利用烷基化流出物再循环生产枯烯的方法_3

文档序号:8515574阅读:来源:国知局
M-8HS(描述于美国专利No. 7, 713, 513中)中的一种或多种。
[0062] 在一种实施方案中,当(:3原料物流包含含氧化的丙基化合物时,吸收剂(处理剂) 包括膨润土粘土,例如EnglehardF-24或F-25,或活化粘土。在这样的情况下,杂质的吸附 可在不将等分的烷基化流出物再循环的情况下进行,在吸附步骤期间不会有含氧化的丙基 化合物的过量的转化。
[0063] 期望地,上述处理单元中C3原料物流的处理将C3原料物流中的杂质水平降低到按 重量计低于〇?lOppm。
[0064] 在通过处理单元后,将经处理的(:3原料物流和烷基化流出物的混合物供至与处 理单元分开的且各自含有烷基化催化剂的一个或多个烷基化区。用于本方法合适的烷基 化催化剂包括选自以下的至少一种分子筛:ZSM-3,ZSM-4,ZSM-5,ZSM-11,ZSM-12,ZSM-14, ZSM-18,ZSM-20,ZSM-22,ZSM-23,ZSM-35,ZSM-48,沸石 0,八面沸石型沸石(包括,例如, 沸石Y,超稳定Y(USY),脱铝的Y(DealY)),丝光沸石,和MCM-22族材料(包括,但不限于, MCM-22,PSH-3,SSZ-25,ERB-1,ITQ-1,ITQ-2,ITQ-30,MCM-36,MCM-49,MCM-56 和它们的混 合物)。
[0065] 用于本方法的其它合适的烷基化催化剂包括UZM-8HS或UZM-8中的一种或多种。
[0066] 上述分子筛可用作烷基化催化剂而不含任何粘合剂或基质,即以所谓的自粘结形 式。或者,分子筛可与耐受烷基化反应采用温度和其它条件的另一种材料复合。这样的材 料包括活性和非活性材料,以及合成的或天然存在的沸石,以及无机材料例如粘土和/或 氧化物,例如氧化铝,二氧化硅,二氧化硅-氧化铝,氧化锆,氧化钛,氧化镁,或这些和其它 氧化物的混合物。所述其它氧化物可为天然存在的或胶质沉淀或凝胶的形式,包括二氧化 硅与金属氧化物的混合物。粘土还可与氧化物型粘合剂一起包含,以改性催化剂的机械性 质,或辅助其制造。将材料与分子筛联合使用,即与其结合或在其合成期间存在,而该材料 本身是催化活性的,可改变催化剂的转化率和/或选择性。惰性材料合适地用作稀释剂以 控制转化的量,从而可经济地和有序地获得产品,无需采用其它控制反应速率的手段。这些 材料可掺入天然存在的粘土,例如,膨润土和高岭土,以改进催化剂在商业运行条件下的压 碎强度并起到催化剂的粘合剂或基质的作用。分子筛与无机氧化物基质的相对比例可宽范 围编号,其中分子筛的含量范围在约1-约90重量%,并且更通常地,尤其是当复合材料以 珠粒的形式存在时,范围在该复合材料的约2-约80重量%。
[0067] 在一种实施方案中,烷基化在以下条件下进行,所述条件包括20°C_350°C的温 度,100kPa-20,OOOkPa的压力,和苯与供应到所述烷基化区(:3进料的摩尔比为0. 1 :1-100 : 1。期望地,选择烷基化条件使得至少部分的所述苯在液相。
[0068] 当(:3原料物流包含含氧化的丙基化合物时,烷基化可在氢气存在下进行,所述氢 气被直接加入到烷基化区的(: 3原料物流,或存在于烷基化再循环中。因此,发现氢气有助于 除去烷基化步骤中由液相反应介质与枯烯共产出的水,从而减少催化剂与水之间的接触, 并由此减少水使催化剂失活的趋势。对于一些催化剂来说,烷基化阶段期间存在氢气还会 降低由催化剂上形成结焦导致的失活。然而,应避免过量氢气,因为这可导致不期望的苯到 环己烷的损失。方便地,C3原料物流中氢气与含氧化的丙基化合物的摩尔比为约0:1-约 100 :1,例如约 0 :1-约 10 :1。
[0069] 烷基化步骤可间隙地进行或以连续方式进行。此外,反应可在固定或移动床反应 器上进行。然而,优选固定床操作,典型地,烷基化反应区包含一个或多个串联连接的烷基 化催化剂床。
[0070] 通常操作烷基化步骤从而实现c3原料物流的基本上完全转化,因此,来自烷基化 反应器的流出物主要由枯烯、未反应的苯、共产出的水、和其它反应产物组成。在其中(: 3原 料物流含有含氧化合物,例如含氧化的丙基化合物的实施方案中,产生水共产物。在一种或 多种实施方案中,可将该共产出的水去除。
[0071] 现将参考附图更详细地描述本发明。
[0072] 图1显示了根据本发明第一实施方案的制备枯烯的方法,其中(:3原料物流通关线 路11供应到处理单元12,该单元含有能够从C3原料物流去除杂质(包括,但不限于,有机 氮化合物)的吸收剂(处理剂)13。处理单元12与烷基化反应器15和19分开。在一种实 施方案中,C3原料物流包含含氧化的丙基化合物和杂质。在另一实施方案中,(:3原料物流 包含丙烯、含氧化的丙基化合物和杂质。在一种或多种实施方案中,含氧化的丙基化合物包 括丙酮,并可进一步包括异丙醇、正丙醇,或其一种或多种的混合物。通过处理单元12后, 经处理的(:3原料物流在处理区流出物线路30中。
[0073] 可任选地将来自处理区(处理区流出物)的一部分该经处理的原料在一个或多个 换热器(未视于图1)中冷却。在一种或多种实施方案中,可将所述处理区流出物线路14 的冷却的部分再循环并供应到处理单元12。在一种或多种实施方案中,线路14中所述处理 区流出物的冷却的部分可经由线路34供至该第一烷基化反应器15。第一烷基化反应器15 还供应有包含苯16的芳族物流16。第一烷基化反应器15容纳分子筛催化剂17并在使得 经处理的C3原料物流与由线路16供应的苯反应以产生第一烷基化流出物的条件下运行。 第一烷基化流出物含有枯烯和未反应的苯,但通常没有未反应的(: 3烷基化剂,该第一烷基 化流出物通过线路18供应到与第一烷基化反应器15串联连接的第二烷基化反应器19。在 一种或多种实施方案中,线路21中所述处理区流出物的冷却的部分的量可经由线路18供 至该第二烷基化反应器19。第二烷基化反应器19容纳分子筛催化剂22并在使得C3原料 物流与第一烷基化流出物中未反应的苯反应以生产第二烷基化流出物的条件下运行。第二 烷基化流出物通过线路23离开反应器19并分流,其中一部分是烷基化流出物再循环,烷基 化流出物的其余部分通过线路24供应到蒸馏装置25以回收枯烯产物。烷基化流出物再循 环作为再循环通过线路26供应到处理单元12。在一种或多种实施方案中,烷基化流出物再 循环可任选地在换热器(未示于图1)中冷却,然后供应到处理单元12。
[0074] 在一种或多种实施方案中,将线路26中的一部分烷基化流出物再循环通过线路 27去除并与吸收区流出物混合以形成混合的物流。将该混合的物流经由线路14供应到第 一烷基化反应器15,或经由线路21和线路18供应到第二烷基化反应器19。
[0075] 通常,烷供应到处理单元12的基化流出物再循环的重量与发送到蒸馏装置25的 其余部分烷基化流出物的重量之比大于1 :1,例如为10 :1-20 :1。
[0076] 本发明的第二实施方案示于图2,其中含有吸收剂(处理剂)132的第二处理单元 131与含有吸收剂32的第一处理单元31并联。吸收剂132可与吸收剂32 (处理剂)相同 或不同。将C3原料物流经由线路11供至一个或多个处理单元。如图2中所示,所供应的 一部分(: 3原料物流和烷基化流出物再循环可以转移到第二处理单元131,而不是第一处理 单元31,从而能够替换第一处理单元31中的吸收剂32,但是不打断杂质去除。替换吸收剂 32后,第一处理单元31可返回使用。或者,所供应的C3进料和烷基化流出物再循环转移至 第一处理单元31而不是第二处理单元131,从而能够替换吸收剂132。
[0077] 本发明描述于如下编号段落中。
[0078] 段落1.制备枯烯的方法,包括以下步骤:
[0079] (a)使(:3原料物流与包含苯的芳族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;
[0080] (b)将一部分所述烷基化流出物和至少一种三碳烷基化剂
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