[发明专利]芳烃与由直链链烷烃脱氢步骤得到的直链烯烃的烷基化的改进方法

说明书

在五十多年前人们已认识到，烷基苯磺酸盐(ABS)是很有效的洗涤剂，在许多方面优于天然皂。由于其较低的价格、价格稳定和在各种洗涤剂配方中的有效性，ABS在家庭洗衣和餐具洗涤应用中迅速地代替了皂，成为洗涤剂工业的标准表面活性剂。

直到六十年代初期烷基苯磺酸盐在烷基链中实质上具有支链，显然，这些洗涤剂会污染湖泊和河流，并形成相对稳定的泡沫。对问题的研究表明具有支结构的烷基链不易迅速生物降解，因此存在长时间的洗涤剂的表面活性剂性质。这与原先使用天然皂时的情况相反，因为在天然皂中的直链烷基链进行迅速的生物降解。

在认识到基于直链烯烃烷基化的ABS的生物降解能力后，在工业中人们将注意力转向生产这些没有支链的烯烃和它们后来用于生产直链烷基苯。该方法被发展为由含有直链烯烃的可获得的原料的有效的苯烷基化，生产直链烷基苯(LAB)成为石油和石油化学工业中广泛运用的另一种可靠的方法。人们逐渐研究出在LAB生产过程中HF催化的烷基化是尤其有效的，基于HF的烷基化方法成为工业标准方法。

烷基化通常采用相对于烯烃来说过量的苯完成。理想的方法在使用等摩尔比例的苯和烯烃时获得烯烃的100％转化率。但是，因为这无法实现，人们则用高达30的苯与烯烃的摩尔比以争取最高的烯烃转化率。方法愈好，在高的转化率如98％时苯与烯烃的比率愈低。在苯和烯烃比率的恒定值下转化程度是催化活性的量度(其条件为该比率不必太高，以致转化程度对该比率的少量变化是不变的)。转化程度可由下式表示： V = C T × 100 % ]]>其中V等于转化率百分数，C等于消耗的烯烃摩尔数，T等于最初存在的烯烃的摩尔数。

然而，催化剂中活性的，基于该催化剂的方法还必须是选择性的。选择性定义为在反应条件下消耗的总烯烃转化为单烷基苯的百分数，其由下式表示： S = M C × 100 ]]>其中S等于选择性，M等于所产生的单烷基苯的摩尔数，C等于所消耗的烯烃摩尔数。选择性越好，方法就越合乎需要。选择性的近似数值由下式得到，其中“总产物”包括单烷基苯、多烷基苯和烯烃齐聚物。在高的选择性(S＞85％)下，由两个公式计算的结果接近一致、上述两个公式的后者是在工业实践上常用的，因为在分析时难以区别齐聚物和多烷基苯。

最终，直链烯烃与苯的反应主要按下式进行：

我们注意到，侧链仅仅在苄碳原子上有支链，并且在链上仅含一个支链。尽管严格地说这并不是直链烷基苯，不过，用于该方法和产物的术语事实上包括作为直链烷基苯的那些物质，它们的烷基链化学上直接由直链烯烃产生，因而包括α支链烯烃。因为烷基化催化剂还会导致烯烃的重排以最终得到不易生物降解的产物，例如，α,α-二取代的烯烃，其随后与苯反应得到在除其碳之外的位置上具有支链的烷基苯，

所以催化剂生成直链烷基苯的程度是另一项重要的催化剂参数。直链性程度可由下式表示： D = L M × 100 ]]>其中D等于直链性程度，L等于所产生的直链烷基苯的摩尔数，M等于所产生的总单烷基苯的摩尔数。