Proceso de utilización de un catalizador de elevada actividad para la transalquilación de aromáticos.
Proceso para producir etilbenceno o cumeno que comprende las etapas de
poner en contacto un compuesto aromático alquilable con un agente alquilante de tipo alqueno bajo condiciones de alquilación y en presencia de un catalizador de alquilación,
que comprende al menos una zeolita que tiene un tipo de estructura zeolítica seleccionada del grupo que consiste en MCM-22, MCM-36, MCM-49, MCM-56, y cualquier combinación de las mismas, para producir un efluente de alquilación que comprende un compuesto o compuestos aromáticos polialquilados,
poner en contacto un compuesto o compuestos aromáticos alquilables que comprende benceno, con dicho compuesto o compuestos aromáticos polialquilados que comprende un compuesto o compuestos aromáticos bi-alquilados y un compuesto o compuestos aromáticos tri-alquilados, dicho compuesto o compuestos aromáticos alquilados seleccionados del grupo que consiste en dietilbenceno y diisopropilbenceno, dicho compuesto o compuestos tri-alquilados seleccionados del grupo que consiste en trietilbenceno y triisopropilbenceno, en condiciones de transalquilación en presencia de un catalizador de transalquilación que tiene una zeolita de tipo FAU, para producir un efluente de transalquilación que comprende dicho etilbenceno o cumeno,
en donde durante la etapa de alquilación al menos un 90% mol. de alqueno se convierte a una temperatura desde 50 ºC por debajo de la temperatura de la etapa de transalquilación hasta 100 ºC por encima de la temperatura de la etapa de transalquilación,
en donde las condiciones de transalquilación de temperatura y presión producen una relación de la conversión de dietilbenceno sobre la conversión de trietilbenceno en un rango de 0,5 a 2,5 o una relación de la conversión de diisopropilbenceno sobre la conversión de triisopropilbenceno en un rango de 0,5 a 1,0, y
en donde existe una integración de calor entre el reactor de alquilación y el reactor de transalquilación.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/006539.
Solicitante: BADGER LICENSING, LLC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: One Financial Center Boston, MA 02111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: CHI,CHUNG-MING, CLARK,MICHAEL,C, MAERZ,BRIAN, NANDA,VIJAY, LOPEZ,CARLOS N.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07C6/12 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 6/00 Preparación de hidrocarburos a partir de hidrocarburos con número diferente de átomos de carbono por reacciones de redistribución. › exclusivamente en hidrocarburos que contienen un ciclo aromático de seis miembros.
PDF original: ES-2528661_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Proceso de utilización de un catalizador de elevada actividad para la transalquilación de aromáticos Antecedentes de la Invención
La presente Invención hace referencia a un proceso para la transalquilación de aromáticos, en particular la transalquilación de polüsopropilbenceno (PIPB) con benceno para producir eumeno, y la transalquilación de polletllbenceno (PEB) con benceno para producir etilbenceno. El etilbenceno es un producto básico químico valioso y se utiliza en la producción de monómero de estlreno. El eumeno (isoprpilbenceno) es también producto básico químico valioso y se utiliza en la producción de fenol y acetona.
Actualmente, el etilbenceno se produce a menudo mediante un proceso de alquilación en fase líquida a partir de benceno y etileno en presencia de un catalizador de alquilación. El proceso en fase líquida opera a una temperatura más baja que su homólogo en fase de vapor. Una ventaja de la alquilación en fase líquida es una producción inferior de subproductos no deseados, un compuesto o compuestos aromáticos polialquilados. La alquilación de compuestos de hidrocarburos aromáticos que emplean catalizadores de zeolita es conocida y comprendida en el arte. La patente de los Estados Unidos 5.334.795 describe la alquilación en fase líquida de benceno con etileno en presencia de MCM-22 para producir etilbenceno; y la patente de los Estados Unidos 4.891.458 revela procesos de alquilación y transalquilación en fase líquida que utilizan zeolita beta.
[os catalizadores basados en zeolita se utilizan en la alquilación de benceno con propileno para producir eumeno. La patente estadounidense 4.992.66 revela un proceso para la preparación de eumeno utilizando MCM-22 en fase líquida.
Los procesos de alquilación comerciales para la producción de etilbenceno y eumeno producen habitualmente ciertos subproductos polialquilados además del etilbenceno y eumeno. El compuesto o compuestos aromáticos polialquilados pueden ser transalqullados con benceno u otros compuestos aromáticos alquilables para producir etilbenceno o eumeno. Esta reacción de transalquilación puede lograrse alimentando el compuesto o compuestos aromáticos polialquilados a través de un reactor de transalquilación operado bajo determinadas condiciones y en presencia de un catalizador de transalquilación. Además, el compuesto o compuestos aromáticos polialquilado puede ser reciclado a un reactor de alquilación en presencia de un catalizador de alquilación que es capaz de realizar la reacción de transalquilación. El compuesto o compuestos aromáticos polialquilados incluyen habitualmente bencenos bi-alquilados (por ejemplo, bi-etilbenceno(s) o bi-isopropilbencenos) y benceno(s) tri- alquilado(s) (por ejemplo, tri-etilbencenos o tri-isopropilbencenos). Los catalizadores de transalquilación comerciales tienen conversión de bencenos bi-alquilados de aproximadamente 5% en peso hasta 9% en peso, pero conversión de bencenos tri-alquilados de bajo peso molecular (por ejemplo, menos del 2% en peso) bajo las mismas condiciones. La patente estadounidense N° 5.557.24 revela un proceso para la preparación de compuestos aromáticos de alquilo de cadena corta que utiliza MCM-56 y el uso de catalizadores de zeolita tales como MCM-22, zeolita X, zeolita Y y zeolita beta para la transalquilación de un compuesto o compuestos aromáticos polialquilados.
Sin embargo, ninguna de estas referencias contempla un proceso de transalquilación con un catalizador de transalquilación que se mantenga bajo condiciones suficientes para producir una relación de conversión de un compuesto(s) aromático(s) bi-alquilado(s) sobre una conversión de un compuesto(s) aromático(s) tri-alquilado(s) en un rango desde aproximadamente ,5 a aproximadamente 2,5 a una temperatura menor de 3 °C.
La patente W24/56475 revela un proceso para la transalquilación de hidrocarburos aromáticos. La patente US23/92949 revela un proceso para producir eumeno. La patente W98/14417 revela un proceso basado en zeolita para producir etilbenceno que sea adecuado para la renovación de una planta de etilbenceno basada en cloruro de aluminio.
Resumen de la invención
La presente invención hace referencia a un proceso para producir etilbenceno o eumeno que comprende las etapas de
poner en contacto un compuesto aromático alqulilable con un agente alquilante de tipo alqueno bajo condiciones de alquilación y en presencia de un catalizador de alquilación, que comprende al menos una zeolita que tiene un tipo de estructura zeolítica seleccionada del grupo que consiste en MCM-22, MCM-36, MCM-49, MCM-56, y cualquier combinación de las mismas, para producir un efluente de alquilación que comprende un compuesto o compuestos aromáticos polialquilados,
poner en contacto un compuesto o compuestos aromáticos alquilados que comprende benceno con dicho compuesto o compuestos aromáticos polialquilados que comprende un compuesto o compuestos aromáticos b¡-
alquilados y un compuesto o compuestos aromáticos tri-alquilados, dicho(s) compuesto(s) seleccionado(s) del grupo que consiste en dletilbenceno y diisopropilbenceno, dicho compuesto o compuestos tri-alquilados seleccionados del grupo que consiste en trietilbenceno y triisopropilbenceno, en condiciones de transalquilación en presencia de una catalizador de transalquilación que tiene zeolita de tipo FAU, para producir un efluente de transalquilación que comprenda dicho etilbenceno o eumeno,
en donde durante la etapa de alquilación al menos 9% mol. de alqueno se convierte a una temperatura desde 5 °C por debajo de la temperatura de la etapa de transalquilación hasta 1 °C por encima de la temperatura de la etapa de transalquilación,
en donde las condiciones de transalquilación de temperatura y presión producen una relación de conversión de dietilbenceno sobre la conversión de trietilbenceno en un rango desde ,5 a 2,5 o una relación de conversión de diisopropilbenceno en un rango desde ,5 a 1,, y
en donde existe una integración de calor entre el reactor de alquilación y el reactor de transalquilación.
Opcionalmente, el catalizador de transalquilación se mantiene bajo las condiciones suficientes para producir una relación de conversión de dietilbenceno sobre la conversión de trietilbenceno en un rango desde ,5 hasta 1,5, incluso más preferiblemente aproximadamente ,5 a aproximadamente 1, aún más preferiblemente de aproximadamente ,75 hasta aproximadamente 1,25, y de mayor preferencia aproximadamente ,9 hasta aproximadamente 1,2. En otro modo de realización, el compuesto aromático alquilado es eumeno, en donde la relación de la conversión del compuesto o compuestos aromáticos bi-alquilados sobre la conversión del compuesto o compuestos aromáticos tri-alquilados se encuentra preferiblemente en un rango desde ,5 a ,9, y de mayor preferencia, de aproximadamente ,6 a aproximadamente ,9.
En un aspecto de cualquiera de los modos de realización anteriores, el catalizador de transalquilación comprende al menos uno de faujasita, zeolita Y, Y ultraestable (USY), Y desaluminizada, tipo Y intercambiada con tierras raras (REY), ZSM-3, ZSM-2, y cualquier combinación de las mismas.
En un modo de realización preferido de la presente Invención, el catalizador de transalquilación es zeolita Y.
En un modo de realización, el compuesto alquilado es eumeno, el compuesto o compuestos aromáticos alquilables incluyen benceno, y el compuesto o compuestos polialquilados incluyen poli¡soprop¡lbenceno(s). En otro modo de realización, el compuesto aromático alquilado es etilbenceno, el compuesto o compuestos aromáticos alquilables incluyen benceno, y el compuesto o compuestos aromáticos polialquilados incluyen polietilbenceno(s).
En un aspecto de cualquiera de los anteriores modos de realización, las condiciones de transalquilación incluyen una temperatura de 15 a 26 °C y una presión de 696 a 4137 kPa-a (11 a 6 psia), una WHSV basada en el peso de los compuestos aromáticos polialquilados de aproximadamente ,5 a 1 h'1, una relación molar del compuesto aromático alquilable con los compuestos aromáticos polialquilados de 1:1 a 1:1.
En otro aspecto de cualquiera de los modos de realización anteriores, la conversión del compuesto o compuestos aromáticos bi-alquilados se encuentra en el rango de aproximadamente 25% en peso a aproximadamente 95% en peso. En aún otro aspecto de cualquiera de los modos de realización anteriores, la conversión del compuesto o compuestos aromáticos bi-alquilados se encuentra en el rango de aproximadamente un 45% en peso a aproximadamente un 75% en peso.
En el proceso de la invención, el catalizador de alquilación comprende al menos uno de MCM-22, MCM-36, MCM- 49, MCM-56, y cualquier combinación de los... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Proceso para producir etilbenceno o eumeno que comprende las etapas de
poner en contacto un compuesto aromático alquilable con un agente alquilante de tipo alqueno bajo condiciones de alquilación y en presencia de un catalizador de alqullaclón, que comprende al menos una zeolita que tiene un tipo de estructura zeolítlca seleccionada del grupo que consiste en MCM-22, MCM-36, MCM-49, MCM-56, y cualquier combinación de las mismas, para producir un efluente de alquilación que comprende un compuesto o compuestos aromáticos pollalqullados,
poner en contacto un compuesto o compuestos aromáticos alquilables que comprende benceno, con dicho compuesto o compuestos aromáticos pollalqullados que comprende un compuesto o compuestos aromáticos b¡- alquilados y un compuesto o compuestos aromáticos trl-alquilados, dicho compuesto o compuestos aromáticos alquilados seleccionados del grupo que consiste en dletilbenceno y diisopropilbenceno, dicho compuesto o compuestos trl-alquilados seleccionados del grupo que consiste en trietilbenceno y triisopropilbenceno, en condiciones de transalqullaclón en presencia de un catalizador de transalquilación que tiene una zeolita de tipo FAU, para producir un efluente de transalqullaclón que comprende dicho etilbenceno o eumeno,
en donde durante la etapa de alqullaclón al menos un 9% mol. de alqueno se convierte a una temperatura desde 5 °C por debajo de la temperatura de la etapa de transalquilación hasta 1 °C por encima de la temperatura de la etapa de transalquilación,
en donde las condiciones de transalquilación de temperatura y presión producen una relación de la conversión de dietilbenceno sobre la conversión de trietilbenceno en un rango de ,5 a 2,5 o una relación de la conversión de diisopropilbenceno sobre la conversión de triisopropilbenceno en un rango de ,5 a 1,, y
en donde existe una integración de calor entre el reactor de alquilación y el reactor de transalquilación.
2. Proceso según la reivindicación 1, en donde dicho catalizador de transalquilación es zeolita Y.
3. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dichas condiciones de transalquilación incluyen una temperatura de 15 a 26 °C y una presión de 696 a 4137 kPa-a (11 a 6 psia), una WHSV basada en el peso de dichos compuestos aromáticos polialquilados de ,5 a 1 h'1, una relación molar de dicho compuesto aromático alquilable con respecto a dichos compuestos aromáticos polialquilados de 1:1 a 1:1.
4. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la conversión de dietilbenceno o diisopropilbenceno se encuentra en el rango de 25% en peso a 95% en peso.
5. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la conversión de dietilbenceno o diisopropilbenceno se encuentra en el rango de 45% en peso a 75% en peso.
6. Proceso según la reivindicación 5, que además comprende la etapa de separar dicho efluente de alquilación para recuperar dicho compuesto o compuestos aromáticos polialquilados.
7. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que además comprende la etapa de separar dicho efluente de alqullaclón o dicho efluente de transalquilación, para recuperar dicho compuesto aromático alquilado.
8. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, en donde dicho agente alquilante comprende materia prima de etileno o proplleno.
9. Proceso según la reivindicación 8, en donde dicho agente alquilante comprende al menos uno de materia prima concentrada de etileno o proplleno, etileno diluido o materia prima de proplleno de al menos un 1% de etileno o propileno, o cualquier combinación de los mismos.
1. Método para renovar un planta o plantas existentes de etilbenceno o eumeno para producir etilbenceno o eumeno, donde dicho método comprende la etapa de reemplazar el proceso de transalquilación existente con el proceso de cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
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