KR100637964B1 - 유동상 방향족 알킬화 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 방향족 반응물질을 알킬화하여 알킬화된 방향족 생성물을 제조하기 위한 방법에 있어서, 방향족 반응물질을 유동상 반응대역중 제 1 위치에서 유동상 반응 대역으로 도입하고 알킬화 반응물질을 상기 제 1 위치로부터 하류에 있는 하나 이상의 위치에서 유동상 반응대역으로 도입한다. 상기 방법은 톨루엔을 메탄올로 알킬화하여 크실렌을 제조하는데 특히 적용될 수 있다.

Description

유동상 방향족 알킬화{FLUID-BED AROMATICS ALKYLATION}

본 발명은 유동상 반응기를 사용하여 방향족을 알킬화하기 위한 개선된 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법은 임의의 적절한 방향족 알킬화 반응을 위해 사용될 수 있지만 톨루엔 및 메탄올로부터 크실렌(바람직하게는 파라-크실렌)을 제조하는데 특히 적절하다. 본 발명이 이러한 과정에 사용될 때, 톨루엔 전환율, 메탄올 선택도, 및 파라-크실렌에 대한 선택도 면에서 상당한 향상을 이룰 수 있다. 본 발명은 또한 예를 들면 에틸렌벤젠, 쿠멘, 디에틸벤젠, 디이소프로필벤젠, 파라-에틸톨루엔, 파라-사이멘, 및 수도쿠멘를 비롯한 기타 알킬 방향족의 제조, 및 자동차 연료에서 벤젠의 감소를 위해서도 사용할 수 있다.

방향족 알킬화는 많은 유용한 화학 제품을 제조하기 위한 중요한 과정이다. 예를 들면, 톨루엔을 메탄올로 알킬화하여 제조할 수 있는 파라-크실렌은 합성 폴리에스테르 섬유, 필름 또는 수지의 제조에 있어서 중요한 중간물질인 테레프탈산을 제조하기 위한 중요한 출발 물질을 구성한다. 이들 폴리에스테르 물질은 많은 실용적이고 잘 공지된 용도, 예를 들면 패브릭, 카페트 및 의복과 같은 용도를 갖는다. 벤젠을 에틸렌으로 알킬화하여 제조할 수 있는 에틸벤젠은 스티렌 제조를 위한 전구체로서 주로 사용한다. 스티렌 및 폴리스티렌은 많은 용도 및 제품에 대해 잘 공지되어 있다. 예를 들면 팩키징 및 식품산업과 관련된 일회용 서비스용기; 오디오 및 비디오 카세트, 의학 및 치과학적 성형 제품; 및 합성 플라스틱, 고무 및 발포체가 그것이다.

많은 통상적인 소비 제품 및 산업 제품을 제조하기 위한 출발 물질 및 중간물질로서의 알킬화된 방향족 제품의 중요성 때문에, 알킬화된 방향족의 효율적인 생산 및 용도는 매우 중요하다. 또한, 대부분의 방향족 출발 물질, 예를 들면 톨루엔 및 벤젠은 오일 및 기체 생산중에 수득된다. 따라서, 이들 방향족 물질의 효율적인 알킬화는 폐기물을 제거하고 비싼 천연 공급물을 보존하는데 있어서 매우 중요한 것이다.

톨루엔 알킬화를 위한 종래의 접근 방식은 톨루엔 및 메탄올을 반응기의 상류에서 혼합한 후 상기 혼합물을 함께 반응기의 기저로 공급하는 것을 포함한다. 상기 반응기는 하나 이상의 고정상에서 알킬화 촉매를 포함하고, 이러한 촉매는 톨루엔과 메탄올 사이의 알킬화 반응을 촉진시켜서 크실렌을 제조한다. 이러한 접근방식이 성공적이긴 하지만, 그 수율 및 반응물질 사용률 특성은 개선될 여지가 있다.

다양한 반응 과정에서 수율을 향상시키기 위한 노력으로, 시약의 단계적 주입을 다양한 고정상 방법으로 사용하였다. 예를 들면, 미국 특허 제 4,377,718 호 및 제 4,761,513 호에는 알킬화 시약이 고정상들 사이에 상이한 스테이지에서 공급 되는 톨루엔 알킬화 방법이 개시되어 있다. 또한, 미국 특허 제 3,751,504 호에는 고정상 촉매 반응기를 사용하여 에틸벤젠을 제조하기 위한 다수의 주입 포트를 사용하는 유사한 과정이 개시되어 있다. 미국 특허 제 5,120,890 호에는 경질 가솔린 스트림중 벤젠 및 톨루엔 함량을 감소시키기 위한 방법에서 별도의 고정상으로 다수의 반응물질 주입 위치를 개시하고 있다.

이들 고정상 방법에서, 촉매 적재물을 몇가지 상이한 불연속 대역으로 용이하게 분리할 수 있다. 사용중에, 하나의 대역으로부터의 생성물을 추가의 알킬화 시약과 혼합하고 이러한 혼합물을 후속적인 대역으로 공급한다. 이들 별도의 불연속적인 대역을 제공하는 한가지 방법은 별도의 반응 용기 안에 각각의 대역을 위치시키고, 여기서 추가의 시약을 인접 대역들 사이에 주입하는 것을 포함한다. 이러한 절차는 별도의 반응 용기를 제공하고 이러한 유형의 시스템을 가동시키기 위한 관련 하드웨어를 제공하는데 상당한 비용이 초래된다고 하는 단점을 갖는다.

추가로, 고정상 반응기는 발열이 생성물 선택도에 잠재적으로 악영향을 미치기 때문에 발열 반응에 불리하다. 고정상과 관련된 반응기 안정성을 위해서는 또한 촉매상 마다의 온도 상승이 한정될 필요가 있다. 그러기 위해서는 반응열을 도모하기 위해 수많은 상이 필요하다. 마찬가지로, 흡열 반응으로는 반응 속도가 감소하고 과량의 촉매를 필요로 하게 될 것이다.

도 1은 유동상 반응 대역(14)을 갖는 반응용기(12)를 포함하는 유동상 반응 시스템(10)이다.

본 발명의 목적은, 예를 들어 톨루엔과 메탄올 사이의 알킬화 반응으로부터 파라-크실렌을 제조하기 위해, 방향족 반응물질을 높은 전환율 및 높은 선택도로 알킬화하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 하기 단계들을 포함하는, 방향족 반응물질을 알킬화시켜서 알킬화된 방향족 생성물(예: 톨루엔을 메틸화시켜서 크실렌을 제조함)을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다:

방향족 반응물질(예: 톨루엔)을 유동상 반응 대역의 제 1 위치로 도입하는 단계;

알킬화 시약(예: 메탄올)을 제 1 위치의 하류에 있는 제 2 위치의 상기 유동상 반응 대역으로 도입하는 단계; 및

방향족 반응물질 및 알킬화 시약의 반응에 의해 제조된 알킬화된 방향족 생성물을 상기 유동상 반응 대역으로부터 회수하는 단계.

알킬화 시약을 상기 제 2 위치의 유동상 반응 대역으로 도입하는 것 이외에, 알킬화 시약은 또한 제 1 대역의 유동상 반응 대역 안으로 도입될 수 있다. 이들 추가의 알킬화 시약을 방향족 반응 물질과 함께 공동 공급 스트림으로 도입하거나 또는 유동상 반응 대역 안으로 별도로 도입할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 한가지 바람직한 실시양태는 알킬화 시약을 제 1 위 치 및 제 2 위치의 하류에서 하나 이상의 추가의 위치의 유동상 반응 대역 안으로 직접 도입하는 것을 포함한다. 이들 추가의 위치는 바람직하게는 제 1 위치로부터 점차적으로 증가하는 거리에서 제공된다. 또한, 알킬화 시약을 반응 용기의 축방향에 수직 또는 실질적으로 수직인 평면에서 다수의 상이한 위치에서(즉, 그의 도입 각각의 스테이지에서 다수의 위치에서) 도입할 수 있다.

톨루엔의 메틸화와 같은 방향족 알킬화 반응중에, 방향족 반응물질은 알킬화 시약과 반응하여 목적하는 알킬화된 방향족 생성물을 제조한다. 톨루엔 메틸화시에, 하기 반응식 1과 같은 바람직한 반응이 일어난다:

C₆H₅-CH₃(톨루엔) + CH₃0H(메탄올) → C₆H₄ -(CH₃)₂(크실렌) + H₂0(물)

그러나 많은 경쟁적인 부반응이 일어날 수 있다. 예를 들면, 메탄올이 자기끼리 반응하여 예를 들면 올레핀을 형성한다. 메탄올의 비용이 크실렌 제조와 관련된 비용의 상당부분을 차지하기 때문에 이들 바람직하지 않은 부반응을 최소화하거나 없애는 것이 중요하다. 톨루엔의 메틸화중에 발생할 수 있는 기타 바람직하지 않은 부반응은 톨루엔을 과알킬화하여 C₉+ 방향족을 형성하는 것을 포함한다.

톨루엔 메틸화중의 이러한 바람직하지 않은 부반응은 반응공정중에 과량의 톨루엔을 사용하여 감소시킬 수 있다. 과량의 톨루엔을 사용하면 하나의 메탄올 분자가 하나의 톨루엔 분자와 반응하여 크실렌을 제조할 기회가 증가하고 2개 이상의 메탄올 분자가 동일한 톨루엔 분자 또는 자기끼리 반응할 기회는 감소한다. 따 라서, 과량의 톨루엔을 사용하면, "메탄올 사용률"을 반응 수행중에 증가시킴으로써 반응중에 메탄올을 효율적으로 사용하게 해준다. 크실렌을 제조하는 쪽으로의 메탄올 선택도를 측정할 수 있는 "메탄올 사용률"은 하기 수학식 1과 같이 정의된다:

높은 톨루엔 전환율 및 높은 메탄올 사용률을 생성하는 크실렌 제조 과정은 효과적인 바람직한 방식으로 크실렌을 생성한다. 바람직하게는, 하기 수학식 2와 같이 크실렌 생성물은 파라-이성질체가 풍부하고 높은 파라-크실렌 선택도를 나타낸다.

본 발명은 방향족을 알킬화하는 중에, 예를 들면 톨루엔을 알킬화하여 크실렌을 제조하는 중에 유동상 반응기중에서 전환율, 알킬화 시약 사용률 및 선택도를 개선하기 위한 신규한 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 방향족 반응물질(예: 톨루엔)이 도입되는 반응기 시스템중에 하나 이상의 하류 위치에서 알킬화 시약(예: 메탄올)을 유동상 반응기 시스템으로 도입함으로써, 즉 "스테이지 방식으로" 상기와 같은 향상된 결과를 제공한다. 임의의 많은 하류 "스테이지", 예를 들면 2 내지 4개의 하류 스테이지를 사용하여 알킬화 시약을 도입할 수 있다.

더욱 구체적으로, 알킬화 시약을 방향족 반응물질이 도입되는 위치로부터 하류 위치에서 유동화된 촉매 상으로 직접 주입한다. 이러한 알킬화 시약은 바람직하게는 방향족 반응물질을 비롯한 상류 증기와 미리 혼합하지 않고 촉매 상으로 직접 도입된다. 상기 설명한 바와 같은 톨루엔 메틸화중 메탄올 자가반응의 가능성이 있음에도 불구하고 놀랍게도 메탄올의 이러한 직접 도입이 본 발명의 방법에서 메탄올 사용률 및 크실렌 수율에 악영향을 미치지 않으면서 적절하게 작용한다. 이는 본 발명에 따른 방법에서 특히 놀라운 사실인데, 왜냐하면 사용되는 유동상이 비교적 밀집되고 ― 100 내지 600 kg/m³, 바람직하게는 300 내지 500 kg/m³의 작동상 밀도를 갖는 거친 하위-수송 유동상 ― 이러한 밀집된 상을 사용하면 메탄올 주입 면적에서 촉매 농도 및 메탄올 농도를 증가시키기 때문이다. 그러나 이후 설명으로부터 명백해지듯이, 이러한 메탄올 도입 과정은 크실렌을 향상된 톨루엔 전환율 및 메탄올 사용률로 효율적으로 제조한다.

선택적으로, 역방향의 메탄올 자가 반응의 가능성을 더욱 감소시키기 위해서, 알킬화 시약을 촉매가 존재하지 않는 곳에서 상류 반응기 증기 및/또는 새로운 방향족 공급물의 적어도 일부와 미리 혼합할 수 있다. 이어서 이러한 혼합물을 알킬화 촉매를 함유하는 유동상의 중간 위치에서 유동상으로 도입한다. 상류 반응기 증기는 미반응 방향족 및 알킬화 시약 및 몇가지 알킬화된 방향족 생성물을 함유할 수 있다. 이러한 선택이 역방향 메탄올/메탄올 부반응의 가능성을 줄이는 반면에 비용 및 반응 복잡성을 증가시킨다.

본 발명의 방법이 톨루엔 및 메탄올로부터 크실렌을 제조하는 것을 일차적인 목적으로 하지만, 이를 사용하여 기타 방향족 알킬화 반응을 수행할 수 있는데, 예를 들면 벤젠을 에틸화하여 에틸벤젠을 제조하고, 벤젠을 프로필화하여 쿠멘을 제조하고, 에틸벤젠을 에틸화하여 디에틸벤젠을 제조하고, 쿠멘을 프로필화하여 디이소프로필벤젠을 제조하고, 톨루엔을 에틸화하여 파라-에틸톨루엔을 제조하고, 톨루엔을 프로필화하여 파라-사이멘을 제조하고, 크실렌을 메틸화하여 수도쿠멘[1,2,4-트리메틸벤젠]을 제조하고, 자동차 연료중에 벤젠 함량을 감소시킨다.

본 발명은 본 발명의 한가지 실시양태에 따른 방법을 수행하기 위한 유동상 반응기 시스템의 도식적인 단면인 첨부된 도면을 참조하여 이후 더욱 상세히 설명될 것이다.

도면을 보면, 유동상 반응 대역(14)을 갖는 반응기(12)를 포함하는 유동상 반응 시스템(10)이 도시되어 있다. 이러한 반응 대역(14)은 상부(16), 하부(18), 및 상부(16)와 하부(18) 사이에서 연장하는 중간 부분(20)을 포함한다.

당해 기술분야에 공지된 것과 같은 유동상 반응 대역(14)은 반응기 작업중에 기체가 반응용기(12)를 통해 상향으로 이동함에 따라 기체를 유동시킴으로써 일반적으로 부유하는("유동화된") 일정 체적의 소립자를 함유한다. 사이클론(22)과 같은 종래의 장치를 사용하여 상기 기체로부터 연행된 촉매를 1차적으로 분리 및 회수하고 고형물을 상으로 돌려보내고 다양한 반응물질 및 촉매를 혼합 및 접촉시키는데 필요한 기체의 일부 도는 모두를 회수하여 적절한 작업 조건하에 유동상(14)을 유지시킨다. 이러한 기체 흐름을 통해, 반응물질은 반응대역(14)으로 및/또는 반응대역 안으로 통과시키고 소적은 큰 표면적을 제공하여 알킬화 조건하에 반응물질 사이에 기체상 접촉을 허용한다.

바람직하게는, 유동상(14)은 알킬화 반응을 촉진시키는 촉매를 함유하고, 실제로 필요한 경우 유동상(14)의 전체 체적이 촉매 입자를 구성할 수 있다. 임의의 적절한 알킬화 촉매를 본 발명으로부터 벗어나지 않는 한 사용할 수 있다. 예를 들면, WO98/14415에 설명된 ZSM-5 제올라이트 알킬화 촉매는 본 발명의 방법에 의해 톨루엔을 메틸화시키는데 사용하기에 적절하다.

반응을 진행시키기 위해, 다양한 반응물질이 유동상 반응 대역(14) 안으로 도입되어야 한다. 구체적인 위치는 방향족 반응물질(예: 이러한 시스템에서는 톨루엔)이 유동상 반응 대역(14)의 하부(18)에서 도입되는 실시양태에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법 및 시스템에서 그다지 중요하지 않다. 이러한 반응 물질을 당해 기술분야에서 공지된 종래의 장치를 비롯한 임의의 적절한 도입 장치(24)(예: 주입기 노즐, 천공 격자, 파이프 격자 등)를 사용하여 도입할 수 있다. 방향족 반응 물질을 유동상 반응 대역(14)중 하나 이상의 위치에서 도입하되, 바람직하게는 이들 위치는 하부(18)에서 또는 그 근처에서 제공된다. 방향족 반응 물질은 바람직하게는 기체 형태로 도입되어 유동화된 형태로 반응 대역(14)을 유지하기 위해 필요한 기체 유동의 적어도 일부를 제공한다.

알킬화 시약은 방향족 반응 물질이 도입되는 위치로부터 하류에서(도입 장치(24)를 통해) 그 축방향을 따라 하나 이상의 위치에서 유동상 반응 대역(14) 안으로 직접 도입된다. 도시된 반응기 시스템은 알킬화 시약을 상이한 "스테이지" 에서 도입하기 위한 4개의 하류 축방향 도입 장치(26a, 26b, 26c 및 26d)를 포함한다. 이들 장치(26a, 26b, 26c 및 26d)는 임의의 적절한 방식으로 알킬화 시약을 도입하도록 배열될 수 있다. 예를 들면, 각각의 장치(26a, 26b, 26c 및 26d)는 용기 둘레 주위의 알킬화 시약을 도입하기 위한 반응 용기(12)의 둘레 주변에 위치한 하나, 및 바람직하게는 하나 이상의 주입기 노즐을 포함할 수 있다. 또 다르게는, 각각의 장치(26a, 26b, 26c 및 26d)는 도 1에 도시된 바와 같이 알킬화 시약을 유동상 반응 대역(14)의 내부에서 다수의 위치에서 도입하기 위한 매니폴드 또는 파이프 격자 배열(28a, 28b, 28c 및 28d)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 각각의 축방향 스테이지는 상기 스테이지 안의 다수의 위치에서 알킬화 시약을 도입하기 위한 적절한 장치를 포함한다. 이러한 다양한 다수의 위치에서 메탄올을 스테이지 방식으로 도입하면 메탄올 사용률, 톨루엔 전환율 및 목적하는 크실렌 생성물에 대한 선택도를 증가시킨다.

본 발명의 한가지 바람직한 양태는 초기 방향족 반응물질이 도입되는 위치에서 또는 그 근방에서 추가의 알킬화 시약을 도입하는 것을 포함한다. 도 1은 반응 용기(12)의 하부에서 추가의 알킬화 시약을 도입하기 위한 도입 장치(30)를 나타낸다. 필요한 경우, 이러한 부가적인 알킬화 시약 및 방향족 반응물질은 상기 물질들을 유동상 반응 대역(14)의 하부(18)로 도입하기 전에 함께 혼합하여 이들 물질이 공동 공급 스트림으로 도입되도록 한다. 선택적으로, 상기 물질을 유동상 반응 대역(14) 안으로 별도로 도입하고 그 도입 후 함께 접촉시키거나, 상기 물질들을 유동상 반응 대역(14) 안으로 함께 도입되는 노즐 또는 기타 장치 안에서 일단 함 께 혼합할 수 있다. 임의의 적절한 혼합 장치 및 방법을 본 발명에서 벗어나지 않는 한 이러한 도입을 위해 사용할 수 있다.

필요한 경우, 다양한 시약 및 반응 물질을 도입하기 위한 장치(24,26,28, 및 30)를 반응물질 또는 시약이 촉매상으로 들어갈 때까지 기계적 장치를 통해 이들 물질의 일체성을 확실히 하기 위한(즉, 반응물질 또는 시약의 바람직하지 않은 부반응, 전환율, 및/또는 분해를 방지하기 위한) 조건하에서 유지할 수 있다. 이러한 방법은 임의의 방식으로 수행할 수 있는데, 예를 들면 도입 장치 안의 상기 물질들의 잔류 시간을 제한하거나 도입 장치를 상기 시약 또는 반응물질을 안정한 조건하에 유지하는 온도까지 냉각시킴으로써 수행할 수 있다.

반응 용기(12) 및 반응물질 도입 속도를 적절한 조건하에 유지하여 화학반응을 방향족 반응물질과 알킬화 시약 사이에서 지지하여 목적하는 알킬화된 방향족 생성물을 제조한다. 이러한 반응 생성물은 바람직하게는 기체 형태로 제조되고, 임의의 적절한 방식으로, 예를 들면 종래의 반응기 출구 스트림(40)으로부터 탄화수소 액체를 증류 및 회수 장치를 사용하여 응축 및 후속적인 분획화에 의해 수거 및 회수할 수 있다. 또한 생성물의 정제는 임의의 적절한 방식, 예를 들면 결정화 또는 고체 흡착에 의해 달성할 수 있다.

미반응된 공급물을 유동상 반응 대역(14)으로 회수할 수 있다. 일반적으로, 재생된 메탄올 및 톨루엔을 완전히 정제할 필요는 없으며, 또한 필요하다면 정제할 수도 있다.

특히 톨루엔을 메탄올로 메틸화하여 파라-크실렌을 제조하기 위한 적절한 반 응 조건은 하기 범위를 포함한다:

(a) 온도 - 500 내지 700℃, 바람직하게는 500 내지 600℃의 온도;

(b) 압력 - 1 기압 내지 1000 psi(100 내지 7000 kPa), 및 바람직하게는 10 psi 내지 200 psi;

(c) 톨루엔 몰/메탄올 몰(반응기 충진물중) ― 0.2 이상, 및 바람직하게는 0.2 내지 20; 및

(d) 반응기중의 총 촉매를 기준으로, 방향족 반응물질에 대한, 반응기로의 총 탄화수소 공급물의 중량 시공간 속도(weight hourly space velocity; "WHSV")는 0.2 내지 1000, 바람직하게는 0.5 내지 500이고, 결합된 알킬화 시약 스테이지 유동에 대해서는 0.01 내지 100이다.

상기 방법을 증기상 또는 기체상으로 수행하고 바람직하게는 첨가된 수소 및/또는 첨가된 물의 존재하에 수행하여, 반응기로의 공급물중 톨루엔 + 메탄올에 대한 수소 및/또는 물의 몰비가 0.01 내지 10이 되도록 한다. 당업자들은 다양한 반응 인자 및 조건을 조절하여 통상의 실험을 사용하여 전환율, 수율 및 선택도를 최적화할 수 있을 것이다.

실시예 1

이러한 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 것과 유사한 유동상 파일롯 플랜트를 사용하여 톨루엔 및 메탄올로부터 크실렌을 제조하였다. 반응용기(12)는 직경 10.2 cm(4 인치) 및 높이 8.2 m(27피트)이었다. 메탄올을 스테이지 방식으로 도입하고 하기 표에 나타낸 다양한 스테이지 사이에서 나누었다. 스테이지 1(반응기의 하부에 위치됨)에서, 메탄올을 유동상으로 도입하기 전에 톨루엔 공급물과 미리 혼합하엿다. 후속적인 하류 스테이지 각각에서의 메탄올 도입은 톨루엔과 미리 혼합하는 것을 포함하지 않았다. 또한, 이들 나중 스테이지에서, 메탄올을 유동상에 직접 주입하였다.

사용된 유동상 촉매는 4중량% 인 및 10중량% 450/1 Si0₂/AI₂0₃ ZSM-5 제올라이트를 실리카-알루미나 및 점토를 포함하는 결합제중에 함유하였다. 촉매는 사용하기 전에 14.7 psi 부분 압력 및 1000℃에서 45분 동안 스팀처리하였다. 1.4 g/cc의 입자 밀도 및 20 내지 300 ㎛의 입경을 갖는다.

하기 설명된 조건하에서 파일롯 플랜트를 가동할 때 하기 성능 시험 결과를 수득하였다.

상기 샘플 수행은 본 발명에 따른 방법에 의해 실현된 향상된 성능을 입증한다. 샘플 수행 1은 본 발명의 범주 밖에 있는데, 방향족 반응물질(톨루엔)이 도입되는 위치로부터 하류에서 알킬화 시약(메탄올)를 도입하는 것을 포함하지 않기 때문이다. 오히려, 샘플 수행 1에서, 메탄올 100%을 유동상의 하부에서 톨루엔 공급물과 함께 도입하였다. 샘플 수행 2 내지 4를 본 발명의 방법에 따라 수행하였고 샘플 수행 1번보다 개선된 메탄올 및 톨루엔 전환율, 개선된 크실렌 수율 및 개선된 메탄올 사용률이 제공되었다. 이들 향상된 모든 결과를 쉽게 파라-크실렌 선택 도에서의 감소없이 달성하였다.

실시예 2

본 실시예는, 알킬화 시약 도입 스테이지의 수를 일반적으로 증가시키면 톨루엔 전환율 및 메탄올 사용률을 위한 본 발명의 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 입증한다. 하기 설명된 샘플 수행, 본 발명의 방법에 따른 모든 수행을 실시예 1에서 사용된 파일롯 플랜트상에서 수행하였다. 작동 조건 및 성능은 하기 표 2에 설명한다.

이러한 성능 데이터로부터 명백해지듯이, 본 발명에 따른 모든 방법은 우수한 결과를 생성하였다. 그러나 메탄올 도입 스테이지의 수를 2로부터 4로 증가시키면 톨루엔 전환율 및 메탄올 사용률에서의 증가가 이루어졌다. 이러한 데이터는 실시예 1에서 나란히 도시되어 있다. 또한, 4 스테이지 도입 방법은 크실렌 수율 및 파라-크실렌 선택도에서의 향상을 보여주었다.

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 알킬화된 방향족 생성물을 제조하기 위해 100 내지 600 kg/m³의 작동상 밀도를 갖는 유동상 반응 대역의 제 1 위치로 방향족 반응물질을 도입시키는 단계;

   메탄올을 포함하는 알킬화 시약의 복수의 스트림을 방향족 반응물질의 유동 방향과 이격된 위치에서 상기 유동상 반응 대역내로 직접 도입시키되, 상기 스트림중의 하나 이상이 상기 제 1 위치의 하류에 있는 제 2 위치에서 도입되는 것인 단계; 및

   상기 방향족 반응물질 및 상기 알킬화 시약의 반응에 의해 생성된 알킬화된 방향족 생성물을 상기 유동상 반응 대역으로부터 회수하는 단계를 포함하는,

   메탄올을 포함하는 알킬화 시약으로 방향족 반응물질을 알킬화시켜 알킬화된 방향족 생성물을 제조하기 위한 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   유동상 반응 대역이, 500 내지 700℃의 온도, 100 내지 7000 kPa의 압력, 및 반응기 중의 전체 촉매를 기준으로 반응기에 공급되는 전체 탄화수소 공급물에 대하여 방향족 반응물질에서는 0.2 내지 1000의 중량 시공간 속도(weight hourly space velocity; "WHSV") 그리고 결합된 알킬화 시약 스테이지 유동(stage flow)에서는 0.01 내지 100의 중량 시공간 속도의 반응조건을 포함하는 것인 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   방향족 반응물질이 톨루엔을 포함하는 것인 방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    0.2 이상의 (반응기 충전물 중의) 톨루엔/메탄올의 몰 비를 추가적으로 갖는 것인 방법.
11. 제 9 항에 있어서,

    반응기에 공급되는 공급물 중의 수소 및/또는 물 대 톨루엔+메탄올의 몰 비가 0.01 내지 10이 되도록 첨가되는 수소 및/또는 물의 존재하에서 실행되는 방법.
12. 제 7 항에 있어서,

    유동상 반응 대역이 300 내지 500kg/m³의 작동상 밀도를 추가적으로 갖는 것인 방법.

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