发明名称 利用液相烷化及气相转烷化连续制备乙基苯之方法
摘要 本发明系关于一种使用液相烷基化及蒸气相烷基转移用于制备乙苯之方法。可以藉一种酸性固体氧化物,诸如MCM-22、MCM-49 及MCM-56 催化该液相烷基化反应。可以藉一种中-孔隙尺寸沸石诸如ZSM-5催化该蒸气相烷基转移反应。本发明之方法可以连续操作,连续导入含至少 500 ppm 之非苯烃杂质之新鲜苯进料。这些烷基化与烷基转移反应之并合乙苯产物有极低量之杂质包括二甲苯,有 7 或低于 7 个碳原子之烃类及有9或高于9个碳原子之烃类。
申请公布号 TW330193 申请公布日期 1998.04.21
申请号 TW085100280 申请日期 1996.01.11
申请人 美孚石油公司 发明人 丹尼斯.爱德华.华勒斯;奇雅.罗.范肯特;查尔斯.摩里斯.史密斯;真.琪雅.陈
分类号 B01J20/16;C07C15/73 主分类号 B01J20/16
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用于制备乙苯之方法,该方法包含以下步骤: (a) 将苯及乙烯在一个液相烷基反应区中于充分液相 条件下与 一种酸性固体氧化物触媒接触,以产生乙苯产物及 副产物 其包含二乙苯;及(b)将自步骤(a)之该二乙苯副产物 及苯 在一个蒸气相烷基转移反应区中于充分蒸气相条 件下与一 种酸性固体氧化物触媒接触,以产生一种流出物其 包含另 外的乙苯产物,在其中导入至步骤(b)之该蒸气相烷 基转 移反应区之苯进料,包含有5至7个碳原子之非苯烃 类, 及其中有自5至7个碳原子之非苯烃类是在该烷基 转移区 中转化为有不同沸点之烃类,及其中未反应之苯是 在该烷 基化区中及在该烷基转移区中再循环。2.根据申 请专利范围第1项之方法,其中馈入至该蒸气相 烷基转移区之该苯进料含至少100ppm之有自5至7个 碳原 子之该非苯烃类,及其中步骤(a)之该液相烷基化区 中之 温度是低于步骤(b)之该蒸气相烷基转移区之温度 。3.根据申请专利范围第1或2项之方法,其中步骤(b )包 含该苯及乙烯与一种包含固体结晶铝矽酸盐选自 由MCM-22 ,MCM-36,MCM-49,MCM-56,沸石-,沸石-X,沸石-Y 及丝光沸石组成之组群之触媒接触。4.根据申请 专利范围第1或2项之方法,其中该步骤(a) 包含该苯及乙烯与一种包含固体结晶铝矽酸盐选 自由MCM- 22,MCM-49,及MCM-56组成之组群之触媒接触。5.根据申 请专利范围第1项之方法,其中烷基转移步骤(b )包含该苯及二乙苯与一种包含固体结晶铝矽酸盐 选自由 MCM-22,ZSM-5,ZSM-11,ZSM-12,ZSM-22,ZSM-23,ZSM -35,ZSM-48,及ZSM-50组成之组群之触媒接触。6.根据申 请专利范围第1项之方法,其中烷基转移步骤(b )包含该苯及二乙苯与一种包含ZSM-5之触媒接触。7 .根据申请专利范围第1项之方法,其中在液相烷基 化步 骤(a)中苯对乙苯之莫耳比是大于或等于1,及其中 乙烯 在步骤(a)中转化之百分率是至少95%;其中在液相烷 基 化步骤(a)中产生之乙苯对二乙苯之重量比是自2至 30; 其中是于温度自150℃至260℃,压力7000kPa或低于 7000kPa,WHSV根据乙烯自0.5至2.0/小时,及苯对乙烯 之莫耳比自1:1至30:1进行液相烷基化步骤(a);及其 中 于温度自260℃至482℃,压力自450至3550 kPa(50至500 psig),WHSV根据馈入至该反应区之总蒸气进料自1至50 /小时,及苯对二乙苯之莫耳比自1至50进行蒸气相 烷基 转移步骤(b)。8.一种根据申请专利范围第1项用于 制备乙苯之连续方法 ,该方法包含以下步骤:(1)导入苯、苯共沸物、及 乙烯 至一个液相烷基化区中,在其中该苯与该乙烯在一 种烷基 化触媒之存在下于充分液相条件下反应以产生一 种流出物 ,其包含乙苯产物、未反应苯、未反应苯共沸物及 副产物 其包含二乙苯与丁苯,该烷基化触媒包含一种酸性 固体氧 化物选自由MCM-22.MCM-49与MCM-56组成之组群;(2)送 该流出物自步骤(1)之该液相烷基化反应区至一个 分离区 ,在其中分离该流出物成为各别流包含(i)一种轻质 流其 包含未反应苯与苯共沸物,(ii)一种中间产物流,及( iii )一种重质流其包含二乙苯与丁苯;(3)送自步骤(2) 之该 重质流(iii)连同苯与苯共沸物至一个蒸气相烷基 转移反 应区,在其中该苯与二乙苯在一种烷基转移触媒之 存在下 于充分蒸气相条件下反应,以产生一种流出物其包 含另外 的乙苯产物及未反应苯,该烷基转移触媒包含一种 中-孔 隙尺寸沸石;(4)送自该蒸气相烷基转移反应区之流 出物 至步骤(2)之分离区,在其中分离该流出物成为各别 流包 含(i)一种轻质流其包含未反应苯,(ii)一种中间产 物流 ,及(iii)一种重质流其包含未反应二乙苯;(5)在一条 密 闭的再循环环路中再循环在分离步骤(2)及(4)中回 收之未 反应苯连同苯共沸物至步骤(1)之该烷基化反应器 及至步 骤(3)之该烷基转移反应器;(6)以流量足以补充在该 烷基 化区中及在该烷基转移区中转化之苯导入新鲜苯 进料至该 苯循环环路中,其中该新鲜苯包含杂质其包含有自 5至7 个碳原子之苯共沸非苯烃类,该苯共沸烃类在步骤 (3)中 之该烷基转移区中是至少部分转化为有不同沸点 之烃类, 及丁苯在步骤(3)中之该烷基转移区中是至少部分 转化为 一或多种不同烃类;及(7)自步骤(2)与(4)之中间产物 流 回收一种乙苯产物,该回收之乙苯产物含二甲苯低 于 200ppm、低于100ppm之有7或低于7个碳原子之烃类,及 低于100ppm之有9或高于9个碳原子之烃类。9.根据申 请专利范围第8项之方法,其中送至该蒸气相烷 基转移区之进料包含根据该进料中苯之重量至少 200ppm之 苯共沸物。10.根据申请专利范围第8或9项之方法, 其中在步骤(3) 中该中-孔隙尺寸沸石是ZSM-5。11.根据申请专利范 围第8项之方法,其中该乙烯之至少 95%是在步骤(1)中转化;其中自步骤(1)中之烷基化产 物 包含至少92重量%之乙苯,低于7重量%之二乙苯及低 于 1重量%之三乙苯;其中是于温度自150℃至260℃,压力 7000kPa或低于7000kPa,WHSV根据乙烯自0.5至2.0/小时 ,及苯对乙烯之莫耳比自1:1至30:1进行液相烷基化 步 骤(1);及其中于温度自260℃至482℃,压力自450至3550 kPa(50至500 psig),WHSV根据至该反应区之总蒸气进料 自1至50/小时,及苯对乙烯之莫耳比自1至50进行蒸 气 相烷基转移步骤(3)。12.根据申请专利范围第8项之 方法,其中是在紧接步骤( 2)及(4)之该分离区上游之一点导入新鲜苯进料,及 其中 自步骤(1)之烷基化产物包含低于0.5重量%之三乙苯 。图 示简单说明:第一图是一张图示用于催化乙苯之液 相合成 之MCM-22.MCM-49.MCM-56及沸石-之活性之比较。第 二图是一张图示用于催化乙苯之液相合成之MCM-22. MCM- 49.MCM-56及沸石-之选择性之比较。
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