利用烷基化流出物再循环生产枯烯的方法
【专利说明】
[0001] 优先权要求
[0002] 本申请要求2012年12月11日提交的美国临时专利申请No. 61/735, 768,2012年 12月11日提交的美国临时专利申请No. 61/735, 774,和2012年12月11日提交的美国临 时专利申请No. 61/735, 765的权益和优先权，并要求2013年2月4日提交的EP13153830. 8 的优先权，其公开内容在此以它们的全部通过引用纳入。
技术领域
[0003] 本发明涉及通过使(：3原料物流与包含苯的芳族物流接触以生产包含枯烯的烷基 化流出物的制备枯烯的方法。将一部分所述烷基化流出物和至少一种三碳烷基化剂供应到 处理区以除去杂质，从而形成经处理的原料。该c3原料物流包含一部分该经处理的原料。
【背景技术】
[0004] 枯烯在化学品和聚合物工业中是一种重要的中间体，全球的枯烯生产目前超过了 每年一千两百万公吨。枯烯通常通过在酸催化剂的存在下利用（： 3原料物流（例如c3烷基 化剂）进行苯的烷基化来制备。早期的枯烯装置采用固体磷酸作为催化剂，但近来大多数 枯烯生产者已经用分子筛催化剂代替了磷酸。采用分子筛催化剂的苯烷基化方法的实例可 以参见，例如，美国专利 4, 185,040 ;4, 992, 606 ;和 5, 073, 653。
[0005] 但前运行的大多数枯烯装置采用丙烯作为(：3烷基化剂。然而，丙烯不断提升的成 本和稀缺性为寻找替代的C3烷基化剂提供了激励。鉴于丙酮持续以来的过度供应，已经有 兴趣开发使用过量的丙酮作为生产枯烯的原料的工艺。例如，欧洲专利No. 1069099B1披露 了制备枯烯的方法，其在沸石0的存在下并在使反应混合物完全处于气相的温度和压力 条件下利用单独的或与丙烯掺混的异丙醇进行苯的烷基化。当枯烯转化成苯酚时，通过氢 化共产出的丙酮来制备异丙醇。
[0006] 使用分子筛催化剂来生产枯烯的商业方法可以在气相或液相中进行。然而，鉴于 改进的选择性以及与液相操作相关的降低的投资和操作成本，现在大多数商业枯烯方法在 至少部分液相条件下进行。不幸的是，在液相条件下运行的一个缺点在于，分子筛催化剂往 往对原料中杂质的存在更敏感，尤其是对极性化合物，例如氮化合物。此类杂质降低催化剂 的酸活性，并因此减少了需要再循环催化剂的周期。虽然对于采用丙烯作为唯一c3烷基化 剂的常规方法是重要的，但使用含氧化的丙基化合物（例如丙酮和异丙醇）作为c3烷基化 剂，或作为部分c3烷基化剂的方法来说，杂质特别具有挑战性。这部分是由于丙酮和异丙 醇的分子极性与极性氮化合物的吸附竞争，并且部分是由于丙酮和异丙醇即使在室温下对 于形成较高分子量的含氧化合物来说也是具有反应性的。
[0007] 因此，在寻找能够允许选择性的污染物降低，但不会过度地将含氧化的丙基化合 物（和/或丙烯）转化成不希望的副产物的吸附剂材料和条件时，不一定能开发出一种可 行的方法以从含有含氧化的丙基化合物（单独的或与丙烯掺混的）c3原料物流去除污染 物。本发明寻求提供这样的方法。
[0008] 概述
[0009] 所述方法，包括以下步骤：
[0010] (a)使(：3原料物流与包含苯的芳族物流在烷基化条件下接触所述烷基化条件有效 地生产包含至少1. 〇wt. %的枯烯的烷基化流出物，基于该烷基化流出物的总重量计；
[0011] (b)将一部分所述烷基化流出物和具有至少一种三碳烷基化剂的烷基化原料在处 理条件下供应到处理区以形成经处理的原料；和
[0012] 其中所述c3原料物流包含至少一部分所述经处理的原料。
[0013] 在另一方面，本发明涉及制备枯烯的方法，该方法包括以下步骤：
[0014] (a)使与苯C3原料物流在烷基化催化剂的存在下在烷基化条件下接触，所述烷基 化条件有效地生产包含至少l.Owt. %的枯烯的烷基化流出物，基于该烷基化流出物的总重 量计；
[0015] (b)将一部分所述烷基化流出物和具有至少一种三碳烷基化剂的烷基化原料在处 理条件下供应至包含处理剂的处理区以形成经处理的原料，所述三碳烷基化剂包括丙烯 或含氧化的丙基化合物中的一种或多种，所述含氧化的丙基化合物包括异丙醇或正丙醇中 的一种或多种，步骤（b)中的所述处理条件选择为使得所述烷基化原料中所述至少一种三 碳烷基化剂的总重量相对于所述经处理的原料中所述至少一种三碳烷基化剂的总重量的 比例大于0. 99 ;和
[0016] 其中所述C3原料物流包含至少一部分所述经处理的原料。
[0017] 在另一方面，本发明涉及制备枯烯的方法，该方法包括以下步骤：
[0018] (a)使C3原料物流与苯在烷基化催化剂的存在下在烷基化条件下接触，所述烷基 化条件有效地生产包含至少l.Owt. %的枯烯的烷基化流出物，基于该烷基化流出物的总重 量计；
[0019] (b)将一部分所述烷基化流出物和具有至少一种三碳烷基化剂的烷基化原料在处 理条件下供应至包含处理剂的处理区以形成经处理的原料，所述三碳烷基化剂包含丙烯或 含氧化的丙基化合物中的一种或多种，所述含氧化的丙基化合物包括异丙醇或正丙醇中的 一种或多种，步骤（b)中的所述处理条件选择为使得所述烷基化原料中所述至少一种三碳 烷基化剂的总重量相对于所述经处理的原料中所述至少一种三碳烷基化剂的总重量的比 例低于〇. 99 ;和
[0020] 其中所述c3原料物流包含至少一部分所述经处理的原料。
[0021] 在本发明的一种或多种实施方案中，三碳烷基化剂包括丙烯、含氧化的丙基化合 物或它们的混合物。含氧化的丙基化合物包括异丙醇、或正丙醇、或它们的混合物。
[0022] 在本发明的一种或多种实施方案中，一部分所述C3原料物流是通过还原丙酮原 料的方法生产的。
[0023] 在本发明的一种或多种实施方案中，所述还原丙酮原料的方法包括以下步骤：
[0024] (a)供应包含丙酮的丙酮原料；和
[0025] (b)使所述丙酮原料与还原剂在还原条件下反应以生产丙酮浓度为至少 0.lwt. %且不超过10wt. %的还原流出物。
[0026] 附图简述
[0027] 图1是根据本发明的第一实施方案的制备枯烯的方法的流程图。
[0028] 图2是根据本发明的第二实施方案的制备枯烯的方法的流程图。
[0029] 实施方案详述
[0030] 描述了生产枯烯的方法，包括使(：3原料物流与苯在烷基化条件下接触，所述烷基 化条件有效地生产包含至少l.Owt. %的枯烯的烷基化流出物，基于该烷基化流出物的总重 量计。在一种或多种实施方案中，c3原料物流和苯在烷基化催化剂的存在下接触。将一部 分所述烷基化流出物和具有至少一种三碳烷基化剂的烷基化原料在处理条件下供应到处 理区以形成经处理的原料。在一种或多种实施方案中，处理区包含吸收剂或处理剂。在处 理区中，至少一部分杂质被从供应的所述烷基化流出物和三碳烷基化剂去除。
[0031] 本文使用的术语"(：3原料物流"是指包含一部分该经处理的原料的物流，其可另外 地包含至少一种具有至少一种三碳烷基化剂的烷基化原料（定义如下）。
[0032] 本文使用的术语"三碳烷基化剂"是指具有3个碳原子的化合物，其包括例如丙烯 或含氧化的丙基化合物（包括丙烷）中的一种或多种。
[0033] 本文使用的术语"含氧化的丙基化合物"是指包括例如丙酮、异丙醇（也称为异丙 醇）、或正丙醇中的一种或多种的化合物。
[0034] 本文使用的术语"杂质"包括，但不限于，具有以下元素中的至少一种的化合物： 氮、卤素、氧、硫、砷、硒、碲、磷和第1族到第12族的金属。为了本公开的目的，丙酮、和/或 异丙醇、和/或正丙醇不是杂质。
[0035] 本公开中使用的杂质含量是指每百万重量份（"wppm"）的杂质，基于处理区中C3 原料物流和芳族化合物（如存在）的总重量。
[0036] 实践中，大多数商业(：3烷基化剂