一种生产烷基芳烃的方法与流程

相关申请的交叉引用本申请要求2017年9月22日提交的美国临时专利申请系列号62/561924的优先权，其全部内容在此通过引用明确地结合至本文。关于联邦赞助的研究或开放的声明不适用。发明领域本公开内容通常涉及一种烷基化方法，和特别是涉及一种使用温度受控的条件来生产烷基芳烃的烷基化方法。背景烷基芳烃如烷基苯常见地用作中间体，所述中间体衍生成可以用于家庭和工业清洁产品中的洗涤剂。典型地，烷基芳烃通过使用friedel-crafts反应条件在间歇或连续过程中可烷基化的芳族化合物和烯烃的反应来生成。这些标准方法通常没有提供良好的温度控制和均匀的混合，和同样地，由其生产的烷基芳族产物通常具有宽的异构体分布和变化的产率。具有较宽的异构体分布据信负面地影响洗涤剂的性能。此外，基于实现期望的异构体分布或产率所需的装置的尺寸和量，常用的方法涉及相当大的资金成本。概述因此，具有改进的烷基化方法将是令人期望的，所述方法提供具有较窄的异构体分布和较高产率的烷基芳族化合物，而没有装置方面的相当大的资金支出成本。在一种实施方案中，公开了一种烷基化方法，所述方法包括引入可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂。所述方法进一步包括将可烷基化的芳族化合物调节至低于期望反应温度的预反应温度，和任选地将烯烃调节至低于所述期望反应温度的第二预反应温度。任选地，所述方法可以将催化剂调节至低于所述期望反应温度的第三预反应温度。所述方法使催化剂和烯烃在控制所述催化剂和烯烃的反应温度的条件下初始地接触；混合所述可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂；和将所述可烷基化的芳族化合物和烯烃保持在期望反应温度。根据本公开内容的一些实施方案，所述催化剂可以是酸催化剂。根据本公开内容的一些实施方案，所述酸催化剂可以是氢氟酸、三氟甲磺酸、氯化铝、三氟化硼及其组合。根据本公开内容的一些实施方案，所述可烷基化的芳族化合物可以是苯、二甲苯、甲苯、异丙苯、乙苯、丁基苯、萘、烷基萘及其组合。根据本公开内容的一些实施方案，所述可烷基化的芳族化合物是包含下式的取代的芳族化合物：其中r1是氢或含有约1-4个碳原子的烷基；r2是氢或具有约1-4个碳原子的烷基；和r3是具有约14至约60个碳原子的烷基。根据本公开内容的一些实施方案，所述烯烃是至少一种c8或更高级的烯烃。根据本公开内容的一些实施方案，所述烯烃是至少一种c14-c60烯烃。根据本公开内容的一些实施方案，所述烷基化方法引入了稀释剂和任选地，将所述稀释剂调节至低于期望反应温度的第四预反应温度。根据本公开内容的一些实施方案，使所述催化剂和烯烃在控制所述催化剂和烯烃的反应温度的条件下初始地接触包括使所述催化剂和烯烃在所述催化剂和烯烃送过热交换器之前的点接触。根据本公开内容的一些实施方案，使所述催化剂和烯烃在控制所述催化剂和烯烃的反应温度的条件下初始地接触包括使所述催化剂和烯烃在1分钟至120分钟的时间段递增地接触。根据本公开内容的一些实施方案，所述预反应温度、第二预反应温度和第三预反应温度各自是比所述期望反应温度低约2至约60℃的温度。在另一实施方案中，公开了一种烷基化方法，所述方法包括提供包含反应室和热交换器的环流反应器。所述反应室和所述热交换器经由至少一个管道彼此流体连通，以使得所述反应室中的流体可以循环通过所述热交换器并且返回至所述反应室。所述方法进一步将可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂引入所述环流反应器中。所述方法进一步将可烷基化的芳族化合物调节至低于期望反应温度的预反应温度和任选地将所述烯烃调节至低于所述期望反应温度的第二预反应温度。所述方法可以任选地将所述催化剂调节至低于所述期望反应温度的第三预反应温度。所述方法使所述催化剂和烯烃在将流体从所述反应室循环到所述热交换器的管道中初始地接触。所述方法将所述可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂在所述环流反应器中循环，并且将所述可烷基化的芳族化合物和烯烃保持在期望反应温度。根据本公开内容的一些实施方案，一种烷基化方法可以进一步包括使所述可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂在所述环流反应器中混合。根据本公开内容的一些实施方案，所述环流反应器可以包括泵。根据本公开内容的一些实施方案，一种烷基化方法通过将所述可烷基化的芳族化合物循环通过所述热交换器来将所述可烷基化的芳族化合物调节至预反应温度。根据本公开内容的一些实施方案，一种烷基化方法通过将所述烯烃循环通过所述热交换器来将所述烯烃调节至低于所述期望反应温度的第二预反应温度。根据本公开内容的一些实施方案，一种烷基化方法在使所述催化剂和烯烃在将流体从所述反应室循环到所述热交换器的管道中初始地接触之前，将所述烯烃调节至第二预反应温度。根据本公开内容的一些实施方案，一种烷基化方法通过将所述催化剂加入到将流体从所述反应室循环到所述热交换器的管道中来将所述催化剂引入环流反应器中。根据本公开内容的一些实施方案，一种烷基化方法通过将所述烯烃加入到将流体从所述反应室循环到所述热交换器的管道中来将烯烃引入环流反应器中。根据本公开内容的一些实施方案，一种烷基化方法进一步将稀释剂引入环流反应器中，和任选地，将所述稀释剂调节至低于期望反应温度的第四预反应温度。附图说明通过参考附图，可以更好地理解本公开内容，并且其诸多特征和优点对本领域技术人员来说是显而易见的。图1是一种可用于本公开内容的烷基化方法的示例性环流反应器的示意图。详细描述如果在本文中出现，则术语“包含(包括)”及其派生词并非打算排除任何另外的组分、步骤或程序的存在，无论它们是否在本文中公开。为了避免任何疑义，本文中通过使用术语“包含(包括)”所要求保护的全部组合物可以包括任何另外的添加剂或化合物，除非有相反指示。相反，术语“基本上由……组成”如果出现在本文中，则从任何随后引述的范围中排除任何其他组分、步骤或程序，除了对于操作性来说并非本质的那些之外，和术语“由……组成”如果使用的话，则排除没有具体描述或列举的任何组分、步骤或程序。除非另有指示，否则术语“或”指的是所列举成员单独以及任意组合。不定冠词“一个(a)”和“一种(an)”在本文中用于指的是一种或大于一种(即至少一种)的该不定冠词的语法宾语。作为实例，“一种烯烃”意味着一种烯烃或大于一种烯烃。措辞“在一种实施方案中”、“根据一种实施方案”、“在本公开内容的实施方案中”、“根据一些实施方案”等通常意味着该措辞之后的特定特征、结构或特性包括在本公开内容的至少一种实施方案中，并且可以包括在本公开内容的大于一种实施方案中。重要地，这样的措辞不必需指的是相同的实施方案。如果说明书声称组分或特征“可以(可)(may)”，“可以(可)(can)”、“能够(could)”或“可以(可)(might)”被包括或具有一定特性，则该特定组分或特征不必须被包括或具有该特性。如上所述，令人期望的是具有这样的烷基芳烃，其具有窄异构体分布和较少异构体可变性。例如当生产烷基苯时，典型地有益地是实现产物中期望量的2-苯基异构体。当用于生产烷基芳烃的烷基化方法提供了良好的温度控制和均匀混合时，可以实现这些目标。特别地，令人期望地是整个反应器中具有均匀的温度和组成。根据一种实施方案，提供了一种用于生产烷基芳烃的烷基化方法，该方法包括以下的步骤：引入可烷基化的芳族化合物，引入烯烃；引入催化剂，将可烷基化的芳族化合物调节至低于期望反应温度的预反应温度，任选地，将烯烃调节至低于期望反应温度的第二预反应温度，任选地，将催化剂调节至低于期望反应温度的第三预反应温度，使催化剂和烯烃在控制催化剂和烯烃的反应温度的条件下初始地接触，使可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂混合或循环，和将可烷基化的芳族化合物和烯烃保持在期望反应温度。根据一种实施方案，一种烷基化方法包括引入可烷基化的芳族化合物的步骤。通常，可烷基化的芳族化合物可以是任何能够经历烷基化反应的芳族化合物。任何一种或多种有用的芳族化合物和/或任何有用的烷基苯或其混合物可以充当可烷基化的芳族化合物。“可烷基化的芳族化合物”中的术语“芳族”根据其本领域认可的范围来理解。这包括烷基取代的和未取代的单环和多环化合物。可烷基化的芳族化合物的实例包括但不限于苯、甲苯、二甲苯、异丙苯、乙苯、丁基苯、萘、烷基萘及其组合。可烷基化的芳族化合物的其他实例包括但不限于蒽、并四苯、苝、蔻、菲及其组合，包括与本公开内容中所列的其他可烷基化的芳族化合物的组合。可烷基化的芳族化合物可以包括取代的芳族化合物。可以作为此处的烷基化的取代的芳族化合物必须具有至少一个直接键合到芳环上的氢原子。芳环可以用一个或多个烷基、芳基、烷芳基、烷氧基、芳氧基、环烷基、卤化物和/或不干扰烷基化反应的其他基团取代。通常可作为取代基存在于芳族化合物上的烷基含有1至约22个碳原子和通常约1-8个碳原子、和最通常约1-4个碳原子。取代的芳族化合物可以具有以下通式：其中r1是氢或含有约1-4个碳原子的烷基；r2是氢或具有约1-4个碳原子的烷基；和r3是具有约14至约60个碳原子的烷基。合适的烷基取代的芳族化合物包括异丙苯、正丙苯、α-甲基萘、均三甲苯、均四甲苯、异丙基甲苯、偏三甲苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、异戊基苯、异己基苯、五乙基苯、五甲基苯；1,2,3,4-四乙苯；1,2,3,5-四甲苯；1,2,4-三乙苯；1,2,3-三甲基苯，间丁基甲苯；对丁基甲苯；3,5-二乙基甲苯；邻乙基甲苯；对乙基甲苯；间丙基甲苯；4-乙基-间二甲苯；二甲基萘；乙基萘；2,3-二甲基蒽；9-乙基蒽；2-甲基蒽；邻甲基蒽；9,10-二甲基菲；3-甲基-菲；己基苯、壬基苯、十二烷基苯、十五烷基苯、己基甲苯、壬基甲苯、十二烷基甲苯、十五烷基甲苯及其组合。烷基取代的芳族化合物还将包括以上所列的甲苯、二甲苯、乙苯和丁基苯。不同的可烷基化的芳族化合物和/或可烷基化的芳族化合物的组合可以根据它们的成本、结构和期望的最终产物来使用。可以用于本公开内容的其他可烷基化化合物包括重整油，其是烃重整的产物。重整油含有苯、甲苯和/或二甲苯的混合物。本公开内容的实施方案包括引入一种或多种烯烃。可以使用的烯烃通常包括具有一个或多个能够与可烷基化的芳族化合物反应的可利用的不饱和键的任何烃。烯烃(olefin)，也称作烯烃(alkene)或烯烃(olefin)，是不饱和烃。用不饱和表示存在至少一对通过双键或三键来连接的碳原子。具有单个双键的非环烯烃具有通式cnh2n。在本公开内容的实施方案中，所用的烯烃可以是任何c5或更高级的烯烃。c2-c4烯烃在常温和常压下典型地是气态。而c5或更高级的烯烃在常温和常压下典型地是液体。这些烯烃可以是直链或支化的。在本公开内容的实施方案中，所用烯烃可以是任何c6或更高级的烯烃。在本公开内容的实施方案中，所用烯烃可以是任何c7或更高级的烯烃。在本公开内容的实施方案中，所用烯烃可以是任何c8或更高级的烯烃。在本公开内容的实施方案中，所用烯烃可以是任何c9或更高级的烯烃。在本公开内容的实施方案中，所用烯烃可以是任何c10或更高级的烯烃。在本公开内容的实施方案中，所用烯烃可以是任何c11或高级的烯烃。在本公开内容的实施方案中，所用烯烃可以是任何c12或高级的烯烃。在本公开内容的实施方案中，所用烯烃可以是在c14-c60范围内的任何更高级的烯烃。在此范围内的烯烃典型地是油溶性的，这使得它们适合用于生产烷基芳烃，该烷基芳烃可以随后被引入用于油品的洗涤剂中。在本公开内容的实施方案中，可烷基化的芳族化合物与烯烃的重量比可以在约0.3至约10的范围内。合适的可商购烯烃可以包括可从chevronphillipschemicalcompany获得的正α烯烃和可从shellgroupofcompanies获得的neodene*线性α和内烯烃。本公开内容的实施方案包括引入一种或多种催化剂。所述催化剂通常可以包括任何能够促进烯烃和可烷基化的芳族化合物之间的反应的催化剂。在本公开内容的实施方案中，所述催化剂可以包括任何合适的酸催化剂，其具有小于约3的ph。这样的酸催化剂包括但不限于氢氟酸、三氟甲磺酸、氯化铝、三氟化硼及其组合。这样的酸催化剂可以是液体或固体。还可以使用流化的固体催化剂如包括具有足够的孔开口的沸石和铝硅酸盐化合物的那些。将固体催化剂用于该反应可以需要另外的机器和装置，以用于将固体适当地输送到该方法和适当地过滤和收集用过的固体催化剂，如图1中的催化剂料斗224中可见。使用固体催化剂还将影响期望或目标反应温度。可商购的催化剂可以包括可从honeywellinternationalinc获得的氢氟酸。催化剂的用量可以为约0.1至约20重量比，基于烯烃的重量。在一种实施方案中，催化剂与烯烃的重量比可以是约0.1至约20。催化剂的量可以根据某些因素如期望的转化率和分散性来调节。如果催化剂的用量过低，则可烷基化的芳族化合物向期望的烷基芳族的转化率可降低，并且不期望的异构体副产物(如2-苯基异构体的存在)的量可增加。如果催化剂的用量过高，则将催化剂分散到有机相中变得更困难，这导致催化剂作为稀释剂，这减慢了反应。在流化的固体催化剂的情况中，催化剂与烯烃的重量比不应当超过20的比以便提供理想的催化剂接触。根据一种实施方案，一种烷基化方法包括引入一种或多种稀释剂的任选的步骤。通常，稀释剂可以是任何与可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂非反应性的化合物。具有稀释剂对于减慢反应速率和促进形成期望的异构体是有用的。稀释剂的实例是链烷烃，但不限于此。本文所用的稀释剂可以包括一种或多种稀释剂。受益于本公开内容的本领域技术人员将基于该反应中所用的反应物和催化剂认识到其他合适的稀释剂。“引入可烷基化的芳族化合物”中的术语“引入”通常意味着将可烷基化的芳族化合物加入到反应器中。将可烷基化的芳族化合物加入到反应器中可以包括将可烷基化的芳族化合物加入到反应室或反应器的任何部分中。这也可以称作将可烷基化的芳族化合物“装料”到反应器中。类似地，用于术语“引入烯烃”、“引入催化剂”和“引入稀释剂”的术语引入，具有与用于“引入可烷基化的芳族化合物”相同的含义。参见图1，用于将可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和稀释剂引入环流反应器200中的这样的示例性引入点显示在管线202a、202b、202c和202d中。存在用于将可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和稀释剂引入到反应器中的次序的多个选项。在一种实施方案中，可烷基化的芳族化合物和烯烃首先引入反应器中。然后将催化剂引入反应器中。稀释剂可以或是与可烷基化的芳族化合物和烯烃或是与催化剂一起引入。在一种实施方案中，催化剂可以首先引入反应器中，和然后将芳族化合物和烯烃引入反应器中。再一次的，稀释剂可以或是与可烷基化的芳族化合物和烯烃或是与催化剂一起引入。在一种实施方案中，可烷基化的芳族化合物和催化剂首先引入反应器中，然后将烯烃引入反应器中。稀释剂可以或是与可烷基化的芳族化合物和催化剂或是与烯烃一起引入。在本公开内容的一种实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至低于期望反应温度的预反应温度。该调节可以发生在引入到反应器之前或引入到反应器之后。该调节可以包括将可烷基化的芳族化合物加热或冷却到预反应温度。在引入到反应器之前，可烷基化的芳族化合物可以通过在设施处可利用的装置来加热或冷却。在引入到反应器之后，调节可以通过使可烷基化的芳族化合物行进通过热交换器210或通过使用图1所示的反应器夹套212来进行。本公开内容的实施方案包括将可烷基化的芳族化合物调节至低于期望反应温度的预反应温度。如果反应是放热的，则预反应温度将低于期望反应温度，或如果反应是吸热的，则高于期望反应温度。预反应温度和期望反应温度之间的差异量取决于反应物的反应中产生的热量或损失的热量。如果反应不是非常放热或吸热的，则预反应温度和期望反应温度可以是相同的。当生产烷基苯时，催化剂和烯烃之间的初始反应是放热的，并且导致反应温度中的初始尖峰。具有低于期望反应温度的预反应温度帮助稳定整个反应的温度，并且被认为降低产物中2-苯基异构体的数目。在本公开内容的实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至比期望反应温度低约2至约60℃。在本公开内容的实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至比期望反应温度低约2、4、6或8℃。在本公开内容的实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至比期望反应温度低约10、12、14、16或18℃。在本公开内容的实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至比期望反应温度低约20、22、24、26或28℃。在本公开内容的实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至比期望反应温度低约30、32、34、36或38℃。在本公开内容的实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至比期望反应温度低约40、42、44、46或48℃。在本公开内容的实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至比期望反应温度低约50、52、54、56或58℃。在本公开内容的实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至比期望反应温度低约60℃。为了本公开内容的目的，上述值之间的范围也包括在内。例如上述公开内容将公开比期望反应温度低约6至约12℃的可烷基化的芳族化合物被调节的范围。在本公开内容的实施方案中，将可烷基化的芳族化合物调节至这样的预反应温度，其是高于其凝固点并且低于期望反应温度的点。如果苯是可烷基化的芳族化合物，则它可以被调节至高于其凝固点5.5℃。该温度调节可以发生在引入到反应器之前或一旦它在反应器中时，例如借助于热交换器来进行。该温度调节可以使用热交换器或通过本领域已知的其他装置来进行。期望反应温度将是用于反应物反应以产生期望产物的理想温度。据认为保持稳定的期望反应温度生产了更均匀的、具有较少异构体和不期望的副产物的产物。均匀混合可帮助促进更均匀的反应温度。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约8至约12℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约10℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约20至约24℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约33至约43℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约38℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约50至约60℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约55℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约22℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约60至约100℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约76至约82℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约77℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约95至约105℃。在本公开内容的实施方案中，期望反应温度是约100℃。受益于本公开内容的本领域技术人员将能够通过研究在不同温度下制成的产物来确定用于反应的合适的期望反应温度。在一种实施方案中，所述方法包括任选地将烯烃调节至这样的第二预反应温度，其高于或低于期望反应温度。该调节可以包括将烯烃加热或冷却到期望温度。在本公开内容的实施方案中，将烯烃调节至比期望反应温度低约2、4、6或8℃。在本公开内容的实施方案中，将烯烃调节至比期望反应温度低约10、12、14、16或18℃。在本公开内容的实施方案中，将烯烃调节至比期望反应温度低约20、22、24、26或28℃。在本公开内容的实施方案中，将烯烃调节至比期望反应温度低约30、32、34、36或38℃。在本公开内容的实施方案中，将烯烃调节至比期望反应温度低约40、42、44、46或48℃。在本公开内容的实施方案中，将烯烃调节至比期望反应温度低约50、52、54、56或58℃。在本公开内容的实施方案中，将烯烃调节至比期望反应温度低约60℃。为了本公开内容的目的，上述值之间的范围也包括在内。例如，以上公开内容将公开比期望反应温度低约24至约32℃的烯烃被调节的范围。用于烯烃的温度调节可以类似地发生在引入到反应器之前或在一旦它在反应器中时，例如借助于热交换器或反应器夹套来进行。烯烃的温度调节可以以与上述的调节可烷基化的芳族化合物相同方式来进行。如果可烷基化的芳族化合物和烯烃二者同时在反应器中，则在引入催化剂之前，所述可烷基化的芳族化合物和烯烃的温度可以同时进行调节。在一种实施方案中，所述方法包括任选地将催化剂调节至这样的第三预反应温度，其高于或低于期望反应温度。这在催化剂是液体催化剂或固体催化剂(其悬浮于液体中)时可以是令人期望的。该调节可以包括将催化剂加热或冷却到期望温度。在本公开内容的实施方案中，将催化剂调节至比期望反应温度低约2、4、6或8℃。在本公开内容的实施方案中，将催化剂调节至比期望反应温度低约10、12、14、16或18℃。在本公开内容的实施方案中，将催化剂调节至比期望反应温度低约20、22、24、26或28℃。在本公开内容的实施方案中，将催化剂调节至比期望反应温度低约30、32、34、36或38℃。在本公开内容的实施方案中，将催化剂调节至比期望反应温度低约40、42、44、46或48℃。在本公开内容的实施方案中，将催化剂调节至比期望反应温度低约50、52、54、56或58℃。在本公开内容的实施方案中，将催化剂调节至比期望反应温度低约60℃。为了本公开内容的目的，上述值之间的范围也包括在内。例如以上公开内容将公开比期望反应温度低约38至约44℃的催化剂被调节的范围。针对催化剂的温度调节可以类似地发生在引入到反应器之前或一旦它在反应器中时，例如借助于热交换器或反应器夹套来进行。催化剂的温度调节可以以与上述调节可烷基化的芳族化合物的相同方式进行。如果可烷基化的芳族化合物和催化剂二者同时在反应器中，则在引入烯烃之前，可烷基化的芳族化合物和催化剂的温度可以同时进行调节。在一种实施方案中，所述方法包括任选地将稀释剂调节至这样的第四预反应温度，其高于或低于期望反应温度。在本公开内容的实施方案中，将稀释剂调节至比期望反应温度低约2、4、6、或8℃。在本公开内容的实施方案中，将稀释剂调节至比期望反应温度低约10，12、14、16或18℃。在本公开内容的实施方案中，将稀释剂调节至比期望反应温度低约20、22、24、26或28℃。在本公开内容的实施方案中，将稀释剂调节至比期望反应温度低约30、32、34、36或38℃。在本公开内容的实施方案中，将稀释剂调节至比期望反应温度低约40、42、44、46或48℃。在本公开内容的实施方案中，将稀释剂调节至比期望反应温度低约50、52、54、56或58℃。在本公开内容的实施方案中，将稀释剂调节至比期望反应温度低约60℃。为了本公开内容的目的，上述值之间的范围也包括在内。例如以上公开内容将公开比期望反应温度低约38至约44℃的被调节的催化剂的范围。针对稀释剂的温度调节可以类似地发生在引入到反应器之前或一旦它在反应器中时，例如借助于热交换器或反应器夹套来进行。稀释剂的温度调节可以以与上述调节可烷基化的芳族化合物的相同方式来进行。如果可烷基化的芳族化合物、烯烃和稀释剂同时在反应器中，则在引入催化剂之前，可烷基化的芳族化合物、烯烃和稀释剂的温度可以同时调节。类似地，如果可烷基化的芳族化合物、催化剂和稀释剂同时在反应器中，则在引入烯烃之前，可烷基化的芳族化合物、催化剂和稀释剂的温度可以同时调节。本公开内容的实施方案进一步包括使催化剂和烯烃在控制催化剂和烯烃的反应温度的条件下初始地接触的步骤。由于催化剂和烯烃之间的初始反应是放热的，因此它在控制催化剂和烯烃的反应温度的条件下进行。据认为控制反应温度中的该初始尖峰降低在该反应中典型地产生的异构体分布。该步骤可以通过将催化剂或烯烃在将它们二者送过热交换器210之前的点一起引入来进行。例如，如果烯烃已经处于环流反应器200中和催化剂然后通过管线202c或202b插入，则催化剂和烯烃之间的初始反应热将被热交换器210吸收，和由此在控制催化剂和烯烃的反应温度的条件下。如果催化剂已经在环流反应器200中，和然后将烯烃通过管线202c或202b插入，则可以实现相同的结果。再一次地，催化剂和烯烃之间的初始反应热将被热交换器210吸收和由此在控制催化剂和烯烃的反应温度的条件下。使催化剂和烯烃在环流反应器200的管线202a和202d的入口点初始地接触将是不太期望的，因为它们在送过热交换器210之前将具有较长的反应时间。然而，如果环流反应器200的周转率是高的，则催化剂和烯烃可以在管线202a和202d的入口点初始地接触，而在所生产的最终烷基芳族产物中没有明显的差异。本公开内容的实施方案可以通过逐渐的或缓慢地使催化剂和烯烃接触来进一步控制催化剂和烯烃的反应温度。代替快速地将全部的催化剂或烯烃部分加入到反应器，催化剂或烯烃在一段时间内递增地加入。如果烯烃已经在反应器中，则这可以通过将催化剂在1分钟-180分钟的时间段内递增地加入到反应器来进行。在一些实施方案中，催化剂在10分钟-60分钟的时间段内递增地加入至反应器。如果催化剂已经在反应器中，则烯烃在1分钟-180分钟的时间段内递增地加入至反应器。在一些实施方案中，烯烃在10分钟-60分钟的时间段内递增地加入至反应器。在本公开内容的实施方案中，这样的催化剂或烯烃的递增地加入可以在1分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟、60分钟、65分钟、70分钟、75分钟、80分钟、85分钟、90分钟、95分钟、100分钟、105分钟、110分钟、115分钟、120分钟、130分钟、140分钟、150分钟、160分钟、170分钟或180分钟的时间段内进行。本公开内容的实施方案进一步包括使可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂混合的步骤。这个步骤允许已经被催化剂活化的烯烃与可烷基化的芳族化合物接触并反应以产生烷基芳族产物。混合可以通过本领域已知的装置来进行。在环流反应器200中，将可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂循环通过环流反应器将提供混合。具有高的反应物周转或循环速率，优选范围为0.1-20反应器体积/分钟(基于反应容器类型和反应物量)的周转或循环速率的环流反应器将产生良好的混合。当可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂送过泵216和热交换器210时，被认为发生了另外的混合。特定的组件可以是环流反应器200的部件以增加混合。例如喷嘴214、气体再循环管线226和机械混合器220可以是环流反应器200的部件，以提供可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂的进一步混合。喷嘴214是喷雾嘴，其进一步扩散了混合物，优选通过产生紊流来进行。喷嘴214可以进一步与气体再循环管线226组合。气体再循环管线226将气体从反应室208循环到管道218或喷嘴214以进一步混合可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂。同样，反应室208可以包括机械混合器220。机械混合器220可以是混合机构，例如反应室208中的桨式混合器或搅拌器。机械混合器220帮助促进反应物的均匀混合。本公开内容的实施方案包括将可烷基化的芳族化合物和烯烃保持在期望反应温度的步骤。烯烃和催化剂的持续反应和可烷基化的芳族化合物和经活化的烯烃的反应是放热的，并且将持续升高反应混合物的温度。在本公开内容的实施方案中，反应温度通过这样的手段如使用热交换器210来保持在期望反应温度。通过将反应物、催化剂、稀释剂和产物循环通过热交换器210，保持了期望反应温度。反应器夹套212还可以用于保持期望反应温度。还据信可烷基化的芳族化合物和烯烃的均匀混合帮助将可烷基化的芳族化合物和烯烃保持在期望反应温度。本文所述的烷基化方法可以在-20℃到300℃的温度和-14.696psig到2000psig的压力下进行。取决于所用的催化剂和烯烃的类型和所寻求的烷基芳族产物的种类，反应的目标或期望反应温度可以是约100℃、约77℃、约55℃、约38℃、约22℃、约20℃、约10℃或前述的那些。本公开内容的实施方案进一步包括烷基化方法，其提供了具有反应室和热交换器的环流反应器，其中反应室和热交换器经由至少一个管道彼此流体连通，以使得在反应室中的流体可以循环通过热交换器并且返回至反应室。所述方法将可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂引入(不必须同时)环流反应器中。该方法将可烷基化的芳族化合物调节至低于期望反应温度的预反应温度，和任选地将烯烃调节至低于期望反应温度的第二预反应温度。该方法任选地将催化剂调节至低于期望反应温度的第三预反应温度。催化剂和烯烃在将流体从反应室循环到热交换器的管道中初始地接触。该方法将可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂在环流反应器中循环和将可烷基化的芳族化合物和烯烃保持在期望反应温度。在本公开内容的一种实施方案中，该方法将可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂在环流反应器中混合。图1中显示了可用于本公开内容的烷基化方法的一种示例性环流反应器200。参见图1，环流反应器200包括反应室208，热交换器210，反应器夹套212，管道218，管线202a、202b、202c和202d，泵216，喷嘴214，温度传感器222a、222b、222c、222d、222e，气体再循环管线226，机械混合器220和固体催化剂料斗224。并非所有这些部件都是需要的，例如可以加入气体再循环管线226和机械混合器220以改进混合。同样，如果使用液体催化剂，则可以不需要固体催化剂料斗224。环流反应器200具有反应室208。虽然反应在整个环流反应器200中发生，但是它是用于可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂反应的主要室。反应室208可以包括管线202a，其允许可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和/或稀释剂进入反应室208。管线202a还可以用于将可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂，稀释剂和/或烷基芳族产物(“反应器内容物”)从反应室208中移出。反应室208还可以包括另外的混合装置如机械混合器220、喷嘴214和气体再循环管线226。反应室208还可以包括温度传感器222a以监测可烷基化的芳族化合物的预反应温度、烯烃的第二预反应温度、催化剂的第三预反应温度和稀释剂的第四预反应温度。温度传感器222a也可以用于监测反应温度。环流反应器200具有热交换器210。热交换器210可以是任何用于传热的装置。热交换器210可以是标准列管式热交换器，其中盐水送过热交换器210的壳以冷却或加热流过热交换器210的管部分的可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂。热交换器210可以用于从可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和/或稀释剂中加入或移出热量。例如热交换器210可以将可烷基化的芳族化合物调节至预反应温度。这可以包括加热或冷却可烷基化的芳族化合物。类似地，热交换器210可以将烯烃温度调节至第二预反应温度，将催化剂调节至第三预反应温度和将稀释剂调节至第四预反应温度。当可烷基化的芳族化合物和烯烃与催化剂和任选的稀释剂一起在环流反应器200中时，热交换器210可以用于将可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂的温度保持在期望反应温度。本领域技术人员将认识到用于本公开内容的实施方案的合适的热交换器。反应室208和热交换器210通过管道218彼此流体连通，以使得反应器室208中的流体可以循环通过热交换器210并且返回至反应室208。管道218是用于转移流体和流体中的任何固体催化剂的管道。管道218起到将可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂以及任选的稀释剂单独或一起循环通过热交换器210和将它输送回反应室208的目的。以此方式，管道218使反应器内容物循环通过环流反应器200。环流反应器200可以另外地具有泵216。泵216用于提供将反应器内容物在环流反应器200中循环的装置。这样做时，泵216通过将反应器内容物循环送过热交换器210来帮助调控系统的温度。泵216也可以通过增加在环流反应器200中的周转速率来增加混合。沿着管道218可以存在各种管线，其充当了环流反应器200的进入点或离开点。图1包括在反应室208和热交换器210之间的管线202b、202c和202d。这些进入点允许用户将反应器内容物从环流反应器200中加入或移出。沿着管道218还可以存在另外的温度传感器222b、222c、222d和222e。可以令人期望的是在管线202b、202c和202d之后和在热交换器210之后具有这些温度传感器以监测反应器内容物的温度。反应室208可以具有反应器夹套212。反应器夹套212用于调节或保持反应室208的内容物的温度。反应器夹套212起到与热交换器210类似的功能。反应器夹套212可以是包围反应室208的外部夹套。反应器夹套212可以具有填充有传热流体的管和/或盘管。传热流体送过夹套以从反应室208中加入或移出热量。在本公开内容的一种实施方案中，可以使用固体催化剂。如果使用固体催化剂，则环流反应器200可以包括固体催化剂料斗224。固体催化剂料斗224可以包括用于将固体催化剂加入至环流反应器200的装置，并且还可以包括用于从环流反应器200中移出固体催化剂的装置。环流反应器200可以通过将可烷基化的芳族化合物循环通过管道218到热交换器210，来将可烷基化的芳族化合物调节至低于期望反应温度的预反应温度。类似地，环流反应器200可以通过将烯烃循环通过管道218到热交换器210，来将烯烃调节至低于期望反应温度的第二预反应温度。环流反应器200还可以通过将催化剂循环通过管道218到热交换器210，来将催化剂调节至低于期望反应温度的第三预反应温度。最后，环流反应器200可以通过将烯烃循环通过管道218到热交换器210，来将稀释剂调节至低于期望反应温度的第四预反应温度。引入到环流反应器200的可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂的温度可以使用一个或多个温度传感器222a、222b、222c、222d和222e来监测。在本公开内容的一种实施方案中，调节可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂的温度可以在环流反应器200之外，在这些组分引入到环流反应器200之前进行。可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂可以在管线202a、202b、202c和202d的多个不同进入点被引入到环流反应器200中。在本公开内容的实施方案中，环流反应器200可以通过将可烷基化的芳族化合物通过管线202a引入反应室208中，来将可烷基化的芳族化合物调节至低于期望反应温度的预反应温度。当反应器夹套212用于将可烷基化的芳族化合物调节至预反应温度时，可烷基化的芳族化合物留在反应室208中。温度传感器222a可以用于监测温度。类似地，环流反应器200可以通过将烯烃通过管线202a引入反应室208中并且具有调节温度的反应器夹套212，来将烯烃调节至低于期望反应温度的第二预反应温度。环流反应器200还可以通过将催化剂通过管线202a引入反应室208中并且具有调节温度的反应器夹套212，来将催化剂调节至低于期望反应温度的第三预反应温度。最后，环流反应器200可以通过将催化剂通过管线202a引入反应室208中并且具有调节温度的反应器夹套212，来将稀释剂调节至低于期望反应温度的第四预反应温度。本公开内容的实施方案使催化剂和烯烃在将流体从反应室循环到热交换器的管道中初始地接触。在一种实施方案中，催化剂通过将催化剂在管线202b和/或202c处加入管道218(其将流体从反应室循环到热交换器)，来引入环流反应器200中。这在可烷基化的芳族化合物和烯烃已经被加入至环流反应器200中时将是优选的。这使得热交换器210能够帮助缓冲由于烯烃与催化剂接触而导致的热尖峰。在本公开内容的其他实施方案中，催化剂通过将催化剂在管线202d处加入而引入环流反应器200中。在一种实施方案中，催化剂和烯烃在将流体从反应室循环到热交换器的管道中，通过将烯烃在管线202b和/或202c处加入管道218(其将流体从反应室循环到热交换器)中而将烯烃引入环流反应器200中来初始地接触。这在可烷基化的芳族化合物和催化剂已经被加入至环流反应器200时将是优选的。在本公开内容的其他实施方案中，烯烃通过将烯烃在管线202d处加入而引入环流反应器200中。所述方法的实施方案包括使可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂在环流反应器200中循环的步骤。在一方面，循环可以通过将反应器内容物从反应室208通过管道218(使用泵216)循环到热交换器210并且输送回反应室208来进行。反应器内容物的循环可以以高的循环或周转速率在环流反应器200内进行，这也有助于可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂在环流反应器200中的混合。在一些实施方案中，周转或循环速率可以是0.1-20环流反应器体积/分钟。在本公开内容的实施方案中，所述方法进一步包括将可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂在环流反应器200中混合。反应器内容物的混合可以用提供了反应器内容物的紊流的喷嘴214(例如喷雾嘴)进行。除了喷嘴214之外，气体再循环管线226可以加入到环流反应器200中。气体再循环管线226可以在反应室208和喷嘴214或管道218之间连接。气体再循环管线226将蒸气和气体在离开喷嘴214之前加入液体中。喷嘴214和气体再循环管线226可以经设计以便通过鼓泡而在反应器208中产生气流混合。这种鼓泡作用帮助促进环流反应器200中均匀的混合和温度。在本公开内容的实施方案中，机械混合器220如搅拌器可以加入反应室208中作为辅助混合反应器内容物的另一工具。在本公开内容的实施方案中，所述方法进一步包括将可烷基化的芳族化合物和烯烃保持在期望反应温度的步骤。该步骤可以通过将可烷基化的芳族化合物和烯烃循环通过环流反应器200来完成，该反应器具有热交换器210以调控可烷基化的芳族化合物和烯烃的温度并且使用一个或多个温度传感器222a、222b、222c、222d和/或222e(或另一温度传感器)来监测反应温度，以便可以保持期望反应温度。在本公开内容的一种实施方案中，反应室208具有反应器夹套212，该反应器夹套212也可以用于将可烷基化的芳族化合物、烯烃和催化剂的温度调孔在期望反应温度。本领域技术人员将认识到用于将反应保持在期望反应温度的其他合适的方法。本公开内容的环流反应器可以被设置成以间歇模式或连续模式运行。图1示例了一种可能的间歇模式。然而，该方法也可以以连续模式运行。连续模式可以包括多个串联或并联的环流反应器。本公开内容的实施方案包括一种在单锅间歇反应器中进行的烷基化方法。单锅间歇反应器方法将具有反应室，该反应室具有用于调控反应室温度的装置如反应器夹套212。反应室也可以具有用于增加混合的机械混合器220。一旦反应完成，则可以将烷基芳族产物抽出或输送到分离容器以用于分离和进一步分析以确定烯烃的转化率和异构体分布。管线202a、202b、202c和202d可以用于移出烷基芳族产物和剩余的可烷基化的芳族化合物、烯烃、催化剂和任选的稀释剂。在本公开内容的实施方案中，烷基化方法可以具有增加的烯烃转化率，烷基芳族产物可以具有较窄的异构体分布，烷基化方法的反应时间可以减少，和反应器流出物可以含有较少的不太有价值的副产物。在本公开内容的实施方案中，烷基芳族产物不含有大于16％的2-苯基异构体。在本公开内容的实施方案中，烷基芳族产物不含有大于15％的2-苯基异构体。在本公开内容的实施方案中，烷基芳族产物不含有大于14％的2-苯基异构体。在本公开内容的实施方案中，烷基芳族产物不含有大于13％的2-苯基异构体。在本公开内容的实施方案中，烷基芳族产物不含有大于12％的2-苯基异构体。在本公开内容的实施方案中，烷基芳族产物不含有大于11％的2-苯基异构体。在本公开内容的实施方案中，烷基芳族产物不含有大于10％的2-苯基异构体。所公开的烷基化方法的优点通过以下实施例来进一步说明。然而，以下的非限定性实施例并非打算是所有都包括的，和并非打算限制本文所述的实施方案的范围。实施例1以下反应的四个运行在与图1中所示的环流反应器类似的环流反应器中完成：在三氟甲磺酸催化剂存在下，烯烃+苯→烷基苯。期望反应温度目标是10℃(℃)，其使用位于反应室上(与温度传感器222a类似的位置)的温度传感器测量。将4.895千克(kg)的烯烃和6.364kg的苯装料入环流反应器，并且通过利用在热交换器上冷却到8℃的温度的循环来混合。接着，将2.741kg三氟甲磺酸催化剂在反应室和泵之间的点(管线202b)加入至环流反应器。催化剂添加时间对于运行1是152分钟，对于运行2是38分钟，对于运行3是37分钟和对于运行4是27分钟。将催化剂、烯烃和苯在环流反应器中循环以完成反应。运行1循环了40分钟。运行2循环了30分钟，运行3循环了61分钟。运行4循环了77分钟。在反应期间，温度保持在8℃-12.4℃之间，并且目标是10℃。在反应完成后，将产物转移到分离容器，并且分离有机相。有机相用0.5kg的氧化钙(cao)处理和混合1小时。移出多余的苯，和然后分析剩余的产物。产物的分析结果反映在表1中。表1实施例1运行1运行2运行3运行4轻质物，％6.76.56.46.4spgr60/600.8620.8640.8620.861碘#，g/100g0.90.91.11.0产率，％91.792.092.392.3表1中所反映的测量结果是对于作为中间体(其可以进一步衍生以用作润滑剂或洗涤剂)的烷基苯的性能是至关重要的那些。轻质物是在反应中形成的较轻的烷基苯。这些轻质物是价值较低的，并且代表了产率损失。比重(spgr)是异构体分子量分布的度量。碘#是烯烃转化率的度量。最后，产率指的是反应的产率。表1中的结果显示了四个运行的良好结果。轻质物显示了低百分比的反应中所形成的不想要的较轻烷基苯(6.4-6.7％)。在目前的对比性商业烷基化方法中轻质物从10-45％变化是典型的。运行1-4的spgr值指示对于异构体分布的非常良好的控制，并且在运行之间具有很少的变化。在目前的对比性商业烷基化方法中的运行之间spgr变化超过0.005是典型的。碘#值在运行1-4之间也变化很小。在目前的对比性商业烷基化方法中碘#从超过0.75到1.5变化是典型的。在运行1-4中进行的烷基化方法的产率是非常良好的，其对于每个运行来说是约92％或更大。在目前的对比性商业烷基化方法中具有较低的产率(约55％-90％)是典型的。实施例2：异构体分布以下反应的六个运行在与图1中所示的环流反应器类似的50l环流反应器中完成：在三氟甲磺酸催化剂存在下，烯烃+苯→烷基苯。期望反应温度目标是20℃，其使用位于反应室上(与温度传感器222a类似的位置)的温度传感器测量。将16.4kg的烯烃和21.3kg的苯装料入环流反应器，并且通过利用在热交换器上冷却到8℃的温度的循环来混合。接着，将9.2kg三氟甲磺酸催化剂在反应室和泵之间的点(管线202b)加入至环流反应器。催化剂在5分钟的时间段期间递增地加入至环流反应器。将催化剂、烯烃和苯在环流反应器中循环40分钟以完成反应。在反应期间，将温度保持在18℃-22℃之间，并且目标是20℃。在反应完成后，将产物转移到分离容器，并且分离有机相。有机相用2.3kg的cao处理和混合1小时。移出多余的苯，和然后分析剩余的产物。产物的分析结果反映在表2中。表2实施例2轻质物，％运行56.8运行67.1运行76.8运行87.0运行96.1运行107.2表2中的结果显示不想要的较轻烷基苯的百分比测量为6.1-7.2％。这些运行显示了期望的烷基苯反应产物的一致和窄的异构体分布。实施例3：2-苯基异构体％以下反应的四个运行在间歇反应器中完成：在氢氟酸催化剂存在下，烯烃+链烷烃+苯→烷基苯。首先，将70.4克(g)的氢氟酸催化剂装料至反应室。接着，将66.8g的苯和66.8g的链烷烃装料至反应室。将氢氟酸催化剂、苯和链烷烃(稀释剂)机械地搅拌和加热到55℃-60℃之间的预反应温度。接着，快速加入70.4g的烯烃，并且期望反应温度目标是77℃，其使用位于反应室上(与反应室208上的温度传感器222a类似的位置)的温度传感器测量。接着，将催化剂、链烷烃、苯和烯烃机械地搅拌40分钟以完成反应。在反应期间，将温度保持在76℃-82℃之间，并且目标是77℃。在反应完成后，将产物转移到分离容器，并且分离有机相。有机相用20g的cao处理和混合1小时。移出多余的苯，和然后分析剩余的产物。产物的分析结果反映在表3中。表3实施例32-苯基异构体％运行1114.6运行1214.6运行1315.2运行1414.7表3中的结果显示了所生产的2-苯基异构体的低的、受控的百分比。运行13中的结果可以归因于在它装料期间被堵塞的烯烃进料。然而，在运行11中，烯烃进料在它装料期间也堵塞了。当前第1页12