[发明专利]制造烷基苯的方法

说明书

本发明涉及制造洗涤剂范围烷基苯的方法，更具体地说，本发明涉及一种改进的方法，其中用碱性氧化铝处理由氟化氢催化的烷基化反应得到的烷基化产物，在制造厂的投资费用和烷基苯的质量这两方面都具有优越性。

一种以工业规模制造洗涤剂范围(C₉-C₁₅侧链)直链烷基苯(LAB)的已知方法包括在氟化氢(HF)存在下用直链单烯烃(MO)将苯烷基化的步骤。在这样一种方法中，含MO的混合物与过量的苯在合适的烷基化条件下接触以形成直链烷基苯(LAB)。大部分HF以富含HF的分离液相的形式沉出来，取出用于再循环，然后使剩下的富烃液相经受一系列分级(蒸馏)步骤，还可以任选地同时进行一个或多个辅助的纯化步骤，以便回收纯度合格的LAB，并且还回收各种物质，例如未转化的苯和更多数量的HF供再循环用。正如本文所用的，“HF-LAB方法”是指上述的这类方法。在HF-LAB方法中使用通过相应的正链烷(NP)脱氢制得的含MO的混合物也是已知的。这样一种混合物是通过含NP的混合物在脱氢条件下与合适的催化剂例如铂接触，使NP部分地转化成MO而制得的。所形成的混合物可以任选地在用于烷基化步骤之前先用一种或几种方法，例如蒸馏、选择性氢化、选择性吸附等，进行浓缩和/或纯化。正如本文所用的，“脱氢-HF方法”一词是指用这样一种脱氢混合物作为MO源的HF-LAB方法。在这类方法中，与苯接触的混合物经常含有MO和大量未转化的NP，在这种情形下要包括一个蒸馏步骤以便回收未转化的NP供再循环用。

已知用任何HF催化的烷基化方法最初制得的烃类混合物常被痕量的有机氟化物杂质(RF)所污染。这些RF常常包括热稳定性和沸点范围都很宽的许多物质。因此，当这种混合物分馏时，在烷基化步骤的下游(或许包括各种再循环物流)的即使不是所有也是很多的部位，会存在有害数量的RH和由于RH的热分解或催化分解而形成的HF。一种大大减少RF的广泛转移和HF的广泛生成的已知方法是在过程中的一处或多处增加一个称为“氧化铝处理”的步骤。在这一步骤中，在分离出大部分或全部最初存在于烷基化混合物中的HF之后，将剩下的全部反应混合物或是它的一个或多个馏分与氧化铝在足以除掉大部分RF和HF的条件下接触。美国专利2,347,945中有对此方法的说明。

在用脱氢-HF方法制造LAB时如果不采用某种除掉RF的方法，例如氢化铝处理，RF的广泛转移会发生到足以造成许多重大损害的程度。一种损害是脱氢催化剂由于和再循环NP中含有的RF或HF接触而沾污。一般来说，脱氢催化剂包含一种氧化铝载体，随着受污染的增加，不久在氧化铝载体上形成的酸性位对于副反应(例如烃类裂解和异构化)的催化就达到了有害的程度。这里必须在忍受这些副反应或是花费相当的费用更换脱氢催化剂之间作出选择。RF广泛转移的其它损害与RF的最终分解并放出HF有关。所造成的损害包括对工艺设备的腐蚀增加，需要使用更昂贵的耐腐蚀结构材料以便将腐蚀保持在可接受的限度内，产品和副产品物流被HF沾污，以及工厂操作及维修人员接触HF的危险增加。

为了减少在用脱氢-HF方法制造LAB时与RF广泛转移有关的问题，通常是增加一个或几个氧化铝处理步骤。为了减小这类问题，最方便的方法是在从烷基化混合物中分离出HF之后，立即采用单个的氧化铝处理步骤。例如，如果用单根蒸馏柱回收溶解的HF和未转化的苯，可以在从该柱底部回收的物流中安置一个一级或多级的氧化铝处理器。这样的布置减小了RF对烷基化混合物的分馏与纯化中涉及的所有下游设备的有害作用。因为这些下游设备包括链烷烃回收柱，所以也大大减少了在再循环的链烷烃物流中的RF，这就保护了脱氢催化剂免于大量接触RF。

但是，在先前已知的脱氢-HF方法中已经发现，沸程比未转化的苯高的烷基化混合物经受氧化铝处理步骤会对制得的LAB的质量有很大的不利影响。在制备洗涤剂中用SO₃(与发烟硫酸相区别)磺化这种LAB时这种不利影响最为明显。磺化的产物含有大量的深色物质，以致于很难用它制造外观合格的洗涤剂组合物。正如本文所用的，“SO₃  磺化色”是指LAB具有形成这种深色SO₃磺化产物的倾向的程度。