[发明专利]利用不纯芳族化合物循环由烯烃烷基化芳族化合物的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及由脂族单烯烃化合物将芳族化合物烷基化的方法和装置， 其中芳族化合物以化学计量过量提供并使未反应的芳族化合物循环。

背景技术

芳族化合物的烷基化产生可找到各种商业用途的芳基链烷烃，例如可 以磺酸化以制备清净剂的烷基苯。在烷基化工艺中，芳族化合物与所需分 子量的烯烃反应以制备目标芳基链烷烃。烷基化条件包括催化剂，例如氯 化铝、氟化氢或沸石催化剂和升高的温度。

但是，烷基化不是选择性的，可以产生二聚体、二烷基芳基化合物和 二芳基化合物(“重质物”)并影响烯烃的骨架异构化，从而造成对目标 芳基链烷烃结构的选择性损失。随着反应接近烯烃的完全转化和更高的芳 基链烷烃浓度，二烷基芳基化合物的形成特别成问题，因为烯烃分子与芳 基链烷烃分子反应而不与进料中的芳族化合物分子反应的可能性提高。相 应地，典型的工艺使用大量过量的芳族化合物以提高对芳基链烷烃的选择 性，使其高于对二烷基芳族化合物的选择性。在许多情况下，芳族化合物 与烯烃的摩尔比大于15∶1。

为了提供经济上可行的工艺，必须从烷基化产物中回收未反应的芳族 化合物并循环。典型的商用工艺在使用几个蒸馏步骤精制烷基化产物的过 程中回收芳族化合物。例如，参见Pujado，Linear Alkylbenzene(LAB) Manufacture，Handbook of Petroleum Refining Processes，第二版，第1.53 至1.66页(1996)，尤其是1.56至1.60页，其公开了线型烷基苯的精制 工艺。一般而言，使苯和从链烷烃脱氢得到的含烯烃原料反应产生烷基化 反应产物。将反应产物精制。在苯塔中的初蒸馏分离出苯流作为塔顶流以 循环到烷基化反应器中。苯塔的塔底流几乎不含苯，并随后在链烷烃塔中 进行蒸馏以分离链烷烃和未反应的烯烃。含链烷烃的塔顶流能够循环到链 烷烃脱氢装置中，而塔底流送入重质烷基化物蒸馏塔中。在重质烷基化物 蒸馏塔中，将重质物与较轻的烷基苯分离，并且含重质物的料流作为塔底 流移出。如果需要，塔底流可以进一步蒸馏以额外回收烷基苯。

对于制备芳基链烷烃，尤其是烷基苯的工业规模装置的一个重要考虑 因素是能量和设备综合。例如，蒸馏塔用的再沸器常规上用来自中心加热 器的热流，例如热油或其它热稳定性液体加热。因此，在给定分离程度下， 蒸馏塔的生产能力受到热流可用性限制。对于具有包括苯塔、链烷烃塔和 重质烷基化物塔的精制系统的烷基苯工艺，苯塔消耗最大部分的再沸器热 量。因此，在烷基化反应器的给定苯/烯烃进料比率下，苯蒸馏的热需求或 再沸器尺寸给提高生产能力带来瓶颈。类似地，苯塔尺寸本身可以构成瓶 颈。

可以通过在给定现有装置中略微改进效率或降低能量消耗或提高生产 能力，例如通过解决瓶颈问题来实现显著的经济效益，只要没有出现重质 物生成不适当增加，并且芳基烷基在精制后符合规格。

Fritsch等人在US 6,069,285中公开了使用苯精馏器和苯分馏塔以处理 使用固体烷基化催化剂的芳族化合物烷基化工艺的流出物。精馏器提供了 含有进料芳族化合物的塔顶流和包含进料芳族化合物并富含烷基芳族化合 物的精馏器塔底流。将精馏器的塔顶流循环到运转中的烷基化反应器。苯 塔产生更高纯度的含苯塔顶流，其可用于使吸附床再生以在将含烯烃的进 料送入烷基化反应器之前对其进行处理，并可用于使停用烷基化反应器中 的固体烷基化催化剂再生。

寻求降低蒸馏系统的尺寸和热需求以在给定生产率下从烷基化反应产 物中移出芳族化合物的进行烷基化的方法和装置。该方法和装置因此能够 解决现有装置的瓶颈问题并设计出具有较小芳族化合物移出塔的新装置。

发明内容