[发明专利]在MLAB制造中二烯的选择性氢化

说明书

发明领域

本发明涉及在经济上有吸引力的用单烯烃脂肪族化合物进行芳族化合物的烷基化反应的工艺和催化剂。特别地，该工艺和催化剂涉及在烯烃生产中二烯和乙炔的选择性氢化。

发明背景

苯的烷基化制造可用于多种商业应用的烷基苯，例如烷基苯可以磺酸化来生产洗涤剂。在烷基化工艺中，苯与具有所需长度的烯烃反应来制造所需的烷基苯。烷基化条件包括，均相或者非均相烷基化催化剂的存在，诸如氯化铝、氟化氢、或者沸石催化剂以及升高的温度。

在三十多年前，许多家用洗衣洗涤剂由支化烷基苯磺酸盐(BABS)组成。BABS由一类被称作支化烷基苯(BAB)的烷基苯制造而成。烷基苯(苯基-链烷)指的是在苯基上连接有脂肪族烷基基团的一类化合物。

石化工业中用于生产BAB的标准工艺由如下步骤组成，将轻质烯烃，特别是丙烯，低聚成为具有10到14个碳原子的支化烯烃，然后在诸如HF这样的催化剂存在下，用支化烯烃来烷基化苯。对于大比例的BAB，BAB最显著的一般特性是，BAB脂肪族烷基链上连接有至少一个烷基支链，更一般地，三个或者更多烷基支链。因此，BAB中，每脂肪族烷基上具有相对大数量的伯碳原子。

另一BAB的典型特征是BAB中的苯基可连接到脂肪族烷基链的任何非伯碳原子上。除了因为伯碳正离子的相对不稳定性以及对支链烷烃的支链的相对小效应的忽略而已知其生成不利的1-苯基-烷烃类，低聚步骤制造出沿着脂肪族链烯基链长度无规分布的碳-碳双键，而烷基化步骤几乎无规地沿着脂肪族烷基链将苯基连接到碳上。因此，例如，具有10个碳原子的脂肪族烷基链的BAB，预期是2-、3-、4-、和5-苯基-链烷的无规分布，如果分布是完全无规的，则2-苯基链烷的选择性是25，但是一般在10和40之间。

BAB的第三一般特征是，脂肪族烷基的碳原子之一是季碳。季碳原子可以是，或者可以不是，在通过碳-碳键连接到苯基的碳上的脂肪族烷基中的碳。当烷基侧链上的碳原子不仅仅连接到烷基侧链上的两个其他碳上和烷基支链的碳上，而且还连接到苯基上的碳原子上，得到的烷基-苯基-链烷被称为“季烷基-苯基-链烷”(quaternary alkyl-phenyl-alkane)或者简单地称为“季烷”(quat.)。

明显地，由BABS制成的家用洗衣洗涤剂逐渐地污染了河流和湖泊。在对该问题的调查研究中发现，BABS生物降解很缓慢。对该问题的解决导致了制造直链烷基苯磺酸盐(LABS)制成的洗涤剂，其被发现进行生物降解比BABS更快。目前，全世界范围内都制造由LABS制成的洗涤剂。LABS由另一种烷基苯，称为直链烷基苯(LAB)，来制成。LAB是苯基-链烷，其包含直链脂肪族烷基和苯基，其通式为n-苯基-链烷。LAB不具有烷基支链，因此直链脂肪族烷基一般地具有两个伯碳原子。通过标准LAB工艺来制造的LAB的另一特征是，LAB上的苯基通常连接到直链脂肪族烷基上的任意仲碳原子上。在使用HF催化剂制造的LAB中，苯基稍稍更可能连接到接近中心的仲碳原子上，而不是接近直链脂肪族烷基的末端，而在通过Detal^TM工艺制造的LAB中，25-35mol％的n-苯基-链烷是2-苯基-链烷。US4,301,316和US4,301,317教导了LAB的制备。同样发现，轻度支化LAB或者改性LAB(MLAB)具有与LAB相似的或者改善的可生物降解的特性。

在MLAB的生产中进行控制是重要的，无支化烯烃，或者单甲基，或者单乙基烯烃的制备可以改善MLAB的生产。

发明概述

本发明提供了一种用于二烯烃和乙炔选择性氢化成烯烃的新型催化剂。该催化剂是一种具有大孔的低密度材料。催化剂包含γ氧化铝或者θ氧化铝的低密度载体，并且载体的微孔体积低于催化剂的总孔体积的10％。催化剂进一步具有低于150m²/g的表面积。催化剂包括沉积在载体上的活性金属，其量为50和5000重量ppm之间。催化剂被设计成具有大孔，其中，中位(median)孔直径大于1050埃。

在一个实施方案中，载体是θ氧化铝，其密度低于0.5g/cc，孔体积大于1.8cc/g。催化剂是酸性的，并且酸性通过加入碱金属来进行控制。

本发明的其它目的、优点和应用通过下列详细说明，对本领域技术人员将变得显而易见。

发明详述