專利名稱：對(duì)芳烴烷基化有用的催化劑的制作方法
對(duì)芳烴烷基化有用的催化劑公開背景公開領(lǐng)域本文公開的實(shí)施方案主要涉及使用烯烴、醇和/或烷基鹵化物進(jìn)行的芳香化合物的烷基化或烷基轉(zhuǎn)移的方法。另一方面，本文公開的實(shí)施方案涉及對(duì)芳香化合物的烷基化或烷基轉(zhuǎn)移有用的催化劑的制造方法。背景烷基化大體上指一種導(dǎo)致在有機(jī)化合物上加成烷基的化學(xué)反應(yīng)。烯烴，比如乙烯、 丙烯和丁烯都是熟知的烷基化劑，頻繁用于烷基化衍生物的合成當(dāng)中。苯的烷基化是商業(yè)上重要的過程，用于增加燃料的辛烷值和生產(chǎn)有價(jià)值的化學(xué)原料。例如，用乙烯進(jìn)行苯的烷基化可以用于生產(chǎn)乙基苯，其可以接著轉(zhuǎn)化為苯乙烯。類似的，用丙烯進(jìn)行苯的烷基化可以用于生產(chǎn)異丙苯，其可以接著轉(zhuǎn)化為苯酚和丙酮。典型的苯的烷基化反應(yīng)表示如下
權(quán)利要求
1.改善酸性沸石催化劑活性的方法，所述方法包括在約50°C到約100°C范圍內(nèi)的溫度下，將包含表面非骨架鋁和骨架鋁的酸性沸石催化劑與有機(jī)二元酸，以約2 1到約20 1范圍內(nèi)的催化劑與酸的重量比，接觸至多約2小時(shí)的持續(xù)時(shí)間，以選擇性去除至少一部分表面非骨架鋁，由此形成選擇性脫鋁的沸石催化劑；其中，選擇性脫鋁的沸石催化劑具有的經(jīng)測(cè)量的一級(jí)速率常數(shù)k。M，對(duì)于苯由丙烯烷基化形成異丙苯，至少為2.0cm7s g。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括形成有機(jī)二元酸的水溶液；將酸性沸石催化劑和水溶液混合以接觸；將酸接觸過的沸石催化劑從水溶液中分離；洗滌酸接觸過的催化劑以去除任何過量的有機(jī)二元酸；和將洗滌過的催化劑在約80°C到約150°C范圍內(nèi)的溫度下干燥。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中將沸石催化劑與有機(jī)二元酸接觸基本只選擇性地去除表面非骨架鋁。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中催化劑與酸的重量比在約6 1至約8 1的范圍內(nèi)。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其中選擇性脫鋁的沸石催化劑具有的經(jīng)測(cè)量的一級(jí)速率常數(shù)，k。M，對(duì)于苯由丙烯烷基化形成異丙苯，至少為3cm7s g。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中有機(jī)二元酸包括草酸、丙二酸、戊二酸、肥酸、馬來酸、 富馬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸和它們的混合物中的至少一種。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中沸石催化劑包含氧化硅-氧化鋁和硅酸鋁中的至少一種。
8.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接觸是在約65°C到約90°C范圍內(nèi)的溫度下，并且進(jìn)行0. 5-1. 5小時(shí)的持續(xù)時(shí)間。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述沸石催化劑包含β沸石、ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23、 MCM-22和MCM-49中的至少一種。
10.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酸性沸石催化劑包含高性能β沸石，而且其中選擇性脫鋁的沸石催化劑具有經(jīng)測(cè)量的一級(jí)速率常數(shù)，k。M，對(duì)于苯由丙烯烷基化形成異丙苯，至少為4cm7s go
11.芳烴烷基化或烷基轉(zhuǎn)移的方法，其包括將a)至少一種C6+芳烴，和b)烯烴、醇和烷基鹵化物中的至少一種，與c)酸處理過的沸石催化劑在溫度和壓力條件下接觸，產(chǎn)生烷基化產(chǎn)物和烷基轉(zhuǎn)移產(chǎn)物中的至少一種；其中酸處理過的沸石催化劑由包括以下步驟的方法制造在約50°C到約100°C范圍內(nèi)的溫度下，將包含表面非骨架鋁和骨架鋁的酸性沸石催化劑與有機(jī)二元酸以在約2 1到約20 1范圍內(nèi)的催化劑與酸的重量比接觸，以選擇性去除至少一部分表面非骨架鋁。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中將沸石催化劑與有機(jī)二元酸接觸基本只選擇性地去除表面非骨架鋁。
13.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述催化劑具有的經(jīng)測(cè)量的一級(jí)速率常數(shù)，k-，對(duì)于苯由丙烯烷基化形成異丙苯，至少為2cm7s g。
14.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述催化劑與酸的重量比在約6 1至約8 1的范圍中。
15.權(quán)利要求14所述的方法，其中所述催化劑具有的經(jīng)測(cè)量的一級(jí)速率常數(shù)，k-，對(duì)于苯由丙烯烷基化形成異丙苯，至少為3cm7s g。
16.權(quán)利要求11所述的方法，其中有機(jī)二元酸包括草酸、丙二酸、戊二酸、肥酸、馬來酸、富馬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸和它們的混合物中的至少一種。
17.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述沸石催化劑包含氧化硅-氧化鋁和硅酸鋁中的至少一種。
18.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述接觸是在約65°C到約90°C范圍內(nèi)的溫度下，并且進(jìn)行0. 5-1. 5小時(shí)的持續(xù)時(shí)間。
19.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述沸石催化劑包含β沸石、ZSM-5、ZSM-22、 ZSM-23、MCM-22 和 MCM-49 中的至少一種。
20.權(quán)利要求11所述的方法，其中制造酸處理過的沸石催化劑的方法進(jìn)一步包括 形成有機(jī)二元酸水溶液；將酸性沸石催化劑與水溶液混合以接觸； 將酸接觸過的沸石催化劑從水溶液中分離； 洗滌酸接觸過的催化劑以去除任何過量的有機(jī)二元酸；和將洗滌過的催化劑在約80°C到約150°C范圍內(nèi)的溫度下干燥。
21.權(quán)利要求11所述的方法，其中酸性沸石催化劑包含高性能β沸石，且其中選擇性脫鋁的沸石催化劑具有的經(jīng)測(cè)量的一級(jí)速率常數(shù)，k。-對(duì)于苯由丙烯烷基化形成異丙苯， 至少為4cm3/s g。
22.對(duì)芳香化合物的烷基化或烷基轉(zhuǎn)移有用的催化劑，所述催化劑包含酸處理過的沸石催化劑，該酸處理過的沸石催化劑由包括以下步驟的方法制造在約50°C到約100°C范圍內(nèi)的溫度下，將包含表面非骨架鋁和骨架鋁的酸性沸石催化劑與有機(jī)二元酸以在約2 1到約20 1范圍內(nèi)的催化劑與酸的重量比接觸，以選擇性去除至少一部分表面非骨架鋁。
23.權(quán)利要求22所述的催化劑，制造該催化劑的方法進(jìn)一步包括 形成有機(jī)二元酸水溶液；將酸性沸石催化劑與水溶液混合以接觸； 將酸接觸過的沸石催化劑從水溶液中分離； 洗滌酸接觸過的催化劑以去除任何過量的有機(jī)二元酸；和將洗滌過的催化劑在約80°C到約150°C范圍內(nèi)的溫度下干燥。
24.權(quán)利要求22所述的催化劑，其中所述催化劑具有的經(jīng)測(cè)量的一級(jí)速率常數(shù)，kCUffl, 對(duì)于苯由丙烯烷基化形成異丙苯，至少為2cm7sg。
25.權(quán)利要求22所述的催化劑，其中所述酸性沸石催化劑包含高性能β沸石，且其中所述選擇性脫鋁的沸石催化劑具有的經(jīng)測(cè)量的一級(jí)速率常數(shù)，kCUffl,對(duì)于苯由丙烯烷基化形成異丙苯，至少為4cm7s g。
全文摘要
本文公開了對(duì)芳香化合物的烷基化或烷基轉(zhuǎn)移有用的催化劑。該催化劑是酸處理過的沸石催化劑，通過包括以下步驟的方法制造在約50℃到約100℃范圍內(nèi)的溫度下，將含有表面非骨架鋁和骨架鋁的酸性沸石催化劑與有機(jī)二元酸以約2∶1到約20∶1范圍內(nèi)的催化劑與酸的重量比接觸，以選擇性去除至少一部分表面非骨架鋁。產(chǎn)生的催化劑可具有的經(jīng)測(cè)量的一級(jí)速率常數(shù)，kcum，對(duì)于苯由丙烯烷基化形成異丙苯的反應(yīng)，至少為2.0cm3/s g。
文檔編號(hào)C07C2/66GK102387861SQ200980158015
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2009年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者A·M·加夫尼, C·Y·葉, M·J·馬戈利斯, R·宋, T·朗納 申請(qǐng)人:魯姆斯科技公司