수를 위해 회수 구역으로 상기 알킬화 반응 구역으로부터 상기 생성물을 공급하는 단계;
    (e) 상기 폴리알킬화된 방향족 성분 중의 디에틸벤젠을 포함하는 폴리알킬화된 방향족 성분의 적어도 일부를 분자체 트랜스알킬화 촉매를 함유하는 트랜스알킬화 반응 구역에 공급하는 단계;
    (f) 상기 트랜스알킬화 반응 구역에 벤젠을 공급하는 단계; 및
    (g) 상기 폴리알킬화된 방향족 분획의 불균등화를 유발하는 온도 및 압력 조건들 하에 상기 트랜스알킬화 반응 구역을 오퍼레이팅시킴으로써 감소된 디에틸벤젠 함량 및 증가된 에틸벤젠 함량을 갖는 불균등화 생성물을 제조하는 단계를 포함하는 에틸벤젠의 제조 프로세스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 분자체 알킬화 촉매가 제올라이트 베타 알킬화 촉매인 프로세스.
  13. 제12항에 있어서, 상기 트랜스알킬화 반응 구역의 분자체 트랜스알킬화 촉매가 상기 알킬화 반응 구역 내의 알킬화 촉매의 효과적인 공극 크기만큼 큰 효과적인 공극 크기를 갖는 중간체 공극 크기 분자체인 프로세스.
  14. 제13항에 있어서, 상기 트랜스알킬화 반응 구역이 제올라이트 Y 트랜스알킬화 촉매를 함유하고, 상기 트랜스알킬화 구역에 공급된 폴리알킬화 방향족 성분을 액체상으로 유지하는데 효과적인 온도 및 압력 조건들 하에 작동되는 것인 프로세스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제올라이트 베타 알킬화 촉매가 희토류 금속 변형된 제올라이트 베타 촉매인 프로세스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제올라이트 베타가 란탄 변형된 제올라이트 베타를 포함하는 것인 프로세스.
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