アルキル化芳香族の製造
【解決手段】開示されているのは、第一および第二のアルキル化触媒の存在下にアルキル化可能芳香族、アルキル化剤ならびに微量の水および不純物を含む供給原料流を接触させることにより、かかるアルキル化触媒のサイクル長を改善するために該水および不純物が除かれる、アルキル化芳香族を製造する方法である。不純物の一部分および水は脱水ゾーンにおいて除かれる。いくつかの実施形態においては大孔径のモレキュラーシーブである第一のアルキル化触媒を有する第一のアルキル化ゾーンは、不純物、たとえば含窒素化学種およびその他の化学種の大部分を除きかつアルキル化可能芳香族化合物の比較的小部分をアルキル化する作用をする。いくつかの実施形態においては中孔径のモレキュラーシーブである第二のアルキル化触媒を有する第二のアルキル化ゾーンは、不純物の比較的小部分を除きかつアルキル化可能芳香族化合物の大部分をアルキル化する作用をする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示発明は、アルキル化剤、アルキル化可能芳香族ならびに微量の水および不純物を含む供給原料流からアルキル化芳香族化合物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルキル化芳香族化合物、たとえばクメン、エチルベンゼンおよびｓｅｃ−ブチルベンゼンは多くの場合、酸性モレキュラーシーブ触媒（たとえば、ゼオライト）の存在下にアルキル化可能芳香族（たとえば、ベンゼン）とアルキル化剤（たとえば、オレフィン、例としてエチレン、プロピレンおよびブチレン）とを液相アルキル化反応することによって製造される。液相芳香族アルキル化方法は多くの場合、初期の気相技術におけるよりも操業コストが低減され望ましくない副生成物（たとえば、キシレン）の生成が少なくなる結果をもたらす。
【０００３】
かかる液相芳香族アルキル化反応に使用することができる酸性モレキュラーシーブ触媒は、ゼオライトベータ、ゼオライトＹ、ゼオライトオメガ、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１２、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＭＣＭ−５８、ＭＣＭ−６８、ＵＺＭ−８、フォージャサイト、モルデナイト、多孔結晶性マグネシウムシリケートおよびタングステン酸塩修飾ジルコニア（たとえば、Ｚｒ(ＷＯ４)２）を含み、これらのすべては従来技術で知られている。
【０００４】
液相芳香族アルキル化反応の操業、とりわけ比較的低温度におけるその操業は、アルキル化可能芳香族またはアルキル化剤の供給原料流中の微量不純物（たとえば、「触媒毒」）に対する触媒の感受性が大きくなる結果をもたらした。かかる不純物はしばしば、触媒再生の必要度が頻繁になりそこまで至ると触媒の取替が必要になる触媒の究極寿命の低下をもたらした。触媒の取替は多くの場合、プロセスの停止、失われた生産および多大なコストを生じる。芳香族および／またはアルキル化剤の供給原料流を前処理して触媒毒を除くための様々な方法が開発された。これらの方法は蒸留、吸着および抽出を含む。
【０００５】
米国特許第６，３１３，３６２号（Ｇｒｅｅｎ）（特許文献１）は芳香族アルキル化方法を教示し、該方法では液相工程においてアルキル化反応生成物が大孔径のモレキュラーシーブ触媒、たとえばＭＣＭ−２２と接触されて、液相アルキル化反応の前に不純物が除かれる。除かれていると教示された不純物は、オレフィン、ジオレフィン、スチレン、含酸素有機化合物、含イオウ化合物、含窒素化合物およびオリゴマー化合物を含む。
【０００６】
米国特許第４，３５８，３６２号（Ｓｍｉｔｈ）（特許文献２）は、触媒に有害な不純物を含む供給原料流をゼオライト吸着剤と接触させることによって、ゼオライト触媒の触媒活性を高める方法を教示する。この開示技術は、１２超のＳｉ／Ａｌ比、１０〜１２員環および１〜１２の拘束指数（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｉｎｄｅｘ）を有する吸着剤、好ましくはＺＳＭ−１１を使用している。
【０００７】
米国特許第５，０３０，７８６号（Ｓｈａｍｓｈｏｕｍ）（特許文献３）は、反応器への供給原料中の水の濃度を低減することによって触媒寿命が増加する、エチルベンゼンを製造する方法を教示する。
【０００８】
米国特許第５，７４４，６８６号（Ｇａｊｄａ）（特許文献４）は、芳香族炭化水素流を約５．５オングストローム未満の平均孔径を有する選択的吸着剤と接触させることによって、該流から窒素化合物を除く方法を教示する。選択的吸着剤とは、孔閉鎖ゼオライト４Ａ、ゼオライト４Ａ、ゼオライト５Ａ、シリカライト、Ｆ−シリカライト、ＺＳＭ−５およびこれらの混合物から成る群から選択された非酸性モレキュラーシーブである。
【０００９】
アルキル化ベンゼンを調製する方法が米国特許第６，２９７，４１７号（Ｓａｍｓｏｎ）（特許文献５）に教示されている。該方法は、約１３０℃〜約３００℃の温度で前処理ゾーンにおいてベンゼン供給原料を固体酸、たとえば酸性クレイまたは酸性ゼオライトと接触させて、アルキル化およびトランスアルキル化触媒の寿命を改善することを含む。
【００１０】
米国特許第６，３５５，８５１号（Ｗｕ）（特許文献６）は、ゼオライトで触媒されたクメンの合成方法を教示し、該方法では、ベンゼン供給原料が「熱い」クレイ床に接触され、引き続いて該ベンゼン供給原料を蒸留して、オレフィン性有毒物から熱いクレイ処理の間に生成された高分子量物質からベンゼンが分離され、引き続いてこのベンゼン留出物が環境温度のクレイに接触される「冷たい」クレイ処理がされる。プロピレン供給原料は、アルミナと接触されて微量のナトリウム化合物および水分を除かれ、モレキュラーシーブと接触されて水を除かれ、そして２種類の変性アルミナと接触されて他の触媒毒を除かれることによって前処理される。前処理されたプロピレン供給原料およびベンゼン供給原料は次に、ゼオライト触媒の存在下に反応されて、触媒活性の急速な劣化を生じることなくクメンを生成する。
【００１１】
ＰＣＴ国際公開ＷＯ０２１４２４０（Ｖｅｎｋａｔ）（特許文献７）は、芳香族供給原料中の極性汚染物質を５．６オングストローム超の孔径を有するモレキュラーシーブと１３０℃未満の温度で接触させることによって除去する方法を教示する。
【００１２】
米国特許第６，８９４，２０１号（Ｓｃｈｍｉｄｔ）（特許文献８）は、アルキル化の前にアルキル化反応物質、たとえばベンゼンから窒素化合物を除く方法を教示し、該方法は、塩基性有機窒素化合物を吸着する慣用の吸着剤床および弱塩基性窒素化合物、たとえば亜硝酸塩を吸着する酸性モレキュラーシーブの熱い吸着剤床を使用する。同特許は、水が弱塩基性窒素化合物の吸着を促進すること、ならびに分留カラムからの高められた温度および適当な水濃度のアルキル化反応物質流を熱い吸着剤床に通すと有利であり得ることを教示する。
【００１３】
米国特許第７，１９９，２７５号（Ｓｍｉｔｈ）（特許文献９）は、部分的に脱水された炭化水素供給原料が少なくとも２の異なるモレキュラーシーブ物質、たとえば約５未満のＳｉ／Ａｌモル比を有する第一のモレキュラーシーブおよび約５超のＳｉ／Ａｌモル比を有する第二のモレキュラーシーブと接触される炭化水素の転化方法を教示する。また、同特許は、かかる原料が少なくとも約６オングストロームの孔を有する第一のモレキュラーシーブおよび約６オングストローム未満の孔を有する第二のモレキュラーシーブと接触される方法も教示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第６，３１３，３６２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，３５８，３６２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，０３０，７８６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，７４４，６８６号明細書
【特許文献５】米国特許第６，２９７，４１７号明細書
【特許文献６】米国特許第６，３５５，８５１号明細書
【特許文献７】ＷＯ０２１４２４０号パンフレット
【特許文献８】米国特許第６，８９４，２０１号明細書
【特許文献９】米国特許第７，１９９，２７５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
これらの先行文献は、アルキル化触媒との接触による供給原料流のアルキル化方法であって、該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、アルキル化剤ならびに微量の水および不純物を含み、該供給原料流がアルキル化されるのと同時に該水および不純物の一部分が除去されるアルキル化方法については何も教示していない。供給原料流中の水および不純物の存在は、アルキル化プロセスにおけるアルキル化触媒の触媒活性およびサイクル長に悪い影響を与える。
【００１６】
したがって、水および不純物によるかかるアルキル化触媒の活性およびサイクル長への悪い影響が軽減されるように、かかる供給原料流を第一のそして次にそれと異なる第二のアルキル化触媒と接触させて、水および不純物の一部分を除きかつアルキル化可能芳香族の一部分をアルキル化することによるアルキル化芳香族を製造するための改善された方法の必要が存在する。本開示発明はこの必要およびその他の必要を満たす。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本明細書は、アルキル化剤、アルキル化可能芳香族ならびに微量の水および不純物を含む供給原料流からアルキル化芳香族化合物を製造する方法を記載する。水および任意的に不純物の一部分は脱水ゾーンにおいて除かれる。反応ガード床では、脱水された流およびアルキル化剤は、第一のアルキル化触媒と、そして次に別の第二のアルキル化触媒と接触され、この流がアルキル化されるのと同時に、在り得る残留する不純物が除かれる。あるいは、非反応ガード床では、脱水された流は第一の触媒と接触され、そこで、在り得る残留不純物が除かれ、次にこの流がアルキル化触媒との接触によってアルキル化剤でアルキル化される。
【００１８】
第一のアルキル化ゾーン中の第一のアルキル化触媒は、いくつかの実施形態では大孔径のモレキュラーシーブである。第二のアルキル化ゾーン中の第二のアルキル化触媒は、いくつかの実施形態では中孔径のモレキュラーシーブまたはＭＣＭ−２２ファミリー物質である。
【００１９】
何らかの理論に拘束されるつもりはないが、脱水工程は水の濃度を低減し、任意的にアルキル化可能芳香族供給原料中の不純物のレベルを低減すると考えられる。不純物の一部分は水の一部分が除かれるのと同時に除かれる。このことは、第一のアルキル化工程が、アルキル化可能芳香族供給原料中に含まれている残留する不純物、たとえば含窒素化学種およびその他の化学種、の一部分、好ましくはその大部分を除き、かつアルキル化可能芳香族化合物の一部分をアルキル化することを可能にする。好ましくは、残留する不純物の少なくとも８０重量％、少なくとも７０重量％または少なくとも６０重量％が除かれる。第二のアルキル化工程が次なる順番として残留する不純物の一部分を除き、かつアルキル化可能芳香族化合物の大部分をアルキル化する作用をする。好ましくは、アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも８０重量％、少なくとも７０重量％または少なくとも６０重量％がアルキル化剤でアルキル化される。
【００２０】
製造されたアルキル化芳香族化合物は主にモノアルキル化芳香族化合物を含み、それとともに、アルキル化反応ゾーンにおいて付随的に製造された微量のポリアルキル化芳香族化合物も含む。ポリアルキル化芳香族化合物は、次にトランスアルキル化工程において別個のトランスアルキル化触媒の存在下に追加のアルキル化可能芳香族化合物と接触することによって追加のモノアルキル化芳香族化合物に転化されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
図１〜８はそれぞれ、本開示発明の実施形態に従ってアルキル化芳香族化合物を製造する方法のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
定義
本明細書で使用される「アルキル化可能芳香族化合物」の語は、アルキル基を受け取ることができる芳香族化合物を意味する。アルキル化可能芳香族化合物の１の非限定的な例はベンゼンである。
【００２３】
本明細書で使用される「アルキル化剤」の語は、アルキル化可能芳香族化合物にアルキル基を供与することができる化合物を意味する。アルキル化剤の非限定的な例はエチレン、プロピレンおよびブチレンである。もう一つの非限定的な例は、アルキル化可能芳香族化合物にアルキル基を供与する能力のある任意のポリアルキル化芳香族化合物である。
【００２４】
本開示発明に有用であるアルキル化可能芳香族化合物に関連して本明細書で使用される「芳香族」の語は、芳香族の技術分野で認識されている範囲に従って理解されるべきであり、置換および非置換の単核および多核化合物を包含する。ヘテロ原子（たとえば、ＮまたはＳ）を有し芳香族特性を示す化合物も、これらの化合物が、選択された反応条件下で以下に定義されるような触媒毒として作用しない限り、有用である。
【００２５】
本明細書で使用される「少なくとも部分的に液相」の語句は、所与の温度、圧力および組成において少なくとも１重量％の液相、任意的に少なくとも５重量％の液相を有する混合物を意味する。
【００２６】
本明細書で使用される「触媒毒」の語は、モレキュラーシーブまたはゼオライトのサイクル長を短くする作用をする、本明細書で定義される不純物を意味する。
【００２７】
本明細書で使用される「サイクル長」の語は、再生と再生との間の全通油時間または未使用触媒の充填と再生との間の通油時間を意味する。未使用触媒または再生触媒が通油下に置かれた後、該触媒はコークの堆積または毒物によって不活性化され得る。触媒が不活性化されると、反応ゾーンは、同じ生産性または触媒活性を維持するために、より高い温度で操業されなければならない。典型的には反応器の金属学的知見によって決定されるまたは経済的因子が正当化する限界温度に反応ゾーン温度が達すると、触媒は再生されなければならない。
【００２８】
本明細書で使用される「骨格タイプ」の語は、Ch. Baerlocher, W.M. MeierおよびD.H. Olsen著、「ゼオライト骨格タイプ総覧（Atlas of Zeolite Framework Types）」、第５版、Elsevier社刊、２００１年に記載された意味を有する。
【００２９】
本明細書で使用される周期表元素族の番号付けは、国際純正応用化学連合によって２００７年６月２２日に公表された元素の周期表に記載された意味を有する。
【００３０】
本明細書で使用される「不純物」の語は、以下のものに限定されることなく、以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む。
【００３１】
本開示で使用される不純物含有量は、反応ゾーンにおけるアルキル化可能芳香族化合物とアルキル化剤とを合わせた総重量を基準とした不純物のｗｐｐｍを意味する。
【００３２】
本明細書で使用される「ＭＣＭ−２２ファミリー物質」（または「ＭＣＭ−２２ファミリーの物質」または「ＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブ」）の語は、以下を含む。
（ｉ）共通の一次結晶構成単位である「ＭＷＷ骨格トポロジーを有する単位格子」から作られたモレキュラーシーブ。単位格子とは三次元空間内に配列された原子の空間配置であり、Ch. Baerlocher, W.M. MeierおよびD.H. Olsen著、「ゼオライト骨格タイプ総覧（Atlas of Zeolite Framework Types）」、第５版、Elsevier社刊、２００１年に記載された結晶を記述する。
（ｉｉ）共通の二次構成単位である「上記のＭＷＷ骨格タイプ単位格子の二次元配列」から作られたモレキュラーシーブであり、「１単位格子厚さ、好ましくは１のｃ軸単位格子厚さの単層」を形成する。
（ｉｉｉ）共通の二次構成単位である「１または１超の単位格子厚さの層」から作られたモレキュラーシーブであり、該１超の単位格子厚さの層は、ＭＷＷ骨格トポロジーを有する１単位格子厚さの単位格子の少なくとも２の単層を積層、充填または結合することによって作られる。かかる二次構成単位の積層は規則的な様式、不規則な様式、ランダムな様式およびこれらの任意の組み合わせであることができる。または
（ｉｖ）ＭＷＷ骨格トポロジーを有する単位格子の任意の規則的もしくはランダムな二次元または三次元の組み合わせによって作られたモレキュラーシーブ。
【００３３】
ＭＣＭ−２２ファミリー物質は、格子面間隔ｄのピークを（焼成後あるいは合成されたままの状態で）１２．４±０．２５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンを有することによって特性付けられる。ＭＣＭ−２２ファミリー物質はまた、格子面間隔ｄのピークを（焼成後あるいは合成されたままの状態で）１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンを有することによって特性付けられることもできる。モレキュラーシーブを特性付けるのに使用されるＸ線回折データは、銅のＫ−アルファ二重線を入射放射線として使用する標準方法ならびにシンチレーションカウンターおよび付帯するコンピューターを収集システムとして備えた回折計によって得られる。
【００３４】
「モノアルキル化芳香族化合物」の語は、１のアルキル置換基のみを有する芳香族化合物を意味する。モノアルキル化芳香族化合物の非限定的な例はエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン（クメン）およびｓｅｃ−ブチルベンゼンである。
【００３５】
本明細書で使用される「通油下」の語は、触媒がアルキル化またはトランスアルキル化条件下に置かれていることと理解されるべきである。アルキル化またはトランスアルキル化条件は、温度、圧力、１または複数のアルキル化可能芳香族化合物、１または複数のアルキル化剤およびＷＨＳＶを含み、これらは（供給原料中の全部の１または複数のアルキル化可能芳香族化合物基準で）少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも１０重量％の１または複数のアルキル化可能芳香族化合物を１または複数のモノアルキル化芳香族化合物に転化するのに適している。
【００３６】
本明細書で使用される「触媒毒容量」の語は、Thermogravimetric Analyzer（型式Q５０００、米国、デラウェア州、Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）上で２００℃、６０分間、窒素流下に乾燥された触媒サンプル１グラム当たりに吸収されるコリジン（触媒毒）のミリモル数を意味する。乾燥後、コリジン触媒毒は、コリジン分圧３トールで６０分間、該触媒サンプル上に散布される。触媒毒容量は以下の式から計算される：
（コリジン散布後の触媒サンプル重量−乾燥後触媒サンプル重量）×１０６÷（コリジンの分子量×乾燥後触媒サンプル重量）。
触媒サンプル重量および乾燥後触媒サンプル重量がグラム単位で測定されるときは、コリジンの分子量は１２１．２グラム／ミリモルである。
【００３７】
本明細書で使用される「ポリアルキル化芳香族化合物」の語は、１より多いアルキル置換基を有する芳香族化合物を意味する。ポリアルキル化芳香族化合物の非限定的な例はポリアルキル化ベンゼン、たとえばジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジイソプロピルベンゼンおよびトリイソプロピルベンゼンである。
【００３８】
本明細書で使用される「ｗｐｐｂ」の語は、１０億分の重量部と定義される。
【００３９】
本明細書で使用される「ｗｐｐｍ」の語は、１００万分の重量部と定義される。
供給原料および生成物
【００４０】
本開示発明に使用することができる適当な非置換芳香族化合物は、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。
【００４１】
本開示発明に使用することができる置換芳香族化合物は、芳香核に直接結合された少なくとも１の水素原子を有しなければならない。芳香環は１以上のアルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、アリールオキシ、シクロアルキル、ハロゲン基および／またはアルキル化反応を妨げない他の基によって置換されることができる。一般に、芳香族化合物上に置換基として存在することができるアルキル基は１〜約２２の炭素原子、普通には約１〜８の炭素原子、最も普通には約１〜４の炭素原子を含む。
【００４２】
本開示発明に使用することができる適当な置換芳香族化合物は、以下のものに限定されることなく、トルエン、キシレン、イソプロピルベンゼン、ノルマルプロピルベンゼン、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、シメン、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を含む。
【００４３】
高分子量アルキル芳香族炭化水素も出発物質として使用することができ、芳香族炭化水素をオレフィンオリゴマーでアルキル化することによって製造されるような芳香族炭化水素を含む。かかる生成物は当該技術分野においてしばしばアルキレートと呼ばれ、以下のものに限定されることなく、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。非常に多くの場合アルキレートは、芳香核に結合したアルキル基の大きさが約Ｃ６〜約Ｃ１６の間で様々である高沸点留分として得られる。
【００４４】
実質的な量のベンゼン、トルエンおよび／またはキシレンを含み得るリフォーメート流は、本開示発明の方法のためのアルキル化可能芳香族供給原料としてとりわけ適しているといえる。本開示発明の方法はポリマー級エチレンおよび希釈エチレンからのエチルベンゼンの製造を特に指向しているけれども、この方法は他のＣ７〜Ｃ２０アルキル芳香族化合物、たとえばクメンさらに同じくＣ６＋アルキル芳香族、たとえばＣ８〜Ｃ１６の直鎖および近直鎖アルキルベンゼンの製造に同じように適用可能である。
【００４５】
本開示発明に使用することができる適当な１もしくは複数のアルキル化剤は、１もしくは複数のアルケン化合物、１もしくは複数のアルコール化合物および／または１もしくは複数のアルキルベンゼンならびにこれらの混合物を含む。本開示発明の方法に有用であり得る他の適当なアルキル化剤は一般に、以下のものに限定されることなく、アルキル化可能芳香族化合物と反応する能力のあるアルキル化に利用可能な１以上の脂肪族基を有する任意の脂肪族または芳香族有機化合物を含む。好適なアルキル化剤の例は、Ｃ２〜Ｃ１６オレフィン、たとえばＣ２〜Ｃ５オレフィン、例としてエチレン、プロピレン、ブテンおよびペンテン；Ｃ１〜Ｃ１２アルカノール（モノアルコール、ジアルコール、トリアルコール等を含む。）、好ましくはＣ１〜Ｃ５アルカノール、たとえばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールおよびペンタノール；Ｃ２〜Ｃ２０エーテル、たとえばＣ２〜Ｃ５エーテル、例としてジメチルエーテルおよびジエチルエーテル；アルデヒド、たとえばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒドおよびｎ−バレルアルデヒド；ハロゲン化アルキル、たとえば塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化ブチルおよび塩化ペンチル；１または複数のポリアルキル化芳香族化合物、たとえばビ−アルキル化ベンゼン（たとえば、１または複数のビ−エチルベンゼンまたはビ−イソプロピルベンゼン）および１または複数のトリアルキル化ベンゼン（たとえば、トリ−エチルベンゼンまたはトリ−イソプロピルベンゼン）等である。かくして、アルキル化剤は好ましくはＣ２〜Ｃ５オレフィン、Ｃ１〜Ｃ５アルカノール、１または複数のビ−エチルベンゼン、１または複数のビ−イソプロピルベンゼン、１または複数のトリ−エチルベンゼンおよび１または複数のトリ−イソプロピルベンゼンから成る群から選択されることができる。
不純物
【００４６】
本開示発明では、アルキル化可能芳香族化合物を含む供給原料流は不純物を含むことがある。任意的に、第一のアルキル化剤流および／または第二のアルキル化剤流も不純物を含むことがある。不純物は以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも1を有する化合物を含む。かかる不純物の例はコリジンおよびＮ−ホルミルモルホリンを含む。本開示発明の目的のためには、「不純物」の語は水、すなわちＨ２Ｏを含まない。
【００４７】
いくつかの実施形態では、当該供給原料流（または第一および／もしくは第二のアルキル化剤流）中の当該不純物の量は、当該供給原料流の重量基準で２０ｗｐｐｍ未満、１５ｗｐｐｍ未満、１０ｗｐｐｍ未満、５ｗｐｐｍ未満または１ｗｐｐｍ未満である。
水含有量
【００４８】
１以上の実施形態では、供給原料流は水を含むことがある。任意的に、第一のアルキル化剤流および／または第二のアルキル化剤流も水を含むことがある。供給原料流または1もしくは複数のアルキル化剤流は、たとえば１以上の脱水ゾーンにおいて蒸留、吸着、蒸発、抽出または減圧フラッシングによって脱水されることができる。脱水ゾーンは蒸留カラム、ベンゼンカラムまたはフラッシングカラム、軽質分カラムまたは抽出塔、吸収塔またはフラッシュ槽であることができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、供給原料流は、該供給原料の温度および圧力条件にある水で飽和されている。他の実施形態では、当該供給原料流中の水の量は、当該供給原料流の重量基準で少なくとも５００ｗｐｐｍ、少なくとも４００ｗｐｐｍ、少なくとも３００ｗｐｐｍまたは少なくとも２００ｗｐｐｍである。
【００５０】
不純物または水のレベルは、慣用の手法、たとえばＧＣ、ＧＣ／ＭＳまたは当業者に知られた他の適当な手法によって測定されることができる。
反応条件
【００５１】
本開示発明の方法は、
（１）適当な脱水条件下に操業されて、水の少なくとも一部分および任意的に不純物の一部分を除く、脱水ゾーン、
（２）第一のアルキル化触媒を有する第一のアルキル化反応ゾーンであって、該第一のアルキル化ゾーンが適当な第一の反応条件下に操業されて、残留する不純物の大部分を除き、かつアルキル化可能芳香族化合物の一部分をアルキル化する、第一のアルキル化反応ゾーン、および
（３）第一のアルキル化触媒と異なる第二のアルキル化触媒を有する第二のアルキル化反応ゾーンであって、該第二のアルキル化ゾーンが適当な第二の反応条件下に操業されて、残留する不純物の一部分を除き、そしてアルキル化可能芳香族化合物の大部分をアルキル化して、追加量のモノアルキル化芳香族化合物を製造する、第二のアルキル化反応ゾーン
を含む。
【００５２】
脱水ゾーンでは、適当な脱水条件は、芳香族流から水および不純物を分離するための従来技術で知られた慣用の脱水条件である。
【００５３】
第一のアルキル化反応ゾーンおよび／または第二のアルキル化反応ゾーンにおいて、アルキル化可能芳香族化合物およびアルキル化剤が少なくとも部分的に液相の条件下に接触されるときに、好適な第一および第二の条件は、それぞれ、１００〜２８５℃の温度、好ましくは１５０〜２６０℃の温度、６８９〜４６０１ｋＰａ−ａの圧力、好ましくは１５００〜３０００ｋＰａ−ａの圧力、および反応器全体についてのアルキル化剤およびアルキル化可能芳香族化合物の合計基準で１０〜１００ｈｒ−１、好ましくは２０〜５０ｈｒ−１のＷＨＳＶを含む。アルキル化可能芳香族化合物とアルキル化剤と（たとえば、それぞれベンゼンとエチレンと）の全モル比は１：１〜１０：１、２：１〜８：１、３：１〜７：１または１．５：１〜４．５：１の範囲にある。
【００５４】
いくつかの実施形態では、第一のアルキル化反応ゾーンは反応ガード床として操業されることができ、そこで供給原料流中の不純物の少なくとも一部分が除かれる。この実施形態では、アルキル化可能芳香族化合物とアルキル化剤と（たとえば、それぞれベンゼンとエチレンと）の全モル比はアルキル化の操業単独におけるよりもはるかに高く、１０：１〜２００：１、または１５：１〜１５０：１、または２０：１〜１００：１、または２５：１〜５０：１の範囲にある。
【００５５】
他の実施形態では、第一のアルキル化反応ゾーンは、非反応ガード床として操業される第一の反応ゾーンであり、そこで供給原料流中の不純物の少なくとも一部分が除かれる。この実施形態では、アルキル化可能芳香族化合物のみが第一の反応ゾーンに供給される。
【００５６】
いくつかの実施形態では、本開示発明の方法は処理物質を有する処理ゾーンを含み、該処理ゾーンは不純物の一部分を除くのに適した処理条件下に操業される。処理ゾーンは脱水ゾーンの上流にあっても下流にあってもよい。処理ゾーンは第一および第二のアルキル化ゾーンの上流にある。
【００５７】
処理物質が不純物の一部分を除くのに使用されるときは、好適な処理条件は、約３０〜２００℃、好ましくは約６０〜１５０℃の温度、約０．１ｈｒ−１〜約２００ｈｒ−１、好ましくは約０．５ｈｒ−１〜約１００ｈｒ−１、より好ましくは約１．０ｈｒ−１〜約５０ｈｒ−１の重量時空間速度（ＷＨＳＶ）およびおよそ環境気圧〜３０００ｋＰａ−ａの圧力を含む。
【００５８】
いくつかの実施形態では、開示される本発明の方法は、適当なトランスアルキル化条件下に操業されるトランスアルキル化ゾーンを含み、ポリアルキル化芳香族化合物とアルキル化可能芳香族化合物とから追加量のモノアルキル化芳香族化合物を製造する。
【００５９】
トランスアルキル化ゾーンにおいて、ポリアルキル化芳香族化合物（たとえば、１もしくは複数のポリエチルベンゼンまたは１もしくは複数のポリイソプロピルベンゼン）がアルキル化可能芳香族化合物と少なくとも部分的に液相の条件下に接触されるとき、好適なトランスアルキル化条件は、約１００〜約３００℃の温度、６９６〜４１３７ｋＰａ−ａ（１０１〜６００ｐｓｉａ）の圧力、アルキレーション反応ゾーンへの１または複数のポリアルキル化芳香族化合物供給原料の重量基準で約０．５ｈｒ−１〜約１００ｈｒ−１のＷＨＳＶ、およびベンゼンと１または複数のポリアルキル化芳香族化合物との１：１〜３０：１、好ましくは１：１〜１０：１、より好ましくは１：１〜５：１のモル比を含むことができる。
触媒
【００６０】
本開示発明の方法は、（１）第一のアルキル化触媒および（２）第一のアルキル化触媒と異なる第二のアルキル化触媒を含む。
【００６１】
第一のアルキル化触媒は、２未満の拘束指数および第一の触媒毒容量を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。
【００６２】
拘束指数とは、アルミノシリケートまたはモレキュラーシーブがその内部構造中に様々な大きさの分子をどの程度まで、統制された進入を許すかについての便利な指標である。たとえば、アルミノシリケートの内部構造中への進入およびそこからの脱出が非常に制限されるアルミノシリケートは拘束指数について高い値を有し、この種類のアルミノシリケートは通常、小孔径、たとえば５オングストローム未満の孔を有する。他方、アルミノシリケート構造の内部への比較的自由な進入を許すアルミノシリケートは拘束指数について低い値を有し、通常、大孔径の孔を有する。拘束指数を測定することができる方法は米国特許第４，０１６，２１８号に十分に記載されている。
【００６３】
好適な大孔径のモレキュラーシーブは、ゼオライトベータ、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミナＹ（Ｄｅａｌ Ｙ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、希土類交換Ｙ（ＲＥＹ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８およびＺＳＭ−２０を含む。ゼオライトＺＳＭ−１４は米国特許第３，９２３，６３６号に記載されている。ゼオライトＺＳＭ−２０は米国特許第３，９７２，９８３号に記載されている。ゼオライトベータは米国特許第３，３０８，０６９号および米国再発行特許第２８，３４１号に記載されている。低ナトリウム超安定Ｙモレキュラーシーブ（ＵＳＹ）は米国特許第３，２９３，１９２号および３，４４９，０７０号に記載されている。脱アルミナＹゼオライト（Ｄｅａｌ Ｙ）は米国特許第３，４４２，７９５号に見られる方法によって調製されることができる。超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）は米国特許第４，４０１，５５６号に記載されている。希土類交換Ｙ（ＲＥＹ）は米国特許第３，５２４，８２０号に記載されている。モルデナイトは天然に存在する物質であるが、合成形態で、たとえばＴＥＡ−モルデナイト（すなわち、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た合成モルデナイト）としても入手可能である。ＴＥＡ−モルデナイトは米国特許第３，７６６，０９３号および３，８９４，１０４号に記載されている。
【００６４】
国際ゼオライト協会構造委員会（ＩＺＡ−ＳＣ）によってＭＷＷトポロジーに属すると認定されたゼオライト物質は、１０および１２員環の両方の存在によって生じる２の孔体系を有する多層物質である。「ゼオライト骨格タイプ総覧」は、現在少なくとも５の異なる名称を付けられた物質をこの同じトポロジーを有するものとして分類しており、ＭＣＭ−２２、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＰＳＨ−３およびＳＳＺ−２５を含むが、これらに限定されるわけではない。
【００６５】
いくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒、好ましくは酸性触媒は、第二の触媒毒容量を有するＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブを含む。ＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブは、様々な炭化水素転化方法に有用であることが見出された。ＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブの例は、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１およびＵＺＭ−８である。
【００６６】
ＭＣＭ−２２ファミリーに属する物質は、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（国際出願ＷＯ９７／１７２９０号に記載されている。）、ＩＴＱ−３０国際出願ＷＯ２００５１１８４７６号に記載されている。）、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。）を含む。
【００６７】
上記のＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブは、ＭＣＭ−２２物質がこのモレキュラーシーブの１０員環の内部孔体系と連通していない１２員環の外表面ポケットを有する点において、以下で述べる従来の大孔径ゼオライトアルキル化触媒、たとえばモルデナイトと区別されることが理解されなければならない。
【００６８】
あるいは、第二のアルキル化触媒、好ましくは酸性触媒は、２〜１２の拘束指数を有する中孔径のモレキュラーシーブ（米国特許第４，０１６，２１８号に定義されている。）を含むことができ、たとえばＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５およびＺＳＭ−４８である。ＺＳＭ−５は米国特許第３，７０２，８８６号および米国再発行特許第２９，９４８号に詳細に記載されている。ＺＳＭ−１１は米国特許第３，７０９，９７９号に詳細に記載されている。ＺＳＭ−１２は米国特許第３，８３２，４４９号に記載されている。ＺＳＭ−２２は米国特許第４，５５６，４７７号に記載されている。ＺＳＭ−２３は米国特許第４，０７６，８４２号に記載されている。ＺＳＭ−３５は米国特許第４，０１６，２４５号に記載されている。ＺＳＭ−４８は米国特許第４，２３４，２３１号に、より詳細に記載されている。
【００６９】
１以上の実施形態では、当該第一のアルキル化触媒の当該第一の触媒毒容量は、当該第二のアルキル化触媒の当該第二の触媒毒容量よりも大きく、ここで当該触媒毒容量はコリジン容量によって測定されたものである。
【００７０】
いくつかの実施形態では、本開示発明の方法は処理物質を含む。この処理物質はクレイ、樹脂、Ｌｉｎｄｅ−Ｘ型、Ｌｉｎｄｅ−Ａ型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。処理物質は酸性または非酸性であることができる。
【００７１】
いくつかの実施形態では、本開示発明の方法はトランスアルキル化触媒を含む。このトランスアルキル化触媒は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。トランスアルキル化触媒は第一のアルキル化触媒と同じでも異なっていてもよい。
本発明の方法の詳細な説明
【００７２】
アルキル化芳香族化合物、たとえばモノアルキル化およびポリアルキル化芳香族化合物を製造する方法の１の実施形態（たとえば、反応ガード床）の操業では、かかる方法は、
（ａ）供給原料流を脱水ゾーンに供給し、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む工程であって、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む工程、
（ｂ）当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
（ｃ）適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分と第一のアルキル化剤流とを第一の触媒毒容量を有する第一のアルキル化触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、かつ当該第一のアルキル化剤流で当該アルキル化可能芳香族化合物の一部分をアルキル化して、そして１または複数のアルキル化芳香族化合物（たとえば、モノアルキル化およびポリアルキル化芳香族化合物）、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を製造する工程であって、当該残留する不純物が当該脱水された流中の当該不純物と比較して少なくとも２５％だけ低減される工程、および
（ｄ）適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にある第二のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該第一のアルキル化された流と第二のアルキル化剤流とを、当該第一のアルキル化触媒と異なりかつ第二の触媒毒容量を有する第二のアルキル化触媒と接触させ、当該第二のアルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして追加の当該１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する工程
を含む。
【００７３】
反応ガード床では、除かれなければ第二のアルキル化触媒を被毒するであろう反応性不純物（たとえば、触媒毒）の一部分が、アルキル化可能芳香族化合物がアルキル化剤でアルキル化されるのと同時に、第一のアルキル化触媒によって第一のアルキル化反応ゾーンにおいて供給原料流から除かれる。
【００７４】
アルキル化芳香族化合物、たとえばモノアルキル化およびポリアルキル化芳香族化合物を製造する方法の他の実施形態（たとえば、非反応ガード床）の操業では、かかる方法は
（ａ）供給原料流を脱水ゾーンに供給する工程であって、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含み、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む工程、
（ｂ）当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
（ｃ）適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一の反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分を第一の触媒毒容量を有する第一のアルキル化触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、そして当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む、低減された量の不純物を有するアルキル化可能芳香族流を製造する工程であって、好ましくは、当該残留する不純物が当該脱水された流中の当該不純物と比較して少なくとも２５％だけ低減される工程、および
（ｄ）適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にあるアルキル化反応ゾーンにおいて、当該アルキル化可能芳香族流とアルキル化剤流とを、当該第一の触媒とは異なりかつ第二の触媒毒容量を有するアルキル化触媒と接触させる工程であって、当該第二のアルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する工程
を含む。
【００７５】
非反応ガード床では、第一の反応ゾーンにおいてアルキル化剤の不存在下に供給原料流から第一の触媒によって不純物が除かれ、アルキル化可能芳香族化合物のアルキル化は生じない。
【００７６】
好ましくは当該不純物の少なくとも８０重量％、または少なくとも７０重量％、または少なくとも６０重量％、または少なくとも５０重量％が工程（ｃ）において除かれる。
【００７７】
任意的に工程（ｂ）では、当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流中の当該不純物の少なくとも一部分が除かれる。好ましくは、工程（ｂ）後の当該脱水された流中の不純物は、当該供給原料流中の不純物よりも１０重量％少なく、５重量％少なくまたは１重量％少ない。より好ましくは、脱水ゾーンにおいて不純物の少なくとも一部分を除いた後の当該脱水された流中の不純物は１０００ｗｐｐｂ未満、７５０ｗｐｐｂ未満、５００ｗｐｐｂ未満または２５０ｗｐｐｂ未満である。
【００７８】
反応ガード床では、当該第一のアルキル化触媒の第一の触媒毒容量は、当該第二のアルキル化触媒の第二の触媒毒容量よりも大きくあることができる。好ましくは、当該第一のアルキル化触媒の第一触媒毒容量は、当該第二のアルキル化触媒の当該第二触媒毒容量よりも少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％または少なくとも５０％大きい。
【００７９】
非反応ガード床では、当該第一の触媒の第一の触媒毒容量は、当該アルキル化触媒の第二の触媒毒容量よりも大きくあることができる。好ましくは、当該第一の触媒の第一の触媒毒容量は、当該アルキル化触媒の当該第二の触媒毒容量よりも少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％または少なくとも５０％大きい。
【００８０】
反応ガード床では、工程（ｃ）においてアルキル化剤でアルキル化される当該アルキル化芳香族化合物の部分は、当該アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも５％、少なくとも７％、少なくとも１０％、少なくとも１３％または少なくとも１５％である。
【００８１】
反応ガード床では、当該第二のアルキル化剤流の流量は、当該第一のアルキル化剤流の流量よりも大きくあることができる。好ましくは、当該第二のアルキル化剤流の流量は、当該第一のアルキル化剤流の流量よりも少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％または少なくとも５０％大きい。
【００８２】
いくつかの実施形態では、工程（ｃ）の前に、当該脱水された流は処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そしてそれから当該脱水された流は、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて当該不純物の残留する量の少なくとも一部分が除かれて、当該第一のアルキル化された流が製造される。これらの実施形態では、当該処理物質との接触後の不純物の量は、当該脱水された流におけるよりも１重量％少なく、５重量％少なく、１０重量％少なくまたは１５重量％少ない。
【００８３】
他の実施形態では、工程（ａ）の前に、当該供給原料流は処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そしてそれから当該供給原料流は、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる。好ましくは、処理後の不純物の量は、当該供給原料流におけるよりも１重量％少なく、５重量％少なく、１０重量％少なくまたは１５重量％少ない。これらの実施形態では、処理物質はクレイ、樹脂、活性アルミナ、Ｌｉｎｄｅ−Ｘ型、Ｌｉｎｄｅ−Ａ型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。
【００８４】
反応ガード床では、当該第一のアルキル化触媒は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。かかる大孔径のモレキュラーシーブはゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。
【００８５】
非反応ガード床では、当該第一の触媒は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。かかる大孔径のモレキュラーシーブはゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。
【００８６】
第二のアルキル化触媒（たとえば、反応ガード床）またはアルキル化触媒（たとえば、非反応ガード床）は、ＭＷＷ骨格トポロジーの単位格子を有しかつ格子面間隔ｄのピークを１２．４±０．２５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンによって特性付けられるＭＣＭ−２２ファミリー物質である。かかるＭＣＭ−２２ファミリー物質はＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１０Ｐ、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３およびこれらの混合物から成る群から選択される。
【００８７】
脱水ゾーンにおいて水の少なくとも一部分を除いた後、当該脱水された流中の水は、当該脱水された流基準で１００ｗｐｐｍ未満、５０ｗｐｐｍ未満、２５ｗｐｐｍ未満または１０ｗｐｐｍ未満である。
【００８８】
水は、たとえば蒸留、吸着、蒸発、抽出または減圧フラッシングによって除かれる。脱水ゾーンは蒸発カラム、ベンゼンカラムまたは軽質分カラムである。
【００８９】
当該第一のアルキル化ゾーンまたは当該第一の反応ゾーンにおいてさらに不純物を除いた後、当該第一のアルキル化された流中の不純物の量は、当該供給原料流の重量基準で２５％少なく、２０％少なく、１５％少なく、１０％少なくまたは５％少ない。好ましくは、当該第一のアルキル化ゾーンにおいてさらに不純物を除いた後の当該第一のアルキル化された流中の不純物の量は１００ｗｐｐｂ未満、７５ｗｐｐｂ未満、５０ｗｐｐｂ未満または２５ｗｐｐｂ未満である。
【００９０】
当該第二のアルキル化された流中の不純物は、当該第一のアルキル化された流中の不純物よりも１０重量％少なく、５重量％少なくまたは１重量％少ない。好ましくは、当該第二のアルキル化された流中の不純物は１ｗｐｐｍ未満、５ｗｐｐｍ未満、１０ｗｐｐｍ未満、１５ｗｐｐｍ未満、２０ｗｐｐｍ未満または２５ｗｐｐｍ未満である。
【００９１】
いくつかの実施形態では、１または複数のアルキル化反応ゾーンは好ましくは単一の反応容器内に置かれる。あるいは、当該第一のアルキル化反応ゾーンは別の容器内に置かれてもよく、反応ガード床として操業されてもよい。当該第一の反応ゾーンは別の容器内に置かれてもよく、非反応ガード床として操業されてもよい。反応または非反応ガード床中の触媒は、第二のアルキル化触媒よりも頻繁な再生および／または取替に付される。したがってガード床が操業しない間、典型的には、１または複数のアルキル化供給原料を反応器内の直列接続された反応ゾーンに直接、供給することができるように、バイパス回路が備えられる。
【００９２】
好ましくは、バイパス可能な反応ガード床は第二のアルキル化ゾーンの上流に置かれる。バイパス可能な非反応ガード床はアルキル化ゾーンの上流に置かれる。かかるガード床は並流の上向き流または下向き流の操作で操業されることができる。反応または非反応ガード床は適当な少なくとも部分的に液相の条件下に維持される。
【００９３】
反応ガード床では、アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分およびアルキル化剤の少なくとも一部分は、第二のアルキル化反応ゾーンに入る前に該反応ガード床を通される。
【００９４】
非反応ガード床では、アルキル化可能芳香族化合物は、アルキル化反応ゾーンに入る前に該非反応ガード床を通される。
【００９５】
反応ガード床または非反応ガード床で使用される触媒組成物は、第二のおよび後続のアルキル化反応ゾーンで使用される触媒組成物と異なる。反応ガード床または非反応ガード床で使用される触媒組成物は、複数の触媒の組成物（たとえば、モルデナイトとゼオライトＹとの混合物、またはゼオライトベータとゼオライトＹとの混合物）を有することができる。反応ガード床および通常、それぞれのアルキル化反応ゾーンは、アルキル化触媒の存在下にアルキル化剤でアルキル化可能芳香族化合物のアルキル化を起こさせるのに有効な条件下に維持される。
【００９６】
他のいくつかの実施形態では、当該脱水された流はさらに、蒸留ゾーンからの塔頂流の少なくとも一部分を含む。
【００９７】
他の実施形態では、当該脱水された流は冷却され、当該脱水された流の少なくとも一部分が凝縮されて、あり得る残留する水および不純物の少なくとも一部分が除かれる。
【００９８】
他の実施形態では、本方法は当該脱水された流を蒸留ゾーンに供給して、接触工程（ｃ）の前に、あり得る残留する水の当該少なくとも一部分がさらに除かれる。
【００９９】
他の実施形態では、本方法は、当該脱水された流と蒸留ゾーンからの流とを一緒にして、接触工程（ｃ）の前に、当該あり得る残留する水の少なくとも一部分が除かれる工程をさらに含み、ここで当該蒸留ゾーンは蒸留カラム、ベンゼンカラムまたは軽質分カラムである。
【０１００】
他の実施形態では、本方法は、当該脱水ゾーンからの当該脱水された流の少なくとも一部分を蒸留カラムへの還流として供給する工程をさらに含む。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、当該アルキル化可能芳香族化合物はベンゼンである。当該第一のアルキル化剤流または当該第二のアルキル化剤流はオレフィンを含む。任意的に、当該第一または第二のアルキル化剤流は、アルキル化剤と不純物のみを、もしくはアルキル化剤と水のみを、もしくはアルキル化剤と不純物と水との混合物を含む。
【０１０２】
当該アルキル化芳香族化合物は、いくつかの実施形態ではモノアルキル化芳香族化合物である。かかる場合には、当該アルキル化剤はエチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物はエチルベンゼンであり、または当該アルキル化剤はプロピレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物はクメンであり、または当該アルキル化剤はブチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物はｓｅｃ−ブチルベンゼンである。
【０１０３】
本方法のいくつかの実施形態では、モノアルキル化芳香族化合物流、および任意的に当該ポリアルキル化化合物流は、当該第二のアルキル化された流から分離される。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、当該アルキル化芳香族化合物はポリアルキル化芳香族化合物であり、本方法は、トランスアルキル化反応ゾーンにおいて適当なトランスアルキル化条件下に工程（ｅ）の当該ポリアルキル化芳香族化合物をトランスアルキル化触媒と接触させて、追加量の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程をさらに含む。
【０１０５】
他の実施形態では、当該トランスアルキル化触媒は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。
【０１０６】
他の実施形態では、当該大孔径のモレキュラーシーブはゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミナＹ（Ｄｅａｌ Ｙ）、希土類Ｙ、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。
【０１０７】
本開示発明の方法に使用されるアルキル化反応器は、所望のモノアルキル化芳香族化合物、たとえばエチルベンゼンの選択性が非常に高いが、典型的には、少なくとも少量のポリアルキル化化学種も製造するものであることができる。最終のアルキル化反応ゾーンからの流出物は、モノアルキル化芳香族化合物とポリアルキル化芳香族化合物とを回収する分離工程に付されることができる。ポリアルキル化芳香族化合物の少なくとも一部分は、アルキル化反応器とは分離していてもよいトランスアルキル化反応器に供給されることができる。トランスアルキル化反応器では、ポリアルキル化芳香族化合物はアルキル化可能芳香族化合物と反応されて、追加のモノアルキル化芳香族化合物を含む流出物が製造される。これらの流出物の少なくとも一部分は分けられて、アルキル化芳香族化合物（モノアルキル化芳香族化合物および／またはポリアルキル化芳香族化合物）が回収される。
【０１０８】
本開示発明の１以上の実施形態が図１〜８に例示される。
【０１０９】
図１はアルキル化芳香族化合物、たとえばモノアルキル化芳香族化合物、例としてエチルベンゼンを製造するプロセス５０を示し、アルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む供給原料流１が、処理物質４を内蔵する処理ゾーン２ａを有する処理槽２に供給され、そこで供給原料流１は適当な処理条件下に処理されて上記の当該不純物の第一の部分が除かれて、処理槽流出物流５を製造する。任意的に、処理槽流出物流５は熱交換器１２ａで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１１０】
処理槽流出物流５は次に脱水ゾーン１４、たとえば脱軽質分蒸留カラムに供給され、そこで当該水の少なくとも一部分および任意的に当該不純物の第二の部分が処理槽流出物流５から除かれて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留量の水および当該不純物を含む脱水された流１３を製造する。
【０１１１】
脱水された流１３は蒸留ゾーン１８の貯槽１６に供給される。蒸留ゾーン１８はベンゼン蒸留カラムであることができる。貯槽１６で、脱水された流１３は蒸留ゾーン１８からの塔頂流１５（これは熱交換器１２ｃによって冷却される。）と一緒にされて、貯槽流出物１７が製造される。貯槽流出物１７の一部分は蒸留ゾーン１８に還流１９として供給される。貯槽１６からの蒸気分２４は脱水ゾーン１４に供給されて、さらに分けられる。貯槽流出物１７の残りの部分である流２１は、アルキル化反応器２０へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１およびトランスアルキル化反応器３０へのアルキル化可能芳香族供給原料流３９を形成する。任意的に、流２１は熱交換器１２ｂで加熱されまたは冷却されることができる。重質化合物（たとえば、ポリアルキル化芳香族化合物）は蒸留ゾーン１８の塔底流２２として取り出され、下流の分離装置（図示しない。）で分けられて、モノアルキル化芳香族化合物、たとえばエチルベンゼンおよびポリアルキル化芳香族化合物、たとえば以下で述べるポリアルキル化供給原料流３９ａを製造する。
【０１１２】
アルキル化反応器２０は、第一のアルキル化触媒２６を内蔵する少なくとも第一のアルキル化ゾーン２０ａと第二のアルキル化触媒２８を内蔵する少なくとも第二のアルキル化ゾーン２０ｂとを有し、該第一のアルキル化ゾーン２０ａは該第二のアルキル化ゾーン２０ｂの上流に置かれかつそれと流体連結している。いくつかの実施形態では、複数の直列接続されたアルキル化ゾーンがある。第一のアルキル化触媒は第一の触媒毒容量を有し、また第二のアルキル化触媒は第二の触媒毒容量を有し、該第一の触媒毒容量は該第二の触媒毒容量よりも大きい。この実施形態では、第一のアルキル化反応ゾーンは、アルキル化反応器２０内に一体になっている反応ガード床である。
【０１１３】
第一のアルキル化触媒２６は、２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。いくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒は上記のＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブを含む。他の実施形態では、第二のアルキル化触媒は、２〜１２の拘束指数を有する中孔径のモレキュラーシーブを含む。
【０１１４】
第一のアルキル化反応ゾーン２０ａにおいて、アルキル化反応器へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１と、第一のアルキル化剤流４３の一部分とが、第一のアルキル化反応ゾーンにおいて好適な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下に第一のアルキル化触媒２６と接触される。当該不純物の重量基準で少なくとも一部分が除かれ、また当該アルキル化可能芳香族化合物の重量基準で少なくとも一部分が当該アルキル化剤流４３でアルキル化されて、１または複数の第一のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を製造する。
【０１１５】
第一のアルキル化された流は、第二のアルキル化反応ゾーン２０ｂにおいて適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下に（当該第一のアルキル化触媒と異なる）第二のアルキル化触媒２８の存在の下に当該アルキル化剤４３の他の部分と接触される。当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物は当該第二のアルキル化剤流でアルキル化されて、追加の当該１または複数のアルキル化芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する。第一および第二のアルキル化された流ならびにもしあれば後続のアルキル化ゾーンからのものが一緒にされて、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水ならびにモノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含むアルキル化された流出物４５を形成する。ありそうもないが、ひょっとしたらいくらかの残留するアルキル化剤も存在する。
【０１１６】
アルキル化可能芳香族化合物および（下流の分離装置（図示しない。）からのポリアルキル化芳香族化合物を含む）ポリアルキル化供給原料流３９ａを含む、トランスアルキル化反応器へのアルキル化可能芳香族供給原料流３９は、トランスアルキル化反応器３０のトランスアルキル化ゾーン３０ａに供給される。トランスアルキル化ゾーン３０ａは少なくとも１のトランスアルキル化触媒３４を有する。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化触媒３４は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。
【０１１７】
トランスアルキル化ゾーン３０ａにおいて、ポリアルキル化供給原料流３９ａ中のポリアルキル化芳香族化合物は、適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下にトランスアルキル化触媒３４の存在の下にトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流３９と接触されて、トランスアルキル化反応器流出物４７中の追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する。
【０１１８】
アルキル化された流出物４５は、任意的にトランスアルキル化反応器流出物４７と一緒にされて、蒸留供給原料流４９として蒸留ゾーン１８に供給されて、当該ポリアルキル化化合物と重質化合物とからモノアルキル化化合物を分離する。
【０１１９】
図２〜４は、図１のモノアルキル化芳香族化合物を製造するために、プロセス５０の蒸留ゾーン１８に、脱水された流１３を使用する他の実施形態を示す。図１におけるのと同じ番号を有する装置機器および流は同じものである。図２の実施形態では、脱水された流１３は還流１９とともに蒸留ゾーン１８に供給される。塔頂流１５は熱交換器１２ｃで冷却されそれから貯槽１６に流入する。流１７はアルキル化可能芳香族流を含み、貯槽１６から流出する。流１７の一部分は分割され、上記の還流１９として蒸留ゾーン１８に供給される。図１におけるのと同じように、流１７の残りの部分である流２１は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流３９およびアルキル化反応器２０へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１を形成する。
【０１２０】
図３の実施形態では、脱水された流１３は蒸留ゾーン１８からの塔頂流１５と一緒にされそれから熱交換器１２ｃで冷却されて流２３を形成し、これは次に貯槽１６に供給される。アルキル化可能芳香族化合物を含む流２５は貯槽１６から流出し還流２７と流２９とに分割される。流２５の残りの部分である流２９は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流３９およびアルキル化反応器２０へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１を形成する。
【０１２１】
図４の実施形態では、蒸留ゾーン１８の塔頂流１５は貯槽１６に流入して図１におけるのと同じように流１７を形成する。この実施形態では、脱水された流１３は還流１９と一緒にされて蒸留ゾーン１８への合体された還流３３を形成する。流１７の残りの部分である流３５は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流３９およびアルキル化反応器２０へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１を形成する。任意的に、流３５は熱交換器１２ｂで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１２２】
図５は、分離された容器中にありかつ反応様式または非反応様式で操作されるガード床を使用してモノアルキル化芳香族化合物１００、たとえばエチルベンゼンを製造するためのプロセス１００を示す。ガード床が非反応様式で操作されるときは、アルキル化剤は供給されない。ガード床が反応様式で操作されるときは、ガード床はアルキル化剤の一部分の供給を受ける。
【０１２３】
アルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む供給原料流１０１は、脱水ゾーン１４、たとえば脱軽質分蒸留カラムに供給される。図１におけるのと同じ番号を有する装置機器および流は同じものである。脱水ゾーン１４において、当該水の少なくとも一部分および任意的に当該不純物の一部分が供給原料流１０１から除かれて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留量の当該不純物およびあり得る残留する水を含む脱水された流１０９が製造される。脱水された流１０９は、処理物質１０２ａを内蔵する処理ゾーン１０２に供給され、そこで適当な処理条件下に処理されて、追加の当該不純物が除かれて流出物流１１１を製造する。不純物および処理物質１０２ａは上記と同じものである。任意的に、流出物流１１１は熱交換器（図示しない。）で加熱されまたは冷却されることができる。
【０１２４】
流出物流１１１は蒸留ゾーン１８の貯槽１６に供給され、そこで蒸留ゾーン１８からの塔頂流１１５と一緒にされて合体された流出物１１７を製造する。蒸留ゾーン１８はベンゼン蒸留カラムであることができる。合体された流出物１１７の一部分は蒸留ゾーン１８に還流１１９として供給される。貯槽１６からの蒸気分１２４は脱水ゾーン１４に供給され、さらなる分離をされる。合体された流出物１１７の残りの部分である流１２１は、熱交換器１２ｄで加熱されまたは冷却されることができる。また、流１２１はトランスアルキル化反応器３０へのアルキル化可能芳香族供給原料流１３９および（反応または非反応）ガード床２２へのアルキル化可能芳香族供給原料流１４１を形成する。重質化合物（たとえば、ポリアルキル化芳香族化合物）は蒸留ゾーン１８の塔底流１２２として取り出され、下流の分離装置（図示しない。）で分けられて、アルキル化芳香族化合物、たとえばエチルベンゼンおよびポリアルキル化芳香族化合物、たとえば以下で述べるポリアルキル化供給原料流１３９ａを製造する。
【０１２５】
ガード床２２はアルキル化反応器２０から分かれており、少なくとも第二のアルキル化ゾーン２０ｂの上流に置かれかつそれと流体連結している。ガード床２２が反応ガード床であるときは、それは第一のアルキル化ゾーンであり、第一のアルキル化触媒２６を内蔵する。ガード床２２が非反応ガード床であるときは、アルキル化剤が供給されないのでそれはアルキル化ゾーンではない。
【０１２６】
第二のアルキル化ゾーン２０ｂは第二のアルキル化触媒２８を内蔵する。第一のアルキル化触媒は第一の触媒毒容量を有し、第二の触媒毒容量を有する第二のアルキル化触媒とは異なる。第一の触媒毒容量は第二の触媒毒容量よりも大きい。好ましくは、第一のアルキル化触媒２６は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒は上記のＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブを含む。他のいくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒は２〜１２の拘束指数を有する中孔径のモレキュラーシーブを含む。
【０１２８】
ガード床２２が反応ガード床であるときは、アルキル化可能芳香族供給原料流１４１とアルキル化剤流１４３の一部分とは、少なくとも部分的に液相の条件下に第一のアルキル化触媒２６の存在の下に接触されて、１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を形成する。
【０１２９】
ガード床２２が非反応ガード床であるときは、ガード床２２はアルキル化可能芳香族供給原料流１４１を受け入れ、このアルキル化可能芳香族供給原料流１４１は適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下に（アルキル化剤の不存在下に）第一のアルキル化触媒２６と接触され、当該不純物の重量基準で少なくとも一部分が除かれて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含むアルキル化可能芳香族流を製造する。
【０１３０】
第一のアルキル化された流またはアルキル化可能芳香族流は、次に第二のアルキル化ゾーン２０ｂに供給され、好適な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下に第二のアルキル化触媒２８の存在の下に追加のアルキル化剤流１４３と接触されて、追加量のアルキル化芳香族化合物を含む第二のアルキル化された流を製造する。
【０１３１】
第一および第二のアルキル化された流ならびにもしあれば後続のアルキル化ゾーンからのものは一緒にされて、アルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含むアルキル化された流出物１４５を形成する。
【０１３２】
アルキル化可能芳香族化合物を含むトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流１３９およびポリアルキル化芳香族化合物を含むポリアルキル化芳香族供給原料流１３９ａは、トランスアルキル化ゾーン３０ａに供給される。トランスアルキル化ゾーン３０ａは少なくとも１のトランスアルキル化触媒３４を有する。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化触媒３４は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。
【０１３３】
トランスアルキル化ゾーン３０ａでは、ポリアルキル化芳香族供給原料流１３９ａが、適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下にトランスアルキル化触媒３４の存在の下に、トランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流１３９と接触されて、トランスアルキル化反応器流出物１４７中に追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する。
【０１３４】
アルキル化された流出物１４５は、任意的にトランスアルキル化反応器流出物１４７と一緒にされ、蒸留ゾーン１８に蒸留供給原料流１４９として供給されて、当該ポリアルキル化化合物および重質化合物からモノアルキル化化合物を分離する。ポリアルキル化化合物および重質化合物は、下流の分離装置（図示しない。）で分けられる。
【０１３５】
図６〜８は、図５のモノアルキル化芳香族化合物を製造するためのプロセス１００の蒸留ゾーン１８における（脱水された流１０９を含む）流出物流１１１を使用する他の実施形態を示す。図５におけるのと同じ番号を有する装置機器および流は同じものである。図６の実施形態では、流出物流１１１は還流１１９とともに蒸留ゾーン１８に供給される。蒸留ゾーン１８の塔頂流１１５は貯槽１６に流入する。アルキル化可能芳香族流を含む流１１７は貯槽１６から流出する。流１１７の一部分は分割され、蒸留ゾーン１８に還流１１９として供給される。流１１７の残りの部分である流１２１は、図５におけるのと同じように、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器供給原料流１３９およびガード床２２へのアルキル化反応器供給原料流１４１を形成する。任意的に、流１２１は熱交換器１２ｄで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１３６】
図７の実施形態では、流出物流１１１は蒸留ゾーン１８からの塔頂流１１５と一緒にされ、それから熱交換器１２ｃで冷却されて流１２３を形成し、これは次に貯槽１６に供給される。アルキル化芳香族化合物を含む流１２５は貯槽１６から流出する。この流１２５は還流１２７と流１２９とに分割される。流１２５の残りの部分である流１２９は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流１３９およびガード床２２へのアルキル化可能芳香族供給原料流１４１を形成する。任意的に、流１２９は熱交換器１２ｄで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１３７】
図８の実施形態では、塔頂流１１５は図５におけるのと同じように貯槽１６に流入して、流１１７および還流１１９を形成する。この実施形態では、流出物流１１１は、流１１７の分割流である流１１９と一緒にされて、蒸留ゾーン１８への還流１３３を形成する。流１１７の残りの部分である流１３５は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流１３９およびガード床２２へのアルキル化可能芳香族供給原料流１４１を形成する。任意的に、流１３５は熱交換器１２ｄで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１３８】
本開示発明は、以下の実施例を参照してこれから、より詳細に説明される。
［実施例１〜６］
触媒毒容量の測定
【０１３９】
実施例１〜６では、気相中にあるコリジンを供給することによってコリジンについての触媒毒容量が測定され、その吸収量が熱重量分析計によって記録された。全吸収量は、含窒素化合物を吸収するゼオライトの容量の一つの尺度である。
【表１】
【０１４０】
表１に示すように、ＭＷＷトポロジーを有する触媒についてのコリジンを用いた触媒毒容量は、非ＭＷＷトポロジーを有する触媒についてのものよりもはるかに小さかった。
［実施例７および８］
【０１４１】
実施例７および８では、Ｎ−ホルミルモルホリン（ＮＦＭ）不純物を吸収するＭＷＷ触媒およびゼオライトベータ触媒の容量が測定された。２のアルキル化反応器が直列に置かれ、第一のアルキル化触媒を有する第一のアルキル化反応器（Ｒｘ１）にＮＦＭ不純物含有ベンゼン供給原料が供給された。Ｒｘ１の流出物が第二のアルキル化触媒を有する第二のアルキル化反応器（Ｒｘ２）への供給原料であった。Ｒｘ１およびＲｘ２の各反応器は別々のエチレン注入点を有し、この配置は多段階の直列接続されたアルキル化反応器の最初の２段階に似ている。これらの実験の場合、Ｒｘ１は反応ガード床であり、アルキル化反応器における第一の反応ゾーンであった。いつＲｘ１がその最大触媒毒容量に到達し触媒毒がＲｘ１によってもはや完全には保持し切れないかを示す指標に、Ｒｘ２の不活性化が用いられた。ＮＦＭはベンゼン供給原料の重量基準で０．３ｗｐｐｍの濃度で供給された。
【０１４２】
実施例におけるＮＦＭ吸収容量は、通油開始時間とＲｘ２で不活性化が観察される時間とから計算される。
【表２】
【０１４３】
表２に示すように、ゼオライトベータのＮＦＭ吸収容量は第一の触媒として、ＭＷＷを含む第一の触媒よりも優れている。
【０１４４】
本明細書に引用されたすべての特許、特許出願、試験方法、優先権書類、論文、刊行物、マニュアルおよび他の文献は、かかる開示物が本明細書の開示と不整合にならない程度にまでおよびかかる取り込みが許されるすべての管轄権に対して、参照によって完全に取り込まれる。
【０１４５】
本明細書に数値の下限および数値の上限が示されているときは、あり得る下限からあり得る上限までの範囲が意図されている。
【０１４６】
本開示発明の例示的な実施形態が詳細に説明されてきたけれども、様々な他の変形が、当業者には明らかであり、かつ本開示発明の精神および範囲を逸脱することなく当業者によって容易に作られることができることが理解されるだろう。したがって、本明細書に添付された特許請求の範囲は実施例および本明細書に記載された説明に限定されることは意図されず、この特許請求の範囲は本開示発明に存在する特許を受けることができる新しさのすべての特徴を、本開示発明の属する技術分野の当業者によって本開示発明の均等物として扱われるであろうすべての特徴を含めて、包含すると解釈されるべきことが意図される。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【技術分野】
【０００１】
本開示発明は、アルキル化剤、アルキル化可能芳香族ならびに微量の水および不純物を含む供給原料流からアルキル化芳香族化合物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルキル化芳香族化合物、たとえばクメン、エチルベンゼンおよびｓｅｃ−ブチルベンゼンは多くの場合、酸性モレキュラーシーブ触媒（たとえば、ゼオライト）の存在下にアルキル化可能芳香族（たとえば、ベンゼン）とアルキル化剤（たとえば、オレフィン、例としてエチレン、プロピレンおよびブチレン）とを液相アルキル化反応することによって製造される。液相芳香族アルキル化方法は多くの場合、初期の気相技術におけるよりも操業コストが低減され望ましくない副生成物（たとえば、キシレン）の生成が少なくなる結果をもたらす。
【０００３】
かかる液相芳香族アルキル化反応に使用することができる酸性モレキュラーシーブ触媒は、ゼオライトベータ、ゼオライトＹ、ゼオライトオメガ、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１２、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＭＣＭ−５８、ＭＣＭ−６８、ＵＺＭ−８、フォージャサイト、モルデナイト、多孔結晶性マグネシウムシリケートおよびタングステン酸塩修飾ジルコニア（たとえば、Ｚｒ(ＷＯ４)２）を含み、これらのすべては従来技術で知られている。
【０００４】
液相芳香族アルキル化反応の操業、とりわけ比較的低温度におけるその操業は、アルキル化可能芳香族またはアルキル化剤の供給原料流中の微量不純物（たとえば、「触媒毒」）に対する触媒の感受性が大きくなる結果をもたらした。かかる不純物はしばしば、触媒再生の必要度が頻繁になりそこまで至ると触媒の取替が必要になる触媒の究極寿命の低下をもたらした。触媒の取替は多くの場合、プロセスの停止、失われた生産および多大なコストを生じる。芳香族および／またはアルキル化剤の供給原料流を前処理して触媒毒を除くための様々な方法が開発された。これらの方法は蒸留、吸着および抽出を含む。
【０００５】
米国特許第６，３１３，３６２号（Ｇｒｅｅｎ）（特許文献１）は芳香族アルキル化方法を教示し、該方法では液相工程においてアルキル化反応生成物が大孔径のモレキュラーシーブ触媒、たとえばＭＣＭ−２２と接触されて、液相アルキル化反応の前に不純物が除かれる。除かれていると教示された不純物は、オレフィン、ジオレフィン、スチレン、含酸素有機化合物、含イオウ化合物、含窒素化合物およびオリゴマー化合物を含む。
【０００６】
米国特許第４，３５８，３６２号（Ｓｍｉｔｈ）（特許文献２）は、触媒に有害な不純物を含む供給原料流をゼオライト吸着剤と接触させることによって、ゼオライト触媒の触媒活性を高める方法を教示する。この開示技術は、１２超のＳｉ／Ａｌ比、１０〜１２員環および１〜１２の拘束指数（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｉｎｄｅｘ）を有する吸着剤、好ましくはＺＳＭ−１１を使用している。
【０００７】
米国特許第５，０３０，７８６号（Ｓｈａｍｓｈｏｕｍ）（特許文献３）は、反応器への供給原料中の水の濃度を低減することによって触媒寿命が増加する、エチルベンゼンを製造する方法を教示する。
【０００８】
米国特許第５，７４４，６８６号（Ｇａｊｄａ）（特許文献４）は、芳香族炭化水素流を約５．５オングストローム未満の平均孔径を有する選択的吸着剤と接触させることによって、該流から窒素化合物を除く方法を教示する。選択的吸着剤とは、孔閉鎖ゼオライト４Ａ、ゼオライト４Ａ、ゼオライト５Ａ、シリカライト、Ｆ−シリカライト、ＺＳＭ−５およびこれらの混合物から成る群から選択された非酸性モレキュラーシーブである。
【０００９】
アルキル化ベンゼンを調製する方法が米国特許第６，２９７，４１７号（Ｓａｍｓｏｎ）（特許文献５）に教示されている。該方法は、約１３０℃〜約３００℃の温度で前処理ゾーンにおいてベンゼン供給原料を固体酸、たとえば酸性クレイまたは酸性ゼオライトと接触させて、アルキル化およびトランスアルキル化触媒の寿命を改善することを含む。
【００１０】
米国特許第６，３５５，８５１号（Ｗｕ）（特許文献６）は、ゼオライトで触媒されたクメンの合成方法を教示し、該方法では、ベンゼン供給原料が「熱い」クレイ床に接触され、引き続いて該ベンゼン供給原料を蒸留して、オレフィン性有毒物から熱いクレイ処理の間に生成された高分子量物質からベンゼンが分離され、引き続いてこのベンゼン留出物が環境温度のクレイに接触される「冷たい」クレイ処理がされる。プロピレン供給原料は、アルミナと接触されて微量のナトリウム化合物および水分を除かれ、モレキュラーシーブと接触されて水を除かれ、そして２種類の変性アルミナと接触されて他の触媒毒を除かれることによって前処理される。前処理されたプロピレン供給原料およびベンゼン供給原料は次に、ゼオライト触媒の存在下に反応されて、触媒活性の急速な劣化を生じることなくクメンを生成する。
【００１１】
ＰＣＴ国際公開ＷＯ０２１４２４０（Ｖｅｎｋａｔ）（特許文献７）は、芳香族供給原料中の極性汚染物質を５．６オングストローム超の孔径を有するモレキュラーシーブと１３０℃未満の温度で接触させることによって除去する方法を教示する。
【００１２】
米国特許第６，８９４，２０１号（Ｓｃｈｍｉｄｔ）（特許文献８）は、アルキル化の前にアルキル化反応物質、たとえばベンゼンから窒素化合物を除く方法を教示し、該方法は、塩基性有機窒素化合物を吸着する慣用の吸着剤床および弱塩基性窒素化合物、たとえば亜硝酸塩を吸着する酸性モレキュラーシーブの熱い吸着剤床を使用する。同特許は、水が弱塩基性窒素化合物の吸着を促進すること、ならびに分留カラムからの高められた温度および適当な水濃度のアルキル化反応物質流を熱い吸着剤床に通すと有利であり得ることを教示する。
【００１３】
米国特許第７，１９９，２７５号（Ｓｍｉｔｈ）（特許文献９）は、部分的に脱水された炭化水素供給原料が少なくとも２の異なるモレキュラーシーブ物質、たとえば約５未満のＳｉ／Ａｌモル比を有する第一のモレキュラーシーブおよび約５超のＳｉ／Ａｌモル比を有する第二のモレキュラーシーブと接触される炭化水素の転化方法を教示する。また、同特許は、かかる原料が少なくとも約６オングストロームの孔を有する第一のモレキュラーシーブおよび約６オングストローム未満の孔を有する第二のモレキュラーシーブと接触される方法も教示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第６，３１３，３６２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，３５８，３６２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，０３０，７８６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，７４４，６８６号明細書
【特許文献５】米国特許第６，２９７，４１７号明細書
【特許文献６】米国特許第６，３５５，８５１号明細書
【特許文献７】ＷＯ０２１４２４０号パンフレット
【特許文献８】米国特許第６，８９４，２０１号明細書
【特許文献９】米国特許第７，１９９，２７５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
これらの先行文献は、アルキル化触媒との接触による供給原料流のアルキル化方法であって、該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、アルキル化剤ならびに微量の水および不純物を含み、該供給原料流がアルキル化されるのと同時に該水および不純物の一部分が除去されるアルキル化方法については何も教示していない。供給原料流中の水および不純物の存在は、アルキル化プロセスにおけるアルキル化触媒の触媒活性およびサイクル長に悪い影響を与える。
【００１６】
したがって、水および不純物によるかかるアルキル化触媒の活性およびサイクル長への悪い影響が軽減されるように、かかる供給原料流を第一のそして次にそれと異なる第二のアルキル化触媒と接触させて、水および不純物の一部分を除きかつアルキル化可能芳香族の一部分をアルキル化することによるアルキル化芳香族を製造するための改善された方法の必要が存在する。本開示発明はこの必要およびその他の必要を満たす。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本明細書は、アルキル化剤、アルキル化可能芳香族ならびに微量の水および不純物を含む供給原料流からアルキル化芳香族化合物を製造する方法を記載する。水および任意的に不純物の一部分は脱水ゾーンにおいて除かれる。反応ガード床では、脱水された流およびアルキル化剤は、第一のアルキル化触媒と、そして次に別の第二のアルキル化触媒と接触され、この流がアルキル化されるのと同時に、在り得る残留する不純物が除かれる。あるいは、非反応ガード床では、脱水された流は第一の触媒と接触され、そこで、在り得る残留不純物が除かれ、次にこの流がアルキル化触媒との接触によってアルキル化剤でアルキル化される。
【００１８】
第一のアルキル化ゾーン中の第一のアルキル化触媒は、いくつかの実施形態では大孔径のモレキュラーシーブである。第二のアルキル化ゾーン中の第二のアルキル化触媒は、いくつかの実施形態では中孔径のモレキュラーシーブまたはＭＣＭ−２２ファミリー物質である。
【００１９】
何らかの理論に拘束されるつもりはないが、脱水工程は水の濃度を低減し、任意的にアルキル化可能芳香族供給原料中の不純物のレベルを低減すると考えられる。不純物の一部分は水の一部分が除かれるのと同時に除かれる。このことは、第一のアルキル化工程が、アルキル化可能芳香族供給原料中に含まれている残留する不純物、たとえば含窒素化学種およびその他の化学種、の一部分、好ましくはその大部分を除き、かつアルキル化可能芳香族化合物の一部分をアルキル化することを可能にする。好ましくは、残留する不純物の少なくとも８０重量％、少なくとも７０重量％または少なくとも６０重量％が除かれる。第二のアルキル化工程が次なる順番として残留する不純物の一部分を除き、かつアルキル化可能芳香族化合物の大部分をアルキル化する作用をする。好ましくは、アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも８０重量％、少なくとも７０重量％または少なくとも６０重量％がアルキル化剤でアルキル化される。
【００２０】
製造されたアルキル化芳香族化合物は主にモノアルキル化芳香族化合物を含み、それとともに、アルキル化反応ゾーンにおいて付随的に製造された微量のポリアルキル化芳香族化合物も含む。ポリアルキル化芳香族化合物は、次にトランスアルキル化工程において別個のトランスアルキル化触媒の存在下に追加のアルキル化可能芳香族化合物と接触することによって追加のモノアルキル化芳香族化合物に転化されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
図１〜８はそれぞれ、本開示発明の実施形態に従ってアルキル化芳香族化合物を製造する方法のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
定義
本明細書で使用される「アルキル化可能芳香族化合物」の語は、アルキル基を受け取ることができる芳香族化合物を意味する。アルキル化可能芳香族化合物の１の非限定的な例はベンゼンである。
【００２３】
本明細書で使用される「アルキル化剤」の語は、アルキル化可能芳香族化合物にアルキル基を供与することができる化合物を意味する。アルキル化剤の非限定的な例はエチレン、プロピレンおよびブチレンである。もう一つの非限定的な例は、アルキル化可能芳香族化合物にアルキル基を供与する能力のある任意のポリアルキル化芳香族化合物である。
【００２４】
本開示発明に有用であるアルキル化可能芳香族化合物に関連して本明細書で使用される「芳香族」の語は、芳香族の技術分野で認識されている範囲に従って理解されるべきであり、置換および非置換の単核および多核化合物を包含する。ヘテロ原子（たとえば、ＮまたはＳ）を有し芳香族特性を示す化合物も、これらの化合物が、選択された反応条件下で以下に定義されるような触媒毒として作用しない限り、有用である。
【００２５】
本明細書で使用される「少なくとも部分的に液相」の語句は、所与の温度、圧力および組成において少なくとも１重量％の液相、任意的に少なくとも５重量％の液相を有する混合物を意味する。
【００２６】
本明細書で使用される「触媒毒」の語は、モレキュラーシーブまたはゼオライトのサイクル長を短くする作用をする、本明細書で定義される不純物を意味する。
【００２７】
本明細書で使用される「サイクル長」の語は、再生と再生との間の全通油時間または未使用触媒の充填と再生との間の通油時間を意味する。未使用触媒または再生触媒が通油下に置かれた後、該触媒はコークの堆積または毒物によって不活性化され得る。触媒が不活性化されると、反応ゾーンは、同じ生産性または触媒活性を維持するために、より高い温度で操業されなければならない。典型的には反応器の金属学的知見によって決定されるまたは経済的因子が正当化する限界温度に反応ゾーン温度が達すると、触媒は再生されなければならない。
【００２８】
本明細書で使用される「骨格タイプ」の語は、Ch. Baerlocher, W.M. MeierおよびD.H. Olsen著、「ゼオライト骨格タイプ総覧（Atlas of Zeolite Framework Types）」、第５版、Elsevier社刊、２００１年に記載された意味を有する。
【００２９】
本明細書で使用される周期表元素族の番号付けは、国際純正応用化学連合によって２００７年６月２２日に公表された元素の周期表に記載された意味を有する。
【００３０】
本明細書で使用される「不純物」の語は、以下のものに限定されることなく、以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む。
【００３１】
本開示で使用される不純物含有量は、反応ゾーンにおけるアルキル化可能芳香族化合物とアルキル化剤とを合わせた総重量を基準とした不純物のｗｐｐｍを意味する。
【００３２】
本明細書で使用される「ＭＣＭ−２２ファミリー物質」（または「ＭＣＭ−２２ファミリーの物質」または「ＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブ」）の語は、以下を含む。
（ｉ）共通の一次結晶構成単位である「ＭＷＷ骨格トポロジーを有する単位格子」から作られたモレキュラーシーブ。単位格子とは三次元空間内に配列された原子の空間配置であり、Ch. Baerlocher, W.M. MeierおよびD.H. Olsen著、「ゼオライト骨格タイプ総覧（Atlas of Zeolite Framework Types）」、第５版、Elsevier社刊、２００１年に記載された結晶を記述する。
（ｉｉ）共通の二次構成単位である「上記のＭＷＷ骨格タイプ単位格子の二次元配列」から作られたモレキュラーシーブであり、「１単位格子厚さ、好ましくは１のｃ軸単位格子厚さの単層」を形成する。
（ｉｉｉ）共通の二次構成単位である「１または１超の単位格子厚さの層」から作られたモレキュラーシーブであり、該１超の単位格子厚さの層は、ＭＷＷ骨格トポロジーを有する１単位格子厚さの単位格子の少なくとも２の単層を積層、充填または結合することによって作られる。かかる二次構成単位の積層は規則的な様式、不規則な様式、ランダムな様式およびこれらの任意の組み合わせであることができる。または
（ｉｖ）ＭＷＷ骨格トポロジーを有する単位格子の任意の規則的もしくはランダムな二次元または三次元の組み合わせによって作られたモレキュラーシーブ。
【００３３】
ＭＣＭ−２２ファミリー物質は、格子面間隔ｄのピークを（焼成後あるいは合成されたままの状態で）１２．４±０．２５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンを有することによって特性付けられる。ＭＣＭ−２２ファミリー物質はまた、格子面間隔ｄのピークを（焼成後あるいは合成されたままの状態で）１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンを有することによって特性付けられることもできる。モレキュラーシーブを特性付けるのに使用されるＸ線回折データは、銅のＫ−アルファ二重線を入射放射線として使用する標準方法ならびにシンチレーションカウンターおよび付帯するコンピューターを収集システムとして備えた回折計によって得られる。
【００３４】
「モノアルキル化芳香族化合物」の語は、１のアルキル置換基のみを有する芳香族化合物を意味する。モノアルキル化芳香族化合物の非限定的な例はエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン（クメン）およびｓｅｃ−ブチルベンゼンである。
【００３５】
本明細書で使用される「通油下」の語は、触媒がアルキル化またはトランスアルキル化条件下に置かれていることと理解されるべきである。アルキル化またはトランスアルキル化条件は、温度、圧力、１または複数のアルキル化可能芳香族化合物、１または複数のアルキル化剤およびＷＨＳＶを含み、これらは（供給原料中の全部の１または複数のアルキル化可能芳香族化合物基準で）少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも１０重量％の１または複数のアルキル化可能芳香族化合物を１または複数のモノアルキル化芳香族化合物に転化するのに適している。
【００３６】
本明細書で使用される「触媒毒容量」の語は、Thermogravimetric Analyzer（型式Q５０００、米国、デラウェア州、Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）上で２００℃、６０分間、窒素流下に乾燥された触媒サンプル１グラム当たりに吸収されるコリジン（触媒毒）のミリモル数を意味する。乾燥後、コリジン触媒毒は、コリジン分圧３トールで６０分間、該触媒サンプル上に散布される。触媒毒容量は以下の式から計算される：
（コリジン散布後の触媒サンプル重量−乾燥後触媒サンプル重量）×１０６÷（コリジンの分子量×乾燥後触媒サンプル重量）。
触媒サンプル重量および乾燥後触媒サンプル重量がグラム単位で測定されるときは、コリジンの分子量は１２１．２グラム／ミリモルである。
【００３７】
本明細書で使用される「ポリアルキル化芳香族化合物」の語は、１より多いアルキル置換基を有する芳香族化合物を意味する。ポリアルキル化芳香族化合物の非限定的な例はポリアルキル化ベンゼン、たとえばジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジイソプロピルベンゼンおよびトリイソプロピルベンゼンである。
【００３８】
本明細書で使用される「ｗｐｐｂ」の語は、１０億分の重量部と定義される。
【００３９】
本明細書で使用される「ｗｐｐｍ」の語は、１００万分の重量部と定義される。
供給原料および生成物
【００４０】
本開示発明に使用することができる適当な非置換芳香族化合物は、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。
【００４１】
本開示発明に使用することができる置換芳香族化合物は、芳香核に直接結合された少なくとも１の水素原子を有しなければならない。芳香環は１以上のアルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、アリールオキシ、シクロアルキル、ハロゲン基および／またはアルキル化反応を妨げない他の基によって置換されることができる。一般に、芳香族化合物上に置換基として存在することができるアルキル基は１〜約２２の炭素原子、普通には約１〜８の炭素原子、最も普通には約１〜４の炭素原子を含む。
【００４２】
本開示発明に使用することができる適当な置換芳香族化合物は、以下のものに限定されることなく、トルエン、キシレン、イソプロピルベンゼン、ノルマルプロピルベンゼン、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、シメン、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を含む。
【００４３】
高分子量アルキル芳香族炭化水素も出発物質として使用することができ、芳香族炭化水素をオレフィンオリゴマーでアルキル化することによって製造されるような芳香族炭化水素を含む。かかる生成物は当該技術分野においてしばしばアルキレートと呼ばれ、以下のものに限定されることなく、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。非常に多くの場合アルキレートは、芳香核に結合したアルキル基の大きさが約Ｃ６〜約Ｃ１６の間で様々である高沸点留分として得られる。
【００４４】
実質的な量のベンゼン、トルエンおよび／またはキシレンを含み得るリフォーメート流は、本開示発明の方法のためのアルキル化可能芳香族供給原料としてとりわけ適しているといえる。本開示発明の方法はポリマー級エチレンおよび希釈エチレンからのエチルベンゼンの製造を特に指向しているけれども、この方法は他のＣ７〜Ｃ２０アルキル芳香族化合物、たとえばクメンさらに同じくＣ６＋アルキル芳香族、たとえばＣ８〜Ｃ１６の直鎖および近直鎖アルキルベンゼンの製造に同じように適用可能である。
【００４５】
本開示発明に使用することができる適当な１もしくは複数のアルキル化剤は、１もしくは複数のアルケン化合物、１もしくは複数のアルコール化合物および／または１もしくは複数のアルキルベンゼンならびにこれらの混合物を含む。本開示発明の方法に有用であり得る他の適当なアルキル化剤は一般に、以下のものに限定されることなく、アルキル化可能芳香族化合物と反応する能力のあるアルキル化に利用可能な１以上の脂肪族基を有する任意の脂肪族または芳香族有機化合物を含む。好適なアルキル化剤の例は、Ｃ２〜Ｃ１６オレフィン、たとえばＣ２〜Ｃ５オレフィン、例としてエチレン、プロピレン、ブテンおよびペンテン；Ｃ１〜Ｃ１２アルカノール（モノアルコール、ジアルコール、トリアルコール等を含む。）、好ましくはＣ１〜Ｃ５アルカノール、たとえばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールおよびペンタノール；Ｃ２〜Ｃ２０エーテル、たとえばＣ２〜Ｃ５エーテル、例としてジメチルエーテルおよびジエチルエーテル；アルデヒド、たとえばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒドおよびｎ−バレルアルデヒド；ハロゲン化アルキル、たとえば塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化ブチルおよび塩化ペンチル；１または複数のポリアルキル化芳香族化合物、たとえばビ−アルキル化ベンゼン（たとえば、１または複数のビ−エチルベンゼンまたはビ−イソプロピルベンゼン）および１または複数のトリアルキル化ベンゼン（たとえば、トリ−エチルベンゼンまたはトリ−イソプロピルベンゼン）等である。かくして、アルキル化剤は好ましくはＣ２〜Ｃ５オレフィン、Ｃ１〜Ｃ５アルカノール、１または複数のビ−エチルベンゼン、１または複数のビ−イソプロピルベンゼン、１または複数のトリ−エチルベンゼンおよび１または複数のトリ−イソプロピルベンゼンから成る群から選択されることができる。
不純物
【００４６】
本開示発明では、アルキル化可能芳香族化合物を含む供給原料流は不純物を含むことがある。任意的に、第一のアルキル化剤流および／または第二のアルキル化剤流も不純物を含むことがある。不純物は以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも1を有する化合物を含む。かかる不純物の例はコリジンおよびＮ−ホルミルモルホリンを含む。本開示発明の目的のためには、「不純物」の語は水、すなわちＨ２Ｏを含まない。
【００４７】
いくつかの実施形態では、当該供給原料流（または第一および／もしくは第二のアルキル化剤流）中の当該不純物の量は、当該供給原料流の重量基準で２０ｗｐｐｍ未満、１５ｗｐｐｍ未満、１０ｗｐｐｍ未満、５ｗｐｐｍ未満または１ｗｐｐｍ未満である。
水含有量
【００４８】
１以上の実施形態では、供給原料流は水を含むことがある。任意的に、第一のアルキル化剤流および／または第二のアルキル化剤流も水を含むことがある。供給原料流または1もしくは複数のアルキル化剤流は、たとえば１以上の脱水ゾーンにおいて蒸留、吸着、蒸発、抽出または減圧フラッシングによって脱水されることができる。脱水ゾーンは蒸留カラム、ベンゼンカラムまたはフラッシングカラム、軽質分カラムまたは抽出塔、吸収塔またはフラッシュ槽であることができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、供給原料流は、該供給原料の温度および圧力条件にある水で飽和されている。他の実施形態では、当該供給原料流中の水の量は、当該供給原料流の重量基準で少なくとも５００ｗｐｐｍ、少なくとも４００ｗｐｐｍ、少なくとも３００ｗｐｐｍまたは少なくとも２００ｗｐｐｍである。
【００５０】
不純物または水のレベルは、慣用の手法、たとえばＧＣ、ＧＣ／ＭＳまたは当業者に知られた他の適当な手法によって測定されることができる。
反応条件
【００５１】
本開示発明の方法は、
（１）適当な脱水条件下に操業されて、水の少なくとも一部分および任意的に不純物の一部分を除く、脱水ゾーン、
（２）第一のアルキル化触媒を有する第一のアルキル化反応ゾーンであって、該第一のアルキル化ゾーンが適当な第一の反応条件下に操業されて、残留する不純物の大部分を除き、かつアルキル化可能芳香族化合物の一部分をアルキル化する、第一のアルキル化反応ゾーン、および
（３）第一のアルキル化触媒と異なる第二のアルキル化触媒を有する第二のアルキル化反応ゾーンであって、該第二のアルキル化ゾーンが適当な第二の反応条件下に操業されて、残留する不純物の一部分を除き、そしてアルキル化可能芳香族化合物の大部分をアルキル化して、追加量のモノアルキル化芳香族化合物を製造する、第二のアルキル化反応ゾーン
を含む。
【００５２】
脱水ゾーンでは、適当な脱水条件は、芳香族流から水および不純物を分離するための従来技術で知られた慣用の脱水条件である。
【００５３】
第一のアルキル化反応ゾーンおよび／または第二のアルキル化反応ゾーンにおいて、アルキル化可能芳香族化合物およびアルキル化剤が少なくとも部分的に液相の条件下に接触されるときに、好適な第一および第二の条件は、それぞれ、１００〜２８５℃の温度、好ましくは１５０〜２６０℃の温度、６８９〜４６０１ｋＰａ−ａの圧力、好ましくは１５００〜３０００ｋＰａ−ａの圧力、および反応器全体についてのアルキル化剤およびアルキル化可能芳香族化合物の合計基準で１０〜１００ｈｒ−１、好ましくは２０〜５０ｈｒ−１のＷＨＳＶを含む。アルキル化可能芳香族化合物とアルキル化剤と（たとえば、それぞれベンゼンとエチレンと）の全モル比は１：１〜１０：１、２：１〜８：１、３：１〜７：１または１．５：１〜４．５：１の範囲にある。
【００５４】
いくつかの実施形態では、第一のアルキル化反応ゾーンは反応ガード床として操業されることができ、そこで供給原料流中の不純物の少なくとも一部分が除かれる。この実施形態では、アルキル化可能芳香族化合物とアルキル化剤と（たとえば、それぞれベンゼンとエチレンと）の全モル比はアルキル化の操業単独におけるよりもはるかに高く、１０：１〜２００：１、または１５：１〜１５０：１、または２０：１〜１００：１、または２５：１〜５０：１の範囲にある。
【００５５】
他の実施形態では、第一のアルキル化反応ゾーンは、非反応ガード床として操業される第一の反応ゾーンであり、そこで供給原料流中の不純物の少なくとも一部分が除かれる。この実施形態では、アルキル化可能芳香族化合物のみが第一の反応ゾーンに供給される。
【００５６】
いくつかの実施形態では、本開示発明の方法は処理物質を有する処理ゾーンを含み、該処理ゾーンは不純物の一部分を除くのに適した処理条件下に操業される。処理ゾーンは脱水ゾーンの上流にあっても下流にあってもよい。処理ゾーンは第一および第二のアルキル化ゾーンの上流にある。
【００５７】
処理物質が不純物の一部分を除くのに使用されるときは、好適な処理条件は、約３０〜２００℃、好ましくは約６０〜１５０℃の温度、約０．１ｈｒ−１〜約２００ｈｒ−１、好ましくは約０．５ｈｒ−１〜約１００ｈｒ−１、より好ましくは約１．０ｈｒ−１〜約５０ｈｒ−１の重量時空間速度（ＷＨＳＶ）およびおよそ環境気圧〜３０００ｋＰａ−ａの圧力を含む。
【００５８】
いくつかの実施形態では、開示される本発明の方法は、適当なトランスアルキル化条件下に操業されるトランスアルキル化ゾーンを含み、ポリアルキル化芳香族化合物とアルキル化可能芳香族化合物とから追加量のモノアルキル化芳香族化合物を製造する。
【００５９】
トランスアルキル化ゾーンにおいて、ポリアルキル化芳香族化合物（たとえば、１もしくは複数のポリエチルベンゼンまたは１もしくは複数のポリイソプロピルベンゼン）がアルキル化可能芳香族化合物と少なくとも部分的に液相の条件下に接触されるとき、好適なトランスアルキル化条件は、約１００〜約３００℃の温度、６９６〜４１３７ｋＰａ−ａ（１０１〜６００ｐｓｉａ）の圧力、アルキレーション反応ゾーンへの１または複数のポリアルキル化芳香族化合物供給原料の重量基準で約０．５ｈｒ−１〜約１００ｈｒ−１のＷＨＳＶ、およびベンゼンと１または複数のポリアルキル化芳香族化合物との１：１〜３０：１、好ましくは１：１〜１０：１、より好ましくは１：１〜５：１のモル比を含むことができる。
触媒
【００６０】
本開示発明の方法は、（１）第一のアルキル化触媒および（２）第一のアルキル化触媒と異なる第二のアルキル化触媒を含む。
【００６１】
第一のアルキル化触媒は、２未満の拘束指数および第一の触媒毒容量を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。
【００６２】
拘束指数とは、アルミノシリケートまたはモレキュラーシーブがその内部構造中に様々な大きさの分子をどの程度まで、統制された進入を許すかについての便利な指標である。たとえば、アルミノシリケートの内部構造中への進入およびそこからの脱出が非常に制限されるアルミノシリケートは拘束指数について高い値を有し、この種類のアルミノシリケートは通常、小孔径、たとえば５オングストローム未満の孔を有する。他方、アルミノシリケート構造の内部への比較的自由な進入を許すアルミノシリケートは拘束指数について低い値を有し、通常、大孔径の孔を有する。拘束指数を測定することができる方法は米国特許第４，０１６，２１８号に十分に記載されている。
【００６３】
好適な大孔径のモレキュラーシーブは、ゼオライトベータ、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミナＹ（Ｄｅａｌ Ｙ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、希土類交換Ｙ（ＲＥＹ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８およびＺＳＭ−２０を含む。ゼオライトＺＳＭ−１４は米国特許第３，９２３，６３６号に記載されている。ゼオライトＺＳＭ−２０は米国特許第３，９７２，９８３号に記載されている。ゼオライトベータは米国特許第３，３０８，０６９号および米国再発行特許第２８，３４１号に記載されている。低ナトリウム超安定Ｙモレキュラーシーブ（ＵＳＹ）は米国特許第３，２９３，１９２号および３，４４９，０７０号に記載されている。脱アルミナＹゼオライト（Ｄｅａｌ Ｙ）は米国特許第３，４４２，７９５号に見られる方法によって調製されることができる。超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）は米国特許第４，４０１，５５６号に記載されている。希土類交換Ｙ（ＲＥＹ）は米国特許第３，５２４，８２０号に記載されている。モルデナイトは天然に存在する物質であるが、合成形態で、たとえばＴＥＡ−モルデナイト（すなわち、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た合成モルデナイト）としても入手可能である。ＴＥＡ−モルデナイトは米国特許第３，７６６，０９３号および３，８９４，１０４号に記載されている。
【００６４】
国際ゼオライト協会構造委員会（ＩＺＡ−ＳＣ）によってＭＷＷトポロジーに属すると認定されたゼオライト物質は、１０および１２員環の両方の存在によって生じる２の孔体系を有する多層物質である。「ゼオライト骨格タイプ総覧」は、現在少なくとも５の異なる名称を付けられた物質をこの同じトポロジーを有するものとして分類しており、ＭＣＭ−２２、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＰＳＨ−３およびＳＳＺ−２５を含むが、これらに限定されるわけではない。
【００６５】
いくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒、好ましくは酸性触媒は、第二の触媒毒容量を有するＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブを含む。ＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブは、様々な炭化水素転化方法に有用であることが見出された。ＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブの例は、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＥＲＢ−１およびＵＺＭ−８である。
【００６６】
ＭＣＭ−２２ファミリーに属する物質は、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（国際出願ＷＯ９７／１７２９０号に記載されている。）、ＩＴＱ−３０国際出願ＷＯ２００５１１８４７６号に記載されている。）、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。）を含む。
【００６７】
上記のＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブは、ＭＣＭ−２２物質がこのモレキュラーシーブの１０員環の内部孔体系と連通していない１２員環の外表面ポケットを有する点において、以下で述べる従来の大孔径ゼオライトアルキル化触媒、たとえばモルデナイトと区別されることが理解されなければならない。
【００６８】
あるいは、第二のアルキル化触媒、好ましくは酸性触媒は、２〜１２の拘束指数を有する中孔径のモレキュラーシーブ（米国特許第４，０１６，２１８号に定義されている。）を含むことができ、たとえばＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５およびＺＳＭ−４８である。ＺＳＭ−５は米国特許第３，７０２，８８６号および米国再発行特許第２９，９４８号に詳細に記載されている。ＺＳＭ−１１は米国特許第３，７０９，９７９号に詳細に記載されている。ＺＳＭ−１２は米国特許第３，８３２，４４９号に記載されている。ＺＳＭ−２２は米国特許第４，５５６，４７７号に記載されている。ＺＳＭ−２３は米国特許第４，０７６，８４２号に記載されている。ＺＳＭ−３５は米国特許第４，０１６，２４５号に記載されている。ＺＳＭ−４８は米国特許第４，２３４，２３１号に、より詳細に記載されている。
【００６９】
１以上の実施形態では、当該第一のアルキル化触媒の当該第一の触媒毒容量は、当該第二のアルキル化触媒の当該第二の触媒毒容量よりも大きく、ここで当該触媒毒容量はコリジン容量によって測定されたものである。
【００７０】
いくつかの実施形態では、本開示発明の方法は処理物質を含む。この処理物質はクレイ、樹脂、Ｌｉｎｄｅ−Ｘ型、Ｌｉｎｄｅ−Ａ型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。処理物質は酸性または非酸性であることができる。
【００７１】
いくつかの実施形態では、本開示発明の方法はトランスアルキル化触媒を含む。このトランスアルキル化触媒は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。トランスアルキル化触媒は第一のアルキル化触媒と同じでも異なっていてもよい。
本発明の方法の詳細な説明
【００７２】
アルキル化芳香族化合物、たとえばモノアルキル化およびポリアルキル化芳香族化合物を製造する方法の１の実施形態（たとえば、反応ガード床）の操業では、かかる方法は、
（ａ）供給原料流を脱水ゾーンに供給し、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む工程であって、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む工程、
（ｂ）当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
（ｃ）適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分と第一のアルキル化剤流とを第一の触媒毒容量を有する第一のアルキル化触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、かつ当該第一のアルキル化剤流で当該アルキル化可能芳香族化合物の一部分をアルキル化して、そして１または複数のアルキル化芳香族化合物（たとえば、モノアルキル化およびポリアルキル化芳香族化合物）、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を製造する工程であって、当該残留する不純物が当該脱水された流中の当該不純物と比較して少なくとも２５％だけ低減される工程、および
（ｄ）適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にある第二のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該第一のアルキル化された流と第二のアルキル化剤流とを、当該第一のアルキル化触媒と異なりかつ第二の触媒毒容量を有する第二のアルキル化触媒と接触させ、当該第二のアルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして追加の当該１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する工程
を含む。
【００７３】
反応ガード床では、除かれなければ第二のアルキル化触媒を被毒するであろう反応性不純物（たとえば、触媒毒）の一部分が、アルキル化可能芳香族化合物がアルキル化剤でアルキル化されるのと同時に、第一のアルキル化触媒によって第一のアルキル化反応ゾーンにおいて供給原料流から除かれる。
【００７４】
アルキル化芳香族化合物、たとえばモノアルキル化およびポリアルキル化芳香族化合物を製造する方法の他の実施形態（たとえば、非反応ガード床）の操業では、かかる方法は
（ａ）供給原料流を脱水ゾーンに供給する工程であって、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含み、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む工程、
（ｂ）当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
（ｃ）適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一の反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分を第一の触媒毒容量を有する第一のアルキル化触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、そして当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む、低減された量の不純物を有するアルキル化可能芳香族流を製造する工程であって、好ましくは、当該残留する不純物が当該脱水された流中の当該不純物と比較して少なくとも２５％だけ低減される工程、および
（ｄ）適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にあるアルキル化反応ゾーンにおいて、当該アルキル化可能芳香族流とアルキル化剤流とを、当該第一の触媒とは異なりかつ第二の触媒毒容量を有するアルキル化触媒と接触させる工程であって、当該第二のアルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する工程
を含む。
【００７５】
非反応ガード床では、第一の反応ゾーンにおいてアルキル化剤の不存在下に供給原料流から第一の触媒によって不純物が除かれ、アルキル化可能芳香族化合物のアルキル化は生じない。
【００７６】
好ましくは当該不純物の少なくとも８０重量％、または少なくとも７０重量％、または少なくとも６０重量％、または少なくとも５０重量％が工程（ｃ）において除かれる。
【００７７】
任意的に工程（ｂ）では、当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流中の当該不純物の少なくとも一部分が除かれる。好ましくは、工程（ｂ）後の当該脱水された流中の不純物は、当該供給原料流中の不純物よりも１０重量％少なく、５重量％少なくまたは１重量％少ない。より好ましくは、脱水ゾーンにおいて不純物の少なくとも一部分を除いた後の当該脱水された流中の不純物は１０００ｗｐｐｂ未満、７５０ｗｐｐｂ未満、５００ｗｐｐｂ未満または２５０ｗｐｐｂ未満である。
【００７８】
反応ガード床では、当該第一のアルキル化触媒の第一の触媒毒容量は、当該第二のアルキル化触媒の第二の触媒毒容量よりも大きくあることができる。好ましくは、当該第一のアルキル化触媒の第一触媒毒容量は、当該第二のアルキル化触媒の当該第二触媒毒容量よりも少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％または少なくとも５０％大きい。
【００７９】
非反応ガード床では、当該第一の触媒の第一の触媒毒容量は、当該アルキル化触媒の第二の触媒毒容量よりも大きくあることができる。好ましくは、当該第一の触媒の第一の触媒毒容量は、当該アルキル化触媒の当該第二の触媒毒容量よりも少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％または少なくとも５０％大きい。
【００８０】
反応ガード床では、工程（ｃ）においてアルキル化剤でアルキル化される当該アルキル化芳香族化合物の部分は、当該アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも５％、少なくとも７％、少なくとも１０％、少なくとも１３％または少なくとも１５％である。
【００８１】
反応ガード床では、当該第二のアルキル化剤流の流量は、当該第一のアルキル化剤流の流量よりも大きくあることができる。好ましくは、当該第二のアルキル化剤流の流量は、当該第一のアルキル化剤流の流量よりも少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％または少なくとも５０％大きい。
【００８２】
いくつかの実施形態では、工程（ｃ）の前に、当該脱水された流は処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そしてそれから当該脱水された流は、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて当該不純物の残留する量の少なくとも一部分が除かれて、当該第一のアルキル化された流が製造される。これらの実施形態では、当該処理物質との接触後の不純物の量は、当該脱水された流におけるよりも１重量％少なく、５重量％少なく、１０重量％少なくまたは１５重量％少ない。
【００８３】
他の実施形態では、工程（ａ）の前に、当該供給原料流は処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そしてそれから当該供給原料流は、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる。好ましくは、処理後の不純物の量は、当該供給原料流におけるよりも１重量％少なく、５重量％少なく、１０重量％少なくまたは１５重量％少ない。これらの実施形態では、処理物質はクレイ、樹脂、活性アルミナ、Ｌｉｎｄｅ−Ｘ型、Ｌｉｎｄｅ−Ａ型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。
【００８４】
反応ガード床では、当該第一のアルキル化触媒は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。かかる大孔径のモレキュラーシーブはゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。
【００８５】
非反応ガード床では、当該第一の触媒は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。かかる大孔径のモレキュラーシーブはゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。
【００８６】
第二のアルキル化触媒（たとえば、反応ガード床）またはアルキル化触媒（たとえば、非反応ガード床）は、ＭＷＷ骨格トポロジーの単位格子を有しかつ格子面間隔ｄのピークを１２．４±０．２５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンによって特性付けられるＭＣＭ−２２ファミリー物質である。かかるＭＣＭ−２２ファミリー物質はＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１０Ｐ、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３およびこれらの混合物から成る群から選択される。
【００８７】
脱水ゾーンにおいて水の少なくとも一部分を除いた後、当該脱水された流中の水は、当該脱水された流基準で１００ｗｐｐｍ未満、５０ｗｐｐｍ未満、２５ｗｐｐｍ未満または１０ｗｐｐｍ未満である。
【００８８】
水は、たとえば蒸留、吸着、蒸発、抽出または減圧フラッシングによって除かれる。脱水ゾーンは蒸発カラム、ベンゼンカラムまたは軽質分カラムである。
【００８９】
当該第一のアルキル化ゾーンまたは当該第一の反応ゾーンにおいてさらに不純物を除いた後、当該第一のアルキル化された流中の不純物の量は、当該供給原料流の重量基準で２５％少なく、２０％少なく、１５％少なく、１０％少なくまたは５％少ない。好ましくは、当該第一のアルキル化ゾーンにおいてさらに不純物を除いた後の当該第一のアルキル化された流中の不純物の量は１００ｗｐｐｂ未満、７５ｗｐｐｂ未満、５０ｗｐｐｂ未満または２５ｗｐｐｂ未満である。
【００９０】
当該第二のアルキル化された流中の不純物は、当該第一のアルキル化された流中の不純物よりも１０重量％少なく、５重量％少なくまたは１重量％少ない。好ましくは、当該第二のアルキル化された流中の不純物は１ｗｐｐｍ未満、５ｗｐｐｍ未満、１０ｗｐｐｍ未満、１５ｗｐｐｍ未満、２０ｗｐｐｍ未満または２５ｗｐｐｍ未満である。
【００９１】
いくつかの実施形態では、１または複数のアルキル化反応ゾーンは好ましくは単一の反応容器内に置かれる。あるいは、当該第一のアルキル化反応ゾーンは別の容器内に置かれてもよく、反応ガード床として操業されてもよい。当該第一の反応ゾーンは別の容器内に置かれてもよく、非反応ガード床として操業されてもよい。反応または非反応ガード床中の触媒は、第二のアルキル化触媒よりも頻繁な再生および／または取替に付される。したがってガード床が操業しない間、典型的には、１または複数のアルキル化供給原料を反応器内の直列接続された反応ゾーンに直接、供給することができるように、バイパス回路が備えられる。
【００９２】
好ましくは、バイパス可能な反応ガード床は第二のアルキル化ゾーンの上流に置かれる。バイパス可能な非反応ガード床はアルキル化ゾーンの上流に置かれる。かかるガード床は並流の上向き流または下向き流の操作で操業されることができる。反応または非反応ガード床は適当な少なくとも部分的に液相の条件下に維持される。
【００９３】
反応ガード床では、アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分およびアルキル化剤の少なくとも一部分は、第二のアルキル化反応ゾーンに入る前に該反応ガード床を通される。
【００９４】
非反応ガード床では、アルキル化可能芳香族化合物は、アルキル化反応ゾーンに入る前に該非反応ガード床を通される。
【００９５】
反応ガード床または非反応ガード床で使用される触媒組成物は、第二のおよび後続のアルキル化反応ゾーンで使用される触媒組成物と異なる。反応ガード床または非反応ガード床で使用される触媒組成物は、複数の触媒の組成物（たとえば、モルデナイトとゼオライトＹとの混合物、またはゼオライトベータとゼオライトＹとの混合物）を有することができる。反応ガード床および通常、それぞれのアルキル化反応ゾーンは、アルキル化触媒の存在下にアルキル化剤でアルキル化可能芳香族化合物のアルキル化を起こさせるのに有効な条件下に維持される。
【００９６】
他のいくつかの実施形態では、当該脱水された流はさらに、蒸留ゾーンからの塔頂流の少なくとも一部分を含む。
【００９７】
他の実施形態では、当該脱水された流は冷却され、当該脱水された流の少なくとも一部分が凝縮されて、あり得る残留する水および不純物の少なくとも一部分が除かれる。
【００９８】
他の実施形態では、本方法は当該脱水された流を蒸留ゾーンに供給して、接触工程（ｃ）の前に、あり得る残留する水の当該少なくとも一部分がさらに除かれる。
【００９９】
他の実施形態では、本方法は、当該脱水された流と蒸留ゾーンからの流とを一緒にして、接触工程（ｃ）の前に、当該あり得る残留する水の少なくとも一部分が除かれる工程をさらに含み、ここで当該蒸留ゾーンは蒸留カラム、ベンゼンカラムまたは軽質分カラムである。
【０１００】
他の実施形態では、本方法は、当該脱水ゾーンからの当該脱水された流の少なくとも一部分を蒸留カラムへの還流として供給する工程をさらに含む。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、当該アルキル化可能芳香族化合物はベンゼンである。当該第一のアルキル化剤流または当該第二のアルキル化剤流はオレフィンを含む。任意的に、当該第一または第二のアルキル化剤流は、アルキル化剤と不純物のみを、もしくはアルキル化剤と水のみを、もしくはアルキル化剤と不純物と水との混合物を含む。
【０１０２】
当該アルキル化芳香族化合物は、いくつかの実施形態ではモノアルキル化芳香族化合物である。かかる場合には、当該アルキル化剤はエチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物はエチルベンゼンであり、または当該アルキル化剤はプロピレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物はクメンであり、または当該アルキル化剤はブチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物はｓｅｃ−ブチルベンゼンである。
【０１０３】
本方法のいくつかの実施形態では、モノアルキル化芳香族化合物流、および任意的に当該ポリアルキル化化合物流は、当該第二のアルキル化された流から分離される。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、当該アルキル化芳香族化合物はポリアルキル化芳香族化合物であり、本方法は、トランスアルキル化反応ゾーンにおいて適当なトランスアルキル化条件下に工程（ｅ）の当該ポリアルキル化芳香族化合物をトランスアルキル化触媒と接触させて、追加量の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程をさらに含む。
【０１０５】
他の実施形態では、当該トランスアルキル化触媒は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。
【０１０６】
他の実施形態では、当該大孔径のモレキュラーシーブはゼオライトベータ、フォージャサイト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミナＹ（Ｄｅａｌ Ｙ）、希土類Ｙ、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される。
【０１０７】
本開示発明の方法に使用されるアルキル化反応器は、所望のモノアルキル化芳香族化合物、たとえばエチルベンゼンの選択性が非常に高いが、典型的には、少なくとも少量のポリアルキル化化学種も製造するものであることができる。最終のアルキル化反応ゾーンからの流出物は、モノアルキル化芳香族化合物とポリアルキル化芳香族化合物とを回収する分離工程に付されることができる。ポリアルキル化芳香族化合物の少なくとも一部分は、アルキル化反応器とは分離していてもよいトランスアルキル化反応器に供給されることができる。トランスアルキル化反応器では、ポリアルキル化芳香族化合物はアルキル化可能芳香族化合物と反応されて、追加のモノアルキル化芳香族化合物を含む流出物が製造される。これらの流出物の少なくとも一部分は分けられて、アルキル化芳香族化合物（モノアルキル化芳香族化合物および／またはポリアルキル化芳香族化合物）が回収される。
【０１０８】
本開示発明の１以上の実施形態が図１〜８に例示される。
【０１０９】
図１はアルキル化芳香族化合物、たとえばモノアルキル化芳香族化合物、例としてエチルベンゼンを製造するプロセス５０を示し、アルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む供給原料流１が、処理物質４を内蔵する処理ゾーン２ａを有する処理槽２に供給され、そこで供給原料流１は適当な処理条件下に処理されて上記の当該不純物の第一の部分が除かれて、処理槽流出物流５を製造する。任意的に、処理槽流出物流５は熱交換器１２ａで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１１０】
処理槽流出物流５は次に脱水ゾーン１４、たとえば脱軽質分蒸留カラムに供給され、そこで当該水の少なくとも一部分および任意的に当該不純物の第二の部分が処理槽流出物流５から除かれて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留量の水および当該不純物を含む脱水された流１３を製造する。
【０１１１】
脱水された流１３は蒸留ゾーン１８の貯槽１６に供給される。蒸留ゾーン１８はベンゼン蒸留カラムであることができる。貯槽１６で、脱水された流１３は蒸留ゾーン１８からの塔頂流１５（これは熱交換器１２ｃによって冷却される。）と一緒にされて、貯槽流出物１７が製造される。貯槽流出物１７の一部分は蒸留ゾーン１８に還流１９として供給される。貯槽１６からの蒸気分２４は脱水ゾーン１４に供給されて、さらに分けられる。貯槽流出物１７の残りの部分である流２１は、アルキル化反応器２０へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１およびトランスアルキル化反応器３０へのアルキル化可能芳香族供給原料流３９を形成する。任意的に、流２１は熱交換器１２ｂで加熱されまたは冷却されることができる。重質化合物（たとえば、ポリアルキル化芳香族化合物）は蒸留ゾーン１８の塔底流２２として取り出され、下流の分離装置（図示しない。）で分けられて、モノアルキル化芳香族化合物、たとえばエチルベンゼンおよびポリアルキル化芳香族化合物、たとえば以下で述べるポリアルキル化供給原料流３９ａを製造する。
【０１１２】
アルキル化反応器２０は、第一のアルキル化触媒２６を内蔵する少なくとも第一のアルキル化ゾーン２０ａと第二のアルキル化触媒２８を内蔵する少なくとも第二のアルキル化ゾーン２０ｂとを有し、該第一のアルキル化ゾーン２０ａは該第二のアルキル化ゾーン２０ｂの上流に置かれかつそれと流体連結している。いくつかの実施形態では、複数の直列接続されたアルキル化ゾーンがある。第一のアルキル化触媒は第一の触媒毒容量を有し、また第二のアルキル化触媒は第二の触媒毒容量を有し、該第一の触媒毒容量は該第二の触媒毒容量よりも大きい。この実施形態では、第一のアルキル化反応ゾーンは、アルキル化反応器２０内に一体になっている反応ガード床である。
【０１１３】
第一のアルキル化触媒２６は、２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。いくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒は上記のＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブを含む。他の実施形態では、第二のアルキル化触媒は、２〜１２の拘束指数を有する中孔径のモレキュラーシーブを含む。
【０１１４】
第一のアルキル化反応ゾーン２０ａにおいて、アルキル化反応器へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１と、第一のアルキル化剤流４３の一部分とが、第一のアルキル化反応ゾーンにおいて好適な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下に第一のアルキル化触媒２６と接触される。当該不純物の重量基準で少なくとも一部分が除かれ、また当該アルキル化可能芳香族化合物の重量基準で少なくとも一部分が当該アルキル化剤流４３でアルキル化されて、１または複数の第一のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を製造する。
【０１１５】
第一のアルキル化された流は、第二のアルキル化反応ゾーン２０ｂにおいて適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下に（当該第一のアルキル化触媒と異なる）第二のアルキル化触媒２８の存在の下に当該アルキル化剤４３の他の部分と接触される。当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物は当該第二のアルキル化剤流でアルキル化されて、追加の当該１または複数のアルキル化芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する。第一および第二のアルキル化された流ならびにもしあれば後続のアルキル化ゾーンからのものが一緒にされて、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水ならびにモノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含むアルキル化された流出物４５を形成する。ありそうもないが、ひょっとしたらいくらかの残留するアルキル化剤も存在する。
【０１１６】
アルキル化可能芳香族化合物および（下流の分離装置（図示しない。）からのポリアルキル化芳香族化合物を含む）ポリアルキル化供給原料流３９ａを含む、トランスアルキル化反応器へのアルキル化可能芳香族供給原料流３９は、トランスアルキル化反応器３０のトランスアルキル化ゾーン３０ａに供給される。トランスアルキル化ゾーン３０ａは少なくとも１のトランスアルキル化触媒３４を有する。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化触媒３４は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。
【０１１７】
トランスアルキル化ゾーン３０ａにおいて、ポリアルキル化供給原料流３９ａ中のポリアルキル化芳香族化合物は、適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下にトランスアルキル化触媒３４の存在の下にトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流３９と接触されて、トランスアルキル化反応器流出物４７中の追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する。
【０１１８】
アルキル化された流出物４５は、任意的にトランスアルキル化反応器流出物４７と一緒にされて、蒸留供給原料流４９として蒸留ゾーン１８に供給されて、当該ポリアルキル化化合物と重質化合物とからモノアルキル化化合物を分離する。
【０１１９】
図２〜４は、図１のモノアルキル化芳香族化合物を製造するために、プロセス５０の蒸留ゾーン１８に、脱水された流１３を使用する他の実施形態を示す。図１におけるのと同じ番号を有する装置機器および流は同じものである。図２の実施形態では、脱水された流１３は還流１９とともに蒸留ゾーン１８に供給される。塔頂流１５は熱交換器１２ｃで冷却されそれから貯槽１６に流入する。流１７はアルキル化可能芳香族流を含み、貯槽１６から流出する。流１７の一部分は分割され、上記の還流１９として蒸留ゾーン１８に供給される。図１におけるのと同じように、流１７の残りの部分である流２１は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流３９およびアルキル化反応器２０へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１を形成する。
【０１２０】
図３の実施形態では、脱水された流１３は蒸留ゾーン１８からの塔頂流１５と一緒にされそれから熱交換器１２ｃで冷却されて流２３を形成し、これは次に貯槽１６に供給される。アルキル化可能芳香族化合物を含む流２５は貯槽１６から流出し還流２７と流２９とに分割される。流２５の残りの部分である流２９は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流３９およびアルキル化反応器２０へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１を形成する。
【０１２１】
図４の実施形態では、蒸留ゾーン１８の塔頂流１５は貯槽１６に流入して図１におけるのと同じように流１７を形成する。この実施形態では、脱水された流１３は還流１９と一緒にされて蒸留ゾーン１８への合体された還流３３を形成する。流１７の残りの部分である流３５は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流３９およびアルキル化反応器２０へのアルキル化可能芳香族供給原料流４１を形成する。任意的に、流３５は熱交換器１２ｂで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１２２】
図５は、分離された容器中にありかつ反応様式または非反応様式で操作されるガード床を使用してモノアルキル化芳香族化合物１００、たとえばエチルベンゼンを製造するためのプロセス１００を示す。ガード床が非反応様式で操作されるときは、アルキル化剤は供給されない。ガード床が反応様式で操作されるときは、ガード床はアルキル化剤の一部分の供給を受ける。
【０１２３】
アルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む供給原料流１０１は、脱水ゾーン１４、たとえば脱軽質分蒸留カラムに供給される。図１におけるのと同じ番号を有する装置機器および流は同じものである。脱水ゾーン１４において、当該水の少なくとも一部分および任意的に当該不純物の一部分が供給原料流１０１から除かれて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留量の当該不純物およびあり得る残留する水を含む脱水された流１０９が製造される。脱水された流１０９は、処理物質１０２ａを内蔵する処理ゾーン１０２に供給され、そこで適当な処理条件下に処理されて、追加の当該不純物が除かれて流出物流１１１を製造する。不純物および処理物質１０２ａは上記と同じものである。任意的に、流出物流１１１は熱交換器（図示しない。）で加熱されまたは冷却されることができる。
【０１２４】
流出物流１１１は蒸留ゾーン１８の貯槽１６に供給され、そこで蒸留ゾーン１８からの塔頂流１１５と一緒にされて合体された流出物１１７を製造する。蒸留ゾーン１８はベンゼン蒸留カラムであることができる。合体された流出物１１７の一部分は蒸留ゾーン１８に還流１１９として供給される。貯槽１６からの蒸気分１２４は脱水ゾーン１４に供給され、さらなる分離をされる。合体された流出物１１７の残りの部分である流１２１は、熱交換器１２ｄで加熱されまたは冷却されることができる。また、流１２１はトランスアルキル化反応器３０へのアルキル化可能芳香族供給原料流１３９および（反応または非反応）ガード床２２へのアルキル化可能芳香族供給原料流１４１を形成する。重質化合物（たとえば、ポリアルキル化芳香族化合物）は蒸留ゾーン１８の塔底流１２２として取り出され、下流の分離装置（図示しない。）で分けられて、アルキル化芳香族化合物、たとえばエチルベンゼンおよびポリアルキル化芳香族化合物、たとえば以下で述べるポリアルキル化供給原料流１３９ａを製造する。
【０１２５】
ガード床２２はアルキル化反応器２０から分かれており、少なくとも第二のアルキル化ゾーン２０ｂの上流に置かれかつそれと流体連結している。ガード床２２が反応ガード床であるときは、それは第一のアルキル化ゾーンであり、第一のアルキル化触媒２６を内蔵する。ガード床２２が非反応ガード床であるときは、アルキル化剤が供給されないのでそれはアルキル化ゾーンではない。
【０１２６】
第二のアルキル化ゾーン２０ｂは第二のアルキル化触媒２８を内蔵する。第一のアルキル化触媒は第一の触媒毒容量を有し、第二の触媒毒容量を有する第二のアルキル化触媒とは異なる。第一の触媒毒容量は第二の触媒毒容量よりも大きい。好ましくは、第一のアルキル化触媒２６は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブを含む。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒は上記のＭＣＭ−２２ファミリーモレキュラーシーブを含む。他のいくつかの実施形態では、第二のアルキル化触媒は２〜１２の拘束指数を有する中孔径のモレキュラーシーブを含む。
【０１２８】
ガード床２２が反応ガード床であるときは、アルキル化可能芳香族供給原料流１４１とアルキル化剤流１４３の一部分とは、少なくとも部分的に液相の条件下に第一のアルキル化触媒２６の存在の下に接触されて、１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を形成する。
【０１２９】
ガード床２２が非反応ガード床であるときは、ガード床２２はアルキル化可能芳香族供給原料流１４１を受け入れ、このアルキル化可能芳香族供給原料流１４１は適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下に（アルキル化剤の不存在下に）第一のアルキル化触媒２６と接触され、当該不純物の重量基準で少なくとも一部分が除かれて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含むアルキル化可能芳香族流を製造する。
【０１３０】
第一のアルキル化された流またはアルキル化可能芳香族流は、次に第二のアルキル化ゾーン２０ｂに供給され、好適な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下に第二のアルキル化触媒２８の存在の下に追加のアルキル化剤流１４３と接触されて、追加量のアルキル化芳香族化合物を含む第二のアルキル化された流を製造する。
【０１３１】
第一および第二のアルキル化された流ならびにもしあれば後続のアルキル化ゾーンからのものは一緒にされて、アルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含むアルキル化された流出物１４５を形成する。
【０１３２】
アルキル化可能芳香族化合物を含むトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流１３９およびポリアルキル化芳香族化合物を含むポリアルキル化芳香族供給原料流１３９ａは、トランスアルキル化ゾーン３０ａに供給される。トランスアルキル化ゾーン３０ａは少なくとも１のトランスアルキル化触媒３４を有する。いくつかの実施形態では、トランスアルキル化触媒３４は２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである。
【０１３３】
トランスアルキル化ゾーン３０ａでは、ポリアルキル化芳香族供給原料流１３９ａが、適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下にトランスアルキル化触媒３４の存在の下に、トランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流１３９と接触されて、トランスアルキル化反応器流出物１４７中に追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する。
【０１３４】
アルキル化された流出物１４５は、任意的にトランスアルキル化反応器流出物１４７と一緒にされ、蒸留ゾーン１８に蒸留供給原料流１４９として供給されて、当該ポリアルキル化化合物および重質化合物からモノアルキル化化合物を分離する。ポリアルキル化化合物および重質化合物は、下流の分離装置（図示しない。）で分けられる。
【０１３５】
図６〜８は、図５のモノアルキル化芳香族化合物を製造するためのプロセス１００の蒸留ゾーン１８における（脱水された流１０９を含む）流出物流１１１を使用する他の実施形態を示す。図５におけるのと同じ番号を有する装置機器および流は同じものである。図６の実施形態では、流出物流１１１は還流１１９とともに蒸留ゾーン１８に供給される。蒸留ゾーン１８の塔頂流１１５は貯槽１６に流入する。アルキル化可能芳香族流を含む流１１７は貯槽１６から流出する。流１１７の一部分は分割され、蒸留ゾーン１８に還流１１９として供給される。流１１７の残りの部分である流１２１は、図５におけるのと同じように、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器供給原料流１３９およびガード床２２へのアルキル化反応器供給原料流１４１を形成する。任意的に、流１２１は熱交換器１２ｄで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１３６】
図７の実施形態では、流出物流１１１は蒸留ゾーン１８からの塔頂流１１５と一緒にされ、それから熱交換器１２ｃで冷却されて流１２３を形成し、これは次に貯槽１６に供給される。アルキル化芳香族化合物を含む流１２５は貯槽１６から流出する。この流１２５は還流１２７と流１２９とに分割される。流１２５の残りの部分である流１２９は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流１３９およびガード床２２へのアルキル化可能芳香族供給原料流１４１を形成する。任意的に、流１２９は熱交換器１２ｄで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１３７】
図８の実施形態では、塔頂流１１５は図５におけるのと同じように貯槽１６に流入して、流１１７および還流１１９を形成する。この実施形態では、流出物流１１１は、流１１７の分割流である流１１９と一緒にされて、蒸留ゾーン１８への還流１３３を形成する。流１１７の残りの部分である流１３５は、トランスアルキル化反応器３０へのトランスアルキル化反応器アルキル化可能芳香族供給原料流１３９およびガード床２２へのアルキル化可能芳香族供給原料流１４１を形成する。任意的に、流１３５は熱交換器１２ｄで加熱されまたは冷却されることができる。
【０１３８】
本開示発明は、以下の実施例を参照してこれから、より詳細に説明される。
［実施例１〜６］
触媒毒容量の測定
【０１３９】
実施例１〜６では、気相中にあるコリジンを供給することによってコリジンについての触媒毒容量が測定され、その吸収量が熱重量分析計によって記録された。全吸収量は、含窒素化合物を吸収するゼオライトの容量の一つの尺度である。
【表１】
【０１４０】
表１に示すように、ＭＷＷトポロジーを有する触媒についてのコリジンを用いた触媒毒容量は、非ＭＷＷトポロジーを有する触媒についてのものよりもはるかに小さかった。
［実施例７および８］
【０１４１】
実施例７および８では、Ｎ−ホルミルモルホリン（ＮＦＭ）不純物を吸収するＭＷＷ触媒およびゼオライトベータ触媒の容量が測定された。２のアルキル化反応器が直列に置かれ、第一のアルキル化触媒を有する第一のアルキル化反応器（Ｒｘ１）にＮＦＭ不純物含有ベンゼン供給原料が供給された。Ｒｘ１の流出物が第二のアルキル化触媒を有する第二のアルキル化反応器（Ｒｘ２）への供給原料であった。Ｒｘ１およびＲｘ２の各反応器は別々のエチレン注入点を有し、この配置は多段階の直列接続されたアルキル化反応器の最初の２段階に似ている。これらの実験の場合、Ｒｘ１は反応ガード床であり、アルキル化反応器における第一の反応ゾーンであった。いつＲｘ１がその最大触媒毒容量に到達し触媒毒がＲｘ１によってもはや完全には保持し切れないかを示す指標に、Ｒｘ２の不活性化が用いられた。ＮＦＭはベンゼン供給原料の重量基準で０．３ｗｐｐｍの濃度で供給された。
【０１４２】
実施例におけるＮＦＭ吸収容量は、通油開始時間とＲｘ２で不活性化が観察される時間とから計算される。
【表２】
【０１４３】
表２に示すように、ゼオライトベータのＮＦＭ吸収容量は第一の触媒として、ＭＷＷを含む第一の触媒よりも優れている。
【０１４４】
本明細書に引用されたすべての特許、特許出願、試験方法、優先権書類、論文、刊行物、マニュアルおよび他の文献は、かかる開示物が本明細書の開示と不整合にならない程度にまでおよびかかる取り込みが許されるすべての管轄権に対して、参照によって完全に取り込まれる。
【０１４５】
本明細書に数値の下限および数値の上限が示されているときは、あり得る下限からあり得る上限までの範囲が意図されている。
【０１４６】
本開示発明の例示的な実施形態が詳細に説明されてきたけれども、様々な他の変形が、当業者には明らかであり、かつ本開示発明の精神および範囲を逸脱することなく当業者によって容易に作られることができることが理解されるだろう。したがって、本明細書に添付された特許請求の範囲は実施例および本明細書に記載された説明に限定されることは意図されず、この特許請求の範囲は本開示発明に存在する特許を受けることができる新しさのすべての特徴を、本開示発明の属する技術分野の当業者によって本開示発明の均等物として扱われるであろうすべての特徴を含めて、包含すると解釈されるべきことが意図される。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルキル化芳香族化合物を製造する方法において、当該方法が、
（ａ）供給原料流を脱水ゾーンに供給し、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む工程であって、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む工程、
（ｂ）適当な脱水条件下に操業される当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
（ｃ）適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分と第一のアルキル化剤流とを第一の触媒毒容量を有する第一のアルキル化触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、かつ当該第一のアルキル化剤流で当該アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を製造する工程、および
（ｄ）適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にある第二のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該第一のアルキル化された流と第二のアルキル化剤流とを、当該第一のアルキル化触媒と異なりかつ第二の触媒毒容量を有する第二のアルキル化触媒と接触させて、当該第二のアルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして追加の当該１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する工程
を含む、上記の方法。
【請求項２】
除去工程（ｂ）において、当該供給原料流中の当該不純物の少なくとも一部分が当該脱水ゾーンにおいて除かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ｃ）の前に、当該脱水された流が処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、当該脱水された流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
工程（ａ）の前に、当該供給原料流が、処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そしてそれから当該供給原料流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
当該第一のアルキル化触媒が、２未満の拘束指数（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｉｎｄｅｘ）を有する大孔径のモレキュラーシーブである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
当該大孔径のモレキュラーシーブが、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）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
当該第二のアルキル化触媒が、ＭＷＷ骨格トポロジーの単位格子を有しかつ格子面間隔ｄのピークを１２．４±０．２５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンによって特性付けられるＭＣＭ−２２ファミリー物質である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
当該ＭＣＭ−２２ファミリー物質が、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１０Ｐ、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
当該１または複数のアルキル化芳香族化合物が、モノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含み、当該方法が
（ｅ）当該第二のアルキル化された流からモノアルキル化芳香族化合物を分離する工程、
（ｆ）当該第二のアルキル化された流からポリアルキル化芳香族化合物を分離する工程、および
（ｇ）トランスアルキル化反応ゾーンにおいて適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下に、当該ポリアルキル化芳香族化合物流と当該供給原料流の他の部分とをトランスアルキル化触媒と接触させ、当該ポリアルキル化芳香族化合物流をトランスアルキル化して、追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
当該トランスアルキル化触媒が、２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
アルキル化芳香族化合物を製造する方法において、当該方法が、
（ａ）供給原料流を脱水ゾーンに供給し、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む工程であって、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む工程、
（ｂ）適当な脱水条件下に操業される当該脱水ゾーンにおいて、当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
（ｃ）適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一の反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分を第一の触媒毒容量を有する第一の触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、そして当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含みかつ低減された量の不純物を有するアルキル化可能芳香族流を製造する工程、および
（ｄ）適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にあるアルキル化反応ゾーンにおいて、工程（ｃ）の当該アルキル化可能芳香族流とアルキル化剤流とを、当該第一の触媒と異なりかつ当該第一の触媒毒容量よりも大きい第二の触媒毒容量を有するアルキル化触媒と接触させて、当該アルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含むアルキル化された流を製造する工程
を含む、上記の方法。
【請求項１２】
除去工程（ｂ）において、当該供給原料流中の当該不純物の少なくとも一部分が当該脱水ゾーンにおいて除かれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
工程（ｃ）の前に、当該脱水された流が、処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そして当該脱水された流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
工程（ａ）の前に、当該供給原料流が、処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そして当該供給原料流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
当該処理物質が、クレイ、樹脂、活性アルミナ、Ｌｉｎｄｅ−Ｘ型、Ｌｉｎｄｅ−Ａ型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項３、４、１３および１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
当該第一の触媒が、２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
当該大孔径のモレキュラーシーブが、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）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
当該アルキル化触媒が、ＭＷＷ骨格トポロジーの単位格子を有しかつ格子面間隔ｄのピークを１２．４±０．２５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンによって特性付けられるＭＣＭ−２２ファミリー物質である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
当該ＭＣＭ−２２ファミリー物質が、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１０Ｐ、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
当該アルキル化可能芳香族化合物がベンゼンである、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
当該アルキル化剤流がオレフィンおよび当該不純物を含み、当該不純物の少なくとも一部分が工程（ｃ）において除かれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
当該アルキル化剤がエチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物がエチルベンゼンであり、または当該アルキル化剤がプロピレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物がクメンであり、または当該アルキル化剤がブチレンであり当該モノ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２０に記載の方法。
【請求項２３】
当該１または複数のアルキル化芳香族化合物がモノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含み、当該方法が、
（ｅ）当該第二のアルキル化された流からモノアルキル化芳香族化合物を分離する工程、
（ｆ）当該第二のアルキル化された流からポリアルキル化芳香族化合物を分離する工程、および
（ｇ）適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下にあるトランスアルキル化反応ゾーンにおいて、当該ポリアルキル化芳香族化合物流と当該脱水された流の他の部分とをトランスアルキル化触媒と接触させ、当該ポリアルキル化芳香族化合物流をトランスアルキル化し、そして追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２４】
当該トランスアルキル化触媒が、２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
当該大孔径のモレキュラーシーブが、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）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１０または２４に記載の方法。
【請求項１】
アルキル化芳香族化合物を製造する方法において、当該方法が、
（ａ）供給原料流を脱水ゾーンに供給し、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む工程であって、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む工程、
（ｂ）適当な脱水条件下に操業される当該脱水ゾーンにおいて当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
（ｃ）適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分と第一のアルキル化剤流とを第一の触媒毒容量を有する第一のアルキル化触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、かつ当該第一のアルキル化剤流で当該アルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第一のアルキル化された流を製造する工程、および
（ｄ）適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にある第二のアルキル化反応ゾーンにおいて、当該第一のアルキル化された流と第二のアルキル化剤流とを、当該第一のアルキル化触媒と異なりかつ第二の触媒毒容量を有する第二のアルキル化触媒と接触させて、当該第二のアルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして追加の当該１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含む第二のアルキル化された流を製造する工程
を含む、上記の方法。
【請求項２】
除去工程（ｂ）において、当該供給原料流中の当該不純物の少なくとも一部分が当該脱水ゾーンにおいて除かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ｃ）の前に、当該脱水された流が処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、当該脱水された流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
工程（ａ）の前に、当該供給原料流が、処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そしてそれから当該供給原料流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
当該第一のアルキル化触媒が、２未満の拘束指数（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｉｎｄｅｘ）を有する大孔径のモレキュラーシーブである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
当該大孔径のモレキュラーシーブが、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）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
当該第二のアルキル化触媒が、ＭＷＷ骨格トポロジーの単位格子を有しかつ格子面間隔ｄのピークを１２．４±０．２５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンによって特性付けられるＭＣＭ−２２ファミリー物質である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
当該ＭＣＭ−２２ファミリー物質が、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１０Ｐ、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
当該１または複数のアルキル化芳香族化合物が、モノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含み、当該方法が
（ｅ）当該第二のアルキル化された流からモノアルキル化芳香族化合物を分離する工程、
（ｆ）当該第二のアルキル化された流からポリアルキル化芳香族化合物を分離する工程、および
（ｇ）トランスアルキル化反応ゾーンにおいて適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下に、当該ポリアルキル化芳香族化合物流と当該供給原料流の他の部分とをトランスアルキル化触媒と接触させ、当該ポリアルキル化芳香族化合物流をトランスアルキル化して、追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
当該トランスアルキル化触媒が、２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
アルキル化芳香族化合物を製造する方法において、当該方法が、
（ａ）供給原料流を脱水ゾーンに供給し、当該供給原料流がアルキル化可能芳香族化合物、水および不純物を含む工程であって、当該不純物が以下の元素、すなわち窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび第１族〜第１２族金属のうちの少なくとも１を有する化合物を含む工程、
（ｂ）適当な脱水条件下に操業される当該脱水ゾーンにおいて、当該供給原料流から当該水の少なくとも一部分を除いて、当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水および当該不純物を含む脱水された流を製造する工程、
（ｃ）適当な少なくとも部分的に液相の第一の反応条件下にある第一の反応ゾーンにおいて、当該脱水された流の少なくとも一部分を第一の触媒毒容量を有する第一の触媒と接触させて、当該不純物の少なくとも一部分を除き、そして当該アルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含みかつ低減された量の不純物を有するアルキル化可能芳香族流を製造する工程、および
（ｄ）適当な少なくとも部分的に液相の第二の反応条件下にあるアルキル化反応ゾーンにおいて、工程（ｃ）の当該アルキル化可能芳香族流とアルキル化剤流とを、当該第一の触媒と異なりかつ当該第一の触媒毒容量よりも大きい第二の触媒毒容量を有するアルキル化触媒と接触させて、当該アルキル化剤流で当該未反応のアルキル化可能芳香族化合物の少なくとも一部分をアルキル化し、そして１または複数のアルキル化芳香族化合物、未反応のアルキル化可能芳香族化合物、あり得る残留する水およびあり得る残留する不純物を含むアルキル化された流を製造する工程
を含む、上記の方法。
【請求項１２】
除去工程（ｂ）において、当該供給原料流中の当該不純物の少なくとも一部分が当該脱水ゾーンにおいて除かれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
工程（ｃ）の前に、当該脱水された流が、処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そして当該脱水された流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
工程（ａ）の前に、当該供給原料流が、処理物質を内蔵する処理ゾーンに供給され、そして当該供給原料流が、適当な処理条件下にある当該処理ゾーンにおいて当該処理物質と接触されて、当該不純物の少なくとも一部分が除かれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
当該処理物質が、クレイ、樹脂、活性アルミナ、Ｌｉｎｄｅ−Ｘ型、Ｌｉｎｄｅ−Ａ型およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項３、４、１３および１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
当該第一の触媒が、２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
当該大孔径のモレキュラーシーブが、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）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
当該アルキル化触媒が、ＭＷＷ骨格トポロジーの単位格子を有しかつ格子面間隔ｄのピークを１２．４±０．２５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストロームに含むＸ線回折パターンによって特性付けられるＭＣＭ−２２ファミリー物質である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
当該ＭＣＭ−２２ファミリー物質が、ＥＲＢ−１、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＵＺＭ−８、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１０Ｐ、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
当該アルキル化可能芳香族化合物がベンゼンである、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
当該アルキル化剤流がオレフィンおよび当該不純物を含み、当該不純物の少なくとも一部分が工程（ｃ）において除かれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
当該アルキル化剤がエチレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物がエチルベンゼンであり、または当該アルキル化剤がプロピレンであり当該モノアルキル化芳香族化合物がクメンであり、または当該アルキル化剤がブチレンであり当該モノ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２０に記載の方法。
【請求項２３】
当該１または複数のアルキル化芳香族化合物がモノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含み、当該方法が、
（ｅ）当該第二のアルキル化された流からモノアルキル化芳香族化合物を分離する工程、
（ｆ）当該第二のアルキル化された流からポリアルキル化芳香族化合物を分離する工程、および
（ｇ）適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件下にあるトランスアルキル化反応ゾーンにおいて、当該ポリアルキル化芳香族化合物流と当該脱水された流の他の部分とをトランスアルキル化触媒と接触させ、当該ポリアルキル化芳香族化合物流をトランスアルキル化し、そして追加の当該モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２４】
当該トランスアルキル化触媒が、２未満の拘束指数を有する大孔径のモレキュラーシーブである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
当該大孔径のモレキュラーシーブが、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）、脱アルミナ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−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１０または２４に記載の方法。
【公表番号】特表２０１３−５２１３３６（Ｐ２０１３−５２１３３６Ａ）
【公表日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５７０１９（Ｐ２０１２−５５７０１９）
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２６８４４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１１２１８９
【国際公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（５９９１３４６７６）エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク (301)
【出願人】（５０３２８２２２０）ストーン アンド ウェブスター プロセス テクノロジー インコーポレーテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２６８４４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１１２１８９
【国際公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【出願人】（５９９１３４６７６）エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク (301)
【出願人】（５０３２８２２２０）ストーン アンド ウェブスター プロセス テクノロジー インコーポレーテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
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