苯衍生物乙苯(“EB”)或異丙苯的商業(yè)生產(chǎn)包括將乙烯或丙烯用作烷基化劑來烷基化苯；參見例如Hwang和Chen(2010)Cumene，柯克-奧思默化工百科全書(Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology)1-10。

用于生產(chǎn)高純度乙苯或異丙苯的一種已知方法是提供純苯料流并使其烷基化。在此方法中，諸如重整油或C6餾分的混合烴進(jìn)料流通常經(jīng)受諸如液體提取或提取蒸餾的芳烴提取，來去除苯共沸物(coboiler)以便提供足夠純化的苯料流。此種方法的缺陷在于芳烴提取方法是昂貴和費(fèi)時(shí)的。

US6177600描述了用于同時(shí)聯(lián)產(chǎn)乙苯和乙烯的方法。在此方法中，通過常規(guī)蒸汽裂化和下游丙烯分離來產(chǎn)生乙烯和稀乙烯混合物。通過氫化和分餾熱解汽油來單獨(dú)生產(chǎn)不純的苯混合物。將稀乙烯混合物和不純苯混合物進(jìn)料至待反應(yīng)的乙苯生產(chǎn)區(qū)。在一系列產(chǎn)物分餾和純化之后，獲得高純度乙苯。

US8222467描述了用于使苯丙基化來產(chǎn)生高純度異丙苯的方法，所述方法使用尚未經(jīng)受提取的含有苯的烴組成物進(jìn)料。烴組成物通過蒸汽裂化石腦油形成。從裂化石腦油中去除C4烴；隨后去除硫和氮，并且所得產(chǎn)物經(jīng)蒸餾以形成C5級(jí)分和C6+級(jí)分。C6+級(jí)分受處理來去除烯烴和二烯，并且所得產(chǎn)物經(jīng)分餾以形成C6級(jí)分和C7+級(jí)分。將包含苯/苯共沸物的C6級(jí)分引入至丙基化區(qū)。在丙基化區(qū)中，將丙烯引入，并且苯與丙烯反應(yīng)以形成異丙苯。通過連續(xù)分餾來從含異丙苯的產(chǎn)物中回收異丙苯。

盡管這些方法生產(chǎn)烷基化芳香烴并無昂貴和費(fèi)時(shí)的提取步驟，但工業(yè)上不斷需要更簡單和耗能更少的方法。

因此，本發(fā)明提供用于生產(chǎn)烷基化芳香烴的方法，所述方法包括以下步驟：

(a)使混合烴進(jìn)料流經(jīng)受分離以提供包含苯的C6餾分，其中C6餾分包含至少60重量％的C6烴；

(b)使C6餾分經(jīng)受催化裂化或熱裂化以提供包含苯和C2-C4烯烴的裂化產(chǎn)物料流；

(c)在步驟(b)之后，在不對(duì)裂化產(chǎn)物料流預(yù)分離的情況下，使裂化產(chǎn)物料流經(jīng)受適合于烷基化的條件以提供富含烷基化芳香烴的烷基化產(chǎn)物料流，

其中所述方法進(jìn)一步包括使苯和苯共沸物從烷基化產(chǎn)物料流中分離以獲得苯和苯共沸物的料流的步驟，以及

其中將苯和苯共沸物的料流分離成富苯料流和貧苯料流，所述富苯料流包含比苯和苯共沸物的料流更高比例的苯，所述貧苯料流包含比苯和苯共沸物的料流更低比例的苯，并且其中使貧苯料流循環(huán)返回至步驟(b)中的催化裂化或熱裂化。

根據(jù)本發(fā)明，烷基化苯生產(chǎn)所需的苯和烯烴提供自單一進(jìn)料，所述進(jìn)料為C6餾分。C6餾分經(jīng)受裂化，通過裂化產(chǎn)生烯烴而保留C6餾分中的大多數(shù)苯。包含苯和烯烴的裂化產(chǎn)物料流經(jīng)受適合于烷基化的條件而無進(jìn)一步預(yù)分離。因此，本發(fā)明有利地提供了不需要如現(xiàn)有技術(shù)中苯和烯烴的單獨(dú)來源的方法。

烷基化芳香烴可通過簡單蒸餾從烷基化產(chǎn)物料流中分離。因此，高純度烷基化芳香烴可通過根據(jù)本發(fā)明的簡單方法來獲得。烷基化產(chǎn)物料流還可彼此分離，例如高純度異丙苯可通過蒸餾來從烷基化產(chǎn)物料流中獲得。

在步驟(b)中，獲得了包含苯和C2-C4烯烴的裂化產(chǎn)物料流。由于裂化，裂化產(chǎn)物料流中苯共沸物的量相比于C6餾分減少。

裂化產(chǎn)物料流通常進(jìn)一步包含由裂化產(chǎn)生的C1-C4烷烴。這些C1-C4烷烴留在由步驟(c)獲得的烷基化產(chǎn)物料流中。另一方面，烷基化產(chǎn)物料流包含很少的烯烴或不含烯烴，因?yàn)橄N與裂化產(chǎn)物料流中存在的過量苯反應(yīng)。因此，C1-C4烷烴可有利地從烷基化產(chǎn)物料流中分離，而沒有烷烴與烯烴之間的耗能分離。

除了烷基化芳香烴以外，烷基化產(chǎn)物料流進(jìn)一步包含未反應(yīng)的苯和苯共沸物，所述苯和苯共沸物可通過簡單蒸餾從烷基化產(chǎn)物料流中分離。在苯與苯共沸物之間進(jìn)一步分離之后，未反應(yīng)的苯和苯共沸物可循環(huán)返回以經(jīng)受步驟(b)中的裂化和/或步驟(c)中的烷基化。

US2009/112029公開了用于催化裂化重質(zhì)烴原料、獲得組合的丙烷/丙烯料流、并且使組合的丙烷/丙烯料流的丙烯與苯反應(yīng)以生產(chǎn)異丙苯產(chǎn)物料流的整合方法。

US2008/194896公開了通過提供基本上不含C4-烴和C7+芳香烴并含有苯和C6+非芳香烴的烴組成物進(jìn)料、用乙烯使烴組成物進(jìn)料中的苯烷基化并且蒸餾產(chǎn)物來生產(chǎn)高純度乙苯產(chǎn)物的方法。

US5902917公開了通過將包含苯和多烷基苯的進(jìn)料引入烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器中并且將全部流出物和乙烯或丙烯引入烷基化反應(yīng)器中來生產(chǎn)乙苯或異丙苯的方法。US5902917進(jìn)一步公開了將來自烷基化區(qū)的流出物分離成烯烴、苯、烷基苯和多烷基苯。使多烷基苯循環(huán)返回至烷基轉(zhuǎn)移。來自分離器的苯引入至烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器和烷基化反應(yīng)器。

US2009/112029、US2008/194896和US5902917并未公開使苯和苯共沸物從烷基化產(chǎn)物料流中分離以獲得苯和苯共沸物的料流、將所述料流分離成富苯料流和貧苯料流并且使貧苯料流循環(huán)至催化裂化或熱裂化。在US5902917中，將來自分離器的部分苯引入至烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器，并且將來自分離器的部分苯引入至烷基化反應(yīng)器。在US5902917中，在循環(huán)之前，來自分離器的苯未分離成相對(duì)富苯料流和相對(duì)貧苯料流。相比之下，根據(jù)本發(fā)明，包含苯和苯共沸物的料流經(jīng)分離以使得苯最終主要在一種料流(富苯料流)中并且苯共沸物最終主要在另一種料流(貧苯料流)中。根據(jù)本發(fā)明使主要包含苯共沸物的貧苯料流循環(huán)返回至催化裂化或熱裂化。相比于如US5902917中使苯循環(huán)至烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器，提供貧苯料流并隨后使貧苯料流循環(huán)至催化裂化或熱裂化導(dǎo)致了苯和苯共沸物的更有效使用。

定義

術(shù)語“芳香烴”或“芳烴”在本領(lǐng)域眾所周知。因此，術(shù)語“芳香烴”涉及具有穩(wěn)定性(由于離域)的環(huán)狀共軛烴，所述穩(wěn)定性顯著大于假設(shè)定域結(jié)構(gòu)(例如克庫勒(Kekulé)結(jié)構(gòu))的穩(wěn)定性。用于確定給定烴的芳香性的最常見方法是觀測1H NMR譜中的抗磁性(diatropicity)，例如對(duì)于苯環(huán)質(zhì)子存在7.2ppm至7.3ppm范圍的化學(xué)位移。

如本文所使用，其中“#”是正整數(shù)的術(shù)語“C#烴”或“C#”意指描述具有#個(gè)碳原子的所有烴。此外，術(shù)語“C#+烴”意指描述具有#或更多個(gè)碳原子的所有烴分子。因此，術(shù)語“C9+烴”意指描述具有9個(gè)或更多個(gè)碳原子的烴的混合物。因此，術(shù)語“C9+烷烴”涉及具有9個(gè)或更多個(gè)碳原子的烷烴。因此，術(shù)語“C2-3烷烴”涉及具有2或3個(gè)碳原子的烷烴。因此，術(shù)語“C2-3烯烴”涉及具有2或3個(gè)碳原子的烯烴。

在本發(fā)明的方法中，包含苯并且適合于經(jīng)受催化裂化或熱裂化以提供包含苯和C2-C4烯烴的料流的任何混合烴組成物均可用作進(jìn)料流。合適的進(jìn)料流的實(shí)例包括重整油、直餾石腦油、加氫裂化汽油、輕焦化石腦油、焦?fàn)t輕油、天然氣凝析油、裂解汽油和FCC汽油、以及它們的混合物。

步驟(a)

本發(fā)明的方法包括使混合烴進(jìn)料流經(jīng)受分離以提供C6餾分。如本文所使用，術(shù)語“C6餾分”涉及包含至少60重量％的C6烴、優(yōu)選至少70重量％的C6烴、更優(yōu)選至少80重量％的C6烴、特別優(yōu)選至少90重量％的C6烴、更特別優(yōu)選至少95重量％的C6烴以及最優(yōu)選至少99重量％的C6烴的烴級(jí)分。優(yōu)選地，提供C6餾分的分離不涉及諸如液體提取或提取蒸餾的芳烴提取。優(yōu)選地，提供C6餾分的分離涉及蒸餾。技術(shù)人員能夠選擇適合的蒸餾條件以提供如本文所定義的C6餾分。優(yōu)選地，蒸餾條件適合于提供具有45-95℃、更優(yōu)選47-90℃、特別優(yōu)選48-85℃和最優(yōu)選49-81℃的沸點(diǎn)范圍的C6餾分?；旌蠠N進(jìn)料流中包含并且C6餾分中不包含的烴如C7+餾分可經(jīng)受進(jìn)一步化學(xué)加工或分離或者可原樣使用。優(yōu)選地，將C7+餾分添加至汽油共混池。

步驟(b)

在步驟(b)中，獲得了包含苯和C2-C4烯烴的裂化產(chǎn)物料流。裂化產(chǎn)物料流通常進(jìn)一步包含由裂化產(chǎn)生的C1-C4烷烴。裂化產(chǎn)物料流通常進(jìn)一步包含苯共沸物，但由于裂化，苯共沸物的量相比于C6餾分減少。

催化裂化

催化裂化涉及酸催化劑(通常為固體酸，諸如二氧化硅-氧化鋁和沸石)的存在，所述酸催化劑促進(jìn)鍵的異裂(非對(duì)稱)斷裂，產(chǎn)生具有相反電荷的離子對(duì)、通常為碳正離子和非常不穩(wěn)定的氫化物陰離子。碳定域自由基和陽離子是高度不穩(wěn)定的，并且經(jīng)受鏈重排、裂化中β位的C-C斷裂、以及分子內(nèi)和分子間氫轉(zhuǎn)移的過程。在兩種類型的過程中，相應(yīng)的反應(yīng)性中間體(自由基，離子)永久再生，并且因此它們通過自蔓延鏈機(jī)制來進(jìn)行。反應(yīng)鏈最終通過自由基或離子重組來終止。

根據(jù)本發(fā)明的方法，催化裂化可在氣相固定床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器中進(jìn)行。氣相固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器均是本領(lǐng)域熟知的。

在用于催化裂化的流化床反應(yīng)器(＝流化催化裂化器，F(xiàn)CC)中，裂化通常使用非?；钴S的基于沸石的催化劑發(fā)生于稱為“提升管”的短接觸時(shí)間、豎直或向上傾斜的管中。預(yù)加熱的進(jìn)料經(jīng)由進(jìn)料噴嘴噴至提升管的底部中，其中進(jìn)料接觸極熱的流化催化劑。用于流化催化裂化的優(yōu)選工藝條件通常包括425-700℃的溫度和10-800kPa表壓的壓力。熱催化劑使進(jìn)料氣化并且催化裂化反應(yīng)，所述裂化反應(yīng)使高分子量烴分解成包括LPG、輕餾出物和中間餾出物的更輕組分。催化劑/烴混合物向上流經(jīng)提升管幾秒，并隨后經(jīng)由旋風(fēng)分離器分離混合物。獲得了不含催化劑的烴以進(jìn)一步加工?！坝眠^的”催化劑從裂化烴蒸氣中脫離并送至汽提塔，其中該催化劑與蒸汽接觸以去除催化劑孔中殘留的烴。然后，“用過的”催化劑流入流化床再生器，其中空氣(或在一些情況下空氣加氧)用來燒盡焦炭以恢復(fù)催化劑活性并且還提供下一反應(yīng)循環(huán)所必需的熱，裂化是吸熱反應(yīng)。然后，“再生的”催化劑流動(dòng)至提升管底部，重復(fù)循環(huán)。本發(fā)明的方法可包括在不同工藝條件下運(yùn)行的若干FCC單元，取決于烴進(jìn)料和期望的產(chǎn)物構(gòu)成(slate)。

在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，催化裂化在氣相固定床反應(yīng)器中進(jìn)行。這允許更容易的操作和控制。由以下事實(shí)可使用固定床反應(yīng)器：裂化進(jìn)料由C6餾分組成，這使催化劑失活比混合烴的裂化進(jìn)料緩慢得多。在固定床反應(yīng)器中適合用于催化裂化的催化劑和工藝條件可與本文中對(duì)于在流化床反應(yīng)器中催化裂化所述的相同。

熱裂化

步驟(b)可涉及也稱為蒸汽裂化的熱裂化。

在蒸汽裂化中，烴進(jìn)料在不存在氧氣的情況下在爐中用蒸汽稀釋并且短暫加熱。通常，反應(yīng)溫度為750-900℃，并且僅允許反應(yīng)非常短暫地發(fā)生，通常以50-1000毫秒的停留時(shí)間。優(yōu)選地，將選擇大氣壓到至多175kPa表壓的相對(duì)較低的工藝壓力。

在達(dá)到裂化溫度之后，使用驟冷油在傳輸管線熱交換器中或在驟冷集管內(nèi)使氣體快速驟冷以停止反應(yīng)。蒸汽裂化導(dǎo)致焦炭(碳的形式)在反應(yīng)器壁上緩慢沉積。除焦需要爐與工藝隔離并且隨后蒸汽流或蒸汽/空氣混合物經(jīng)過爐盤管。這將硬的固體碳層轉(zhuǎn)化為一氧化碳和二氧化碳。一旦此反應(yīng)完成，使?fàn)t恢復(fù)使用。由蒸汽裂化產(chǎn)生的產(chǎn)物取決于進(jìn)料的組成、烴與蒸汽的比并且取決于裂化溫度和爐停留時(shí)間。

催化裂化比熱裂化導(dǎo)致更高的丙烯/乙烯的比。因此，催化裂化優(yōu)選用于生產(chǎn)最終產(chǎn)物中的更多異丙苯，并且熱裂化優(yōu)選用于生產(chǎn)最終產(chǎn)物中的乙苯。

優(yōu)選地，步驟(b)的條件經(jīng)選擇以使得裂化產(chǎn)物料流中苯與C2-C4烯烴的摩爾比為3-10，例如5-8。

步驟(c)

裂化產(chǎn)物料流在不進(jìn)一步分離的情況下直接經(jīng)受適合于烷基化的條件。在一些實(shí)施方案中，裂化產(chǎn)物料流在經(jīng)受烷基化之前驟冷。在步驟(c)中，裂化產(chǎn)物料流中的苯與C2-C4烯烴反應(yīng)以形成烷基化苯。相對(duì)于烯烴，過量苯存在于裂化產(chǎn)物料流中，因此基本上所有烯烴與苯反應(yīng)。因此，烷基化產(chǎn)物料流基本上不包含烯烴。

在此步驟中，裂化產(chǎn)物料流在烷基化條件下與烷基化催化劑接觸。在本文中還描述為“烷基化條件”的適合于烷基化的工藝條件可由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地確定；參見例如Vora等人(2003)Alkylation，柯克-奧思默化工百科全書和在上述引文中的Hwang和Chen(2010)。用于烷基化的工藝條件通常包括100-300℃的工藝溫度、0.5-10MPa的壓力、0.5-20h^-1的重時(shí)空速以及3-10的苯/C2-C4烯烴摩爾比。苯烷基化工藝步驟使用酸性催化劑，所述酸性催化劑可為固體磷酸催化劑(負(fù)載于氧化鋁上的磷酸)或氯化鋁復(fù)合體作為催化劑或酸性基于沸石的催化劑。優(yōu)選地，烷基化催化劑中包含的沸石具有的孔尺寸。最佳工藝條件取決于待經(jīng)受烷基化的料流中C2-C4烯烴的比例。例如，相比于當(dāng)烷基化產(chǎn)物料流中期望更多乙苯時(shí)，當(dāng)烷基化產(chǎn)物料流中期望更多異丙苯時(shí)工藝條件稍更溫和。

待經(jīng)受烷基化的料流中苯與C2-C4烯烴的摩爾比優(yōu)選3-10，例如5-8。這可通過選擇步驟(b)的條件以使得裂化產(chǎn)物料流中苯與C2-C4烯烴的摩爾比為3-10、例如5-8來實(shí)現(xiàn)。待經(jīng)受烷基化的料流中苯與C2-C4烯烴的摩爾比還可通過循環(huán)返回來自烷基化產(chǎn)物料流的苯來調(diào)整。待經(jīng)受烷基化的料流中苯與C2-C4烯烴的摩爾比受C6餾分中苯與C6脂族化合物的摩爾比影響。當(dāng)C6餾分中苯與C6脂族化合物的摩爾比低時(shí)，苯的循環(huán)返回尤其有利。

烷基化催化劑優(yōu)選包含β沸石、沸石Y、ZSM-12、MCM-22和絲光沸石。

烷基化條件優(yōu)選包括：120-250℃、優(yōu)選150-230℃的溫度，1000-5000kPa、優(yōu)選2500-3500kPa的壓力，0.5-20h^-1、優(yōu)選1-10h^-1的重時(shí)空速(WHSV)以及3-10、例如5-8的苯/C2-C4烯烴摩爾比。

步驟(d)

通常，烷基化產(chǎn)物料流包含氫氣、C1-C4烷烴、苯和苯共沸物以及烷基化芳香烴。

優(yōu)選地，本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括(d)優(yōu)選通過蒸餾來從烷基化產(chǎn)物料流中分離烷基化芳香烴的步驟。優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括從烷基化芳香烴中分離乙苯的步驟和/或從烷基化芳香烴中分離異丙苯的步驟。特別地，異丙苯可通過簡單蒸餾來從烷基化芳香烴芳香烴料流中分離，因?yàn)橥榛枷銦N芳香烴料流基本上不包含異丙苯的共沸物。

優(yōu)選地，步驟(d)包括優(yōu)選通過蒸餾來將烷基化芳香烴分離成C7-C9芳香烴料流和C10+芳香烴料流。

C7-C9烷基化芳香烴料流包含甲苯、乙苯和異丙苯以及其他烷基化芳香烴。不同類型的C7-C9烷基化芳香烴可通過蒸餾和/或其他已知的分離方法來彼此分離。優(yōu)選地，步驟(d)進(jìn)一步包括將C7-C9烷基化芳香烴料流分離成甲苯、乙苯、異丙苯和剩余組分。

C10+烷基化芳香烴料流包含具有C4+烷基的單烷基化芳香烴(例如丁苯)和多烷基化芳香烴。術(shù)語“單烷基化芳香烴”在本文中理解為意指具有一個(gè)烷基的芳香烴。術(shù)語“多烷基化芳香烴”在本文中理解為意指具有多于一個(gè)烷基的芳香烴。多烷基化芳香烴包括例如二乙苯、三乙苯、二異丙苯和三異丙苯。優(yōu)選地，使C10+烷基化芳香烴料流循環(huán)返回至步驟(b)中的催化裂化或熱裂化。通過裂化步驟(b)去除循環(huán)的C10+烷基化芳香烴的一個(gè)或多個(gè)烷基，這產(chǎn)生諸如乙苯和異丙苯或苯的單烷基化芳香烴。因此，根據(jù)此實(shí)施方案，通過使循環(huán)的C10+烷基化芳香烴裂化來獲得更多量的乙苯和異丙苯。此外，根據(jù)本發(fā)明的此實(shí)施方案，可通過使循環(huán)的C10+烷基化芳香烴裂化來增加所產(chǎn)生苯的量。

烷基化產(chǎn)物料流包含未反應(yīng)的苯和苯共沸物。該方法進(jìn)一步包括優(yōu)選通過蒸餾來從烷基化產(chǎn)物料流中分離苯和苯共沸物以獲得苯和苯共沸物的料流的步驟。

至少部分的苯和苯共沸物的料流可循環(huán)返回至步驟(b)中的催化裂化或熱裂化。另外或替代地，至少部分的苯和苯共沸物的料流可循環(huán)返回至步驟(c)中的烷基化。苯和苯共沸物循環(huán)至步驟(b)中的裂化和/或步驟(c)中的烷基化增加了根據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的烷基化烴的量。

在循環(huán)之前，將苯和苯共沸物的料流進(jìn)一步分離成富苯料流和貧苯料流，所述富苯料流包含比苯和苯共沸物的料流更高比例的苯，所述貧苯料流包含比苯和苯共沸物的料流更低比例的苯。此分離可通過任何適用的手段來進(jìn)行，包括但不限于蒸餾、提取蒸餾或溶劑提取。優(yōu)選使富苯料流循環(huán)返回以用于步驟(c)中的烷基化。使貧苯料流循環(huán)返回以用于步驟(b)中的催化裂化或熱裂化。

富苯料流包含比待分離料流、即從烷基化產(chǎn)物料流中分離的苯和苯共沸物的料流更高比例的苯。類似地，貧苯料流包含比苯和苯共沸物的料流更低比例的苯。由于在循環(huán)之前對(duì)苯比例進(jìn)行該調(diào)整，相比于在不調(diào)整苯比例情況下的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了苯和苯共沸物的更有效使用。

進(jìn)行分離以使得苯和苯共沸物的料流中更高量的苯最終在富苯料流中，即分離導(dǎo)致苯和苯共沸物的料流中多于50重量％、優(yōu)選多于60重量％、更優(yōu)選多于70重量％、更優(yōu)選多于80重量％、更優(yōu)選多于90重量％、更優(yōu)選多于95重量％、更優(yōu)選多于98重量％、更優(yōu)選多于99重量％、更優(yōu)選多于99.5重量％的苯存在于分離之后的富苯料流中。在最優(yōu)選的情況下，苯和苯共沸物的料流中的所有苯最終在富苯料流中。

優(yōu)選地，富苯料流中苯比例與貧苯料流中苯比例的差異為至少5重量％，更優(yōu)選至少10重量％，更優(yōu)選至少20重量％，更優(yōu)選至少30重量％，更優(yōu)選至少50重量％。優(yōu)選地，富苯料流中苯的量為至少80重量％，更優(yōu)選至少90重量％，更優(yōu)選至少95重量％，更優(yōu)選至少98重量％，更優(yōu)選至少99重量％，最優(yōu)選100重量％。優(yōu)選地，貧苯料流中苯的量為少于20重量％，更優(yōu)選少于10重量％，更優(yōu)選少于5重量％，更優(yōu)選少于3重量％，更優(yōu)選少于1重量％，最優(yōu)選0重量％。

因?yàn)橥榛a(chǎn)物料流不含有C2-C4烯烴，所以可有利地從烷基化產(chǎn)物料流中分離C1-C4烷烴而沒有烷烴與烯烴之間的耗能分離。因此，優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括優(yōu)選通過蒸餾來從烷基化產(chǎn)物料流中分離C1-C4烷烴的步驟。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，步驟(d)包括：

(d1)優(yōu)選通過蒸餾，將烷基化產(chǎn)物料流分離成氣體料流和液體料流，所述氣體料流包含氫氣和C1-C4烷烴，所述液體料流包含苯和苯共沸物以及烷基化芳香烴。

優(yōu)選地，步驟(d)進(jìn)一步包括：

(d2)優(yōu)選通過蒸餾，將由步驟(d1)獲得的液體料流分離成包含苯和苯共沸物的料流和包含烷基化芳香烴的料流。

優(yōu)選地，步驟(d)進(jìn)一步包括：

(d3)優(yōu)選通過蒸餾，將由步驟(d2)獲得的包含烷基化芳香烴的料流分離成C7-C9烷基化芳香烴料流和C10+烷基化芳香烴料流。

優(yōu)選地，步驟(d)進(jìn)一步包括：

(d4)將由步驟(d3)獲得的C7-C9烷基化芳香烴料流分離成甲苯、乙苯、異丙苯和剩余組分。

優(yōu)選地，由步驟(d1)獲得的氣體料流經(jīng)受蒸餾以使氫氣、甲烷和C2-C4烷烴彼此分離。

系統(tǒng)

根據(jù)本發(fā)明的方法可在單個(gè)反應(yīng)器或串聯(lián)的兩個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。

在一些實(shí)施方案中，該方法在系統(tǒng)中進(jìn)行，所述系統(tǒng)包括第一反應(yīng)器和提供于第一反應(yīng)器之后的第二反應(yīng)器，其中第一反應(yīng)器經(jīng)布置用于進(jìn)行步驟(b)并且第二反應(yīng)器經(jīng)布置用于進(jìn)行步驟(c)。

第一反應(yīng)器與第二反應(yīng)器之間不存在用于來自第一反應(yīng)器的產(chǎn)物的分離單元。在一些實(shí)施方案中，在第一反應(yīng)器與第二反應(yīng)器之間提供壓縮機(jī)。這提供烷基化所必需的高于裂化的壓力。在一些實(shí)施方案中，第一反應(yīng)器與第二反應(yīng)器之間存在冷卻單元。

步驟(b)需要通常高于步驟(c)的溫度。在催化裂化的情況下，催化裂化造成絕熱溫降。在一些情況下，溫降足以獲得適合于步驟(c)的裂化產(chǎn)物料流的溫度。因此，本發(fā)明的方法可在單個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，所述反應(yīng)器包括第一區(qū)和提供于第一區(qū)之后的第二區(qū)，其中第一區(qū)經(jīng)布置用于進(jìn)行步驟(b)并且第二區(qū)經(jīng)布置用于進(jìn)行步驟(c)。這高度有利于減少CAPEX。在適合的實(shí)例中，C6餾分在550-700℃的溫度下進(jìn)入第一區(qū)，并且裂化產(chǎn)物料流具有300℃的溫度。在第二區(qū)中，裂化產(chǎn)物料流在300℃的溫度下烷基化。

本發(fā)明的方法還可在系統(tǒng)中進(jìn)行，所述系統(tǒng)包括第一反應(yīng)器和提供于第一反應(yīng)器之后的第二反應(yīng)器，其中第二反應(yīng)器包括第一區(qū)和提供于第一區(qū)之后的第二區(qū)，其中第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器的第一區(qū)經(jīng)布置用于進(jìn)行步驟(b)并且第二反應(yīng)器的第二區(qū)經(jīng)布置用于進(jìn)行步驟(c)。在這些實(shí)施方案中，部分裂化在第一反應(yīng)器中進(jìn)行，并且部分裂化在第二反應(yīng)器的第一區(qū)中進(jìn)行。第一反應(yīng)器中的裂化在比第二反應(yīng)器的第一區(qū)中的裂化更高的溫度下進(jìn)行。第一反應(yīng)器與第二反應(yīng)器之間可存在壓縮機(jī)和/或冷卻單元。

要注意，本發(fā)明涉及本文所述特征的所有可能組合，特別是權(quán)利要求書中所述的特征。

要進(jìn)一步注意，術(shù)語‘包括’、‘包含’不排除其他要素的存在。然而，還要理解，關(guān)于包含某些組分的產(chǎn)物的描述還公開了由這些組分組成的產(chǎn)物。類似地，還要理解，關(guān)于包括某些步驟的方法的描述還公開了由這些步驟組成的方法。

現(xiàn)將通過以下非限制性實(shí)施例來更充分地描述本發(fā)明。

實(shí)施例

實(shí)施例1

代表重整油C6餾分的合成混合C6烴料流的組成顯示于表1中。這種料流在680℃的溫度、1巴的壓力、蒸汽或水/油的比為2和1.2h^-1的WHSV下經(jīng)受催化裂化。

用于催化裂化的催化劑是通過擠出法制備的固定床催化劑。鑭改性的ZSM-5沸石是催化劑的活性組分，高嶺土用作結(jié)構(gòu)和活性添加劑，并且氧化鋁凝膠用作粘合劑。擠出的催化劑在110℃下干燥12小時(shí)，然后在650℃下煅燒6小時(shí)，并且在800℃下用蒸汽處理6小時(shí)。獲得的催化劑是具有1.6mm直徑的圓柱狀顆粒。將催化劑在使用前破碎成具有約20-40目的微粒，并且使用10mL催化劑。

將催化劑裂化獲得的料流送至烷基化單元(200℃，25巴)。用于烷基化的催化劑是沸石β。

催化裂化和后續(xù)烷基化的所得組成顯示于表1中。組成以重量％計(jì)。

作為比較，將相同C6餾分進(jìn)料送至具有相同條件和催化劑(200℃，25巴，沸石β)的烷基化單元，向該單元以4的苯與丙烯摩爾比添加丙烯。所得組成顯示于表1中。

產(chǎn)物分布通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和流程圖建模的組合來獲得。

表1

獲得了主要由C1-C4烷烴、C2-C4烯烴、苯和苯共沸物組成的催化劑裂化產(chǎn)物料流。苯與C2-C4烯烴的摩爾比為4。

對(duì)于利用丙烯直接烷基化C6餾分而言，大量的未轉(zhuǎn)化C6脂族化合物(約40重量％)留在流出物中。另一方面，在催化裂化和隨后的烷基化的情況下，經(jīng)由催化裂化轉(zhuǎn)化大量的C6脂族化合物，并且在后續(xù)烷基化流出物中觀測到僅約3重量％的C6脂族化合物。另外，直接烷基化需要苯和烯烴進(jìn)料兩者，而催化裂化和隨后的烷基化僅需要一種進(jìn)料，因?yàn)橄N將原位產(chǎn)生。

從烷基化產(chǎn)物料流中分離苯和苯共沸物(正己烷、環(huán)己烷、異己烷)。分離的料流包含1.7:3.4重量比的苯和苯共沸物，即料流的約33重量％為苯。這可容易地例如通過蒸餾來進(jìn)行。隨后，進(jìn)行分離以用來在苯與苯共沸物之間進(jìn)行分離。這導(dǎo)致了具有多于33重量％的苯比例的富苯料流和具有少于33重量％的苯比例的貧苯料流。使貧苯料流循環(huán)返回至催化裂化以生產(chǎn)可用于后續(xù)烷基化的烯烴。

實(shí)施例2

實(shí)施例1中使用的C6餾分在如表2中所示的各種條件下經(jīng)受熱裂化。獲得的組成也顯示于表2中。結(jié)果通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和流程圖建模的組合來獲得。

表2

與催化裂化類似，獲得了包含苯、苯共沸物和烯烴的混合物。苯共沸物的量顯著減少。通過熱裂化獲得了更多乙烯，和通過催化裂化獲得了更多丙烯。

當(dāng)這些裂化產(chǎn)物料流經(jīng)受烷基化條件時(shí)，獲得了烷基化芳香烴。