(57)【要約】  本発明は、化学的に処理された固体酸化物を用いて、ベンゼンまたはトルエンなどの芳香族化合物をアルキル化するためのプロセスを開示する。好適な化学的に処理された固体酸化物には、フッ化シリカコートアルミナ及びフッ化塩化シリカコートアルミナが含まれる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族化合物をアルキル化するためのプロセスであって、前記プロセスが、
前記芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物を接触させて、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成することを含み、
前記化学的に処理された固体酸化物が、電子吸引性陰イオンで処理された、シリカコートアルミナを含む、プロセス。
【請求項２】
前記電子吸引性陰イオンが、サルフェート、フルオリド、クロリド、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記化学的に処理された固体酸化物が、フッ化シリカコートアルミナを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記化学的に処理された固体酸化物が、フッ化塩化シリカコートアルミナを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記シリカコートアルミナが、１．２：１〜２５：１の範囲の、アルミナのシリカに対する重量比を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記化学的に処理された固体酸化物の重量に基づく、前記電子吸引性陰イオンの重量パーセンテージが、３〜１５重量％の範囲である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記オレフィン供給原料が、少なくとも７５重量％のＣ３〜Ｃ１８アルファオレフィンを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記芳香族化合物が、Ｃ６〜Ｃ２４炭化水素芳香族化合物を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記芳香族化合物が、ベンゼン、ナフタレン、トルエン、クメン、キシレン、エチルベンゼン、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記オレフィン供給原料が、Ｃ２〜Ｃ４０アルファオレフィンを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記オレフィン供給原料が、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記アルキル化芳香族化合物が、０℃〜２００℃の範囲のアルキル化温度にて生成される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記芳香族化合物の前記オレフィン供給原料に対するモル比が、０．２：１〜３：１の範囲である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記芳香族化合物の前記オレフィン供給原料に対するモル比が、５：１〜２０：１の範囲である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記プロセスが、少なくとも８０％のオレフィン転換率を有する、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記生成物が、前記生成物の総重量に基づいて、５重量％以下のオレフィンオリゴマーを含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記生成物が、３：１〜２５：１の範囲の、モノ−アルキル化芳香族化合物のマルチ−アルキル化芳香族化合物に対するモル比を含む、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
芳香族化合物をアルキル化するためのプロセスであって、前記プロセスが、
前記芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物を接触させて、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成することを含み、
前記化学的に処理された固体酸化物が、フッ化シリカコートアルミナ、及び／またはフッ化塩化シリカコートアルミナを含む、プロセス。
【請求項１９】
前記化学的に処理された固体酸化物が、１．２：１〜６：１の範囲の、アルミナのシリカに対する重量比を有するシリカコートアルミナを含む、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記アルキル化芳香族化合物が、２０℃〜６０℃の範囲のアルキル化温度にて生成され、
前記芳香族化合物が、ベンゼン、ナフタレン、トルエン、クメン、キシレン、エチルベンゼン、フラン、ピリジン、メチルピリジン、またはそれらのいずれかの組み合わせを含み、
前記オレフィン供給原料が、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記芳香族化合物の前記オレフィン供給原料に対するモル比が、２：１〜３５：１の範囲であり、
前記プロセスが、少なくとも９０％のオレフィン転換率を有し、
前記生成物が、生成物の総重量に基づいて、１重量％以下のオレフィンオリゴマーを含み、
前記生成物が、１．２：１〜２５：１の範囲の、モノ−アルキル化芳香族化合物のマルチ−アルキル化芳香族化合物に対するモル比を含む、請求項１８に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、一般的に、化学的に処理された固体酸化物を用いて、芳香族化合物をアルキル化するためのプロセスに関する。本明細書にて提供される特定のアルキル化プロセスにおいて、化学的に処理された固体酸化物は、フッ化シリカコートアルミナまたはフッ化塩化シリカコートアルミナを含み得る。
【発明の概要】
【０００２】
本概要は、本明細書にてさらに記載される選定された概念を簡潔な形態で紹介するために、提供される。本概要は、特許請求される主題の必須または本質的な特徴を特定することを意図していない。本概要はまた、特許請求される主題の範囲を限定するために用いられることも意図していない。
【０００３】
芳香族化合物をアルキル化するためのプロセスが、本明細書にて開示され、記載される。かかるプロセスは、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物を接触させて、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成することを、含み得る。幾つかの実施形態において、芳香族化合物は、Ｃ６〜Ｃ１０芳香族化合物（例えば、他の芳香族化合物のうち、ベンゼンまたはトルエン）を含み得、オレフィン供給原料は、Ｃ２〜Ｃ４０オレフィン（例えば、他のオレフィン供給原料のうち、Ｃ２〜Ｃ２４アルファオレフィンまたはＣ２〜Ｃ１８ノルマルアルファオレフィン）を含み得、及び化学的に処理された固体酸化物は、化学的に処理されたシリカコートアルミナ（例えば、他の化学的に処理された固体酸化物のうち、フッ化シリカコートアルミナまたはフッ化塩化シリカコートアルミナ）を含み得る。これらのプロセスは、比較的低いアルキル化温度（例えば、他のアルキル化温度のうち、０〜７５℃、または２０〜６０℃）にて、予想外にも高いオレフィン転換率及びアルキル化芳香族選択性を提供し得る。
【０００４】
開示されたアルキル化プロセスにおいて用いられる化学的に処理された固体酸化物は、１．１：１以上の、アルミナのシリカに対する重量比（アルミナ：シリカ）を有する、シリカコートアルミナを含み得、すなわち、シリカコートアルミナは、アルミナリッチである。多くの場合、シリカコートアルミナのアルミナ：シリカの比は、他のアルミナ：シリカの比のうち、１．１：１〜５０：１、または１．２：１〜６：１の範囲であり得る。
【０００５】
前述した概要及び以下の詳細な説明は共に、例示を提供しており、説明のためのみである。したがって、前述した概要及び以下の詳細な説明は、限定的であると解釈されるべきでない。さらに、本明細書にて示されるものに加えて、複数の特徴または変形例が、提供されてもよい。例えば、特定の態様及び実施形態が、詳細な説明にて記載される様々な特徴の組み合わせ及び下位組み合わせを対象としてもよい。
【０００６】
定義
本明細書にて用いられる用語をより明確に定義するために、以下の定義が提供される。他に示されない限り、以下の定義が本開示に適用される。ある用語が本開示にて用いられるが、本明細書にて具体的に定義されていない場合、適用される定義が、本明細書に適用される他の開示または定義のいずれかに矛盾しない限り、あるいは定義が適用されるいずれの請求項も不明瞭または不可能にしない限り、ＩＵＰＡＣ  Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ、２ｎｄ  Ｅｄ（１９９７）からの定義が適用され得る。参照により本明細書に組み込まれるいずかの文書により提供されるいずれかの定義または使用が、本明細書にて提供される定義または使用に矛盾する範囲では、本明細書にて提供される定義または使用が優先する。
【０００７】
ここで、主題の特徴は、特定の態様及び／または実施形態内で、異なる特徴の組み合わせが想起され得るように、記載され得る。本明細書にて開示された各々の及びあらゆる態様、及び／または実施形態、及び／または特徴について、本明細書にて開示されたデザイン、組成物、プロセス、及び／または方法に悪影響を与えない全ての組み合わせが、特定の組み合わせの明白な記載を伴って、または伴うことなく、熟慮される。さらに、他に明白に列挙されない限り、本明細書にて開示されたいずれかの態様、及び／または実施形態、及び／または特徴は、本開示に整合する発明の特徴を記載するために、組み合わせられ得る。
【０００８】
請求項移行用語または句に関しては、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する」、「有する」、または「を特徴とする」と同義である、移行用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、開放形式であり、かつ、列挙されていないさらなる要素または方法工程を排除しない。移行句「からなる」は、その請求項で特定されていないいずれの要素、工程、または成分も排除する。移行句「本質的に〜からなる」は、特定された材料または工程ならびに特許請求される発明の基本的及び新規の特徴に実質的に影響しないものに、特許請求の範囲を制限する。「本質的に〜からなる」請求項は、「からなる」形式で記載された閉鎖形式の請求項と、「含む」形式で起草された完全に開放形式の請求項との間の、中間領域を占める。反対の指示がない場合、「本質的に〜からなる」として記載される組成物または方法は、「含む」と解釈されるものではないが、該用語が適用された組成物または方法を有意に改変しない材料または工程を含む、列挙された要素を記載するものと意図される。例えば、本質的に材料Ａからなるオレフィン供給原料は、列挙された化合物または組成物の工業的に製造されたまたは商業的に入手可能な試料中に通常存在する不純物を含み得る。請求項が異なる特徴及び／または特徴の種類（例えば、他の可能性のうち、方法工程、オレフィン供給原料の特徴、及び／または生成物の特徴）を含む場合、含む、本質的に〜からなる、及びからなる、という移行用語は、該用語が用いられる特徴の種類に対してのみ適用され、また請求項内の異なる特徴については、異なる移行用語または句を用いることが可能である。例えば、ある方法は、幾つかの列挙された工程（及び他の列挙されていない工程）を含み得るが、特定の構成成分からなるか、代替的には、本質的に特定の構成成分からなるか、または代替的には、特定の構成成分及び他の列挙されていない構成成分を含む、オレフィン供給原料を利用し得る。組成物及び方法は、様々な構成成分または工程を「含む」として記載されるが、他に具体的に述べられない限り、該組成物及び方法は、様々な構成成分または工程「から本質的になる」または「からなる」ともされ得る。例えば、本発明の特定の実施形態に整合する化学的に処理された固体酸化物は、フッ化シリカコートアルミナを含み得るか、代替的には、本質的にフッ化シリカコートアルミナからなり得るか、または代替的には、フッ化シリカコートアルミナからなり得る。
【０００９】
別記されない限り、用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、その複数形、例えば、少なくとも１つを含むよう意図される。例えば、「電子吸引性陰イオン」という開示は、別記されない限り、１つの、または１つを超える電子吸引性陰イオン（例えば、サルフェート、クロリド、フルオリド等）の組み合わせを包含することが意味される。
【００１０】
一般的に、元素の族は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｎｅｗｓ、６３（５）、２７、１９８５で公表された元素の周期表の解釈において示されたナンバリングスキームを用いて、示される。幾つかの場合において、元素の族は、族に割り当てられた一般名を用いて、例えば、１族元素についてはアルカリ金属を、２族元素についてはアルカリ土類金属を、３〜１２族元素については遷移金属を、及び１７族元素についてはハロゲンまたはハライドを用いて、示され得る。
【００１１】
本明細書にて開示されたいずれかの特定の化合物または基については、提示されたいずれかの名称または構造は、別記されない限り、特定の一連の置換基から生じ得る、全ての配座異性体、位置異性体、立体異性体、及びそれらの混合物を包含することが意図される。名称または構造は、別記されない限り、当業者により認識され得るような、全てのエナンチオマー、ジアステレオマー、及びエナンチオマーまたはラセミ形態のいずれかの他の光学異性体（もしあるならば）、ならびに立体異性体の混合物も包含する。例えば、ヘキセン（複数可）に対する一般的言及は、６つの炭素原子及び１つの炭素−炭素二重結合を有する、全ての直鎖状または分岐状、非環式または環式、炭化水素化合物を含み、ペンタンに対する一般的言及は、ｎ−ペンタン、２−メチル−ブタン、及び２，２−ジメチルプロパンを含み、ブチル基に対する一般的言及は、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソ−ブチル基、及びｔ−ブチル基を含み、シクロドデカトリエンに対する一般的言及は、全ての異性体形態（例えば、他のドデカトリエンのうち、トランス，トランス，シス−１，５，９−シクロドデカトリエン、及びトランス，トランス，トランス−１，５，９−シクロドデカトリエン）を含み、ならびに、２，３−ペンタンジオールに対する一般的言及は、２Ｒ，３Ｒ−ペンタンジオール、２Ｓ，３Ｓ−ペンタンジオール、２Ｒ，３Ｓ−ペンタンジオール、及びそれらの混合物を含む。
【００１２】
用語「接触生成物」、「接触する」等は、別記されない限り、複数の構成成分が、いずれかの順番で、いずれかの様式で、及びいずれかの時間にわたって、共に接触される、組成物及び方法を記載するために、本明細書にて用いられる。例えば、複数の構成成分は、配合または混合により、接触され得る。さらに、別記されない限り、いずれかの成分の接触は、本明細書にて記載された組成物及び方法のいずれかの他の成分の存在下または不在下にて、起こり得る。さらなる材料または構成成分を組み合わせることは、いずれかの好適な方法により、実施され得る。さらに、用語「接触生成物」は、混合物、配合物、溶液、スラリー、反応生成物等、またはそれらの組み合わせを含む。「接触生成物」は、多くの場合、反応生成物を含むが、各々の構成成分が互いに反応することは必須ではない。同様に、用語「接触する」は、配合、混合、スラリー化、溶解、反応、処置、または幾つかの他の様式で接触され得る材料を意味するように、本明細書にて用いられる。故に、「接触する」２つ以上の構成成分は、混合物、反応生成物、反応混合物等を生じ得る。
【００１３】
本明細書にて用いられる、「単位時間当たりの重量空間速度」または「ＷＨＳＶ」は、一定の重量／質量の化学的に処理された固体酸化物と接触することになる、オレフィン供給原料の流速の比（１時間あたりのオレフィン供給原料の重量／質量）である。ここで、他に具体的に示されない限り、ＷＨＳＶは、ｇ／ｇ／ｈｒの単位を有し得る。
【００１４】
本明細書及び特許請求の範囲にて用いられる場合は、常に、用語「炭化水素」は、炭素及び水素のみを含有する化合物を意味する。本明細書にて用いられる、用語「オレフィン」は、芳香族環または環系の一部ではない、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する炭化水素を意味する。他に具体的に示されない限り、用語「オレフィン」は、芳香族環または環系の一部ではない、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する、脂肪族及び芳香族、環式及び非環式、及び／または直鎖状及び分岐状の化合物を含む。１つのみ、２つのみ、３つのみ等の炭素−炭素二重結合を有するオレフィンは、オレフィンの名称内で用語「モノ」、「ジ」、「トリ」等を使用することにより、特定され得る。オレフィンは、炭素−炭素二重結合（複数可）の位置により、さらに特定され得る。本明細書にて用いられる、用語「アルファオレフィン」は、炭素原子の隣接する鎖の第一及び第二の炭素原子の間に二重結合を有するいずれかのオレフィンを意味する。他に明白に述べられない限り、用語「アルファオレフィン」は、直鎖状及び分岐状アルファオレフィン、及び１つを超える非芳香族炭素−炭素二重結合を有するアルファオレフィンを含む。本明細書にて用いられる、用語「ノルマルアルファオレフィン」は、第一及び第二の炭素原子の間に二重結合を有する、直鎖状脂肪族炭化水素モノ−オレフィンを意味する。
【００１５】
「芳香族化合物」は、ヒュッケル則（４ｎ＋２）に従う環状に共役された部分を含有し、かつ（４ｎ＋２）のパイ電子を含む、化合物を意味し、式中、ｎは１〜約５の整数である。別記されない限り、芳香族化合物は、単環式または多環式であり得る。芳香族化合物の非限定的な例は、ベンゼン、ナフタレン、及びトルエンなどを含む。
【００１６】
用語「アルキル化」、「アルキル化する」等は、アルキル化芳香族化合物を含有する生成物を生成するプロセスを意味し、ならびに、かかるプロセスは、モノ−アルキル化芳香族化合物及びマルチ−アルキル化芳香族化合物（例えば、ジ−アルキル化、トリ−アルキル化等）の生成物混合物を包含する。別記されない限り、アルキル化プロセスの生成物の特徴が開示される場合、その開示は、アルキル化芳香族及びオレフィンオリゴマー（もしあれば）を含むアルキル化プロセスにより形成される全ての生成物を含むが、未反応のオレフィン及び芳香族化合物は排除する（すなわち、反応生成物中に存在してもよい残留未反応のオレフィン及び芳香族化合物は排除する）、ことが意味される。さらに、不活性溶媒が用いられるならば、別記されない限り、アルキル化プロセスの生成物の特徴付けは、存在してもよいいずれかの不活性溶媒を排除することも意味される。
【００１７】
「モノ−アルキル化」芳香族化合物は、アルキル化プロセスにおいて、（オレフィン反応物質に由来する）１つのアルキル置換基が芳香族化合物へ添加される、芳香族化合物を意味する。この用語は、（反応物質）芳香族化合物中に存在する置換基の数に関わらず、用いられる。例えば、トルエン（メチル−ベンゼン）は、芳香族基に１つのアルキル置換基を含有するが、本明細書の反応物質として用いられるならば、そこから生成される「モノ−アルキル化」芳香族化合物は、２つのアルキル置換基：芳香族化合物（すなわち、トルエン）に元々存在したメチル置換基、及びアルキル化反応にて芳香族化合物（すなわち、トルエン）と反応するオレフィン反応物質からもたらされた１つの置換基、を含有し得る。
【００１８】
本明細書にて開示されたものに同様のまたは相当するいずれかの方法及び材料が、本発明の実施または試験において用いられ得るが、典型的な方法及び材料は本明細書に記載される。
【００１９】
本明細書にて言及された全ての刊行物及び特許は、説明及び開示を目的として、参照により本明細書に組み込まれ、例えば、刊行物に記載されている構成物及び方法論は、本発明と関連付けられて、用いられてもよい。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
化学的に処理された固体酸化物を用いる、芳香族化合物のアルキル化が、本明細書にて開示される。好適な化学的に処理された固体酸化物は、フッ化固体酸化物を含み、例えば、他のフッ化固体酸化物のうち、フッ化シリカコートアルミナ及びフッ化塩化シリカコートアルミナを含む。
【００２１】
芳香族アルキル化プロセス
本発明の実施形態は、アルキル化芳香族化合物を生成するためのプロセスを対象とする。芳香族化合物をアルキル化するためのかかる１つのプロセスは、芳香族化合物、オレフィンを含むオレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物を接触させて、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成することを含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。一般的に、プロセスの特徴（例えば、他の特徴のうち、芳香族化合物、オレフィンを含むオレフィン供給原料（例えば、他のオレフィン特徴のうち、炭素数及び／またはオレフィン型）、化学的に処理された固体酸化物、アルキル化芳香族化合物、ならびにアルキル化芳香族化合物を含む生成物が生成される条件）は、独立して、本明細書にて記載されおり、及びこれらの特徴は、開示されたアルキル化プロセスをさらに説明するために、いずれかの組み合わせにて組み合わされ得る。さらに、別記されない限り、さらなるプロセス工程は、本明細書にて開示されたいずれかのプロセスのいずれかの工程の前、工程の間、及び／または、工程の後に、実施され得る。
【００２２】
幾つかの実施形態において、オレフィン供給原料は、Ｃ２〜Ｃ４０オレフィンを含み得るか、本質的にＣ２〜Ｃ４０オレフィンからなり得るか、またはＣ２〜Ｃ４０オレフィンからなり得る。さらに、オレフィン供給原料は、Ｃ２〜Ｃ４０に由来するいずれかの単一の炭素数のオレフィン（例えば、Ｃ６オレフィン）、またはＣ２〜Ｃ４０に由来する異なる単一の炭素数のオレフィンのいずれかの組み合わせ（例えば、他の組み合わせのうち、Ｃ３〜Ｃ６オレフィン、またはＣ８、Ｃ１０、及びＣ１２オレフィン）を含み得るか、本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る。オレフィン供給原料及びオレフィンは、本明細書にて記載されており、及びそれらの特徴は、アルキル化プロセスにて利用され得るオレフィン供給原料及びオレフィンをさらに説明するために、制限なく利用され得る。
【００２３】
幾つかの実施形態において、芳香族化合物は、Ｃ６〜Ｃ２４芳香族化合物を含み得るか、本質的にＣ６〜Ｃ２４芳香族化合物からなるか、Ｃ６〜Ｃ２４芳香族化合物からなる。さらに、芳香族化合物は、炭化水素芳香族化合物（例えば、ベンゼンまたはトルエン）を含み得るか、本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る。芳香族化合物が本明細書にて記載され、及びそれらの特徴は、アルキル化プロセスにおいて利用され得る芳香族化合物をさらに説明するために、制限なく利用され得る。
【００２４】
幾つかの実施形態において、アルキル化プロセスは、単一の化学的に処理された固体酸化物を利用し得るか、または代替的には、該プロセスは、１つを超える化学的に処理された固体酸化物を利用し得る。化学的に処理された固体酸化物は、本明細書にて記載されおり、及びそれらは、本明細書にて記載されたアルキル化プロセスにおいて、制限なく利用され得る。
【００２５】
本発明の実施形態に整合するものとして、アルキル化プロセスは、芳香族化合物、オレフィン供給原料、化学的に処理された固体酸化物、及びさらなる列挙されていない材料（例えば、他の材料のうち、不活性溶媒または希釈剤、または安定化剤）を接触させて、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成することを含み得る。他の実施形態において、アルキル化プロセスは、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物を接触させて、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成することから本質的にからなり得るか、または代替的には、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物を接触させて、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成することからなる。
【００２６】
故に、アルキル化芳香族化合物を含む生成物の形成は、不活性溶媒の存在下（または不在下）にて起こり得る。開示されたオレフィン供給原料及び芳香族化合物に加えて用いられるいずれかの不活性溶媒の量は、いずれかの特定の範囲に限定されない。かかる溶媒、または溶媒の組み合わせは、例えば、アルキル化プロセスの間の反応物質及び／または生成物の流動特性または粘度を改変する流動調整剤として、用いられ得る。利用され得る不活性溶媒が、本明細書にて記載されており、及びこれらの溶媒は、本明細書にて記載されたアルキル化プロセスにおいて、制限なく利用され得る。ある実施形態において、アルキル化プロセスは、不活性溶媒の実質的不在下にて（例えば、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び不活性溶媒の総重量に基づいて、１０、５、４、３、２、または１重量％未満の溶媒）、実施され得る。
【００２７】
芳香族化合物のアルキル化のためのプロセスは、様々な温度、圧力、及び時間範囲にて、実施され得る。例えば、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物がはじめに組み合わされる温度は、アルキル化芳香族化合物を含有する生成物が形成される温度と同じであり得るか、または異なり得る。説明のための一例としては、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物は、はじめ、温度Ｔ１にて、添加または組み合わされることができ、これらの材料をまず添加した後、該温度を温度Ｔ２に変化させて、アルキル化反応を進行させて、アルキル化芳香族化合物を含有する生成物を形成させることができる。同様に、圧力は、該プロセスにわたって、様々であり得る。
【００２８】
ある実施形態において、芳香族化合物をアルキル化するためのプロセスが実施され得、及び／または、アルキル化芳香族化合物は、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物のためのいずれかの好適なアルキル化温度にて、生成され得る。例えば、該プロセスが実施され得、及び／または、アルキル化芳香族化合物は、０℃、１０℃、１５℃、または２０℃の最低温度にて、または代替的には、２００℃、１５０℃、１２０℃、１００℃、７５℃、６０℃、または５０℃の最高温度にて、生成され得る。ある実施形態において、アルキル化温度は、本明細書にて開示されたいずれかの最低温度から、本明細書にて開示されたいずれかの最高温度までの範囲であり得る。幾つかの非限定的な実施形態において、アルキル化温度は、０℃〜２００℃、代替的には、０℃〜１５０℃、代替的には、０℃〜１００℃、代替的には、０℃〜７５℃、代替的には、０℃〜６０℃、代替的には、０℃〜５０℃、代替的には、２０℃〜１５０℃、代替的には、２０℃〜１００℃、代替的には、２０℃〜７５℃、代替的には、２０℃〜６０℃、または代替的には、２０℃〜５０℃の範囲であり得る。他の非限定的な実施形態において、該プロセスが実施され得、及び／または、アルキル化芳香族化合物は、１０℃〜６０℃、１０℃〜５０℃、１５℃〜７５℃、または１５℃〜５０℃の範囲のアルキル化温度にて生成され得る。アルキル化温度についての他の温度範囲は、本開示から容易に明らかである。これらの温度範囲は、アルキル化プロセスが実施され、及び／または、アルキル化芳香族化合物が、単一の固定された温度ではなく、それぞれの温度範囲内に収まる一連の異なる温度にて、生成されるという状況を包含することも意味される。
【００２９】
一般的に、アルキル化プロセスが実施され得、及び／または、アルキル化芳香族化合物は、いずかの好適な圧力にて、生成され得る。例えば、該プロセスが実施され得、及び／または、アルキル化芳香族化合物は、０ｐｓｉｇ（０ｋＰａ）、５ｐｓｉｇ（３４ｋＰａ）、または１０ｐｓｉｇ（６９ｋＰａ）の最低圧力にて、または代替的には、１０００ｐｓｉｇ（６，８９０ｋＰａ）、７５０ｐｓｉｇ（５，１７０ｋＰａ）、５００ｐｓｉｇ（３，４５０ｋＰａ）、２５０ｐｓｉｇ（１，７２０ｋＰａ）、１５０ｐｓｉｇ（１，０３０ｋＰａ）、または１００ｐｓｉｇ（６８９ｋＰａ）の最高圧力にて、生成され得る。ある実施形態において、アルキル化の圧力は、本明細書にて開示されたいずれかの最低圧力から、本明細書にて開示されたいずれかの最高圧力までの範囲であり得る。限定されることはないが、芳香族化合物をアルキル化するためのプロセスが実施され得、及び／または、アルキル化芳香族化合物は、０〜１０００ｐｓｉｇ（０〜６，８９０ｋＰａ）、５〜１０００ｐｓｉｇ（３４〜６，８９０ｋＰａ）、５〜７５０ｐｓｉｇ（３４〜５，１７０ｋＰａ）、５〜５００ｐｓｉｇ（３４〜３，４５０ｋＰａ）、５〜２５０ｐｓｉｇ（３４〜１，７２０ｋＰａ）、５〜１５０ｐｓｉｇ（３４〜１，０３０ｋＰａ）、または１０〜１００ｐｓｉｇ（６９〜６８９ｋＰａ）の範囲の反応圧力にて、実施され得る。幾つかの実施形態において、アルキル化プロセスが実施され得、及び／または、アルキル化芳香族化合物は、大気圧にて生成され得るが、一方、他の実施形態において、アルキル化プロセスが実施され得、及び／または、アルキル化芳香族化合物は、準大気圧にて生成され得る。これらの圧力範囲は、アルキル化プロセスが実施され、及び／または、アルキル化芳香族化合物が、それぞれの圧力範囲内に収まる単一の固定された圧力ではなく、それぞれの圧力範囲内に収まる一連の異なる圧力にて、生成されるという状況を包含することも意味される。
【００３０】
アルキル化プロセスにおいて、芳香族化合物のオレフィン供給原料に対するモル比（芳香族：オレフィン）は、特に制限されない。例えば、該プロセスが実施され、及び／または、アルキル化芳香族化合物が、０．２：１、０．５：１、０．７：１、１：１、２：１、５：１、または７：１である、芳香族化合物のオレフィン供給原料に対する最小モル比にて、または代替的には、５０：１、３５：１、２５：１、１７：１、１５：１、１０：１、７：１、５：１、４：１、３：１、または２：１である、芳香族化合物のオレフィン供給原料に対する最大モル比にて、生成され得る。ある実施形態において、芳香族化合物のオレフィン供給原料に対するモル比は、芳香族化合物のオレフィン供給原料に対する最大モル比が、芳香族化合物のオレフィン供給原料に対する最小モル比よりも大きい限り、本明細書にて開示された、芳香族化合物のオレフィン供給原料に対するいずれかの最小モル比から、本明細書にて開示された、芳香族化合物のオレフィン供給原料に対するいずれかの最大モル比までの範囲であり得る。幾つかの非限定的な実施形態において、該モル比は、０．２：１〜５０：１、０．５：１〜５０：１、１：１〜５０：１、２：１〜３５：１、または５：１〜２５：１の範囲であり得る。モノ−アルキル化芳香族化合物が所望される実施形態において、多くの場合、５：１〜２０：１、５：１〜１５：１、または７：１〜１７：１の非限定的な範囲にあるような高いモル比（芳香族：オレフィン）が用いられ得る。マルチ−アルキル化芳香族化合物が所望される実施形態において、多くの場合、０．２：１〜５：１、０．５：１〜４：１、０．５：〜２：１、または０．７：１〜２：１の非限定的な範囲にあるような低いモル比（芳香族：オレフィン）が用いられ得る。芳香族：オレフィンの他のモル比は、本開示から容易に明白である。当業者が容易に認識できるように、アルキル化反応が進行するにつれ、芳香族：オレフィンのモル比は変化し得る。したがって、芳香族：オレフィンのモル比のこれらの範囲は、はじめの反応物質の比、ならびにアルキル化反応が進行するにつれて遭遇するいずれかの芳香族：オレフィンのモル比を包含することが意味される。
【００３１】
アルキル化プロセスにおいて、オレフィン供給原料の化学的に処理された固体酸化物に対する重量比は、特に限定されない。例えば、該プロセスが実施され得、及び／または、アルキル化芳香族化合物は、１：１、２：１、または５：１の、オレフィン供給原料の化学的に処理された固体酸化物に対する最小重量比にて、または代替的には、１０００：１、７５０：１、５００：１、２５０：１、または１００：１の、オレフィン供給原料の化学的に処理された固体酸化物に対する最大重量比にて、生成され得る。ある実施形態において、オレフィン供給原料の化学的に処理された固体酸化物に対する重量比は、本明細書にて開示された、オレフィン供給原料の化学的に処理された固体酸化物に対する重量比のいずれかの最小値から、本明細書にて開示された、オレフィン供給原料の化学的に処理された固体酸化物に対する重量比のいずれかの最大値までの範囲であり得る。幾つかの非限定的な実施形態において、重量比は、１：１〜１０００：１、１：１〜１００：１、または２：１〜１０００：１の範囲であり得る。他の実施形態において、重量比は、２：１〜１００：１、５：１〜１０００：１、または５：１〜１００：１の範囲であり得る。オレフィン供給原料の化学的に処理された固体酸化物に対する他の重量比は、本開示から容易に明白である。
【００３２】
一実施形態において、アルキル化芳香族化合物を形成するためのプロセスは、バッチプロセスであり得る。別の実施形態において、アルキル化芳香族化合物を形成するためのプロセスは、連続プロセス及び／または流動プロセスであり得る。さらに、アルキル化芳香族化合物を形成するためのプロセスは、固定床プロセスであり得る。固定床プロセスにおいて、オレフィン供給原料及び化学的に処理された固体酸化物の接触時間（または反応時間）は、単位時間当たりの重量空間速度（ＷＨＳＶ）という用語にて表現されることができ、該用語は、化学的に処理された固体酸化物の固定床の単位重量（ｇ）あたりの、オレフィン供給原料の固定床への流速（ｇ／ｈｒ）の比である。限定されないが、アルキル化芳香族化合物を含有する生成物を生成するプロセスのために用いられるＷＨＳＶは、０．０５、０．１、０．２５、０．５、０．７５、または１の最小値、または代替的には、１０、５、４、３、２．５、または２の最大値を有し得る。ある実施形態において、ＷＨＳＶは、本明細書にて開示されたいずれかの最小ＷＨＳＶから、本明細書にて開示されたいずれかの最大ＷＨＳＶまでの範囲であり得る。非限定的な一例において、ＷＨＳＶは、０．０５〜１０、代替的には、０．０５〜５、代替的には、０．０５〜４、代替的には、０．１〜１０、代替的には、０．１〜５、代替的には、０．１〜４、代替的には、０．１〜３、代替的には、０．１〜２、代替的には、０．１〜１、代替的には、０．１〜０．８、代替的には、０．５〜１０、代替的には、０．５〜５、代替的には、０．５〜４、代替的には、０．５〜２．５、代替的には、０．８〜３、または代替的には、１〜３の範囲であり得る。他の好適なＷＨＳＶ範囲は、本開示から容易に明白である。
【００３３】
アルキル化プロセスは、アルキル化芳香族化合物を含有する生成物を形成するために、いずれかの好適な反応器または容器中にて実施され得、その非限定的な例は、直列または並列にある２つ以上の反応器を含み、かつ反応器型及び配置のいずれかの組み合わせを含む、固定床反応器、攪拌タンク反応器、プラグ流反応器、及び管形反応器、を含み得る。本明細書にて開示されたアルキル化プロセスは、幾つかの実施形態において、バッチプロセスであり得るが、一方、他の実施形態において、アルキル化プロセスは、連続プロセスであり得る。
【００３４】
ある実施形態において、オレフィン供給原料転換率（またはオレフィン転換率）は特に限定されない。オレフィンの転換率は、モルパーセント単位のパーセンテージ転換率が、オレフィンに基づき、かつアルキル化プロセスの間に存在し得る非オレフィン材料を含まず，かつ（反応物質として）はじめに存在するオレフィンのモルに対する、消費されたオレフィンのモルに基づくことを示すために、「オレフィン転換率」として記載され得る。同様に、例えば、Ｃ６オレフィンを含むオレフィン供給原料の転換率（またはオレフィン転換率）は、モルパーセント単位のパーセンテージ転換が、Ｃ６オレフィンに基づき、かつアルキル化プロセスの間に存在し得る非Ｃ６オレフィン材料（例えば、他の炭素数のオレフィン）を含まないことを示すために、“Ｃ６オレフィン転換率”として記載され得る。別の実施形態において、最小オレフィン供給原料転換率（またはオレフィン転換率）は、少なくとも１０ｍｏｌ％、少なくとも２５ｍｏｌ％、少なくとも５０ｍｏｌ％、少なくとも８０ｍｏｌ％、少なくとも９０ｍｏｌ％、少なくとも９５ｍｏｌ％、少なくとも９８ｍｏｌ％、または少なくとも９９ｍｏｌ％であり得る。さらなる別の実施形態において、最大オレフィン供給原料転換率（またはオレフィン転換率）は、１００ｍｏｌ％、９９ｍｏｌ％、９８ｍｏｌ％、または９５ｍｏｌ％であり得る。一般的に、オレフィン供給原料転換率（またはオレフィン転換率）は、本明細書にて開示されたいずれかの最小転換率から、本明細書にて開示されたいずれかの最大転換率までの範囲にあり得る。モルパーセンテージ単位での、オレフィン供給原料転換率（またはオレフィン転換率）の非限定的な範囲は、以下の範囲、５０ｍｏｌ％〜１００ｍｏｌ％、８０ｍｏｌ％〜１００ｍｏｌ％、９０ｍｏｌ％〜１００ｍｏｌ％、９５ｍｏｌ％〜１００ｍｏｌ％、９８ｍｏｌ％〜１００ｍｏｌ％、９９ｍｏｌ％〜１００ｍｏｌ％、５０ｍｏｌ％〜９９ｍｏｌ％、５０ｍｏｌ％〜９８ｍｏｌ％、５０ｍｏｌ％〜９５ｍｏｌ％、８０ｍｏｌ％〜９９ｍｏｌ％、８０ｍｏｌ％〜９８ｍｏｌ％、５０ｍｏｌ％〜９５ｍｏｌ％、または９０ｍｏｌ％〜９５ｍｏｌ％を含み得るが、これらに限定されない。他のオレフィン供給原料転換率（またはオレフィン転換率）の範囲は、本開示から容易に明白である。幾つかの実施形態において、これらの転換率は、バッチプロセスにて成し遂げられ得るが、一方、他の実施形態において、これらの転換は、例えば、固定床反応器などのマルチパススルー反応器などの、流動または連続プロセスにて成し遂げられ得る。しかし、他の実施形態において、これらの転換は、例えば、固定床反応器などのシングルパススルー反応器などの、流動または連続プロセスにて成し遂げられ得る。かかる実施形態において、転換率は、モルパーセント単位のパーセンテージ転換率が、シングルパススルー反応器または反応ゾーンに基づくことを示すために、「シングルパス転換率」（例えば、シングルパスＣ６オレフィン転換率）として記載され得る。
【００３５】
化学的に処理された固体酸化物がフッ化シリカコートアルミナを含む、本発明に整合するアルキル化プロセスにおいて、予想外にも、オレフィン転換率（シングルパスオレフィン転換率）は、同一アルキル化条件下にて、（シリカリッチ）フッ化シリカ−アルミナを（すなわち、フッ化シリカコートアルミナの代りに）用いる類似プロセスのものよりも、増大され得る。特定の実施形態において、（シリカリッチ）フッ化シリカ−アルミナの代りにフッ化シリカコートアルミナを用いる転換率における増大は、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、または少なくとも１００％、及び多くの場合、最高１５０〜２００％であり得る。該パーセンテージの増大は、フッ化シリカ−アルミナを用いる転換率に基づき、例えば、（モルパーセンテージ単位の）フッ化シリカ−アルミナを用いる転換率が５０％であり、かつフッ化シリカコートアルミナを用いる転換が（同一のモルパーセンテージ単位に基づいて）８０％であるならば、パーセンテージ増大は、６０％増大であり得る。
【００３６】
同様に、化学的に処理された固体酸化物がフッ化塩化シリカコートアルミナを含む、本発明に整合するアルキル化プロセスにおいて、予想外にも、オレフィン転換率（またはシングルパスオレフィン転換率）は、同一アルキル化条件下で、（シリカリッチ）フッ化シリカ−アルミナを（すなわち、フッ化塩化シリカコートアルミナの代りに）用いる類似プロセスのものよりも、増大され得る。特定の実施形態において、（シリカリッチ）フッ化シリカ−アルミナの代りにフッ化塩化シリカコートアルミナを用いる転換率における増大は、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、または少なくとも１００％、及び多くの場合、最高１５０〜２００％であり得る。上述したように、パーセンテージの増大は、フッ化シリカ−アルミナを用いる転換率に基づく。
【００３７】
本明細書にて開示されたアルキル化プロセスは、マルチ−アルキル化芳香族化合物、例えば、ジ−アルキル化化合物、トリ−アルキル化化合物等とは対照的に、モノ−アルキル化芳香族化合物に対して優れた選択性を有し得ることが、熟慮される。一実施形態において、例えば、アルキル化生成物は、少なくとも１：１の、例えば、少なくとも１．１：１、少なくとも１．２：１、少なくとも１．５：１、少なくとも２：１、少なくとも３：１、少なくとも５：１、または少なくとも１０：１の、モノ−アルキル化：マルチ−アルキル化のモル比の、モノ−アルキル化芳香族化合物のマルチ−アルキル化芳香族に対するモル比（モノ−アルキル化：マルチ−アルキル化）を特徴とし得る。それ故に、モノ−アルキル化：マルチ−アルキル化のモル比についての説明的及び非限定的な範囲は、１：１〜５０：１、１．１：１〜５０：１、１．２：１〜５０：１、２：１〜５０：１、３：１〜５０：１、５：１〜５０：１、１０：１〜５０：１、１．１：１〜２５：１、１．２：１〜２５：１、１．５：１〜２５：１、２：１〜２５：１、３：１〜２５：１、５：１〜２５：１、または１０：１〜２５：１を含み得る。モノ−アルキル化：マルチ−アルキル化のモル比についての他の好適な範囲は、本開示から容易に明白である。
【００３８】
さらに、本明細書にて開示されたアルキル化プロセスが、非常に低量のオレフィンオリゴマーを生成し得ることが、熟慮される。一実施形態において、アルキル化生成物は、生成物の総重量に基づき、１０重量％以下の、８重量％以下の、または５重量％以下の、オレフィンオリゴマーを含有し得る。別の実施形態において、アルキル化生成物は、生成物の総重量に基づき、３重量％以下の、２重量％以下の、１重量％以下の、０．５重量％以下の、０．２５重量％以下の、または０．１重量％以下の、オレフィンオリゴマーを含有し得る。オレフィンオリゴマーの他の好適な量は、本開示から容易に明白である。
【００３９】
以下の理論に拘束される意図はないが、本明細書にて開示されたモノ−アルキル化芳香族化合物に対する優れたオレフィン転換率及び選択性、ならびにアルキル化プロセスにおいて生成されるオレフィンオリゴマーを最小量にすることは、５：１〜２５：１、または７：１〜１７：１の範囲内に収まる典型的な芳香族：オレフィンのモル比を伴う、５：１より大きなモル比、または７：１より大きなモル比などの、より高い芳香族：オレフィンのモル比にて、より容易に達成され得ると考えられる。
【００４０】
本発明の実施形態に整合して、アルキル化芳香族化合物は、生成物から、ならびに残留反応物質及び触媒から、単離され得る。例えば、本明細書にて開示されたいずれかのプロセスは、化学的に処理された固体酸化物の少なくともの一部をアルキル化芳香族化合物から分離する工程をさらに含み得る。さらにまたは代替的には、本明細書にて開示されたいずれかのプロセスは、アルキル化芳香族化合物の少なくともの一部を芳香族化合物から、及び／またはオレフィン供給原料から、及び／または化学的に処理された固体酸化物から単離する工程をさらに含み得る。当業者により認識され得るように、これらの工程は、ろ過、蒸発、または蒸留、及びこれらの技法の２つ以上の組み合わせなどの、いずれかの好適な技法を用いて実施され得る。
【００４１】
オレフィン供給原料
本発明の実施形態は、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物を接触させて、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成することを含むアルキル化プロセスを対象とする。Ｃ２〜Ｃ４０オレフィンを含む、本質的にＣ２〜Ｃ４０オレフィンからなる、またはＣ２〜Ｃ４０オレフィンからなる広範囲のオレフィン供給原料が、本明細書で提供され、かつ本明細書にて開示された化学的に処理された固体酸化物及び芳香族化合物を用いるアルキル化プロセスにおいて、利用され得る。いずれかの実施形態において、オレフィン供給原料は、内部オレフィンを含み得、及び／または、オレフィン供給原料は、アルファオレフィンを含み得る。幾つかの実施形態において、内部オレフィンは、直鎖状オレフィンを含み得るか、または本質的に直鎖状オレフィンからなり得る。さらに、アルファオレフィンは、ノルマルアルファオレフィンを含み得るか、本質的にノルマルアルファオレフィンからなり得るか、またはノルマルアルファオレフィンからなり得る。結果として、幾つかの実施形態において、本明細書にて開示されたアルキル化プロセスは、内部オレフィン及びアルファオレフィンの混合物であるオレフィン供給原料を使用し得る。幾つかの実施形態において、オレフィン供給原料は、アルファオレフィン、または代替的には、ノルマルアルファオレフィンを含み得るか、または本質的にそれらからなる。幾つかの実施形態において、オレフィン供給原料のオレフィン（内部オレフィンまたはアルファオレフィン）は、モノ−オレフィンであり得る。
【００４２】
一般的に、オレフィン供給原料は、Ｃ２〜Ｃ４０オレフィン、代替的には、Ｃ３〜Ｃ３６オレフィン、代替的には、Ｃ３〜Ｃ２４オレフィン、または代替的には、Ｃ３〜Ｃ１８オレフィンを含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。別の実施形態において、オレフィン供給原料は、Ｃ２〜Ｃ１８オレフィン、代替的には、Ｃ３〜Ｃ１８オレフィン、代替的には、Ｃ４〜Ｃ１８オレフィン、または代替的には、Ｃ１８〜Ｃ４０オレフィンを含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。さらなる別の実施形態において、オレフィン供給原料は、Ｃ２〜Ｃ１８オレフィン、代替的には、Ｃ３〜Ｃ８オレフィン、代替的には、Ｃ４〜Ｃ８オレフィン、代替的には、Ｃ１０〜Ｃ１８オレフィン、または代替的には、Ｃ１０〜Ｃ１４オレフィンを含み得る。他の実施形態において、オレフィン供給原料は、Ｃ２オレフィン、代替的には、Ｃ３オレフィン、代替的には、Ｃ４オレフィン、代替的には、Ｃ５オレフィン、代替的には、Ｃ６オレフィン、代替的には、Ｃ７オレフィン、代替的には、Ｃ８オレフィン、代替的には、Ｃ１０オレフィン、代替的には、Ｃ１２オレフィン、代替的には、Ｃ１４オレフィン、代替的には、Ｃ１６オレフィン、または代替的には、Ｃ１８オレフィンを含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。故に、開示されたアルキル化プロセスにおけるオレフィン供給原料として、異なる炭素原子数を有するオレフィンの混合物が用いられ得るか、または主に単一の炭素原子数を有するオレフィンが用いられ得る。
【００４３】
ある実施形態において、オレフィン供給原料は、少なくとも５０重量％、少なくとも５５重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９２．５重量％、または少なくとも９５重量％の本明細書にて開示されたいずれかのオレフィン、オレフィン炭素数または炭素数範囲、あるいはオレフィンの混合物を含み得る。さらにまたは代替的には、オレフィン供給原料は、最高１００重量％、９９重量％、９８重量％、９７重量％、または９６重量％の、本明細書にて開示されたいずれかのオレフィン、オレフィン炭素数または炭素数範囲、あるいはオレフィンの混合物を含み得る。一般的に、重量パーセントは、本明細書にて開示されたいずれかの最小重量パーセントから、本明細書にて開示されたいずれかの最大重量パーセントまでの範囲であり得る。それ故に、非限定的な重量パーセント範囲は、以下の範囲、５０〜１００重量％、５５〜９９重量％、６０〜９８重量％、６５〜９７重量％、７０〜９６重量％、７５〜１００重量％、８０〜１００重量％、または８０〜９８重量％の、本明細書にて開示されたいずれかのオレフィン、オレフィン炭素数または炭素数範囲、あるいはオレフィンの混合物を含み得るが、これらに限定されない。他の重量パーセント範囲は、本開示から容易に明白である。
【００４４】
これらの及び他の実施形態において、オレフィンは、環式または非環式、及び／または直鎖状または分岐状であり得る。例えば、オレフィン供給原料は、環式オレフィンを含み得るか、本質的に環式オレフィンからなり得るか、または環式オレフィンからなり得るか、さらにまたは代替的には、オレフィン供給原料は、直鎖状オレフィンを含み得るか、本質的に直鎖状オレフィンからなり得るか、または直鎖状オレフィンからなり得る。他の実施形態において、オレフィン供給原料のオレフィンは、脂肪族オレフィンを含み得るか、または本質的に脂肪族オレフィンからなり得る。さらに、オレフィン供給原料は、１つだけオレフィン部分を有するオレフィン（モノ−オレフィン）、及び／または、２つのオレフィン部分を有するオレフィン（ジ−オレフィン）、ならびに分子あたり２つを超えるオレフィン部分を有する化合物、代替的には、モノ−オレフィン、代替的には、ジ−オレフィン、または代替的には、分子あたり２つを超えるオレフィン部分を有するオレフィンを含み得る。
【００４５】
オレフィン供給原料は、直鎖状及び／または分岐状オレフィンを含み得、及びそれ故に、直鎖状及び分岐状オレフィンの混合物が用いられ得る。好適な分岐状オレフィンは、例えば、いずれかの位置にて分岐を有し、及びいずれかの好適な位置にて二重結合を有し得る。一実施形態において、分岐状オレフィンは、１つを超える分岐を有し得る。別の実施形態において、分岐状オレフィンは、炭素−炭素二重結合にて１つ以上の分岐を有し得るか、または代替的には、分岐状オレフィンは、炭素−炭素二重結合の一部ではない炭素原子上で１つ以上の分岐を有し得る。さらなる別の実施形態において、オレフィン供給原料は、直鎖状オレフィン、または代替的には、直鎖状内部オレフィンを含み得るか、本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る。
【００４６】
さらなる実施形態において、オレフィン供給原料は、Ｃ２〜Ｃ４０アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、代替的には、Ｃ３〜Ｃ３６アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、代替的には、Ｃ３〜Ｃ２４アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、または代替的には、Ｃ３〜Ｃ１８アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）を含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。別の実施形態において、オレフィン供給原料は、Ｃ２〜Ｃ１８アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、代替的には、Ｃ３〜Ｃ１８アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、代替的には、Ｃ４〜Ｃ１８アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、または代替的には、Ｃ１８〜Ｃ４０アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）を含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。さらなる別の実施形態において、オレフィン供給原料は、Ｃ２〜Ｃ１８アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、代替的には、Ｃ３〜Ｃ８アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、代替的には、Ｃ４〜Ｃ８アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、代替的には、Ｃ１０〜Ｃ１８アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）、または代替的には、Ｃ１０〜Ｃ１４アルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）を含み得る。他の実施形態において、オレフィン供給原料は、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、またはそれらのいずれかの組み合わせ、代替的には、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、またはそれらのいずれかの組み合わせ、代替的には、エチレン、代替的には、プロピレン、代替的には、１−ブテン、または代替的には、１−ペンテンを含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。しかし、他の実施形態において、オレフィン供給原料は、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、またはそれらのいずれかの組み合わせ、代替的には、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、またはそれらのいずれかの組み合わせ、代替的には、１−ヘキセン、代替的には、１−オクテン、代替的には、１−デセン、代替的には、１−ドデセン、代替的には、１−テトラデセン、代替的には、１−ヘキサデセン、または代替的には、１−オクタデセンを含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。故に、開示されたアルキル化プロセスにおけるオレフィン供給原料として、異なる炭素原子数を有するアルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィンの）の混合物が用いられ得るか、または主に単一の炭素を有するアルファオレフィン（またはノルマルアルファオレフィン）が用いられ得る。
【００４７】
さらに、上述したように、オレフィン供給原料は、いずれかの好適な量の本明細書にて開示されたいずれかのオレフィン、オレフィン炭素数範囲、またはオレフィンの混合物を含有し得る。例えば、オレフィン供給原料は、５０〜１００重量％、５５〜９９重量％、６０〜９８重量％、６５〜９７重量％、７０〜９６重量％、７５〜１００重量％、８０〜１００重量％、または８０〜９８重量％の、Ｃ２〜Ｃ４０直鎖状内部オレフィン、アルファオレフィン、またはノルマルアルファオレフィン、代替的には、本明細書にて開示されたいずれかの炭素数範囲の直鎖状内部オレフィン、アルファオレフィン、またはノルマルアルファオレフィン、代替的には、本明細書にて開示された単一の炭素数の直鎖状内部オレフィン、アルファオレフィン、またはノルマルアルファオレフィンのいずれかの組み合わせ、または代替的には、本明細書にて開示されたいずれかの単一の炭素数の直鎖状内部オレフィン、アルファオレフィン、またはノルマルアルファオレフィン、を含有し得る。さらに、他の重量パーセント範囲は、本開示から容易に明白である。例えば、非限定的な一例において、オレフィン供給原料は、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、または少なくとも９５重量％の、エチレン、代替的には、プロピレン、代替的には、１−ブテン、代替的には、１−ペンテン、代替的には、１−ヘキセン、代替的には、１−オクテン、代替的には、１−デセン、代替的には、１−ドデセン、代替的には、１−テトラデセン、代替的には、１−ヘキサデセン、または代替的には、１−オクタデセンを含み得る含み得る。
【００４８】
本明細書にて開示されるように、オレフィン供給原料は、様々な炭素数範囲及び／または型のオレフィンを含み得る。本発明のアルキル化プロセスにおいて用いるために好適であるオレフィン供給原料またはオレフィン（複数可）を説明するために、オレフィン（複数可）の様々な炭素数（複数可）、オレフィン（複数可）の様々な型、及びオレフィン（複数可）の様々な重量パーセンテージが、いずれかの様式にて組み合わされ得る。
【００４９】
化学的に処理された固体酸化物
本明細書にて開示されたアルキル化プロセスにおいて、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物は、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成するために、接触され得る。１つの化学的に処理された固体酸化物か、あるいは２つ以上の異なる化学的に処理された固体酸化物の混合物または組み合わせのいずれかである、いずれかの好適な化学的に処理された固体酸化物が、本発明にて使用され得る。一実施形態において、化学的に処理された固体酸化物は、電子吸引性陰イオンで処理された固体酸化物を含み得る。代替的には、別の実施形態において、化学的に処理された固体酸化物は、電子吸引性陰イオンで処理された固体酸化物、ルイス酸金属イオンを含有する固体酸化物を含み得る。好適な化学的に処理された固体酸化物の非限定的な例は、例えば、米国特許第７，２９４，５９９号、第７，６０１，６６５号、第７，８８４，１６３号、第８，３０９，４８５号、第８，６２３，９７３号、第８，７０３，８８６号、及び第９，０２３，９５９号に開示されている。
【００５０】
固体酸化物は、アルミナなどの酸化物材料、シリカ−アルミナなどのそれらの「混合酸化物」、１つの酸化物の別の酸化物の上へのコーティング、ならびにそれらの組み合わせ及び混合物を含み得る。シリカ−アルミナなどの混合酸化物は、２つ以上の金属が酸素と組み合わされて固体酸化物を形成する、単一または複数の化学相であり得る。化学的に処理された固体酸化物を形成するために、単一または組み合わせて用いられ得る混合酸化物の例は、シリカ−アルミナ、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、アルミナ−チタニア、アルミナ−ジルコニア、亜鉛−アルミナート、アルミナ−ボリア、シリカ−ボリア、アルミノホスフェート−シリカ、及びチタニア−ジルコニアを含み得るが、これらに限定されない。本明細書にて用いられる固体酸化物は、米国特許第７，８８４，１６３号に記載されているような、シリカコートアルミナなどの酸化物材料（例えば、Ｓａｓｏｌ  Ｓｉｒａｌ（登録商標）２８、Ｓａｓｏｌ  Ｓｉｒａｌ（登録商標）４０等）を含み得る。
【００５１】
したがって、一実施形態において、固体酸化物は、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカコートアルミナ、リン酸アルミニウム、アルミノホスフェート、ヘテロポリタングステート、チタニア、シリカ−チタニア、ジルコニア、シリカ−ジルコニア、マグネシア、ボリア、酸化亜鉛、それらのいずれかの混合酸化物、またはそれらのいずれかの組み合わせを含み得る。別の実施形態において、固体酸化物は、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカコートアルミナ、リン酸アルミニウム、アルミノホスフェート、ヘテロポリタングステート、チタニア、シリカ−チタニア、ジルコニア、シリカ−ジルコニア、マグネシア、ボリア、または酸化亜鉛、ならびにそれらのいずれかの混合酸化物、またはそれらのいずれかの混合物を含み得る。本明細書にて熟慮される固体酸化物は、当業者により認識され得るように、いずれかの好適な表面積、細孔容積、及び粒子サイズを有し得る。別の実施形態において、固体酸化物は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、ボリア、酸化亜鉛、それらのいずれかの混合酸化物、またはそれらのいずれかの組み合わせを含み得る。さらなる別の実施形態において、固体酸化物は、シリカ−アルミナ、シリカコートアルミナ、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、アルミナ−ボリア、またはそれらのいずれかの組み合わせを含み得る。さらなる別の実施形態において、固体酸化物は、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカコートアルミナ、またはそれらのいずれかの混合物、代替的には、シリカ、代替的には、アルミナ、代替的には、シリカ−アルミナ、または代替的には、シリカコートアルミナを含み得る。
【００５２】
アルキル化プロセスにて用いられ得るシリカコートアルミナ固体酸化物材料は、多くの場合、アルミナリッチであり、例えば、シリカコートアルミナ中の、アルミナのシリカに対する重量比（アルミナ：シリカ）が、１．０５：１〜５０：１、１．１：１〜５０：１、または１．２：１〜５０：１の範囲であり得る。一実施形態において、シリカコートアルミナ中のアルミナ：シリカの重量比は、１．０５：１〜２５：１、代替的には、１．０５：１〜１２：１、代替的には、１．０５：１〜６：１、または代替的には、１．０５：１〜４：１の範囲であり得る。別の実施形態において、シリカコートアルミナ中のアルミナ：シリカの重量比は、１．１：１〜２５：１、代替的には、１．１：１〜１２：１、代替的には、１．１：１〜７：１、または代替的には、１．１：１〜３：１の範囲であり得る。さらなる別の実施形態において、シリカコートアルミナ中のアルミナ：シリカの重量比は、１．２：１〜２５：１、代替的には、１．２：１〜１２：１、代替的には、１．２：１〜６：１、代替的には、１．２：１〜４：１、または代替的には、１．２：１〜３：１の範囲であり得る。さらなる別の実施形態において、シリカコートアルミナ中のアルミナ：シリカの重量比は、１．３：１〜２５：１、代替的には、１．３：１〜１２：１、代替的には、１．３：１〜６：１、代替的には、１．３：１〜４：１、または代替的には、１．３：１〜３：１の範囲であり得る。
【００５３】
固体酸化物を処理するために用いられる電子吸引性成分は、（少なくとも１つの電子吸引性陰イオンで処置されていない固体酸化物と比較して）処置の際に固体酸化物のルイス酸性度またはブレンステッド酸性度を増大させ得る、いずれかの成分であり得る。一実施形態に従うと、電子吸引性成分は、陰イオンの源または前駆体として働く、塩、酸、または揮発性有機化合物などの他の化合物に由来する、電子吸引性陰イオンであり得る。電子吸引性陰イオンの例は、サルフェート、ビサルフェート、フルオリド、クロリド、ブロミド、ヨージド、フルオロサルフェート、フルオロボラート、ホスファート、フルオロホスファート、トリフルオロアセタート、トリフラート、フルオロジルコナート、フルオロチタナート、ホスフォ−タングスタート、タングスタート、及びモリブデート、それらの混合物及び組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。加えて、これらの電子吸引性陰イオンの源として働く他のイオン性または非イオン性化合物が、使用され得る。本明細書にて提供される幾つかの実施形態において、電子吸引性陰イオンは、フルオリド、クロリド、ブロミド、ホスファート、トリフラート、ビサルフェート、またはサルフェート、またはそれらのいずれかの組み合わせであり得るか、これらを含み得ることが、熟慮される。他の実施形態において、電子吸引性陰イオンは、サルフェート、ビサルフェート、フルオリド、クロリド、ブロミド、ヨージド、フルオロサルフェート、フルオロボラート、ホスファート、フルオロホスファート、トリフルオロアセタート、トリフラート、フルオロジルコナート、フルオロチタナート、またはそれらの組み合わせを含み得る。しかし、他の実施形態において、電子吸引性陰イオンは、サルフェート、フルオリド、クロリド、またはそれらの組み合わせ、代替的には、サルフェート、代替的には、フルオリド及びクロリド、または代替的には、フルオリドを含み得る。
【００５４】
化学的に処理された固体酸化物は、一般的に、化学的に処理された固体酸化物の重量に基づいて、１〜３０重量％の電子吸引性陰イオンを含有し得る。本明細書にて提供される特定の実施形態において、化学的に処理された固体酸化物は、化学的に処理された固体酸化物の総重量に基づいて、１〜２０重量％、２〜２０重量％、３〜２０重量％、２〜１５重量％、３〜１５重量％、３〜１２重量％、４〜１０重量％、または５〜９重量％の、電子吸引性陰イオンを含有し得る。
【００５５】
ある実施形態において、化学的に処理された固体酸化物は、フッ化アルミナ、塩化アルミナ、臭素化アルミナ、硫化アルミナ、フッ化シリカ−アルミナ、塩化シリカ−アルミナ、臭素化シリカ−アルミナ、硫化シリカ−アルミナ、フッ化シリカ−ジルコニア、塩化シリカ−ジルコニア、臭素化シリカ−ジルコニア、硫化シリカ−ジルコニア、フッ化シリカ−チタニア、フッ化シリカコートアルミナ、フッ化塩化シリカコートアルミナ、硫化シリカコートアルミナ、またはリン酸化シリカコートアルミナ、ならびにそれらのいずれかの混合物または組み合わせを含み得る。別の実施形態において、本明細書にて開示されたアルキル化プロセスにおいて使用される、化学的に処理された固体酸化物は、フッ化固体酸化物及び／または硫化固体酸化物であり得るか、それらを含み得、それらの非限定的な例は、フッ化アルミナ、硫化アルミナ、フッ化シリカ−アルミナ、硫化シリカ−アルミナ、フッ化シリカ−ジルコニア、フッ化シリカコートアルミナ、フッ化塩化シリカコートアルミナ、または硫化シリカコートアルミナ、ならびにそれらの組み合わせを含み得る。さらなる別の実施形態において、化学的に処理された固体酸化物は、フッ化アルミナ、代替的には、塩化アルミナ、代替的には、硫化アルミナ、代替的には、フッ化シリカ−アルミナ、代替的には、硫化シリカ−アルミナ、代替的には、フッ化シリカ−ジルコニア、代替的には、塩化シリカ−ジルコニア、代替的には、硫化シリカコートアルミナ、代替的には、フッ化塩化シリカコートアルミナ、または代替的には、フッ化シリカコートアルミナを含み得る。幾つかの実施形態において、化学的に処理された固体酸化物は、フッ化固体酸化物を含み得るが、一方で、他の実施形態において、化学的に処理された固体酸化物は、硫化固体酸化物を含み得る。
【００５６】
様々なプロセスが、本発明において有用な化学的に処理された固体酸化物を形成するために用いられ得る。固体酸化物と電子吸引性成分とを接触させる方法、好適な電子吸引性構成成分及び添加量、金属または金属イオン（例えば、亜鉛、ニッケル、バナジウム、チタン、銀、銅、ガリウム、スズ、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、またはそれらの組み合わせ）での飽和、様々な焼成手順及び条件、例えば、焼成温度（例えば、３００℃〜９００℃、４００℃〜８００℃、または５００℃〜７００℃の範囲の焼成温度）、焼成時間（例えば、１分間〜２４時間、５分間〜１０時間、または２０分間〜６時間の範囲の焼成時間）、焼成装置（例えば、他の熱伝導方法のうち、回転炉、マッフル炉、または流動床などの焼成装置）、及び焼成雰囲気（例えば、乾燥または湿潤焼成雰囲気、空気または酸素などの酸化焼成雰囲気、一酸化炭素または水素などの還元焼成雰囲気、あるいは窒素、アルゴンまたは真空などの非反応性焼成雰囲気）が、例えば、米国特許第６，１０７，２３０号、第６，１６５，９２９号、第６，２９４，４９４号、第６，３００，２７１号、第６，３１６，５５３号、第６，３５５，５９４号、第６，３７６，４１５号、第６，３８８，０１７号、第６，３９１，８１６号、第６，３９５，６６６号、第６，５２４，９８７号、第６，５４８，４４１号、第６，５４８，４４２号、第６，５７６，５８３号、第６，６１３，７１２号、第６，６３２，８９４号、第６，６６７，２７４号、第６，７５０，３０２号、第７，２９４，５９９号、第７，６０１，６６５号、第７，８８４，１６３号、及び第８，３０９，４８５号に開示されている。化学的に処理された固体酸化物（例えば、フッ化シリカコートアルミナなどの化学的に処理されたシリカコートアルミナ）を調製するための他の好適なプロセス及び手順は、当業者によく知られている。
【００５７】
芳香族化合物及びアルキル化芳香族
本明細書にて開示されたアルキル化プロセスにおいて、芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物は、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成するために、接触され得る。１つの芳香族化合物あるいは２つ以上の異なる芳香族化合物の混合物または組み合わせである、いずれかの好適な芳香族化合物が、本発明において使用され得る。例えば、芳香族化合物は、炭化水素芳香族化合物を含み得るか、本質的に炭化水素芳香族化合物からなり得るか、または炭化水素芳香族化合物からなり得る。
【００５８】
一般的に、芳香族化合物は、Ｃ６〜Ｃ２４炭化水素芳香族化合物を含み得る（または本質的にそれからなり得るか、またはそれからなり得る）。別の実施形態において、芳香族化合物は、Ｃ６〜Ｃ１８、Ｃ６〜Ｃ１５、Ｃ６〜Ｃ１２、Ｃ６〜Ｃ１０、またはＣ６〜Ｃ８炭化水素芳香族化合物を含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。
【００５９】
好適な炭化水素芳香族化合物の説明的及び非限定的な例は、ベンゼン、ナフタレン、及びそれらの置換アナログ、ならびにそれらのいずれかの組み合わせを含む。ある実施形態において、炭化水素芳香族化合物は、アルキルベンゼン化合物（例えば、トルエン、クメン、キシレン、エチルベンゼン等、ならびにそれらのいずれかの組み合わせ）であり得る。幾つかの実施形態において、芳香族化合物は、ベンゼン、ナフタレン、トルエン、クメン、キシレン、エチルベンゼン、またはそれらのいずれかの組み合わせ、代替的には、ベンゼン、トルエン、クメン、キシレン、エチルベンゼン、またはそれらのいずれかの組み合わせ、代替的には、トルエン、クメン、キシレン、エチルベンゼン、またはそれらのいずれかの組み合わせ、代替的には、ベンゼン、代替的には、ナフタレン、代替的には、トルエン、キシレン、またはそれらのいずれかの組み合わせ、代替的にはトルエン、代替的には、キシレン、または代替的には、エチルベンゼンを含み得る（または本質的にそれらからなり得るか、またはそれらからなり得る）。
【００６０】
本明細書に包含されるアルキル化芳香族化合物は、明細書にて開示されたいずれかの芳香族化合物本及び本明細書にて開示されたいずれかのオレフィン供給原料を用いて生成され得る、いずれかのアルキル化芳香族化合物を含み得る。例えば、Ｃ７〜Ｃ３６、Ｃ７〜Ｃ２４、Ｃ７〜Ｃ１８、Ｃ７〜Ｃ１２、またはＣ７〜Ｃ１０アルキルベンゼン化合物（例えば、モノ−アルキルベンゼン化合物、ジ−アルキルベンゼン化合物）が、本発明にて生成され得る。
【００６１】
溶媒
本明細書にて開示されたプロセスにおいて利用され得る好適な不活性溶媒は、本明細書にて開示されたオレフィン供給原料、オレフィン、芳香族化合物、アルキル化芳香族化合物、及び化学的に処理された固体酸化物と反応しない溶媒を含む。例示的な溶媒は、例えば、飽和Ｃ３〜Ｃ２０脂肪族炭化水素、代替的には、飽和Ｃ４〜Ｃ１５脂肪族炭化水素、または代替的には、飽和Ｃ５〜Ｃ１０脂肪族炭化水素などの、飽和脂肪族炭化水素を含み得る。別記されない限り、飽和脂肪族炭化水素は、環式または非環式であり得、及び／または、直鎖状または分岐状であり得る。
【００６２】
単一またはいずれかの組み合わせにて利用され得る好適な非環式脂肪族炭化水素溶媒の非限定的な例は、ペンタン（ｎ−ペンタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ５非環式脂肪族炭化水素の混合物）、ヘキサン（ｎ−ヘキサン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ６非環式脂肪族炭化水素の混合物）、ヘプタン（ｎ−ヘプタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ７非環式脂肪族炭化水素の混合物）、オクタン（ｎ−オクタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ８非環式脂肪族炭化水素の混合物）、及びそれらの組み合わせ、代替的には、ペンタン（ｎ−ペンタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ５非環式脂肪族炭化水素の混合物）、ヘキサン（ｎ−ヘキサン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ６非環式脂肪族炭化水素の混合物）、ヘプタン（ｎ−ヘプタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ７非環式脂肪族炭化水素の混合物）、オクタン（ｎ−オクタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ８非環式脂肪族炭化水素の混合物）、及びそれらの組み合わせ、ヘキサン（ｎ−ヘキサン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ６非環式脂肪族炭化水素の混合物）、ヘプタン（ｎ−ヘプタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ７非環式脂肪族炭化水素の混合物）、オクタン（ｎ−オクタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ８非環式脂肪族炭化水素の混合物）、及びそれらの組み合わせ、代替的には、ペンタン（ｎ−ペンタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ５非環式脂肪族炭化水素の混合物）、代替的には、ヘキサン（ｎ−ヘキサン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ６非環式脂肪族炭化水素の混合物）、代替的には、ヘプタン（ｎ−ヘプタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ７非環式脂肪族炭化水素の混合物）、または代替的には、オクタン（ｎ−オクタン、または飽和直鎖状及び分岐状Ｃ８非環式脂肪族炭化水素の混合物）を含む。
【００６３】
好適な環式脂肪族炭化水素溶媒の非限定的な例は、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、及びそれらの組み合わせ、代替的にはシクロヘキサン、または代替的には、メチルシクロヘキサンを含む。
【実施例】
【００６４】
本発明は、本発明の範囲に対して何らかの限定を課すと解釈されるべきでない、以下の実施例により、さらに説明される。本明細書の記載の読後、それらの様々な他の態様、実施形態、修正形、及び同等物が、本発明の趣旨または添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、当業者に想到され得る。
【００６５】
化学的に処理された固体酸化物の調製
実施例１は、約３００ｍ２／ｇの表面積、及び約１．２ｍＬ／ｇの細孔容積を有する、未処理アルミナ、Ｗ．Ｒ．ＧｒａｃｅからのアルミナＡを利用した。
【００６６】
シリカコートアルミナは、以下のように調製された。実施例１で用いた同一のアルミナ（アルミナＡ）は、はじめ、約６００℃でおよそ６時間、焼成され、周囲温度に冷却され、次いで、２５重量％のＳｉＯ２に匹敵するまで、イソプロパノール中のテトラエチルオルトシリケートに接触された。乾燥後、シリカコートアルミナは、６００℃で３時間、焼成された。フッ化シリカコートアルミナ（７重量％Ｆ）は、重フッ化アンモニウムのメタノール中溶液を用いて、焼成されたシリカコートアルミナを飽和させ、乾燥し、次いで、乾燥空気中、３時間、６００℃で焼成することにより、調製された。その後、フッ化シリカコートアルミナを収集し、乾燥窒素下で貯蔵し、大気に暴露されることなく用いられた。
【００６７】
フッ化塩化シリカコートアルミナ（４重量％Ｃｌ＋７重量％Ｆ）は、はじめに、シリカコートアルミナを６００℃で３時間、焼成することにより、生成された。塩化工程は、５００℃のピーク塩化温度にて、焼成の間（焼成操作の合計時間は４時間であった）、シリカコートアルミナを流動化させるために用いられた空気流へ（典型的には、約５分未満の時間にわたって）、ＣＣｌ４を導入及び気化させることを含む。フッ化工程は、５００℃のピークフッ化温度にて、焼成の間（焼成操作の合計時間は４．５時間であった）、塩化シリカコートアルミナを流動化させるために用いられた空気流へ（典型的には、約５分未満の時間にわたって）、テトラフルオロエタンを導入及び気化させることを含む。
【００６８】
芳香族アルキル化
ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析は、水素炎イオン化型  検出器（ＦＩＤ）及び質量分析検出器（ＭＳ）を装着したＶａｒｉａｎ  ＣＰ−３８００ガスクロマトグラフにて、スプリット注入方法を用いて、実施された。開始オーブン温度は２分間、７０℃であり、２０℃／分で２５０℃まで上昇させ、次いで、２５０℃で４９分間、保持した。カラムは、ＣＰ８９４４カラム、３０ｍ×０．２５ｍｍ×０．２５μｍであった。
【００６９】
実施例１〜４
異なる化学的に処理された固体酸化物を用いる、１−ヘキセンでのトルエンのアルキル化
Ｎ２雰囲気下のドライボックス中、ガラスバイアルに、アルミナまたは化学的に処理された固体酸化物、トルエン、及び１−ヘキセンが、添加された。ガラスバイアルは、密封され、混合物は、５℃（水−氷浴中）または２５℃（室温）のいずれかで、所定の反応時間、攪拌された。反応は、発熱性であり，ならびに、実施例２及び４については、反応温度は、室温からおよそ５０℃まで、上昇した。表ＩＡに、実施例１〜４についての反応条件を要約する。実施例１は、アルミナを用い、実施例２〜３は、フッ化シリカコートアルミナ（Ｆ−ＳＣＡ）を用い、及び実施例４は、フッ化／塩化シリカコートアルミナ（Ｆ／Ｃｌ−ＳＣＡ）を用いた。
【００７０】
ガラスバイアルの内容物はろ過され、液体生成物が固体触媒から単離された。次いで、この液体生成物の試料は、ガスクロマトグラフィーにより分析され、反応生成物の組成が測定された。表ＩＢは、反応生成物の組成的構成を提供する。表ＩＢに示されるように、実施例１については、反応が全く検出されなかったが、実施例２〜４は、非常に低レベルのオレフィンオリゴマーを伴って、アルキル化トルエン生成物を生成した。実施例２〜４は、驚いたことに、１．５：１〜２．６：１の範囲の、モノ−アルキル化：マルチ−アルキル化の重量比を伴って、モノ−アルキル化トルエン生成物に対して高い選択性を有した。
【００７１】
実施例５
フッ化シリカコートアルミナ（Ｆ−ＳＣＡ）を用いる、プロピレンでのトルエンのアルキル化
Ｎ２雰囲気下のドライボックス中、５００ｍＬのガラス反応容器に、５００ｍｇのフッ化シリカコートアルミナ（Ｆ−ＳＣＡ）が、添加された。反応器を回収し、ドライボックスから取り出した。反応器は、水を充填した冷却コイルを含む油浴中に設置された。およそ２２０ｍＬの乾燥トルエンが、反応器に添加された。次いで、容器は、４０ｐｓｉｇ（２７５ｋＰａ）のプロピレン下に設置された。反応器は、機械的に、オーバーヘッドスターラーにより攪拌された。浴の開始温度は、２４℃であり、ならびに、反応器内部の温度は、２６℃であった。反応器内部の温度は、５分間で７５℃に上昇した。プロピレンの消費により、反応器の圧力は、５ｐｓｉｇ（３４．５ｋＰａ）に下降させられた。圧力は、４０ｐｓｉｇ（２７５ｋＰａ）に増大され、反応器の圧力が５ｐｓｉｇ（３４．５ｋＰａ）になるまで、プロピレンが消費された。反応器の温度を８０℃に到達させることなく、本サイクルが、４０分間、絶え間なく繰り返された。この時点で、反応器内部の温度は、プロピレン供給に伴って、上昇することを止めた。次いで、反応器は、４０ｐｓｉｇ（２７５ｋＰａ）の一定プロピレン圧力下に、２０分間、設置された表ＩＩＡは、実施例５についての反応条件を要約する。
【００７２】
プロピレンが反応容器から取り除かれ、次いで、反応容器の内容物がろ過され、固体触媒から液体生成物が単離された。次いで、この液体生成物の試料が、ガスクロマトグラフィーにより分析され、反応生成物の組成が測定された。表ＩＩＢは、反応生成物の組成的構成を提供する。表ＩＩＢに示されるように、オレフィンオリゴマーは全く検出されず、ならびに、実施例５は、驚いたことに、１．１：１のモノ−アルキル化：マルチ−アルキル化の重量比を伴って、モノ−アルキル化トルエン生成物に対して高い選択性を有した。
【００７３】
実施例６
フッ化シリカコートアルミナ（Ｆ−ＳＣＡ）を用いる、１−ヘキセンでのトルエンのアルキル化
実施例６は、およそ１０：１のトルエン：１−ヘキセン（芳香族：オレフィン）のモル比を用いることを除き、実施例２と同様に実施された。実施例２と同様に、実施例６についての反応温度は、室温からおよそ５０℃まで上昇した。表ＩＩＩＡは、実施例６についての反応条件を要約する。
【００７４】
表ＩＩＩＢは、反応生成物の組成的構成を提供する。表ＩＩＩＢに示されるように、また、予想外にも、１−ヘキセンの全てが消費され（１００％オレフィン転換率）、かつオレフィンオリゴマーは全く検出されなかった。驚いたことに、実施例６は、約１２：１のモノ−アルキル化：マルチ−アルキル化の重量比を伴って、モノ−アルキル化トルエン生成物に対して高い選択性を有した。
【００７５】
実施例７〜８
フッ化シリカコートアルミナ（Ｆ−ＳＣＡ）を用いる、１−ドデセンでのトルエンのアルキル化
Ｎ２雰囲気下のドライボックス中、ガラスバイアルに、Ｆ−ＳＣＡ、トルエン、及び１−ドデセンが、添加された。ガラスバイアルは密封され、混合物は、２５℃で所定の反応時間、攪拌された。反応は発熱性であり、及び実施例７〜８については、反応温度は、室温からおよそ４５〜５０℃まで、上昇した。表ＩＶＡは、実施例７〜８についての反応条件を要約する。実施例７と実施例８との間の主な差異は、トルエン及び１−ドデセンの相対量、すなわち、芳香族：オレフィンのモル比であった。
【００７６】
該ガラスバイアルの内容物は、ろ過され、液体生成物が固体触媒から単離された。次いで、この液体生成物の試料が、ガスクロマトグラフィーにより分析され、反応生成の組成が測定された。表ＩＶＢは、反応生成物の組成的構成を提供する。表ＩＶＢに示されるように、また、予想外にも、１−ドデセンの全てが消費され（１００％オレフィン転換率）、かつ実施例８ではオレフィンオリゴマーは全く検出されなかったが、実施例７の反応生成物は、非常に低レベルのオレフィンオリゴマーを含有した。驚いたことに、実施例７〜８は共に、実施例７については約１．６：１の、及び実施例８については約１２：１の、モノ−アルキル化：マルチ−アルキル化の重量比を伴って、モノ−アルキル化トルエン生成物に対して高い選択性を有した。
【００７７】
実施例２及び６〜８の比較
芳香族：オレフィンのモル比に基づく生成物選択性
表Ｖは、化学的に処理された固体酸化物触媒（Ｆ−ＳＣＡ）を用いた場合に、モノ−アルキル化生成物に対する選択性についての、芳香族：オレフィンのモル比の驚異的な効果を示す。実施例２及び６により示されるように、トルエン：１−ヘキセン（芳香族：オレフィン）のモル比における１．２：１〜１０．４：１の増大は、３．２：１〜１７：１に増大したモノ−アルキル化：マルチ−アルキル化のモル比を伴って、モノ−アルキル化トルエン生成物に対する選択性における増大をもたらした。同様に、実施例７及び８により示されるように、トルエン：１−ドデセン（芳香族：オレフィン）のモル比における１．２：１〜１２．５：１の増大は、２．７：１〜１９：１に増大したモノ−アルキル化：マルチ−アルキル化のモル比を伴って、モノ−アルキル化トルエン生成物に対する選択性における増大をもたらした。
【表１】
2019507146.tif 000002
【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【００７８】
本発明は、様々な態様及び実施形態、ならびに特定の実施例に関連して、上記される。上記された詳細な説明を考慮すると、多くの変形例が、当業者に示唆されよう。全てのかかる明白な変形例は、添付の特許請求の範囲の完全に意図された範囲内である。本発明の他の実施形態は、以下のものを含み得るが、これらに限定されない（実施形態は、「含む」として記載されるが、代替的には、「本質的に〜からなる」または「からなる」を含み得る）。
【００７９】
実施形態１．芳香族化合物をアルキル化するため〜のプロセスであって、
芳香族化合物、オレフィン供給原料、及び化学的に処理された固体酸化物を接触させて、アルキル化芳香族化合物を含む生成物を生成することを含む、プロセス。
【００８０】
実施形態２．該芳香族化合物が炭化水素芳香族化合物を含む、実施形態１にて定められたプロセス。
【００８１】
実施形態３．該芳香族化合物が、本明細書にて開示されたいずれかの数の炭素原子、例えば、Ｃ６〜Ｃ２４炭化水素芳香族化合物などを含む、実施形態１にて定められたプロセス。
【００８２】
実施形態４．該芳香族化合物が、本明細書にて開示されたいずれかの炭化水素芳香族化合物、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アルキルベンゼン化合物、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、実施形態１にて定められたプロセス。
【００８３】
実施形態５．該アルキルベンゼン化合物が、トルエン、クメン、キシレン、エチルベンゼン、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、実施形態４にて定められたプロセス。
【００８４】
実施形態６．該オレフィン供給原料が、本明細書にて開示されたいずれかのオレフィン、例えば、モノ−オレフィン、ジ−オレフィン、トリ−オレフィン、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、実施形態１〜５のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００８５】
実施形態７．該オレフィン供給原料が、本明細書にて開示されたいずれかの数の炭素原子、例えば、Ｃ２〜Ｃ４０オレフィン、Ｃ３〜Ｃ２４オレフィン、またはＣ４〜Ｃ１８オレフィンを含む、実施形態１〜６のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００８６】
実施形態８．該オレフィン供給原料が、本明細書にて開示されたいずれかのアルファオレフィン、例えば、Ｃ２〜Ｃ４０アルファオレフィン、Ｃ３〜Ｃ２４アルファオレフィン、またはＣ４〜Ｃ１８アルファオレフィンを含む、実施形態１〜６のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００８７】
実施形態９．該オレフィン供給原料が、本明細書にて開示されたいずれかのノルマルアルファオレフィン、例えば、Ｃ２〜Ｃ４０ノルマルアルファオレフィン、Ｃ３〜Ｃ２４ノルマルアルファオレフィン、またはＣ４〜Ｃ１８ノルマルアルファオレフィンを含む、実施形態１〜６のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００８８】
実施形態１０．該オレフィン供給原料が、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、実施形態１〜６のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００８９】
実施形態１１．該化学的に処理された固体酸化物が、電子吸引性陰イオンで処理された固体酸化物、例えば、本明細書にて開示されたいずれかの固体酸化物及び本明細書にて開示されたいずれかの電子吸引性陰イオンを含む、実施形態１〜１０のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００９０】
実施形態１２．（ａ）該固体酸化物が、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカコートアルミナ、リン酸アルミニウム、アルミノホスフェート、ヘテロポリタングステート、チタニア、ジルコニア、マグネシア、ボリア、酸化亜鉛、それらの混合酸化物、またはそれらのいずれかの混合物を含み、及び（ｂ）該電子吸引性陰イオンが、サルフェート、ビサルフェート、フルオリド、クロリド、ブロミド、ヨージド、フルオロサルフェート、フルオロボラート、ホスファート、フルオロホスファート、トリフルオロアセタート、トリフラート、フルオロジルコナート、フルオロチタナート、ホスフォ−タングスタート、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、実施形態１１にて定められたプロセス。
【００９１】
実施形態１３．該固体酸化物が、シリカコートアルミナを含む、実施形態１１または１２にて定められたプロセス。
【００９２】
実施形態１４．該電子吸引性陰イオンが、サルフェート、フルオリド、クロリド、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、実施形態１１〜１３のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００９３】
実施形態１５．該電子吸引性陰イオンがサルフェートを含む、実施形態１１〜１３のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００９４】
実施形態１６．該電子吸引性陰イオンがフルオリド、クロリド、またはその両方を含む、実施形態１１〜１３のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００９５】
実施形態１７．該化学的に処理された固体酸化物が、フッ化アルミナ、塩化アルミナ、臭素化アルミナ、硫化アルミナ、フッ化シリカ−アルミナ、塩化シリカ−アルミナ、臭素化シリカ−アルミナ、硫化シリカ−アルミナ、フッ化シリカ−ジルコニア、塩化シリカ−ジルコニア、臭素化シリカ−ジルコニア、硫化シリカ−ジルコニア、フッ化シリカ−チタニア、フッ化シリカコートアルミナ、フッ化塩化シリカコートアルミナ、硫化シリカコートアルミナ、リン酸化シリカコートアルミナ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、実施形態１〜１０のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００９６】
実施形態１８．該化学的に処理された固体酸化物が、フッ化シリカコートアルミナを含む、実施形態１〜１０のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００９７】
実施形態１９．該化学的に処理された固体酸化物が、フッ化塩化シリカコートアルミナを含む、実施形態１〜１０のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００９８】
実施形態２０．該化学的に処理された固体酸化物の重量に基づく、該電子吸引性陰イオンの重量パーセンテージが、本明細書にて開示された重量パーセンテージのいずれかの範囲内である、例えば、１〜３０重量％、２〜２０重量％、３〜１５重量％、４〜１０重量％、または５〜９重量％である、実施形態１１〜１９のいずれか１つにて定められたプロセス。
【００９９】
実施形態２１．該化学的に処理された固体酸化物が、本明細書にて開示されたいずれかの条件にて、例えば、３００℃〜７５０℃、５００℃〜７００℃、または５７５℃〜６７５℃の温度にて、化学的に処理された固体酸化物を焼成することを含むプロセスにより生成される、実施形態１〜２０のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１００】
実施形態２２．該化学的に処理された固体酸化物が、本明細書にて開示されたいずれかの範囲の、例えば、１．１：１〜５０：１、１．２：１〜５０：１、１．２：１〜２５：１、１．１：１〜１２：１、１．２：１〜１２：１、１．１：１〜７：１、１．２：１〜６：１、または１．２：１〜４：１の、アルミナのシリカに対する重量比（アルミナ：シリカ）を有するシリカコートアルミナを含む、実施形態１〜２１のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１０１】
実施形態２３．該アルキル化芳香族化合物が、本明細書にて開示されたいずれかの範囲のアルキル化温度にて、例えば、０℃〜２００℃、０℃〜１５０℃、０℃〜７５℃、０℃〜６０℃、０℃〜５０℃、２０℃〜２００℃、２０℃〜１５０℃、２０℃〜７５℃、２０℃〜６０℃、または２０℃〜５０℃にて、生成される、実施形態１〜２２のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１０２】
実施形態２４．該プロセスが、本明細書にて開示されたいずれかの反応器中にて、例えば、固定床反応器、攪拌タンク反応器、プラグ流反応器、管形反応器、またはそれらのいずれかの組み合わせにて、実施される、実施形態１〜２３のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１０３】
実施形態２５．該プロセスが固定床反応器中にて実施され、ならびに、該オレフィン供給原料及び化学的に処理された固体酸化物が、本明細書にて開示されたいずれかの範囲のＷＨＳＶにて、例えば、０．０５〜１０、０．０５〜５、０．１〜３、または０．５〜２．５にて、接触される、実施形態１〜２４のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１０４】
実施形態２６．該芳香族化合物の該オレフィン供給原料に対するモル比（芳香族：オレフィン）が、本明細書にて開示されたいずれかのモル比範囲、例えば、１：１〜５０：１、２：１〜３５：１、５：１〜２０：１、または７：１〜１７：１である、実施形態１〜２５のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１０５】
実施形態２７．該オレフィン転換率またはシングルパス転換率（消費されたモル、対、開始時に存在していたモル）が、本明細書にて開示されたいずれかの範囲の、例えば、少なくとも５０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、または１００％の、転換率またはシングルパス転換率である、実施形態１〜２６のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１０６】
実施形態２８．該生成物が、本明細書にて開示されたいずれかの範囲の、例えば、少なくとも１：１、少なくとも３：１、１：１〜５０：１、１．１：１〜５０：１、または１．２：１〜２５：１の、モノ−アルキル化芳香族化合物のマルチ−アルキル化芳香族化合物に対するモル比（モノ−アルキル化：マルチ−アルキル化）を含む、実施形態１〜２７のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１０７】
実施形態２９．該生成物が、本明細書にて開示されたいずれかの量の、例えば、生成物の総重量に基づいて１０重量％以下の、５重量％以下の、１重量％以下の、または０．１重量％以下の、オレフィンオリゴマーを含む、実施形態１〜２８のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１０８】
実施形態３０．該プロセスが、化学的に処理された固体酸化物の少なくとも一部をアルキル化芳香族化合物から分離させる工程をさらに含む、実施形態１〜２９のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１０９】
実施形態３１  該分離工程が、本明細書にて開示されたいずれかの技法、例えば、ろ過、蒸発、または蒸留、及びそれらの組み合わせを用いて実施される、実施形態３０にて定められたプロセス。
【０１１０】
実施形態３２．該プロセスが、アルキル化芳香族化合物の少なくとも一部を、化学的に処理された固体酸化物から、及び／または芳香族化合物から、及び／またはオレフィン供給原料から、単離する工程をさらに含む、実施形態１〜２９のいずれか１つにて定められたプロセス。
【０１１１】
実施形態３３．該単離工程が、本明細書にて開示されたいずれかの技法、例えば、ろ過、蒸発、または蒸留、及びそれらの組み合わせを用いて実施される、実施形態３２にて定められたプロセス。
【国際調査報告】
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2019507146.tif 000008