專利名稱：多環(huán)己基苯的烷基轉(zhuǎn)移的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將多環(huán)己基苯烷基轉(zhuǎn)移為單環(huán)己基苯的方法以及涉及得到的單環(huán)己基苯在生產(chǎn)苯酚和環(huán)己酮中的用途。
背景技術(shù)：
苯酚是化學(xué)工業(yè)中重要的產(chǎn)品且可用于例如生產(chǎn)酚醛樹脂、雙酚Α、ε-己內(nèi)酰胺、己二酸和增塑劑。當(dāng)前，生產(chǎn)苯酚的最為普遍的方法是Hock方法。這是一種三步驟方法，其中第一步涉及用丙烯烷基化苯以生產(chǎn)枯烯，接著將枯烯氧化成對(duì)應(yīng)的氫過氧化物以及然后裂解氫過氧化物以生產(chǎn)等摩爾數(shù)量的苯酚和丙酮。然而，對(duì)苯酚的世界需求比對(duì)丙酮的增長(zhǎng)得更加飛速。此外由于丙烯的發(fā)展不足，丙烯的成本可能增加。因此，使用高級(jí)烯烴代替丙烯作為進(jìn)料并同時(shí)生產(chǎn)高級(jí)酮如環(huán)己酮而不是丙酮的方法可能是生產(chǎn)苯酚的吸引人的替代路線。例如，存在著對(duì)于環(huán)己酮增長(zhǎng)的市場(chǎng)，其可用作工業(yè)溶劑、在氧化反應(yīng)中作為活化劑和用于生產(chǎn)己二酸、環(huán)己酮樹脂、環(huán)己酮肟、己內(nèi)酰胺和尼龍6。從美國(guó)專利No. 5，053，571已知環(huán)己基苯可通過在包含負(fù)載在沸石β上的釕和鎳的催化劑存在下將苯與氫接觸而生產(chǎn)以及合成的環(huán)己基苯可在兩個(gè)步驟中加工成環(huán)己酮和苯酚。相似地，美國(guó)專利No. 6，037，513公開了環(huán)己基苯可通過在雙官能催化劑存在下將苯與氫接觸而生產(chǎn)，其中的雙官能催化劑包括MCM-22族分子篩和至少一種選自鈀、釕、鎳、 鈷及其混合物的氫化金屬。該'513專利還公開了合成的環(huán)己基苯可氧化成對(duì)應(yīng)的氫過氧化物以及該過氧化物分解為要求的苯酚和環(huán)己酮。這些生產(chǎn)環(huán)己基苯的方法的生產(chǎn)性開發(fā)面臨的一個(gè)問題在于通常加氫烷基化方法的大約20wt%的產(chǎn)物是二-和三-環(huán)己基苯。對(duì)于經(jīng)濟(jì)可行的整體工藝，將這些多環(huán)己基苯轉(zhuǎn)換成另外的有用的單環(huán)己基苯產(chǎn)物因此是必需的。這個(gè)問題的一種可能的解決方案是用額外的苯來烷基轉(zhuǎn)移該多環(huán)己基苯， 在'513專利中提出的解決方案通過在包含與用于加氫烷基化催化劑相同的分子篩即 MCM-22族催化劑的催化劑存在下，但在沒有加氫烷基化催化劑上部存在金屬組分以以及沒有氫共進(jìn)料的情況下進(jìn)行烷基轉(zhuǎn)移。此外，美國(guó)專利No. 6，489，529公開了可通過在催化劑的存在下將二環(huán)己基苯與苯接觸而將二環(huán)己基苯轉(zhuǎn)化為單烷基化衍生物，其中的催化劑選自包含用第VIB族金屬氧化物的氧陰離子改性的第IVB族金屬氧化物、TEA-絲光沸石和沸石β。在我們共同未決的PCT申請(qǐng)No.PCT/EP 2008/006072，我們已經(jīng)描述了一種用于生產(chǎn)環(huán)己基苯的方法，其中將二環(huán)己基苯副產(chǎn)物用另外的苯在通常與加氫烷基化反應(yīng)器分開的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器中用合適的烷基轉(zhuǎn)移催化劑如MCM-22族分子篩、沸石β、MCM-68(參見美國(guó)專利No. 6，014，018)、沸石X、沸石Y、沸石USY和絲光沸石烷基轉(zhuǎn)移化。給定的沸石的二氧化硅/氧化鋁摩爾比是經(jīng)?？勺兊?。例如，某些八面沸石 (faujasite zeolites)可具有可變二氧化硅/氧化鋁比例如沸石X，其可以從1. 5 1直至3 1的二氧化硅/氧化鋁摩爾比合成，而在沸石Y中的比例為從3 1到6 1。在由沸石Y去鋁化制備的超穩(wěn)定Y沸石(沸石USY)中，二氧化硅/氧化鋁比例可制得超過一般對(duì)于沸石Y的6 1的值。術(shù)語去鋁化通常理解指的是從沸石骨架去除鋁，甚至其中材料的整體組成不改變或僅僅稍微改變，因?yàn)閺墓羌苋コ匿X保留在溝道和凹槽中。關(guān)于對(duì)多環(huán)己基苯的工業(yè)規(guī)模烷基轉(zhuǎn)移可行的任何催化劑，該催化劑不可僅在轉(zhuǎn)化多烷基化物質(zhì)方面顯示出活性，還必須選擇性地生產(chǎn)要求的單環(huán)己基苯產(chǎn)物而不是不需要的副產(chǎn)物。特別是，將甲基環(huán)戊基苯的生產(chǎn)最小化是重要的，因?yàn)槠潆y以從要求的單環(huán)己基苯產(chǎn)物中分離且在后續(xù)的氧化階段產(chǎn)生重的醇和酮。根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些形式的沸石USY顯示出對(duì)要求的單環(huán)己基苯產(chǎn)物高選擇性的多環(huán)己基苯的轉(zhuǎn)化的高活性和對(duì)不需要的甲基環(huán)戊基苯雜質(zhì)的低選擇性的獨(dú)特組合。發(fā)明概述在一方面，本發(fā)明在于用于多環(huán)己基苯的烷基轉(zhuǎn)移的方法，該方法包括在烷基轉(zhuǎn)移條件下將包含至少一種多環(huán)己基苯和苯的進(jìn)料與烷基轉(zhuǎn)移催化劑接觸以將至少部分所述多環(huán)己基苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己基苯，所述烷基轉(zhuǎn)移催化劑包含二氧化硅對(duì)氧化鋁的摩爾比超過 10的沸石USY。方便地，沸石USY具有超過25的二氧化硅對(duì)氧化鋁的摩爾比。方便地，該沸石USY具有超過50的二氧化硅對(duì)氧化鋁的摩爾比以及一般具有小于或等于50的晶胞尺寸。方便地，所述烷基轉(zhuǎn)移條件包括約100°C到約300°C的溫度，約350kPA到約 4200kPa的壓力以及約1 1到約50 1的苯對(duì)多環(huán)己基苯的摩爾比。在一個(gè)實(shí)施方案中，其中該進(jìn)料包含至少部分流出物，該流出物由包括如下操作的方法生產(chǎn)將苯和氫在加氫烷基化條件下與包含氫化金屬和分子篩的加氫烷基化催化劑接觸，所述分子篩選自沸石β、沸石X、沸石Y、絲光沸石、和MCM-22族分子篩。在進(jìn)一方面，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)環(huán)己基苯的方法，該方法包括(a)在加氫烷基化條件下將苯和氫與第一催化劑接觸以生產(chǎn)包含環(huán)己基苯和多環(huán)己基苯的流出物；(b)從所述流出物中分離環(huán)己基苯；以及(c)將來自所述流出物的至少部分多環(huán)己基苯在烷基轉(zhuǎn)移條件下以包含具有超過 10的二氧化硅對(duì)氧化鋁的摩爾比的沸石USY的第二催化劑與苯接觸以將至少部分所述多環(huán)己基苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己基苯。在仍然進(jìn)一方面，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)苯酚和環(huán)己酮的方法，該方法包括(a)在加氫烷基化條件下將苯和氫與第一催化劑接觸以生產(chǎn)包含環(huán)己基苯和多環(huán)己基苯的流出物；
(b)從所述流出物中分離環(huán)己基苯；(c)將來自所述流出物的至少部分多環(huán)己基苯在烷基轉(zhuǎn)移條件下以包含具有超過 10的二氧化硅對(duì)氧化鋁的摩爾比的沸石USY的第二催化劑與苯接觸以將至少部分所述多環(huán)己基苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己基苯；(d)氧化來自(b)和(C)的至少部分環(huán)己基苯以生產(chǎn)環(huán)己基苯氫過氧化物；以及(e)裂解至少部分環(huán)己基苯氫過氧化物以生產(chǎn)苯酚和環(huán)己酮。方便地，第一催化劑包含氫化金屬和選自沸石β、沸石X、沸石Y、絲光沸石和 MCM-22族分子篩的分子篩。實(shí)施方案詳細(xì)說明本文所述是一種用于多環(huán)己基苯，以及特別是，但不排他地，作為苯的催化加氫烷基化的副產(chǎn)物生產(chǎn)的多環(huán)己基苯的烷基轉(zhuǎn)移的方法。因此，苯的催化加氫烷基化是生產(chǎn)環(huán)己基苯的有用的合成路線，其又能用作生產(chǎn)苯酚和環(huán)己酮的前體。然而，將在下面述及的，用于苯催化加氫烷基化的當(dāng)前的方法產(chǎn)生基于加氫烷基化產(chǎn)物的重量約20%的二-和三-環(huán)己基苯。因此，為了在產(chǎn)業(yè)上可行，任何通過苯的催化加氫烷基化生產(chǎn)苯酚和環(huán)己酮的方法都要求對(duì)于將多環(huán)己基苯烷基轉(zhuǎn)移為另外的單環(huán)己基苯產(chǎn)物的有效方法。多環(huán)己基苯包括二環(huán)己基苯和三環(huán)己基苯。苯加氫烷基化苯的催化加氫烷基化涉及將苯與氫在合適的加氫烷基化催化劑存在下在加氫烷基化條件下接觸，從而使得苯進(jìn)行以下反應(yīng)
權(quán)利要求
1.一種用于多環(huán)己基苯的烷基轉(zhuǎn)移的方法，該方法包括在烷基轉(zhuǎn)移條件下將包含至少一種多環(huán)己基苯和苯的進(jìn)料與烷基轉(zhuǎn)移催化劑接觸以將至少部分所述多環(huán)己基苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己基苯，所述烷基轉(zhuǎn)移催化劑包含二氧化硅對(duì)氧化鋁的摩爾比超過10的沸石USY。
2.權(quán)利要求1的方法，其中該進(jìn)料包含至少部分流出物，該流出物由包括如下操作的方法生產(chǎn)將苯和氫在加氫烷基化條件下與包含氫化金屬和分子篩的加氫烷基化催化劑接觸，所述分子篩選自沸石β、沸石X、沸石Y、絲光沸石、MCM-68和MCM-22族分子篩。
3.一種用于生產(chǎn)環(huán)己基苯的方法，該方法包括(a)將苯和氫與加氫烷基化催化劑在加氫烷基化條件下接觸以產(chǎn)生包含環(huán)己基苯和多環(huán)己基苯的流出物；(b)將環(huán)己基苯從所述流出物分離；以及(c)將來自所述流出物的至少部分多環(huán)己基苯和苯在烷基轉(zhuǎn)移條件下與烷基轉(zhuǎn)移催化劑接觸以將至少部分所述多環(huán)己基苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己基苯，所述烷基轉(zhuǎn)移催化劑包含二氧化硅對(duì)氧化鋁的摩爾比超過10的沸石USY。
4.權(quán)利要求3的方法，其中該加氫烷基化催化劑包含氫化金屬和選自沸石3、沸石乂、 沸石Y、絲光沸石、MCM-68和MCM-22族分子篩的分子篩。
5.一種用于生產(chǎn)苯酚和環(huán)己酮的方法，該方法包括(a)通過權(quán)利要求3的方法生產(chǎn)環(huán)己基苯；(b)氧化至少部分環(huán)己基苯以生產(chǎn)環(huán)己基苯氫過氧化物；以及(c)將至少部分環(huán)己基苯氫過氧化物裂解以生產(chǎn)苯酚和環(huán)己酮。
6.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中烷基轉(zhuǎn)移催化劑的沸石USY具有超過25的二氧化硅對(duì)氧化鋁摩爾比。
7.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中烷基轉(zhuǎn)移催化劑的沸石USY具有超過50的二氧化硅對(duì)氧化鋁摩爾比。
8.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中烷基轉(zhuǎn)移催化劑的沸石USY具有小于或等于 24. 50，優(yōu)選小于或等于24. 26的晶胞尺寸。
9.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中該烷基轉(zhuǎn)移催化劑具有小于100的α值。
10.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中該烷基轉(zhuǎn)移催化劑包括氧化鋁粘結(jié)劑。
11.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中所述烷基轉(zhuǎn)移條件包括100°C到300°C的溫度， 350kPa到4200kPa的壓力，1 1到50 1的苯對(duì)多環(huán)己基苯摩爾比。
12.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中至少一種多環(huán)己基苯包括二環(huán)己基苯。
13.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中至少一種多環(huán)己基苯包括三環(huán)己基苯。
14.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中二氧化硅對(duì)氧化鋁的摩爾比為從10到1，000。
15.權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)的方法，其中二氧化硅對(duì)氧化鋁的摩爾比為從25到1，000。
全文摘要
在一種用于多環(huán)己基苯的烷基轉(zhuǎn)移的方法中，將包含至少一種多環(huán)己基苯的進(jìn)料在烷基轉(zhuǎn)移條件下以包含具有超過10的二氧化硅的氧化鋁摩爾比的沸石USY的催化劑與苯接觸以將至少部分所述多環(huán)己基苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己基苯。
文檔編號(hào)C07C4/18GK102448915SQ201080022857
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者J·C·程, T·E·埃爾頓, 王坤 申請(qǐng)人:?？松梨诨瘜W(xué)專利公司