利用烷基化流出物再循環(huán)生產(chǎn)枯烯的方法
【專利說明】
[0001] 優(yōu)先權(quán)要求
[0002] 本申請(qǐng)要求2012年12月11日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/735, 768,2012年 12月11日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/735, 774,和2012年12月11日提交的美國(guó)臨 時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/735, 765的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，并要求2013年2月4日提交的EP13153830. 8 的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容在此以它們的全部通過引用納入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及通過使(：3原料物流與包含苯的芳族物流接觸以生產(chǎn)包含枯烯的烷基 化流出物的制備枯烯的方法。將一部分所述烷基化流出物和至少一種三碳烷基化劑供應(yīng)到 處理區(qū)以除去雜質(zhì)，從而形成經(jīng)處理的原料。該c3原料物流包含一部分該經(jīng)處理的原料。
【背景技術(shù)】
[0004] 枯烯在化學(xué)品和聚合物工業(yè)中是一種重要的中間體，全球的枯烯生產(chǎn)目前超過了 每年一千兩百萬公噸。枯烯通常通過在酸催化劑的存在下利用（： 3原料物流（例如c3烷基 化劑）進(jìn)行苯的烷基化來制備。早期的枯烯裝置采用固體磷酸作為催化劑，但近來大多數(shù) 枯烯生產(chǎn)者已經(jīng)用分子篩催化劑代替了磷酸。采用分子篩催化劑的苯烷基化方法的實(shí)例可 以參見，例如，美國(guó)專利 4, 185,040 ;4, 992, 606 ;和 5, 073, 653。
[0005] 但前運(yùn)行的大多數(shù)枯烯裝置采用丙烯作為(：3烷基化劑。然而，丙烯不斷提升的成 本和稀缺性為尋找替代的C3烷基化劑提供了激勵(lì)。鑒于丙酮持續(xù)以來的過度供應(yīng)，已經(jīng)有 興趣開發(fā)使用過量的丙酮作為生產(chǎn)枯烯的原料的工藝。例如，歐洲專利No. 1069099B1披露 了制備枯烯的方法，其在沸石0的存在下并在使反應(yīng)混合物完全處于氣相的溫度和壓力 條件下利用單獨(dú)的或與丙烯摻混的異丙醇進(jìn)行苯的烷基化。當(dāng)枯烯轉(zhuǎn)化成苯酚時(shí)，通過氫 化共產(chǎn)出的丙酮來制備異丙醇。
[0006] 使用分子篩催化劑來生產(chǎn)枯烯的商業(yè)方法可以在氣相或液相中進(jìn)行。然而，鑒于 改進(jìn)的選擇性以及與液相操作相關(guān)的降低的投資和操作成本，現(xiàn)在大多數(shù)商業(yè)枯烯方法在 至少部分液相條件下進(jìn)行。不幸的是，在液相條件下運(yùn)行的一個(gè)缺點(diǎn)在于，分子篩催化劑往 往對(duì)原料中雜質(zhì)的存在更敏感，尤其是對(duì)極性化合物，例如氮化合物。此類雜質(zhì)降低催化劑 的酸活性，并因此減少了需要再循環(huán)催化劑的周期。雖然對(duì)于采用丙烯作為唯一c3烷基化 劑的常規(guī)方法是重要的，但使用含氧化的丙基化合物（例如丙酮和異丙醇）作為c3烷基化 劑，或作為部分c3烷基化劑的方法來說，雜質(zhì)特別具有挑戰(zhàn)性。這部分是由于丙酮和異丙 醇的分子極性與極性氮化合物的吸附競(jìng)爭(zhēng)，并且部分是由于丙酮和異丙醇即使在室溫下對(duì) 于形成較高分子量的含氧化合物來說也是具有反應(yīng)性的。
[0007] 因此，在尋找能夠允許選擇性的污染物降低，但不會(huì)過度地將含氧化的丙基化合 物（和/或丙烯）轉(zhuǎn)化成不希望的副產(chǎn)物的吸附劑材料和條件時(shí)，不一定能開發(fā)出一種可 行的方法以從含有含氧化的丙基化合物（單獨(dú)的或與丙烯摻混的）c3原料物流去除污染 物。本發(fā)明尋求提供這樣的方法。
[0008] 概述
[0009] 所述方法，包括以下步驟：
[0010] (a)使(：3原料物流與包含苯的芳族物流在烷基化條件下接觸所述烷基化條件有效 地生產(chǎn)包含至少1. 〇wt. %的枯烯的烷基化流出物，基于該烷基化流出物的總重量計(jì)；
[0011] (b)將一部分所述烷基化流出物和具有至少一種三碳烷基化劑的烷基化原料在處 理?xiàng)l件下供應(yīng)到處理區(qū)以形成經(jīng)處理的原料；和
[0012] 其中所述c3原料物流包含至少一部分所述經(jīng)處理的原料。
[0013] 在另一方面，本發(fā)明涉及制備枯烯的方法，該方法包括以下步驟：
[0014] (a)使與苯C3原料物流在烷基化催化劑的存在下在烷基化條件下接觸，所述烷基 化條件有效地生產(chǎn)包含至少l.Owt. %的枯烯的烷基化流出物，基于該烷基化流出物的總重 量計(jì)；
[0015] (b)將一部分所述烷基化流出物和具有至少一種三碳烷基化劑的烷基化原料在處 理?xiàng)l件下供應(yīng)至包含處理劑的處理區(qū)以形成經(jīng)處理的原料，所述三碳烷基化劑包括丙烯 或含氧化的丙基化合物中的一種或多種，所述含氧化的丙基化合物包括異丙醇或正丙醇中 的一種或多種，步驟（b)中的所述處理?xiàng)l件選擇為使得所述烷基化原料中所述至少一種三 碳烷基化劑的總重量相對(duì)于所述經(jīng)處理的原料中所述至少一種三碳烷基化劑的總重量的 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經(jīng)處理的原料。
[0017] 在另一方面，本發(fā)明涉及制備枯烯的方法，該方法包括以下步驟：
[0018] (a)使C3原料物流與苯在烷基化催化劑的存在下在烷基化條件下接觸，所述烷基 化條件有效地生產(chǎn)包含至少l.Owt. %的枯烯的烷基化流出物，基于該烷基化流出物的總重 量計(jì)；
[0019] (b)將一部分所述烷基化流出物和具有至少一種三碳烷基化劑的烷基化原料在處 理?xiàng)l件下供應(yīng)至包含處理劑的處理區(qū)以形成經(jīng)處理的原料，所述三碳烷基化劑包含丙烯或 含氧化的丙基化合物中的一種或多種，所述含氧化的丙基化合物包括異丙醇或正丙醇中的 一種或多種，步驟（b)中的所述處理?xiàng)l件選擇為使得所述烷基化原料中所述至少一種三碳 烷基化劑的總重量相對(duì)于所述經(jīng)處理的原料中所述至少一種三碳烷基化劑的總重量的比 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經(jīng)處理的原料。
[0021] 在本發(fā)明的一種或多種實(shí)施方案中，三碳烷基化劑包括丙烯、含氧化的丙基化合 物或它們的混合物。含氧化的丙基化合物包括異丙醇、或正丙醇、或它們的混合物。
[0022] 在本發(fā)明的一種或多種實(shí)施方案中，一部分所述C3原料物流是通過還原丙酮原 料的方法生產(chǎn)的。
[0023] 在本發(fā)明的一種或多種實(shí)施方案中，所述還原丙酮原料的方法包括以下步驟：
[0024] (a)供應(yīng)包含丙酮的丙酮原料；和
[0025] (b)使所述丙酮原料與還原劑在還原條件下反應(yīng)以生產(chǎn)丙酮濃度為至少 0.lwt. %且不超過10wt. %的還原流出物。
[0026] 附圖簡(jiǎn)述
[0027] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的制備枯烯的方法的流程圖。
[0028] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的制備枯烯的方法的流程圖。
[0029] 實(shí)施方案詳述
[0030] 描述了生產(chǎn)枯烯的方法，包括使(：3原料物流與苯在烷基化條件下接觸，所述烷基 化條件有效地生產(chǎn)包含至少l.Owt. %的枯烯的烷基化流出物，基于該烷基化流出物的總重 量計(jì)。在一種或多種實(shí)施方案中，c3原料物流和苯在烷基化催化劑的存在下接觸。將一部 分所述烷基化流出物和具有至少一種三碳烷基化劑的烷基化原料在處理?xiàng)l件下供應(yīng)到處 理區(qū)以形成經(jīng)處理的原料。在一種或多種實(shí)施方案中，處理區(qū)包含吸收劑或處理劑。在處 理區(qū)中，至少一部分雜質(zhì)被從供應(yīng)的所述烷基化流出物和三碳烷基化劑去除。
[0031] 本文使用的術(shù)語"(：3原料物流"是指包含一部分該經(jīng)處理的原料的物流，其可另外 地包含至少一種具有至少一種三碳烷基化劑的烷基化原料（定義如下）。
[0032] 本文使用的術(shù)語"三碳烷基化劑"是指具有3個(gè)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）中的一種或多種。
[0033] 本文使用的術(shù)語"含氧化的丙基化合物"是指包括例如丙酮、異丙醇（也稱為異丙 醇）、或正丙醇中的一種或多種的化合物。
[0034] 本文使用的術(shù)語"雜質(zhì)"包括，但不限于，具有以下元素中的至少一種的化合物： 氮、鹵素、氧、硫、砷、硒、碲、磷和第1族到第12族的金屬。為了本公開的目的，丙酮、和/或 異丙醇、和/或正丙醇不是雜質(zhì)。
[0035] 本公開中使用的雜質(zhì)含量是指每百萬重量份（"wppm"）的雜質(zhì)，基于處理區(qū)中C3 原料物流和芳族化合物（如存在）的總重量。
[0036] 實(shí)踐中，大多數(shù)商業(yè)(：3烷基化劑