(57)【要約】  本発明は、触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物から、アルキル化芳香族化合物を生成するための改善されたプロセスであって、触媒毒を低下させるために、前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリームを、３０ｉｎ-1（１２ｃｍ-1）以上の表面積／表面体積の比を有する処理用組成物を用いて、アルキル化反応帯域から分離されている処理帯域において、約３０℃〜約３００℃の温度を含む処理条件下で処理して、前記処理されたアルキル化可能な芳香族化合物を含む流出液を形成するプロセスを提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームおよびアルキル化剤ストリームから、アルキル化芳香族化合物ストリームを生成するためのプロセスであって、触媒毒を低下させるために、前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理し、
（ａ）前記触媒毒を有する前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理用組成物と、アルキル化反応帯域から分離されている処理帯域において、処理条件下で接触させて、前記触媒毒の少なくとも一部を除去し、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成するステップであって、前記処理用組成物が、３０ｉｎ-1（７６ｃｍ-1）超の表面積／表面体積の比を有し、前記処理条件が、約３０℃〜約３００℃の温度を含むステップと、
（ｂ）前記流出ストリーム中の前記処理されたアルキル化可能な芳香族化合物およびアルキル化剤ストリームを触媒組成物と、前記処理帯域から分離されている前記アルキル化反応帯域において、少なくとも部分的に液相の触媒変換条件下で接触させて、追加のアルキル化芳香族化合物を含むアルキル化流出ストリームを形成するステップであって、前記触媒組成物が、ＦＡＵ、ＢＥＡ、ＭＯＲ、ＭＷＷおよびそれらの混合物からなる群から選択されるフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料を含み、前記少なくとも部分的に液相の触媒変換条件が、約１００℃〜約３００℃の温度、約６８９ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力、約０．０１：１〜約２５：１の処理されたアルキル化可能な芳香族化合物対アルキル化剤のモル比、および約０．５〜約５００時間-1のアルキル化剤に対する供給物の毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）を含むステップと
を含むプロセス。
【請求項２】
ステップ（ａ）が、アルキル化剤ストリームを前記アルキル化可能な芳香族化合物と併せて前記処理帯域に断続的に供給して、前記処理条件下における前記処理用組成物の存在下で、前記アルキル化剤と前記アルキル化可能な芳香族化合物との間の発熱反応により引き起こされる温度の増加をもたらすことをさらに含み、それにより、前記温度上昇が、前記処理用組成物の老化を示す、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記触媒毒が、以下の元素、すなわち、窒素、ハロゲン、酸素、硫黄、ヒ素、セレニウム、テルル、リン、および１族から１２族までの金属のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリーム中の前記触媒毒の少なくとも１０質量％が、前記接触のステップ（ａ）において除去される、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
前記処理用組成物が、多孔性の結晶性材料を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記処理用組成物の前記多孔性の結晶性材料が、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびそれらの組合せからなる群から選択される分子ふるいである、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記処理用組成物が、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプＸ、リンデタイプＡおよびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記リンデタイプＸが１３Ｘであり、前記リンデタイプＡが４Ａまたは５Ａである、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記多孔性の結晶性材料または前記処理用組成物が、結合剤をさらに含み、前記結合剤が、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、粘土およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項５に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記ＦＡＵフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）またはそれらの混合物である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記ＢＥＡフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、ゼオライトベータである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記ＭＯＲフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイトまたはそれらの混合物である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、合成したままのまたは焼成した形態で、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値を含むＸ線回析パターンを有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１４】
ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３またはそれらの混合物である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記アルキル化可能な芳香族化合物が、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、コロネン、フェナントレンおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記アルキル化剤がエチレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がエチルベンゼンである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記アルキル化剤がプロピレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がクメンである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記アルキル化剤がブテンであり、前記アルキル化芳香族化合物がｓｅｃ−ブチルベンゼンである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記アルキル化剤がエチレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がエチルベンゼンであり、前記少なくとも部分的に液相の変換条件が、約１００℃〜約２８０℃の温度、約３１０２ｋＰａ以下の圧力、約０．１〜約２０時間-1のエチレンに対する毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）、および約０．５：１〜約３０：１モルのアルキル化反応器中のベンゼン対エチレンの比を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記処理用組成物が、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびそれらの混合物からなる群から選択される分子ふるいである、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記処理用組成物が、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプＸ、リンデタイプＡおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値を含むＸ線回析パターンを有する、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項２３】
ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３またはそれらの混合物である、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２４】
前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンを含み、前記アルキル化剤がプロピレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がクメンを含み、前記少なくとも部分的に液相の変換条件が、約２００℃未満の温度、約３１０２ｋＰａ以下の圧力、約０．１時間-1〜約２５０時間-1のプロピレンアルキル化剤に対する毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）、および約０．５：１〜約３０：１モルのアルキル化反応器中のベンゼン対プロピレンの比を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記処理用組成物が、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびそれらの混合物からなる群から選択される分子ふるいである、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記処理用組成物が、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプＸ、リンデタイプＡおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値を含むＸ線回析パターンを有する、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項２８】
ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３またはそれらの混合物である、請求項２６に記載のプロセス。
【請求項２９】
接触のステップ（ａ）の前記処理条件が、約５〜７０時間-1の範囲である、前記アルキル化可能な芳香族化合物に対する処理の毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３０】
前記処理用組成物が、１グラムの前記処理用組成物当たり、１００マイクロモル超のコリジンを吸収する、請求項１に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その内容が参照により本明細書に完全に組み込まれている、２０１０年５月２０日出願の米国仮特許出願第６１／３４６，７６３号の優先権および利益を請求する（２０１０ＥＭ１３０）。
【０００２】
本発明は、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームからアルキル化芳香族化合物を生成するための改善されたプロセスに関し、前記少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームが、触媒毒を含有し、これらの触媒毒を、処理用組成物と接触させることによって少なくとも部分的に除去し、場合により、アルキル化剤を断続的に供給して、処理用組成物の老化も決定する。特に、本発明は、触媒毒を含有するベンゼンストリームから、エチルベンゼン、クメンおよびｓｅｃ−ブチルベンゼンを生成するためのプロセスに関し、これらの触媒毒は、多孔性の結晶性材料である処理用組成物と接触させることによって少なくとも部分的に除去される。
【背景技術】
【０００３】
本改善されたプロセスにより好都合に生成されるアルキル芳香族化合物のうち、例えば、エチルベンゼンおよびクメンはそれぞれ、スチレンモノマーの生成ならびにフェノールおよびアセトンの同時生成のために産業用に使用される貴重な汎用化学製品である。実際に、フェノールを生成するための通常の経路は、プロピレンを用いてベンゼンをアルキル化してクメンを生成し、続いて、クメンを対応するヒドロ過酸化物に酸化し、次いで、ヒドロ過酸化物を切断して等モル量のフェノールおよびアセトンを生成することが関与するプロセスを含む。エチルベンゼンを、いくつかの異なる化学的プロセスにより生成することができる。顕著な程度の商業的な成功を達成している１つのプロセスが、固体の酸性ＺＳＭ−５ゼオライト触媒の存在下における、エチレンを用いるベンゼンの気相アルキル化である。そのようなエチルベンゼンの生成プロセスの例が、米国特許第３，７５１，５０４号（Ｋｅｏｗｎ）、第４，５４７，６０５号（Ｋｒｅｓｇｅ）および第４，０１６，２１８号（Ｈａａｇ）に記載されている。米国特許第５，００３，１１９号（Ｓａｒｄｉｎａ）は、エチルベンゼンの合成における、ゼオライトＸ、Ｙ、Ｌ、ベータ、ＺＳＭ−５、オメガ、ならびにモルデナイトおよびチャバサイトの使用を記載している。米国特許第５，９５９，１６８号（ｖａｎ  ｄｅｒ  Ａａｌｓｔ）は、塩化アルミニウム系触媒を使用するように設計された工場でのエチルベンゼンの合成における、ゼオライトＹ、ベータ、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９およびＭＣＭ−５６の使用を記載している。
【０００４】
顕著な商業的な成功を達成している別のプロセスが、ベンゼンおよびエチレンからエチルベンゼンを生成するための液相アルキル化であり、この成功は、このプロセスが、気相の対応物よりも低い温度で作動し、したがって、より低い収率の副産物が生じる傾向があることによる。例えば、米国特許第４，８９１，４５８号（Ｉｎｎｅｓ）は、ゼオライトベータを用いるエチルベンゼンの液相における合成を記載しており、一方、米国特許第５，３３４，７９５号（Ｃｈｕ）は、エチルベンゼンの液相における合成の際のＭＣＭ−２２の使用を記載しており、米国特許第７，６４９，１２２号（Ｃｌａｒｋ）は、エチルベンゼンの液相における合成の際の、維持された水分含有量の存在下におけるＭＣＭ−２２の使用を記載している。米国特許第４，５４９，４２６号（Ｉｎｗｏｏｄ）は、蒸気安定化ゼオライトＹを用いるアルキルベンゼンの液相における合成を記載している。米国特許公開第２００９／０２３４１６９号（Ｐｅｌａｔｉ）は、希土類金属イオンの包含により改変された第１の触媒を含有する少なくとも１つの触媒床上の、液相における芳香族のアルキル化を記載している。
【０００５】
クメンは、フリーデル−クラフツ触媒、特に、固体のリン酸または塩化アルミニウム上の、プロピレンを用いるベンゼンの液相アルキル化により商業的に生成されている。ゼオライト系の触媒系は、ベンゼンのクメンへのプロピル化（ｐｒｏｐｙｌａｔｉｏｎ）について、より活性かつ選択的であることが見出されている。例えば、米国特許第４，９９２，６０６号（Ｋｕｓｈｎｅｒｉｃｋ）は、プロピレンを用いるベンゼンの液相アルキル化の際のＭＣＭ−２２の使用を記載している。
【０００６】
その他の刊行物は、少なくとも部分的に液相の変換条件下において、アルキル化可能な芳香族化合物およびアルキル化剤を含む供給材料を、アルキル芳香族変換生成物に変換するための、結晶性ゼオライトを含む触媒の使用を示している。これらは、Ｕ．Ｓ．２００５／０１９７５１７（Ｃｈｅｎｇ）、Ｕ．Ｓ．２００２／０１３７９７７（Ｈｅｎｄｒｉｃｋｓｏｎ）、ならびにメソポーラスな支持体中に包埋されている微小孔性ゼオライトを含む触媒の使用を示すＵ．Ｓ．２００４／０１３８０５１（Ｓｈａｎ）、ＷＯ２００６／００２８０５（Ｓｐａｎｏ）、ならびに層状触媒の使用を示す米国特許第６，３７６，７３０号（Ｊａｎ）、ＥＰ０８４７８０２、ならびに３０〜７０質量％のＨ−ベータゼオライト、０．５〜１０質量％のハロゲンを、残りはアルミナ結合剤を含む触媒の使用を示す米国特許第５，６００，０５０号（Ｈｕａｎｇ）を含む。
【０００７】
その他のそのような刊行物は、酸性の固体酸化物、例として、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−４９およびＭＣＭ−５６、ベータ、Ｘ、Ｙ、またはモルデナイト上の液相アルキル化によるエチルベンゼンの調製を記載している米国特許第５，６００，０４８号（Ｃｈｅｎｇ）、４８２℃と高い温度および１３，７８８ｋＰａと高い圧力を含む変換条件における、酸性の固体酸化物、例として、ＰＳＨ−３、ＩＴＱ−２、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６およびベータ上の液相アルキル化によるエチルベンゼンまたはクメンの調製を記載している米国特許第７，４１１，１０１号（Ｃｈｅｎ）、ならびに第２の反応帯域中の触媒よりも、触媒の単位体積当たり、より多くの酸性部位を有する第１の反応帯域中における、エチルベンゼンについては、２７０℃と高い温度および８，３００ｋＰａと高い圧力を、クメンについては、２５０℃と高い温度および５，０００ｋＰａと高い圧力を含む変換条件での、酸性の固体酸化物触媒上の多段階反応系における液相アルキル化によるアルキル芳香族化合物の調製を記載している米国特許第７，６４５，９１３号（Ｃｌａｒｋ）を含む。米国特許公開第２００８／０２８７７２０号（Ｃｌａｒｋ）は、１〜９００ｗｐｐｍに維持される水分含有量を有する反応帯域における、ＭＣＭ−２２ファミリーの材料の触媒上のベンゼンのアルキル化を記載している。米国特許公開第２００９／０１３７８５５号（Ｃｌａｒｋ）は、アルカン不純物もまた含む希薄なアルケン供給材料から、アルキル芳香族化合物を生成するための混合相におけるプロセスを記載している。後者の刊行物の場合、供給材料中の液体対蒸気の体積比は、０．１〜１０である。
【０００８】
ゼオライトを使用するプロセス、例えば、アルキル芳香族化合物、例として、エチルベンゼンおよびクメンを生成するためのアルキル化プロセスに共通の問題は、プロセスへの供給材料中に存在する種々の触媒毒が引き起こす活性解除に起因する、触媒の作動寿命の低下である。毒吸着剤、例として、粘土、樹脂、分子ふるい等を含有する、第１のステップの防御床または分離帯域を利用して、供給材料中のそのような毒を制限することができる。そのような供給材料として、これらに限定されないが、アルキル化可能な芳香族供給材料、例として、ベンゼン供給材料が挙げられる。このことを示す刊行物の例として、粘土、分子ふるいまたは樹脂の吸着剤を使用する米国特許第６，８９４，２０１号（Ｓｃｈｍｉｄｔ）、１００を超過するシリカ／アルミナの比、および５．５オングストローム未満の平均孔径を有する非酸性分子ふるい、例として、ゼオライト４ＡおよびＺＳＭ−５を使用する米国特許第５，７４４，６８６号（Ｇａｊｄａ）、ならびに酸性の粘土、ゼオライト、活性アルミナ、活性炭素、シリカゲルおよびイオン交換樹脂上の蒸留、抽出または吸着を使用する米国特許公開第２００５／０１４３６１２号（Ｈｗａｎｇ）が挙げられる。また、供給材料の前処理も、５未満のＳｉ／Ａｌのモル比を有する第１の分子ふるい、例えば、１３Ｘとの接触、それに続く、５超のＳｉ／Ａｌのモル比を有する第２の分子ふるい、例えば、４Ａとの接触が関与する米国特許第７，１９９，２７５号（Ｓｍｉｔｈ）、およびゼオライトＸを含む第１の分子ふるいとの接触、それに続く、ゼオライトＹを含む第２の分子ふるいとの接触が関与する米国特許公開第２００９／０２５９０８４号（Ｓｍｉｔｈ）に示されている。
【０００９】
ＷＯ９８／０７６７３（Ｓａｍｓｏｎ）では、アルキル化ベンゼンまたはアルキル化ベンゼンの混合物を調製するプロセスに、約１３０℃超であるが約３００℃未満である温度の前処理帯域において、ベンゼン供給材料を、固体の酸、例として、酸性粘土または酸性ゼオライトと接触させて、前処理したベンゼン供給材料を形成し、その後、アルキル化／トランスアルキル化触媒の存在下で、前処理したベンゼン供給材料を、（ａ）アルキル化帯域中のアルキル化剤または（ｂ）トランスアルキル化帯域中のトランスアルキル化剤と接触させることが関与し、その結果、アルキル化ベンゼンまたはアルキル化ベンゼンの混合物が調製される。前処理のステップが、アルキル化／トランスアルキル化触媒の耐用年限を改善するといわれている。好ましい生成物は、エチルベンゼンおよびクメンである。
【００１０】
規定範囲内の表面積対体積の比を有する触媒を含有する単一のアルキル化反応帯域が、米国特許第６，８８８，０３７号（Ｄａｎｄｅｋａｒ）に示されており、クメンを、８０〜２００ｉｎ-1（３１〜７９ｃｍ-1）、好ましくは、１００〜１５０ｉｎ-1（３９〜５９ｃｍ-1）の表面積／体積を有する触媒上の液相中で製造する。単一の反応帯域が、米国特許第７，８１６，５７４号（Ｃｌａｒｋ）のアルキル化プロセスに示されており、その中の触媒が、７９ｉｎ-1（３１ｃｍ-1）超の表面積／体積を有する、１２５〜７９０μのサイズの粒子状材料である。米国特許第５，１１８，８９６号（Ｓｔｅｉｇｅｌｍａｎｎ）は、単一のアルキル化反応帯域、すなわち、触媒蒸留反応器を使用する芳香族のアルキル化プロセスを示しており、触媒は、０．２５〜０．５０ｃｃ／ｇのポア体積を有し、ポアは、４５０オングストローム超の半径を有し、触媒粒子直径は、１／３２インチ（０．０８ｃｍ）以下である。米国特許第４，１８５，０４０号（Ｗａｒｄ）は、８５〜１６０ｉｎ-1（３４〜６３ｃｍ-1）の外部表面積／体積の比を有するゼオライトＹ触媒を用いる単一のアルキル化反応帯域を使用する芳香族のアルキル化プロセスを示している。
【００１１】
米国特許公開第２００９／０３０６４４６号（Ｃｌａｒｋ）は、２つの異なる触媒を有する単一の反応帯域中において、モノアルキル化芳香族を生成するためのプロセスを示しており、第１の触媒が、７９ｃｍ-1超の表面積／体積の比を有し、第２の触媒が、７８〜７９ｃｍ-1の間の表面積／体積を有する粒子を含む。
【００１２】
アルキル芳香族化合物、例えば、エチルベンゼンおよびクメンを生成するための現存するアルキル化プロセスは、本質的に、ポリアルキル化種も、所望のモノアルキル化生成物も生成する。したがって、通常、ポリアルキル化種をアルキル化反応器に再循環させることによってか、またはより頻繁には、ポリアルキル化種を別個のトランスアルキル化反応器に供給することによって、ポリアルキル化種を、追加の芳香族供給物、例えば、ベンゼンを用いてトランスアルキル化して、追加のモノアルキル化生成物、例えば、エチルベンゼンまたはクメンを生成する。エチレンまたはプロピレンを用いる芳香族種のアルキル化、例として、ベンゼンのアルキル化、ならびにポリアルキル化種、例として、ポリエチルベンゼンおよびポリイソプロピルベンゼンのトランスアルキル化において使用されている触媒の例が、米国特許第５，５５７，０２４号（Ｃｈｅｎｇ）に列挙されており、それらとして、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−２２、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、ゼオライトベータ、酸脱アルミニウムモルデナイトおよびＴＥＡ−モルデナイトが挙げられる。また、ＴＥＡ−モルデナイトの小型の結晶（＜０．５μ）形態上のトランスアルキル化も、米国特許第６，９８４，７６４号に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
アルキル化のステップを液相中で実施する場合には、また、トランスアルキル化のステップも、液相条件下において実施するのが望ましい。しかし、比較的低い温度で作動することにより、液相プロセスは、触媒に対する要件を、特に、望まれない副産物を生成することなく、かさ高いポリアルキル化種を追加のモノアルキル化生成物に変換しなければならないトランスアルキル化のステップにおいて増加させる。このことは、現存する触媒が、所望の活性を欠いているか、または顕著な分量の副産物、例として、エチルベンゼンおよびｎ−プロピルベンゼンの生成を生じさせてしまうクメンの生成の場合には、顕著な問題であることが証明されている。
当技術分野では、少なくとも部分的に液相の変換条件下において、アルキル化可能な芳香族化合物およびアルキル化剤を含む供給材料を、アルキル芳香族変換生成物に変換するための触媒は、ＭＷＷフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料、例えば、アルミノシリケート分子ふるいから構成されることが示唆されているが、本改善されたプロセスは、教示されたことがない。少なくとも部分的に液相の変換条件下において実施される、アルキル化触媒の活性解除を遅延させ、モノ選択性に負の影響を及ぼさない、すなわち、より低いジ−またはポリアルキル生成物を作製する、そのようなプロセスのための商業的に許容できる方法を見出すことにより、現存する工場における能力の拡大、および水平展開工場のためのより低い資本支出が可能になるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームからアルキル化芳香族化合物を生成するための改善されたプロセスが、予想外に発見され、このプロセスでは、前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリームが、触媒毒を含有し、これらの触媒毒を、処理用組成物と接触させることによって少なくとも部分的に除去し、場合により、アルキル化剤を断続的に供給して、処理用組成物の老化も決定する。特に、本発明は、触媒毒を含有するベンゼンストリームから、エチルベンゼン、クメンおよびｓｅｃ−ブチルベンゼンを生成するためのプロセスに関し、これらの触媒毒は、多孔性の結晶性材料である処理用組成物と接触させることによって少なくとも部分的に除去される。
【００１５】
本発明により、触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームおよびアルキル化剤ストリームから、アルキル化芳香族化合物ストリームを生成するための改善されたプロセスを提供する。好ましくは、アルキル化芳香族化合物は、モノアルキル化芳香族化合物、例として、エチルベンゼン、クメンおよびｓｅｃ−ブチルベンゼンであり、好ましくは、アルキル化可能な芳香族化合物は、ベンゼンであり、好ましくは、アルキル化剤は、エチレン、プロピレンまたはブテンである。触媒毒を低下させるために、未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームを、高い表面積／体積の比を有する処理用組成物を用いて、アルキル化剤の非存在下で処理する。
【００１６】
プロセスの一実施形態は、（ａ）前記触媒毒を有する、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームを、処理用組成物と、アルキル化反応帯域から分離されている、好ましくは、そこから上流の処理帯域中において、処理条件下で接触させて、前記触媒毒の少なくとも一部を除去し、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成するステップであって、前記処理用組成物が、３０ｉｎ-1（７６ｃｍ-1）超の表面積／表面体積の比を有し、前記処理条件が、約３０℃（周囲）〜約３００℃の温度および約１０１ｋＰａ（周囲）〜約４６０１ｋＰａの圧力を含むステップと、（ｂ）前記流出ストリーム中の前記処理されたアルキル化可能な芳香族化合物およびアルキル化剤ストリームを、触媒組成物と、前記処理帯域から分離されている、好ましくは、そこから下流の前記アルキル化反応帯域において、少なくとも部分的に液相の触媒変換条件下で接触させて、アルキル化芳香族化合物を含むアルキル化流出ストリームを形成するステップであって、前記触媒組成物が、ＦＡＵ、ＢＥＡ、ＭＯＲ、ＭＷＷおよびそれらの混合物からなる群から選択されるフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料を含み、前記少なくとも部分的に液相の触媒変換条件が、約１００℃〜約３００℃の温度、約６８９ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力、約０．０１：１〜約２５：１の処理されたアルキル化可能な芳香族化合物対アルキル化剤のモル比、および約０．５〜約５００時間-1のアルキル化剤に対する供給物の毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）を含むステップとを含む。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、このプロセスは、アルキル化剤ストリームを、前記少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物（例えば、ベンゼン）と併せて、前記処理帯域に断続的に供給して、前記処理条件下における前記処理用組成物の存在下で、前記アルキル化剤（例えば、エチレン）と前記少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物との間の発熱反応により引き起こされる温度の増加をもたらすことをさらに含み、それにより、前記温度上昇が、前記処理用組成物の（本明細書下記に論じる）相対活性を示す。相対活性の変化対時間が、処理用組成物の相対的な老化速度を示す。処理用組成物の老化速度および／または相対活性を使用して、いつ処理用組成物を交換すべきかを決定する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
定義
本明細書で使用する場合、用語「アルキル化可能な芳香族化合物」は、アルキル基を受容することができる化合物を意味し、「アルキル化剤」は、アルキル基を供与することができる化合物である。
本明細書の供給材料として有用であり得るアルキル化可能な芳香族化合物に関する用語「芳香族」は、その当該技術分野において認識されている範囲に従うと理解されたい。これは、アルキル置換および無置換の、単核および多核の化合物を含む。また、ヘテロ原子を有する、芳香族の特徴を示す化合物も、選択される反応条件下で触媒毒として作用しないならば有用である。
【００１９】
用語「触媒毒」は、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリーム、特に、ベンゼンストリーム中に存在する不純物を意味し、これらの不純物は、以下の元素、すなわち、窒素、ハロゲン、酸素、硫黄、ヒ素、セレニウム、テルル、リン、および１族から１２族までの金属のうちの少なくとも１つを含有する１つまたは複数の化合物を含む。
本明細書で使用する場合、用語「断続的に」は、アルキル化剤ストリームを前記処理帯域に場合により供給することに関連させて使用する場合には、アルキル化剤を、処理帯域に、１秒〜最高２４時間以上、好ましくは、少なくとも１時間〜最高約２４時間の間隔を置いて供給し、次いで、１分〜１５日以上にわたり、好ましくは、１０〜１５日にわたり中断することを意味する。重要なことには、使用サイクル数は、制限されず、老化速度をモニターするのに必要である限り頻繁に適用することができる。
【００２０】
本明細書で使用する場合、本改善されたプロセスに関する用語「液相または部分的な液相」は、反応混合物が、１０体積パーセント以上の液体、例えば、３０体積パーセント以上の液体、最高１００体積パーセントの液体を含むことを意味する。
本明細書で使用する場合、用語「表面積／表面体積の比」は、製剤化した粒子の表面積を、製剤化した粒子の幾何学的表面体積で割ることによって得られる比を意味する。本明細書で使用する場合、用語「幾何学的表面体積」は、製剤化した粒子の表面または内部のいずれのポア、経路またはチャンバーの体積も問わず、粒子が固体粒子であるかのように計算する製剤化した粒子の体積を意味する。例えば、幾何学的球体については、表面積／表面体積の比（Ｓ／Ｖ）は、３／ｒであり、ｒは、粒子の半径である。
【００２１】
本明細書で使用する場合、用語「未処理のアルキル化可能な芳香族化合物」は、本発明の処理用組成物と接触させる前の、アルキル化可能な芳香族化合物および任意の触媒毒を含有するストリームを意味する。誤解を避けるために、そのような未処理のアルキル化可能な芳香族化合物に対して、上流または下流のプロセスにおいて、その他の処理のステップを行っておくことができ、この場合、触媒毒の少なくとも一部を除去しておくことができ、したがって、残りの触媒毒があり、これが、本発明のプロセスにより除去される。
本明細書で使用する場合、用語「ｗｐｐｍ」は、質量に関する百万分率を意味する。
【００２２】
処理用組成物
１つまたは複数の実施形態では、本改善されたプロセスにおいて使用するための処理用組成物は、好ましくは、多孔性の結晶性材料を含み、３０ｉｎ-1（１２ｃｍ-1）以上の表面積／表面体積の比、または５０ｉｎ-1（２０ｃｍ-1）以上の表面積／表面体積の比、または７５ｉｎ-1（３０ｃｍ-1）以上の表面積／表面体積の比、または１２５ｉｎ-1（５０ｃｍ-1）以上の表面積／表面体積の比、または２５０ｉｎ-1（９９ｃｍ-1）以上の表面積／表面体積の比、または５００ｉｎ-1（１９７ｃｍ-1）以上の表面積／表面体積の比を有する。
処理用組成物の表面積／表面体積の比は、３０ｉｎ-1（１２ｃｍ-1）以上〜７０ｉｎ-1（２８ｃｍ-1）以下の範囲、または７５ｉｎ-1（３０ｃｍ-1）以上〜１２５ｉｎ-1（４９ｃｍ-1）以下の範囲、または１２５ｉｎ-1（４９ｃｍ-1）以上〜２５０ｉｎ-1（９８ｃｍ-1）以下の範囲、または２５０ｉｎ-1（９８ｃｍ-1）以上〜５００ｉｎ-1（１９７ｃｍ-1）以下の範囲、または７０ｉｎ-1（２８ｃｍ-1）〜１００ｉｎ-1（３９ｃｍ-1）の範囲、または１８０ｉｎ-1（７１ｃｍ-1）〜２２０ｉｎ-1（８７ｃｍ-1）の範囲、または６００ｉｎ-1（２３６ｃｍ-1）〜７７０ｉｎ-1（３０３ｃｍ-1）の範囲である。
【００２３】
所望の表面積／表面体積の比を有する処理用組成物を作製する方法は、特に制限されない。長期に公知の技法、例として、噴霧乾燥、プリル化、ペレット化および押出成形のうちの１つまたは複数が、例えば、球形粒子、押出成形品、ペレットおよび錠剤の形態をとるマクロ構造を得るために、これまでに使用され、現在も使用されている。これらの技法の概要が、Catalyst Manufacture by A. B. Stiles and T. A. Koch, Marcel Dekker, New York, 1995に記載されている。
所望の表面積／表面体積の比を有する処理用組成物を、例えば、その粒子サイズを制御することによって作製することができる（すなわち、破砕粒子）。
また、所望の表面積／表面体積の比を有する処理用組成物は、例えば、成形した処理用組成物を使用することによっても作製することができる。成形した処理用組成物の非限定的な例として、米国特許第４，４４１，９９０号（Ｈｕａｎｇ）に記載されている押出成形により作製した、中空または固体の多葉形（ｐｏｌｙｌｏｂａｌ）の押出成形品、米国特許第７，１９８，８４５号（Ｖａｎ  Ｈａｓｓｅｌｔ）に記載されている中空に成形した押出成形品、米国特許第４，４３２，６４３号（Ｋｙａｎ）に記載されている長軸方向に経路を付けた円柱状の押出成形品、米国特許第４，３２８，１３０号に記載されている溝を付けた円柱状の押出成形品が挙げられる。
【００２４】
例えば、１／３２インチ（０．０８ｃｍ）の直径および３／３２インチ（０．２４ｃｍ）の長さを有する円柱状に成形した処理用組成物は、１４１ｉｎ-1（５６ｃｍ-1）の表面積／表面体積の比を有する。米国特許第４，４４１，９９０号の図４に開示されている外部形状を有し、１／１６インチ（０．１６ｃｍ）の最大横断面寸法および３／１６インチ（０．４８ｃｍ）の長さを有する四葉形（ｑｕａｄｒａｌｏｂａｌ）の固体の押出成形品としての処理用組成物は、１２８ｉｎ-1（５０ｃｍ-1）の表面積／表面体積の比を有する。１／１０インチ（０．２５ｃｍ）の外径、１／３０インチ（０．０８ｃｍ）の内径および３／１０インチ（０．７５ｃｍ）の長さを有する中空の管状の押出成形品としての処理用組成物は、１３６ｉｎ-1（５４ｃｍ-1）の表面積／表面体積の比を有する。
表面積／体積の比を、処理用組成物粒子の物理的な寸法および曲率を測定し、次いで、表面積および体積を幾何学的形状の公知の式に基づいて計算することによって決定することができる。
【００２５】
多孔性の結晶性分子ふるいとしての処理用組成物には、非限定的な例として、以下があり得る。ＢＥＡ構造（これには、ゼオライトベータ（米国特許第３，３０８，０６９号に記載されている）が含まれる）、ＦＡＵ構造（これには、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（Ｕｌｔｒａｓｔａｂｌｅ  Ｙ）（ＵＳＹ、米国特許第３，２９３，１９２号および第３，４４９，０７０号に記載されている）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌｕｍｉｎｉｚｅｄ  Ｙ）（Ｄｅａｌ  Ｙ、この調製が、米国特許第３，４４２，７９５号に記載されている）、希土類交換Ｙ（ｒａｒｅ  ｅａｒｔｈ  ｅｘｃｈａｎｇｅｄ  Ｙ）（ＲＥＹ、米国特許第４，４１５，４３８号に記載されている）、超疎水性Ｙ（Ｕｌｔｒａｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ  Ｙ）（ＵＨＰ−Ｙ、米国特許第４，４０１，５５６号に記載されている）が含まれる）、ＭＯＲ構造（これには、モルデナイト（天然に存在する材料）およびＴＥＡ−モルデナイト（テトラエチルアンモニウム指向剤を含む反応混合物から調製される合成モルデナイト、米国特許第３，７６６，０９３号および第３，８９４，１０４号に開示されている）が含まれる）。処理用組成物は、上記の多孔性の結晶性分子ふるいの混合物を含むことができる。その他の適切な多孔性の結晶性分子ふるいとして、これに限定されないが、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８およびＺＳＭ−２０が、それらの混合物を含めて挙げられる。
１つまたは複数の実施形態ではまた、処理用組成物を、非限定的な例として、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプ（Ｌｉｎｄｅ  ｔｙｐｅ）Ｘ、例として、１３Ｘ、リンデタイプＡ、例として、４Ａまたは５Ａ、およびそれらの混合物からなる群から選択することもできる。
【００２６】
分子ふるいおよび／またはゼオライトの概要が、分子ふるいの生成、改変および特徴付けの観点から、Molecular Sieves-Principles of Synthesis and Identification by R. Szostak, Blackie Academic & Professional, London, 1998, Second Editionに記載されている。分子ふるいに加えて、非結晶性材料、主として、シリカ、ケイ酸アルミニウムおよび酸化アルミニウムが、吸着剤および触媒の支持体として使用されている。
【００２７】
触媒組成物
本発明において使用するのに適している触媒組成物は、ＦＡＵ、ＢＥＡ、ＭＯＲ、ＭＷＷおよびそれらの混合物からなる群から選択されるフレームワーク構造型、好ましくは、ＭＷＷフレームワーク構造を有する多孔性の結晶性材料を含む。
ＦＡＵフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料は、上記に記載したフォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（Ｒａｒｅ  Ｅａｒｔｈ  Ｙ）（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、またはそれらの混合物を含む。
ＢＥＡフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料は、上記に記載したゼオライトベータである。
ＭＯＲフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料は、上記に記載したモルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、またはそれらの混合物である。
ＭＷＷフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料は一般に、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値（ｄ−ｓｐａｃｉｎｇ  ｍａｘｉｍａ）を含むＸ線回析パターンを示す。材料を特徴付けるために使用するＸ線回析データは、銅のＫ−アルファ二重線を入射放射として、シンチレーションカウンターおよび関連のコンピュータが装備されている回析計を収集システムとして使用する標準的な技法により得られる。
【００２８】
ＭＷＷフレームワーク構造型の材料の例として、ＭＣＭ−２２（米国特許第４，９５４，３２５号に記載されている）、ＰＳＨ−３（米国特許第４，４３９，４０９号に記載されている）、ＳＳＺ−２５（米国特許第４，８２６，６６７号に記載されている）、ＥＲＢ−１（欧州特許第０２９３０３２号に記載されている）、ＩＴＱ−１（米国特許第６，０７７，４９８号に記載されている）、ＩＴＱ−２（米国特許第６，２３１，７５１号に記載されている）、ＩＴＱ−３０（ＷＯ２００５−１１８４７６に記載されている）、ＭＣＭ−３６（米国特許第５，２５０，２７７号に記載されている）、ＭＣＭ−４９（米国特許第５，２３６，５７５号に記載されている）、ＭＣＭ−５６（米国特許第５，３６２，６９７号に記載されている）、およびＵＺＭ−８（米国特許第６，７５６，０３０号に記載されている）が挙げられる。
好ましくは、ＭＷＷフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料を含む触媒組成物は、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３、またはそれらの混合物である。
【００２９】
本発明のある実施形態では、触媒は、少なくとも８．６、例えば、８．６〜１２．０のＲＡ220、または少なくとも３．５、例えば、３．５〜６．０のＲＡ180と測定される相対活性を有する。
本発明において使用するのに必要な触媒を生成するための方法は、本明細書に列挙する刊行物および参照により本明細書に組み込まれている刊行物に教示されている方法を含む。例えば、米国特許第４，９５４，３２５号は、結晶性ＭＣＭ−２２およびそれを含む触媒を記載しており、米国特許第５，２３６，５７５号は、結晶性ＭＣＭ−４９およびそれを含む触媒を記載しており、米国特許第５，３６２，６９７号は、結晶性ＭＣＭ−５６およびそれを含む触媒を記載している。
【００３０】
結合剤
本発明において使用するための触媒組成物および処理用組成物は、無機酸化物マトリックス材料または結合剤を含むことができる。そのようなマトリックスまたは結合剤の材料は、合成のまたは天然に存在する物質、ならびに無機材料、例として、粘土、シリカおよび／または金属酸化物を含む。後者は、天然に存在するか、またはシリカと金属酸化物との混合物を含むゼラチン状沈殿物もしくはゲルの形態をとるかのいずれであってもよい。無機酸化物材料と複合材料を形成することができる、天然に存在する粘土は、モンモリロナイトおよびカオリンのファミリーを含み、これらのファミリーには、Ｄｉｘｉｅ粘土、ＭｃＮａｍｅｅ粘土、Ｇｅｏｒｇｉａ粘土およびＦｌｏｒｉｄａ粘土として一般に公知であるサブベントナイト（ｓｕｂｂｅｎｔｏｎｉｔｅ）およびカオリン、または主要な鉱物構成要素が、ハロサイト、カオリナイト、ディッカイト、ナクライトもしくはアナウキサイトであるその他が含まれる。そのような粘土は、未加工の状態で、当初採掘した状態として使用しても、または最初に、焼成、酸処理もしくは化学的改変を行ってもよい。
【００３１】
本明細書で利用する特定の有用なマトリックスまたは結合剤の材料は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニア、ならびに三成分組成物、例として、シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシアおよびシリカ−マグネシア−ジルコニアを含む。マトリックスは、コゲル（ｃｏｇｅｌ）の形態をとることができる。また、これらの構成成分の混合物も使用することができるであろう。
本発明の改善については、結晶性分子ふるいと、結合剤またはマトリックスとの相対的な比率が、とりわけ重要な意味をもつわけではない。
本発明において使用するための触媒、またはその結晶性分子ふるい構成成分は、追加の機能化、例えば、ＶＩ族の金属（例えば、ＣｒおよびＭｏ）、ＶＩＩ族の金属（例えば、ＭｎおよびＲｅ）もしくはＶＩＩＩ族の金属（例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、ＰｄおよびＰｔ）、またはリン等を含有してもよく、あるいは含有しなくてもよい。
【００３２】
アルキル化可能な芳香族、アルキル化剤および生成物
本発明に適しているアルキル化可能な芳香族化合物は、アルキル化することができる置換芳香族化合物を含み、これらの化合物は、芳香族核に直接結合している、少なくとも１つの水素原子を有さなければならない。芳香環を、１つまたは複数のアルキル、アリール、アルキルアリール（ａｌｋａｒｙｌ）、アルコキシ、アリールオキシ、シクロアルキル、ハライド、および／またはアルキル化反応を妨げないその他の基で置換することができる。
適切なアルキル化可能な芳香族化合物は、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、コロネンおよびフェナントレンを含み、ベンゼンが好ましい。
【００３３】
一般に、芳香族化合物上に置換基として存在し得るアルキル基は、１個〜約２２個の炭素原子、一般的には、１個〜約８個の炭素原子、最も一般的には、１個〜約４個の炭素原子を含有する。
適切なアルキル化可能な芳香族化合物は、アルキル置換芳香族化合物を含み、これらの化合物には、トルエン、キシレン、イソプロピルベンゼン、ｎ−プロピルベンゼン、アルファ−メチルナフタレン、エチルベンゼン、メシチレン、デュレン、サイメン、ブチルベンゼン、プソイドクメン、ｏ−ジエチルベンゼン、ｍ−ジエチルベンゼン、ｐ−ジエチルベンゼン、イソアミルベンゼン、イソヘキシルベンゼン、ペンタエチルベンゼン、ペンタメチルベンゼン、１，２，３，４−テトラエチルベンゼン、１，２，３，５−テトラメチルベンゼン、１，２，４−トリエチルベンゼン、１，２，３−トリメチルベンゼン、ｍ−ブチルトルエン、ｐ−ブチルトルエン、３，５−ジエチルトルエン、ｏ−エチルトルエン、ｐ−エチルトルエン、ｍ−プロピルトルエン、４−エチル−ｍ−キシレン、ジメチルナフタレン、エチルナフタレン、２，３−ジメチルアントラセン、９−エチルアントラセン、２−メチルアントラセン、ｏ−メチルアントラセン、９，１０−ジメチルフェナントレン、および３−メチル−フェナントレンがある。また、より高い分子量のアルキル芳香族化合物も、出発材料として使用することができ、芳香族有機材料、例として、オレフィンオリゴマーを用いる芳香族有機材料のアルキル化により生成されるものを含む。そのような生成物は、当技術分野では、アルキレートと頻繁に呼ばれ、ヘキシルベンゼン、ノニルベンゼン、ドデシルベンゼン、ペンタデシルベンゼン、ヘキシルトルエン、ノニルトルエン、ドデシルトルエン、ペンタデシルトルエン等を含む。非常にしばしば、アルキレートは、芳香族核に結合しているアルキル基のサイズが、約Ｃ6から約Ｃ12まで変化する高沸点留分として得られる。クメンまたはエチルベンゼンが所望する生成物である場合、本プロセスは、満足なことに、副産物、例として、キシレンをほとんどもたらさない。そのような場合に作製されるキシレンは、約５００ｐｐｍ未満であり得る。
ベンゼン、トルエンおよび／またはキシレンの混合物を含有する改質油は、本発明のプロセスのための有用な供給物を構成する。
【００３４】
本発明に適しているアルキル化剤は、オレフィン、例として、エチレンおよびプロピレン、アルコール（モノアルコール、ジアルコール、トリアルコール等を含めて）、例として、メタノール、エタノールおよびプロパノール、アルデヒド、例として、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドおよびプロピオンアルデヒド、ならびにハロゲン化アルキル、例として、塩化メチル、塩化エチルおよび塩化プロピル等を含む。
【００３５】
軽質オレフィンの混合物は、本発明のアルキル化プロセスにおけるアルキル化剤として有用である。したがって、多様な製油所ストリーム、例えば、燃料ガス、エチレン、プロピレン等を含有するガス工場のオフガス、軽質オレフィンを含有するナフサ分解装置のオフガス、製油所のＦＣＣプロパン／プロピレンストリーム等の主要な構成要素であるエチレンとプロピレンとの混合物は、本明細書における有用なアルキル化剤である。例えば、典型的なＦＣＣ軽質オレフィンストリームは、以下の組成物を有する。
質量％      モル％
エタン      ３．３      ５．１
エチレン    ０．７      １．２
プロパン    ４．５      １５．３
プロピレン  ４２．５    ４６．８
イソブタン  １２．９    １０．３
ｎ−ブタン  ３．３      ２．６
ブテン      ２２．１    １８．３２
ペンタン    ０．７      ０．４
【００３６】
本発明のプロセスから得ることができる反応生成物の非限定的な例として、ベンゼンとエチレンとの反応から得られるエチルベンゼン、ベンゼンとプロピレンとの反応から得られるクメン、トルエンとエチレンとの反応から得られるエチルトルエン、およびトルエンとプロピレンとの反応から得られるサイメンが挙げられる。本発明の特に好ましいプロセス機構は、プロピレンを用いるベンゼンのアルキル化によるクメンの生成、およびエチレンを用いるベンゼンのアルキル化によるエチルベンゼンの生成に関する。
本改善されたプロセスのための反応物は、部分的または完全に液相であり得、そのままである、すなわち、その他の材料との意図的な混合または希釈を行わなくてもよく、または必要な触媒組成物と、担体ガスもしくは希釈剤、例えば、水素もしくは窒素等の助けを借りて接触させてもよい。
【００３７】
触媒毒および処理プロセス
少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームは、作用して経時的に触媒組成物を害する恐れがある不純物を含有し得る。これらの触媒毒は、前記少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームの最高約１０ｗｐｐｍ、または最高５ｗｐｐｍ、または最高１ｗｐｐｍ、または最高０．５ｗｐｐｍ、または最高約０．１ｗｐｐｍを含み得る。そのような触媒毒は、前記少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームの質量に関して、少なくとも１ｗｐｐｍ〜５ｗｐｐｍ、または１ｗｐｐｍ〜１０ｗｐｐｍ、またはさらに５ｗｐｐｍ〜１０ｗｐｐｍの範囲であり得る。そのような触媒毒は、以下の元素、すなわち、窒素、ハロゲン、酸素、硫黄、ヒ素、セレニウム、テルル、リン、および１族から１２族までの金属のうちの少なくとも１つを含有する１つまたは複数の化合物を含む。
【００３８】
本発明では、アルキル化反応帯域から分離されており、そこから上流の処理帯域において、触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理用組成物と接触させることによって、このストリームを処理する。接触を処理条件下で実施して、前記触媒毒の少なくとも一部を除去し、それによって、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成する。好ましくは、そのような処理は、アルキル化剤ストリームの非存在下で行う。上記に示したように、処理用組成物は、高い表面積／表面体積の比を有する多孔性の結晶性ゼオライトを含む。
１つまたは複数の実施形態では、処理条件は、約３０℃（周囲）〜約３００℃、約１００℃〜２００℃、および約１００℃〜１２５℃の温度を含む。処理圧力は、約１０１ｋＰａ（周囲）〜約４６０１ｋＰａ、約１０１ｋＰａ〜約３０００ｋＰａ、および約１０１ｋＰａ〜約２５００ｋＰａである。処理の毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）は、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物の質量に対して、約５〜７０時間-1、好ましくは、１２〜４５時間-1の範囲である。
【００３９】
処理用組成物は、１グラムの処理用組成物当たり、約１００マイクロモル超、または約３００マイクロモル超、または約５００マイクロモル超、または約７００マイクロモル超、または約９００マイクロモル超のコリジンを吸収する能力を有する。コリジンを吸収する能力は、１グラムの処理用組成物当たり、約５０〜最高約１５０、約１５０〜約３００、約３００〜約５００、約５００〜約７００、約７００〜約９００、約９００〜約１０００マイクロモルのコリジンの範囲である。
処理用組成物は、処理用組成物の質量に対して、約９００ｗｐｐｍ超、または約１５００ｗｐｐｍ超、または約２５００ｗｐｐｍ超、または約３５００ｗｐｐｍ超、または約５５００ｗｐｐｍ超のＮ−ホルミルモルホリン（ＮＦＭ）を吸収する能力を有する。ＮＦＭを吸収する能力は、処理用組成物の質量に対して、約９００〜最高約１５００、約１５００〜約２５００、約２５００〜約３５００、約３５００〜約５５００、約５５００〜約７０００ｗｐｐｍのＮＦＭの範囲である。
【００４０】
作動の際には、前記触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族ストリームを、処理帯域に供給する。この未処理のアルキル化可能な芳香族化合物の混合物を処理用組成物と、アルキル化反応帯域から分離されている処理帯域において、処理条件下で接触させて、前記触媒毒の少なくとも一部を除去して、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成し、前記処理用組成物が、３０ｉｎ-1（７６ｃｍ-1）超の表面積／表面体積の比を有し、前記処理条件が、約３０℃〜約３００℃の温度および約１０１ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力を含む。処理帯域では、少なくとも１つの触媒毒が、処理用組成物により吸収され、それに強力に結合し、触媒毒が、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームから、少なくとも部分的に除去されるに至る。
処理帯域中の処理用組成物を適切に選択すると、そのような処理用組成物の高い表面積／体積の比と組み合わさって、触媒毒の除去の改善がもたらされる。さらに、そのような触媒毒の除去を、場合により、処理帯域にアルキル化剤を断続的に供給して、アルキル化剤とアルキル化可能な芳香族化合物との間の発熱反応により生じる温度上昇を発生させることともさらに組み合わせる。この温度上昇が、処理用組成物の相対活性の指標となる。温度上昇は経時的に減少して、処理用組成物の老化を示す。温度上昇が最低レベルまで低下した場合、これが、処理用組成物がその有用な寿命の終点に達しており、処理用組成物を交換すべきであることの指標となる。
【００４１】
この実施形態の作動の際には、処理帯域は、その中の処理用組成物、および少なくとも１つの処理帯域の監視装置を有し、好ましくは、少なくとも３つの処理帯域の監視装置がある。処理帯域の監視装置は、前記処理用組成物中に置かれ、その温度を測定する。好ましくは、温度を、少なくとも３つの処理帯域の監視装置において、少なくとも３つの基準温度と共にモニターする。例えば、３つの処理帯域の監視装置の場合には、３つの処理帯域の監視装置全てを使用して、処理用組成物の温度をモニターする。例えば、５つの監視装置の場合には、５つの監視装置のうちの少なくとも３つを使用して、パラメータをモニターまたは測定する。
【００４２】
前記触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族ストリームを、（アルキル化剤ストリームの非存在下で）処理帯域に供給する。この少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理用組成物と、アルキル化反応帯域から分離されている処理帯域において、処理条件下で接触させて、前記触媒毒の少なくとも一部を除去し、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成し、前記処理用組成物が、３０ｉｎ-1（７６ｃｍ-1）超の表面積／表面体積の比を有する多孔性の結晶性ゼオライトを含み、前記処理条件が、約３０℃〜約３００℃の温度および約１０１ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力を含む。処理帯域では、少なくとも１つの触媒毒が、処理用組成物により吸収され、それに強力に結合し、触媒毒が、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームから、少なくとも部分的に除去されるに至る。
【００４３】
場合により、アルキル化剤（例えば、エチレン）ストリームを、前記少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物（例えば、ベンゼン）と併せて、処理帯域に断続的に供給して、前記処理条件下における前記処理用組成物の存在下で前記アルキル化剤と前記少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物との間の発熱反応により引き起こされる温度の増加をもたらす。ストリーム上のオイルとの接触時間（ｏｎ−ｏｉｌ  ｔｉｍｅ）が増加すると、処理用組成物が、１つまたは複数の触媒毒の量を吸収した結果として使い尽くされたまたは枯渇した状態になる。処理帯域が、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームを注入口で受容し、そうしたストリームを流出口に排出する固定床である場合には、処理用組成物は、注入口から流出口への流動方向に沿って使い尽くされまたは枯渇する。処理用組成物の全てが、使い尽くされまたは枯渇すると、触媒毒のうちの１つまたは複数が、下流のアルキル化反応帯域を突破し、そこに進入し、それによって、その中の触媒組成物の活性解除が引き起こされる。好都合に、本発明のこの実施形態は、処理用組成物の老化および／または相対活性の指標を提供して、いつ処理用組成物を交換すべきかの決定を支援し、その結果、１つまたは複数の触媒毒が、処理帯域からアルキル化帯域へ突破するのが回避される。
【００４４】
アルキル化剤を断続的に供給する場合、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物対アルキル化剤のモル比は、約１０：１以上、または約２５：１以上、または約５０：１以上、または約７５：１以上、または約１００：１以上である。少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物対アルキル化剤のモル比は、１０：１〜２５：１、または２５：１〜５０：１、または５０：１〜７５：１、または７５：１〜１００：１の範囲である。いくつかの実施形態では、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族対アルキル化剤の比は、処理帯域中の単一の処理用組成物床については、５：１〜５０：１の範囲である。
【００４５】
少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理用組成物と接触させることによる、本発明の処理のステップの結果として、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリーム中の前記触媒毒の少なくとも１質量％、少なくとも５質量％、少なくとも１０質量％、少なくとも１５質量％、少なくとも２５質量％、少なくとも５０質量％、少なくとも７５質量％、または最高少なくとも９９質量％が除去される。
さらに、ほとんどの市販の少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームは、供給時には、水飽和状態であり、最高約５０ｗｐｐｍ、一般に、最高約２００ｗｐｐｍの水を含有する場合もある。本プロセスは、市販の少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリーム中のこれらの触媒毒の量を、上記の量の水を有して、許容できるレベルまで低下させる好都合な方法を提供する。
【００４６】
アルキル化プロセス
本発明のプロセスでは、処理帯域のために使用する物理的装置とアルキル化反応帯域のために使用する物理的装置とを、例えば、分離し、直列になすことができ、それにより、次いで、処理帯域からの流出液を、回収し、下流の反応帯域に供給する。また、全てのアルキル化可能な芳香族化合物が、処理条件で、処理帯域中の処理用組成物に接触してから、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物を含む流出液が、反応帯域の別個の部分において、アルキル化変換条件で、アルキル化触媒に接触する限り、同じ装置を、処理帯域およびアルキル化反応帯域の両方のために使用することもできる。後者の状況では、もちろん、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および何らの未反応のアルキル化剤を含む、上記のステップ（ａ）の処理帯域からの流出液が、上記のステップ（ｂ）のアルキル化反応帯域を直接通過するであろう。
【００４７】
本発明の改善されたアルキル化プロセスを、反応物、すなわち、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物を含む処理帯域からの流出液を、触媒組成物と、適切な反応帯域、例えば、触媒組成物の固定床を含有する流通反応器等中で、有効な触媒変換条件下において接触させるように実施することができる。好ましくは、少なくとも部分的に液相の触媒変換条件は、約１００℃〜約３００℃、好ましくは、約１００℃〜約２８５℃、最も好ましくは、約１００℃〜約２００℃の温度、約６８９〜約４６０１ｋＰａ、好ましくは、約６８９〜約３１０２ｋＰａの圧力、約０．１：１〜約２５：１、好ましくは、約０．５：１〜約１０：１の処理されたアルキル化可能な芳香族化合物対アルキル化剤のモル比、および約０．１〜５００時間-1、好ましくは、約０．５〜約１００時間-1のアルキル化剤に対する供給物の毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）を含む。
【００４８】
処理されたアルキル化可能な芳香族化合物が、処理されたベンゼンを含み、アルキル化剤が、エチルベンゼンを生成するためのエチレンである場合には、アルキル化反応を、好ましくは、約１００℃〜約２８０℃、約１００℃〜約２３０℃、好ましくは、約１２５℃〜約２６０℃の温度、最高約４６０１ｋＰａ、好ましくは、約６８９ｋＰａ〜約３１０２ｋＰａの圧力、約０．１〜約２０時間-1、好ましくは、約０．５〜約６時間-1のエチレンアルキル化剤に対する毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）、および約０．１：１〜約３０：１モル、好ましくは、約１：１〜約２０：１モルのアルキル化反応帯域中の処理されたベンゼン対エチレンの比を含む、少なくとも部分的に液相の触媒変換条件下で実施する。
【００４９】
処理されたアルキル化可能な芳香族化合物が、処理されたベンゼンを含み、アルキル化剤が、クメンを生成するためのプロピレンである場合にはまた、反応を、約２００℃未満、約１００〜約２００℃、約１２５℃〜約１８０℃の温度、約３１０２ｋＰａ以下、例えば、約１７２４ｋＰａ〜約３１０２ｋＰａの圧力、約０．１時間-1〜約２５時間-1、好ましくは、約０．３時間-1〜約５時間-1のプロピレンアルキル化剤に対する毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）、および約０．１：１〜約３０：１、より好ましくは、約１：１〜約２０：１モルのアルキル化反応器中の処理されたベンゼン対プロピレンのモル比を含む、少なくとも部分的に液相の触媒変換条件下で行うこともできる。
【００５０】
本発明の反応機構では、アルキル化反応器からの流出液は、過剰な芳香族供給物、モノアルキル化生成物、ポリアルキル化生成物、および種々の不純物を含有し得る。芳香族供給物を、蒸留により回収し、アルキル化反応器に再循環させる。通常、少量のブリードを再循環ストリームから取って、ループから非反応性の不純物を排除する。蒸留物からの下部をさらに蒸留して、ポリアルキル化生成物およびその他の重質からモノアルキル化生成物を分離することができる。
アルキル化反応器からの流出液から分離したポリアルキル化生成物を、アルキル化反応器から分離されているトランスアルキル化反応器中で、追加の芳香族供給物と、適切なトランスアルキル化触媒上で反応させることができる。トランスアルキル化触媒は、上記に記載したように、ゼオライトベータ、ゼオライトＹ、モルデナイトの構造またはＭＷＷフレームワーク構造型材料を有する結晶性分子ふるいの１つまたは混合物を含むことができる。
【００５１】
相対活性
本発明において使用するための触媒組成物は、少なくとも８．６、例えば、８．６〜１２．０のＲＡ220、または少なくとも３．５、例えば、３．５〜６．０のＲＡ180と測定される相対活性を有し得、より低い反応圧力、例えば、約３１０２ｋＰａ以下の反応器の流出口の圧力、および３１０２ｋＰａ以下、例えば、２７５８ｋＰａ以下の、より低い、アルキル化剤、例えば、エチレンまたはプロピレンの供給物を供給する圧力における作動を可能にする。本明細書で使用する場合、相対活性は、ＲＡ220またはＲＡ180として測定し、S. Folger in Elements of Chemical Reactor Engineering, 2nd Edition, pages 406-407が記載している方法に類似する方法により決定する。断熱反応器を使用するこの方法では、エネルギー収支を使用して、温度上昇をエチレンの変換に関係付ける。既知の熱電対の位置、注入口の温度、圧力および変換を用いて、触媒の相対活性を、反応器の示差分析（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｒｅａｃｔｏｒ  ａｎａｌｙｓｉｓ）を使用して決定することができる。この解析のために、相対活性を、パーセント温度上昇を床の長さのパーセントで割ることによって計算する。手短に述べると、相対活性（ＲＡ）＝ΔＴ／Ｌであり、式中、ΔＴは、パーセント温度上昇であり、Ｌは、床の長さのパーセントである。断熱反応器への注入口の温度が１８０℃である場合、ＲＡの値は、ＲＡ180であり、断熱反応器への注入口の温度が２２０℃である場合、ＲＡの値は、ＲＡ220である。
【００５２】
このＲＡの決定を、多点熱電対を有する断熱性の３／４”の管状の反応器に、およそ２８グラムの特定の触媒を充填する以下の実験により例示する。触媒を、不活性なアルミナ床間に密に充填して、良好な流動分布をもたらす。エチレンおよびベンゼンを（１：１．５モルで）含む供給物を、１８０または２２０℃の注入口の温度に加熱し、反応を可能にする触媒床を通過させ、反応器から流出液として流出させる。およそ４０℃の断熱性の温度上昇を維持するために、流出液の一部を、供給物に戻して再循環させる。再循環対供給物の（質量）比を６対１に維持して、液相条件を維持する。床中の多点熱電対は、６つの熱電対からなり、これらを使用して、床内部の６つの点において温度を測定する。結果を、以下の表に記載する。触媒ＡおよびＢは、同じＭＷＷ構造の材料である。
【００５３】
表１
【表１】
2013527185.tif 000002
【実施例】
【００５４】
例１〜６
熱質量分析装置（ＴＧＡ）は、物質の質量変化を測定することができる計測器である。ＴＧＡを、１つには、ガス相からの化合物の吸着において使用して、そのような化合物の親和性を決定する。下記の例１〜８は、コリジンの吸着から決定した、多様な材料の能力を示す。コリジンは、かさ高いアミン（すなわち、１，３，５−トリメチルピリジン）であり、また、吸着についての良好なプローブ分子でもある。表２は、コリジンを使用してＴＧＡにより測定した、種々の見込みのある処理用組成物の毒処理能力を示す。
【００５５】
表２
【表２】
2013527185.tif 000003
理解し得るであろうが、表２は、コリジンを使用した場合、ＭＷＷトポロジーを有する処理用組成物についての毒処理能力が、非ＭＷＷトポロジーを有する処理用組成物についての毒処理能力よりもはるかに低いことを示している。さらに、７５質量％未満の結合剤および２５質量％超のゼオライトを有する処理用組成物も、高いコリジン能力にとって重要である。
【００５６】
例７および８
例７および８では、ＭＷＷおよびゼオライトベータの処理用組成物の、Ｎ−ホルミルモルホリン（ＮＦＭ）不純物を吸収する能力を決定した。２つのアルキル化反応器を直列に置き、ＮＦＭ不純物含有ベンゼン供給物を、第１のアルキル化触媒を有する第１のアルキル化反応器（Ｒｘ１）に供給した。反応１（Ｒｘ１）の流出液を、第２のアルキル化触媒を有する第２のアルキル化反応器（Ｒｘ２）への供給物とした。Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ、別個のエチレン注入点を有し、この配置は、多段階直列接続型アルキル化反応器の最初の２段階のようなものである。これらの実験については、Ｒｘ１は、反応性の防御床であり、アルキル化反応器中の第１の反応帯域であった。Ｒｘ２の活性解除を使用して、いつＲｘ１がその最大の毒処理能力を達成してしまい、触媒毒がＲｘ１によりもはや完全には留保されなくなるかを示した。ＮＦＭを、ベンゼン供給物の質量に対して、０．３質量ｗｐｐｍの濃度で供給した。
例７〜８におけるＮＦＭ吸収能力は、ストリーム上の時間およびＲｘ２において活性解除が観察される時間から計算した。
【００５７】
表３
【表３】
2013527185.tif 000004
【００５８】
理解し得るであろうが、表３は、処理用組成物としてのゼオライトベータについてのＮＦＭ吸収能力は、ＭＷＷ材料を含む処理用組成物よりも優れていることを示している。
例１〜８は、多くの材料が吸着剤として使用するのに適していることを示している。例１〜８は、高い表面積／体積の比の材料（例えば、粉末）を用いれば、毒を除去するための非常に高い能力を達成することができることを示していると考えられる。しかし、そのような材料を、反応器内に充填するためには、構造化された粒子に製剤化しなければならない。
【００５９】
アルキル化機構の改善に関与する本発明の非限定的な例を、以下の実験を参照して記載する。これらの実験では、２つの別個の床、すなわち、処理帯域およびアルキル化反応帯域を直列に置く。特定の処理用組成物を含有する第１の床（処理帯域）を、窒素化合物（触媒毒）を含有するベンゼンの処理のために使用して、化学的にアルキル化反応を行うことが可能である下流のアルキル化反応帯域を保護する。ベンゼンを、エチレンと併せて処理帯域に供給する。次いで、処理帯域からの流出液を、エチレンと混合し、アルキル化触媒を含有するアルキル化反応帯域に供給する。安定にアルキル化が作動する日数（運転の長さ）は、アルキル化反応帯域において活性解除が生じるのを最初に観察する時期から決定される。したがって、アルキル化反応帯域における触媒の活性解除は、（一定の流動条件において）処理用組成物の運転の長さおよびその見かけの能力と相関する。処理用組成物がもはや毒を留保しなくなったら（スリッページ（ｓｌｉｐｐａｇｅ））、処理用組成物の再生または交換のいずれかが必要となる。
【００６０】
下記の例９は、本明細書において使用しようとする材料に必要な表面積／表面体積の比を含む処理用組成物の有効性を実証する。処理帯域における処理用組成物の毒処理能力を、ストリーム上の時間、および触媒の活性解除が、アルキル化反応帯域において観察される時間から計算する。表面積／表面体積の比は、Ｗｉｌｓｏｎｖｉｌｌｅ、ＯｒｅｇｏｎのＣａｓｃａｄｅ  Ｄａｔａ  Ｓｙｓｔｅｍｓから得られるＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＬＩＡＳ）を使用する、粒子寸法および粒子曲率を測定するための光学的プロセスを使用することによって決定した。
【００６１】
例９
ゼオライトベータを含む処理用組成物の１６グラムの分量を、７０〜１００ｉｎ-1（２８〜３９ｃｍ-1）の表面積／表面体積の比を有する１／１６インチ（０．１６ｃｍ）の円柱状粒子として製剤化し、処理帯域中に置き、（触媒組成物として）材料の２８グラムの分量を、ＭＣＭ−４９を含む１／２０インチ（０．１３ｃｍ）の四葉形粒子として製剤化し、アルキル化反応帯域中に置いた。Ｎ−ホルミルモルホリンの形態をとるＮ、０．３ｗｐｐｍを含むベンゼン、および非常に少量のエチレンブリードを、処理帯域に、周囲圧力、２１時間-1のＷＨＳＶ、および１８０℃（液相）で供給した（ベンゼン／エチレンのモル比は１００：１以上であった（エチレンを本質的に含有しなかった））。次いで、処理帯域からの流出液を、エチレンと混合し、１８０℃の温度に維持した反応帯域に供給した。混合物は、液相中にあり、ベンゼン／エチレンのモル比は、およそ１８：１であり、ＷＨＳＶは、エチレンに対しておよそ０．７７時間-1であった。反応帯域中の触媒組成物が活性解除を示し始めたのは、第１４．５日になってからであった。したがって、その点までの、処理帯域中の処理用組成物の毒処理能力は、およそ２２００ｗｐｐｍのＮであると計算された。次いで、アセトニトリルの形態をとるＮ、０．３ｗｐｐｍを、処理帯域に、周囲圧力、２１時間-1のベンゼンに対するＷＨＳＶ、および１８０℃（液相）で供給した。反応帯域中の触媒の活性解除は、その後の８〜９．５日間生じなかった。したがって、処理帯域中の処理用組成物の毒処理能力は、追加して、およそ１４００ｗｐｐｍのＮであり、計３６００ｗｐｐｍのＮであると計算された。
【００６２】
本明細書に引用する特許、特許出願、試験手順、優先権の文書、論文、刊行物、マニュアルおよびその他の文書は全て、そのような開示が、本発明と一貫性を示し、そのような組込みを認めるいずれの管轄区域とも一貫性を示す限りにおいて、参照により完全に組み込まれている。
【００６３】
数値の下限および数値の上限を本明細書に列挙する場合、任意の下限から任意の上限までの範囲を企図する。
【００６４】
本発明の例示的な実施形態を入念に記載してきたが、種々のその他の改変形態が当業者には明らかであり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それらを当業者であれば容易に作製することができることを理解されたい。したがって、本明細書に添付する特許請求の範囲を、本明細書に記載する例および説明に制限する意図はなく、それどころか、特許請求の範囲は、本発明が関係する当業者がそれらの均等物として扱うであろう特徴の全てを含めて、本発明中に存在する特許性のある新規性の特徴の全てを包含すると解釈されるものとする。
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月16日(2012.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
顕著な商業的な成功を達成している別のプロセスが、ベンゼンおよびエチレンからエチルベンゼンを生成するための液相アルキル化であり、この成功は、このプロセスが、気相の対応物よりも低い温度で作動し、したがって、より低い収率の副産物が生じる傾向があることによる。例えば、米国特許第４，８９１，４５８号（Ｉｎｎｅｓ）は、ゼオライトベータを用いるエチルベンゼンの液相における合成を記載しており、一方、米国特許第５，３３４，７９５号（Ｃｈｕ）は、エチルベンゼンの液相における合成の際のＭＣＭ−２２の使用を記載しており、米国特許第７，６４９，１２２号（Ｃｌａｒｋ）は、エチルベンゼンの液相における合成の際の、維持された水分含有量の存在下におけるＭＣＭ−２２の使用を記載している。米国特許第４，４５９，４２６号（Ｉｎｗｏｏｄ）は、蒸気安定化ゼオライトＹを用いるアルキルベンゼンの液相における合成を記載している。米国特許公開第２００９／０２３４１６９号（Ｐｅｌａｔｉ）は、希土類金属イオンの包含により改変された第１の触媒を含有する少なくとも１つの触媒床上の、液相における芳香族のアルキル化を記載している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
アルキル芳香族化合物、例えば、エチルベンゼンおよびクメンを生成するための現存するアルキル化プロセスは、本質的に、ポリアルキル化種も、所望のモノアルキル化生成物も生成する。したがって、通常、ポリアルキル化種をアルキル化反応器に再循環させることによってか、またはより頻繁には、ポリアルキル化種を別個のトランスアルキル化反応器に供給することによって、ポリアルキル化種を、追加の芳香族供給物、例えば、ベンゼンを用いてトランスアルキル化して、追加のモノアルキル化生成物、例えば、エチルベンゼンまたはクメンを生成する。エチレンまたはプロピレンを用いる芳香族種のアルキル化、例として、ベンゼンのアルキル化、ならびにポリアルキル化種、例として、ポリエチルベンゼンおよびポリイソプロピルベンゼンのトランスアルキル化において使用されている触媒の例が、米国特許第５，５５７，０２４号（Ｃｈｅｎｇ）に列挙されており、それらとして、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−２２、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、ゼオライトベータ、酸脱アルミニウムモルデナイトおよびＴＥＡ−モルデナイトが挙げられる。また、ＴＥＡ−モルデナイトの小型の結晶（＜０．５μ）形態上のトランスアルキル化も、米国特許第６，９８４，７６４号（Ｒｏｔｈ）に開示されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
プロセスの一実施形態は、（ａ）前記触媒毒を有する、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームを、処理用組成物と、アルキル化反応帯域から分離されている、好ましくは、そこから上流の処理帯域中において、処理条件下で接触させて、前記触媒毒の少なくとも一部を除去し、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成するステップであって、前記処理用組成物が、３０ｉｎ-1（１２ｃｍ-1）超の表面積／表面体積の比を有し、前記処理条件が、約３０℃（周囲）〜約３００℃の温度および約１０１ｋＰａ（周囲）〜約４６０１ｋＰａの圧力を含むステップと、（ｂ）前記流出ストリーム中の前記処理されたアルキル化可能な芳香族化合物およびアルキル化剤ストリームを、触媒組成物と、前記処理帯域から分離されている、好ましくは、そこから下流の前記アルキル化反応帯域において、少なくとも部分的に液相の触媒変換条件下で接触させて、アルキル化芳香族化合物を含むアルキル化流出ストリームを形成するステップであって、前記触媒組成物が、ＦＡＵ、ＢＥＡ、ＭＯＲ、ＭＷＷおよびそれらの混合物からなる群から選択されるフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料を含み、前記少なくとも部分的に液相の触媒変換条件が、約１００℃〜約３００℃の温度、約６８９ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力、約０．０１：１〜約２５：１の処理されたアルキル化可能な芳香族化合物対アルキル化剤のモル比、および約０．５〜約５００時間-1のアルキル化剤に対する供給物の毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）を含むステップとを含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
作動の際には、前記触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族ストリームを、処理帯域に供給する。この未処理のアルキル化可能な芳香族化合物の混合物を処理用組成物と、アルキル化反応帯域から分離されている処理帯域において、処理条件下で接触させて、前記触媒毒の少なくとも一部を除去して、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成し、前記処理用組成物が、３０ｉｎ-1（１２ｃｍ-1）超の表面積／表面体積の比を有し、前記処理条件が、約３０℃〜約３００℃の温度および約１０１ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力を含む。処理帯域では、少なくとも１つの触媒毒が、処理用組成物により吸収され、それに強力に結合し、触媒毒が、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームから、少なくとも部分的に除去されるに至る。
処理帯域中の処理用組成物を適切に選択すると、そのような処理用組成物の高い表面積／体積の比と組み合わさって、触媒毒の除去の改善がもたらされる。さらに、そのような触媒毒の除去を、場合により、処理帯域にアルキル化剤を断続的に供給して、アルキル化剤とアルキル化可能な芳香族化合物との間の発熱反応により生じる温度上昇を発生させることともさらに組み合わせる。この温度上昇が、処理用組成物の相対活性の指標となる。温度上昇は経時的に減少して、処理用組成物の老化を示す。温度上昇が最低レベルまで低下した場合、これが、処理用組成物がその有用な寿命の終点に達しており、処理用組成物を交換すべきであることの指標となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
前記触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族ストリームを、（アルキル化剤ストリームの非存在下で）処理帯域に供給する。この少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理用組成物と、アルキル化反応帯域から分離されている処理帯域において、処理条件下で接触させて、前記触媒毒の少なくとも一部を除去し、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成し、前記処理用組成物が、３０ｉｎ-1（１２ｃｍ-1）超の表面積／表面体積の比を有する多孔性の結晶性ゼオライトを含み、前記処理条件が、約３０℃〜約３００℃の温度および約１０１ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力を含む。処理帯域では、少なくとも１つの触媒毒が、処理用組成物により吸収され、それに強力に結合し、触媒毒が、少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームから、少なくとも部分的に除去されるに至る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
本発明の例示的な実施形態を入念に記載してきたが、種々のその他の改変形態が当業者には明らかであり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それらを当業者であれば容易に作製することができることを理解されたい。したがって、本明細書に添付する特許請求の範囲を、本明細書に記載する例および説明に制限する意図はなく、それどころか、特許請求の範囲は、本発明が関係する当業者がそれらの均等物として扱うであろう特徴の全てを含めて、本発明中に存在する特許性のある新規性の特徴の全てを包含すると解釈されるものとする。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
１  触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームおよびアルキル化剤ストリームから、アルキル化芳香族化合物ストリームを生成するためのプロセスであって、触媒毒を低下させるために、前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理し、
（ａ）前記触媒毒を有する前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理用組成物と、アルキル化反応帯域から分離されている処理帯域において、処理条件下で接触させて、前記触媒毒の少なくとも一部を除去し、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成するステップであって、前記処理用組成物が、３０ｉｎ-1（７６ｃｍ-1）超の表面積／表面体積の比を有し、前記処理条件が、約３０℃〜約３００℃の温度を含むステップと、
（ｂ）前記流出ストリーム中の前記処理されたアルキル化可能な芳香族化合物およびアルキル化剤ストリームを触媒組成物と、前記処理帯域から分離されている前記アルキル化反応帯域において、少なくとも部分的に液相の触媒変換条件下で接触させて、追加のアルキル化芳香族化合物を含むアルキル化流出ストリームを形成するステップであって、前記触媒組成物が、ＦＡＵ、ＢＥＡ、ＭＯＲ、ＭＷＷおよびそれらの混合物からなる群から選択されるフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料を含み、前記少なくとも部分的に液相の触媒変換条件が、約１００℃〜約３００℃の温度、約６８９ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力、約０．０１：１〜約２５：１の処理されたアルキル化可能な芳香族化合物対アルキル化剤のモル比、および約０．５〜約５００時間-1のアルキル化剤に対する供給物の毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）を含むステップと
を含むプロセス。
２  ステップ（ａ）が、アルキル化剤ストリームを前記アルキル化可能な芳香族化合物と併せて前記処理帯域に断続的に供給して、前記処理条件下における前記処理用組成物の存在下で、前記アルキル化剤と前記アルキル化可能な芳香族化合物との間の発熱反応により引き起こされる温度の増加をもたらすことをさらに含み、それにより、前記温度上昇が、前記処理用組成物の老化を示す、上記１に記載のプロセス。
３  前記触媒毒が、以下の元素、すなわち、窒素、ハロゲン、酸素、硫黄、ヒ素、セレニウム、テルル、リン、および１族から１２族までの金属のうちの少なくとも１つを含む、上記１に記載のプロセス。
４  前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリーム中の前記触媒毒の少なくとも１０質量％が、前記接触のステップ（ａ）において除去される、上記３に記載のプロセス。
５  前記処理用組成物が、多孔性の結晶性材料を含む、上記１に記載のプロセス。
６  前記処理用組成物の前記多孔性の結晶性材料が、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびそれらの組合せからなる群から選択される分子ふるいである、上記５に記載のプロセス。
７  前記処理用組成物が、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプＸ、リンデタイプＡおよびそれらの組合せからなる群から選択される、上記１に記載のプロセス。
８  前記リンデタイプＸが１３Ｘであり、前記リンデタイプＡが４Ａまたは５Ａである、上記７に記載のプロセス。
９  前記多孔性の結晶性材料または前記処理用組成物が、結合剤をさらに含み、前記結合剤が、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、粘土およびそれらの混合物からなる群から選択される、上記５に記載のプロセス。
１０  前記ＦＡＵフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）またはそれらの混合物である、上記１に記載のプロセス。
１１  前記ＢＥＡフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、ゼオライトベータである、上記１に記載のプロセス。
１２  前記ＭＯＲフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイトまたはそれらの混合物である、上記１に記載のプロセス。
１３  前記ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、合成したままのまたは焼成した形態で、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値を含むＸ線回析パターンを有する、上記１に記載のプロセス。
１４  ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３またはそれらの混合物である、上記１に記載のプロセス。
１５  前記アルキル化可能な芳香族化合物が、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、コロネン、フェナントレンおよびそれらの混合物からなる群から選択される、上記１に記載のプロセス。
１６  前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記アルキル化剤がエチレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がエチルベンゼンである、上記１に記載のプロセス。
１７  前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記アルキル化剤がプロピレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がクメンである、上記１に記載のプロセス。
１８  前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記アルキル化剤がブテンであり、前記アルキル化芳香族化合物がｓｅｃ−ブチルベンゼンである、上記１に記載のプロセス。
１９  前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記アルキル化剤がエチレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がエチルベンゼンであり、前記少なくとも部分的に液相の変換条件が、約１００℃〜約２８０℃の温度、約３１０２ｋＰａ以下の圧力、約０．１〜約２０時間-1のエチレンに対する毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）、および約０．５：１〜約３０：１モルのアルキル化反応器中のベンゼン対エチレンの比を含む、上記１に記載のプロセス。
２０  前記処理用組成物が、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびそれらの混合物からなる群から選択される分子ふるいである、上記１９に記載のプロセス。
２１  前記処理用組成物が、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプＸ、リンデタイプＡおよびそれらの混合物からなる群から選択される、上記１９に記載のプロセス。
２２  前記ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値を含むＸ線回析パターンを有する、上記１９に記載のプロセス。
２３  ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３またはそれらの混合物である、上記２２に記載のプロセス。
２４  前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンを含み、前記アルキル化剤がプロピレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がクメンを含み、前記少なくとも部分的に液相の変換条件が、約２００℃未満の温度、約３１０２ｋＰａ以下の圧力、約０．１時間-1〜約２５０時間-1のプロピレンアルキル化剤に対する毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）、および約０．５：１〜約３０：１モルのアルキル化反応器中のベンゼン対プロピレンの比を含む、上記１に記載のプロセス。
２５  前記処理用組成物が、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびそれらの混合物からなる群から選択される分子ふるいである、上記２４に記載のプロセス。
２６  前記処理用組成物が、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプＸ、リンデタイプＡおよびそれらの混合物からなる群から選択される、上記２４に記載のプロセス。
２７  前記ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値を含むＸ線回析パターンを有する、上記２４に記載のプロセス。
２８  ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３またはそれらの混合物である、上記２６に記載のプロセス。
２９  接触のステップ（ａ）の前記処理条件が、約５〜７０時間-1の範囲である、前記アルキル化可能な芳香族化合物に対する処理の毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）を含む、上記１に記載のプロセス。
３０  前記処理用組成物が、１グラムの前記処理用組成物当たり、１００マイクロモル超のコリジンを吸収する、上記１に記載のプロセス。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒毒を有する少なくとも部分的に未処理のアルキル化可能な芳香族化合物ストリームおよびアルキル化剤ストリームから、アルキル化芳香族化合物ストリームを生成するためのプロセスであって、触媒毒を低下させるために、前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理し、
（ａ）前記触媒毒を有する前記アルキル化可能な芳香族化合物ストリームを処理用組成物と、アルキル化反応帯域から分離されている処理帯域において、処理条件下で接触させて、前記触媒毒の少なくとも一部を除去し、処理されたアルキル化可能な芳香族化合物および低下した量の触媒毒を含む処理された流出ストリームを形成するステップであって、前記処理用組成物が、３０ｉｎ-1（１２ｃｍ-1）超の表面積／表面体積の比を有し、前記処理条件が、約３０℃〜約３００℃の温度を含むステップと、
（ｂ）前記流出ストリーム中の前記処理されたアルキル化可能な芳香族化合物およびアルキル化剤ストリームを触媒組成物と、前記処理帯域から分離されている前記アルキル化反応帯域において、少なくとも部分的に液相の触媒変換条件下で接触させて、追加のアルキル化芳香族化合物を含むアルキル化流出ストリームを形成するステップであって、前記触媒組成物が、ＦＡＵ、ＢＥＡ、ＭＯＲ、ＭＷＷおよびそれらの混合物からなる群から選択されるフレームワーク構造型を有する多孔性の結晶性材料を含み、前記少なくとも部分的に液相の触媒変換条件が、約１００℃〜約３００℃の温度、約６８９ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力、約０．０１：１〜約２５：１の処理されたアルキル化可能な芳香族化合物対アルキル化剤のモル比、および約０．５〜約５００時間-1のアルキル化剤に対する供給物の毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）を含むステップと
を含み、
ステップ（ａ）が、アルキル化剤ストリームを前記処理帯域に断続的に、少なくとも１時間〜最高約２４時間の間隔を置いて供給し、次いで、１分〜１５日以上にわたり中断し、
前記処理条件下における前記処理用組成物の存在下で、前記アルキル化剤と前記アルキル化可能な芳香族化合物との間の発熱反応により引き起こされる温度の増加をもたらすことをさらに含み、それにより、前記温度上昇が、前記処理用組成物の老化を示す、プロセス。
【請求項２】
前記触媒毒が、以下の元素、すなわち、窒素、ハロゲン、酸素、硫黄、ヒ素、セレニウム、テルル、リン、および１族から１２族までの金属のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記処理用組成物が、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびそれらの組合せからなる群から選択される分子ふるいである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記処理用組成物が、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプＸ、リンデタイプＡおよびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、合成したままのまたは焼成した形態で、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値を含むＸ線回析パターンを有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３またはそれらの混合物である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記アルキル化剤がエチレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がエチルベンゼンであり、前記ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値を含むＸ線回析パターンを有し、前記少なくとも部分的に液相の変換条件が、約１００℃〜約２８０℃の温度、約３１０２ｋＰａ以下の圧力、約０．１〜約２０時間-1のエチレンに対する毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）、および約０．５：１〜約３０：１モルのアルキル化反応器中のベンゼン対エチレンの比を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記処理用組成物が、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプＸ、リンデタイプＡおよびそれらの混合物からなる群から選択される分子ふるいである、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記アルキル化可能な芳香族化合物がベンゼンを含み、前記アルキル化剤がプロピレンであり、前記アルキル化芳香族化合物がクメンを含み、前記ＭＷＷフレームワーク構造型を有する前記多孔性の結晶性材料が、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームの面間隔最大値を含むＸ線回析パターンを有し、前記少なくとも部分的に液相の変換条件が、約２００℃未満の温度、約３１０２ｋＰａ以下の圧力、約０．１時間-1〜約２５０時間-1のプロピレンアルキル化剤に対する毎時質量空間速度（ＷＨＳＶ）、および約０．５：１〜約３０：１モルのアルキル化反応器中のベンゼン対プロピレンの比を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記処理用組成物が、ゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ  Ｙ）、希土類Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０、粘土、樹脂、固体のリン酸、活性アルミナ、リンデタイプＸ、リンデタイプＡおよびそれらの混合物からなる群から選択される分子ふるいである、請求項９に記載のプロセス。
【国際調査報告】
2013527185.tif 000005
2013527185.tif 000006