[发明专利]临界相烷基化方法

说明书

发明领域

本发明涉及乙苯的生产，更具体涉及在铈促进的β烷基化催化剂上、在苯处于超临界相的条件下，苯的乙基化以及多乙基苯(polyethylebenzene)和苯的烷基转移。

发明背景

在分子筛催化剂上用乙烯使苯烷基化是众所周知的生产乙苯的方法。通常，烷基化反应在多级反应器中进行，涉及乙烯和苯的级间注入，以从反应器产生包括单烷基和多烷基苯的混合物的输出物流。当然，主要的单烷基苯是所需的乙苯产物。通常不利的重副产物包括多烷基苯(例如二乙苯、三乙苯、二甲苯)和二苯基产物(例如1，1-二苯基乙烷)。

在许多情况中，有利的是运行烷基化反应器，结合运行烷基转移反应器，以通过多乙基苯与苯的烷基转化反应生产额外的乙苯。在流程图中，烷基化反应器可与烷基转移反应器连接，其中包括一个或多个用于回收乙烯、乙苯和多乙基苯的中间分离阶段。

烷基转移还可以在初始烷基化反应器中进行。在此情况中，乙烯和苯在烷基化反应器的两级之间注入，不仅额外地产生乙苯，而且促进了烷基化反应器中的烷基转移，在其中苯和二乙苯通过歧化反应产生乙苯。

在烷基化和烷基转移反应器中可使用各种相条件。通常，烷基转移反应器在液相条件下(即苯和多乙基苯为液相的条件下)运行，而烷基化反应器在气相条件下(即苯为气相的压力和温度条件下)运行。但是，可以使用这样的液相条件：希望最大程度地减少来自烷基化反应器的不利的副产物的产率。

发明概述

依据本发明，提供一种生产乙苯的方法，该方法包括苯在临界相、在含有分子筛芳族烷基化催化剂的反应区中进行乙基化反应，所述催化剂包含铈促进的β沸石。另外，向反应区中提供多乙基苯，并且与铈促进的β沸石接触。较佳地，β沸石的二氧化硅/氧化铝的摩尔比为20-500，更优选为50-150。向烷基化反应区提供的乙烯量足以使苯/乙烯摩尔比为1-15。反应区在使苯处于超临界相的温度和压力条件下运行，结果在β沸石催化剂存在下发生苯的乙基化以及多乙基苯和苯的烷基转移。产生的烷基化产物含有乙苯作为主要产物，并且附带产生重烷基化副产物。这类副产物通常不超过乙苯的60重量％。从反应区中回收烷基化产物，进一步使用或处理。较佳地，烷基化反应区在一定的温度和压力条件下运行，使相对于乙苯的丙苯和丁苯的复合副产物的产率不超过用镧促进的β沸石的相应副产物产率的一半。

在临界相烷基化反应区中产生乙苯之后，反应产物多烷基化的芳族组分再循环回到反应区中。烷基化反应区在苯处于超临界相的温度和压力条件下运行，结果使苯在在铈促进β沸石存在下乙基化，得到包含苯、乙苯和多烷基化的芳族物质(包括二乙苯)的混合物的烷基化产物。从烷基化反应区中回收烷基化产物，提供给分离和回收区。在回收区中，从产物中分离和回收乙苯。包含二乙苯的多烷基化组分同样从产物中分离。至少一部分的多烷基化芳族组分(包括二乙苯)再循环到临界相反应区中。在本发明的一个实施方式中，另一部分多烷基化产物提供给含有分子筛烷基转移催化剂的单独的烷基转移反应区。还向烷基转移反应区中提供苯，烷基转移反应区在一定的温度和压力条件下运行，使多烷基化芳族部分发生歧化反应，产生二乙苯含量降低而乙苯含量增加的歧化反应产物。较佳地，烷基转移反应区含有Y沸石催化剂，在多烷基化芳族组分保持为液相的条件下运行。较佳地，铈促进的β沸石的铈/铝比例为0.25-5.0，更优选为0.5-1.5。

附图简要说明

图1是体现本发明的烷基化/烷基转移过程的理想的示意性方框图。

图2是结合了单独的并联的烷基化和烷基转移反应器并具有用于分离和循环组分的中间多级回收区的本发明的优选实施方式的示意性说明。

图3是包括多个串联的催化剂床以及级间(interstate)注入进料组分的烷基化反应器的示意性说明。

图4是本发明的另一个实施方式的示意性方框图。

发明详述