BRPI0920689B1 - Process for cumenous production - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE CUMENO".
CAMPO A presente invenção refere-se a um processo para a produção de cumeno e particularmente, porém não exclusivamente, a um processo integrado para a produção de cumeno e para conversão do cumeno em fenol.
ANTECEDENTES
Cumeno é um intermediário importante nas indústrias química e de polímeros, com a produção global de cumeno em 2006 sendo de aproximadamente doze milhões de toneladas métricas e com a demanda global de cumeno sendo esperada que cresça em mais de 4% por ano durante 2006-2011. A maior parte de todo cumeno fabricado no mundo hoje é utilizada para a produção de fenol. A demanda por fenol para a fabricação de bisfenol-A e subsequentemente policarbonatos está acelerando, devido a aplicações de ampliação de policarbonatos nas indústrias eletrônica, de cuidados com a saúde e de automóveis.
Cumeno é tipicamente produzido comercialmente pela reação de benzeno e propileno em fase líquida completa ou em condições de fase de líquido-gás misturados na presença de catalisadores ácidos. A alimentação de benzeno em excesso estequiométrico em relação à alimentação de propileno é tipicamente alimentada ao reator para controlar ou minimizar a oligomerização do propileno que subsequentemente causa coqueificação e desativação do catalisador. Processos mais antigos baseados em ácido fosfórico sólido empregam, tipicamente, uma razão de alimentação de benzeno para propileno de aproximadamente 8:1 molar. A razão elevada de alimentação de benzeno para propileno empregada nesses processos também é necessária para limitar a produção de poliisopropil benzenos, principalmente diisopropil benzenos e triisopropil benzenos, visto que os poliisopropil benzenos produzidos sobre catalisadores de ácido fosfórico sólido (SPA) não podem ser convertidos em cumeno eficazmente e têm de ser utilizados como material de mistura de gasolina e considerados como uma perda de rendimento de processo. A razão elevada de alimentação de benzeno para propileno também resulta em grandes quantidades de benzeno não convertido no efluente de reator que necessitam ser recuperadas por destilação e recicladas de volta para o reator. Esses dois fatores tornam não econômico os processos de SPA. Vários processos com base em catalisadores de cloreto de alumínio, desenvolvidos na década de 80, foram capazes de reduzir a razão de alimentação de benzeno para propileno a aproximadamente 3:1 molar, desse modo reduzindo os custos operacionais e de capital relacionados à recuperação e reciclagem de benzeno em excesso, e desse modo melhoraram de algum modo a economia do processo. Embora mais poliisopropil benzenos sejam produzidos na seção de alquilação dos processos de cloreto de alumínio devido a razões mais baixas de benzeno para propileno, os poliisopropil benzenos produzidos nesses processos podem ser eficazmente transalquilados com benzeno para produzir cumeno adicional, e o rendimento de processo geral é aperfeiçoado significativamente em relação aqueles com base em catalisadores de SPA. Entretanto, a introdução de cloreto de alumínio como catalisador na planta de cumeno traz com ela uma gama de questões ambientais, manutenção da planta, e segurança de pessoal e planta devido à natureza altamente corrosiva do catalisador. Como resultado, somente algumas plantas de cumeno com base nos processos de cloreto de alumínio foram construídas. A introdução de tecnologias de cumeno baseadas em catalisadores de zeólito na década de 90 revolucionou a indústria de fabricação de cumeno. Catalisadores de zeólito são não corrosivos e benignos ambientalmente. O uso de catalisadores de zeólito elimina desse modo as preocupações ambientais, de manutenção e segurança relacionadas aos catalisadores de cloreto de alumínio. Os processos baseados em zeólito são capazes de produzir cumeno em pureza de produto mais elevada e rendimento de processo do que aqueles baseados em ácido fosfórico sólido. A maioria das tecnologias baseadas em zeólito é capaz de efetuar alquilação em condições brandas e com razões de alimentação de benzeno para propileno entre 6:1 e 3:1 molar, de certo modo mais baixas do que aquelas empregadas em processos com base em ácido fosfórico sólido, enquanto limita a oligomerização de propileno e coqueificação de catalisador para obter uma extensão de ciclo de catalisador de um a dois anos. A tecnologia baseada em zeólito mais avançada, como a tecnologia de cumeno Mobil/Badger licenciada por Badger Licensing, é capaz de operar em razão de benzeno para propileno extremamente baixa de 2:1 molar ou inferior enquanto obtém extensões de ciclo de catalisador de cinco ou maios anos. embora mais poliisopropilbenzenos sejam produzidos em razões baixas de benzeno para propileno, os mesmos podem ser muito eficientemente transalquilados com benzeno para produzir cumeno adicional, e seu efeito sobre o desempenho geral do processo é desprezível. Além disso, a redução significativa na quantidade de benzeno não convertido que tem de ser recuperado por destilação e reciclado para o reator resulta em reduções significativa em custos tanto de investimento de capital como operacionais da planta de cumeno. 0 crescimento rápido de produção de cumeno, fenol bisfenol-A, entretanto, causou algumas preocupações em relação ao desequilíbrio do subproduto de acetona produzido a partir da planta de fenol. Acetona e fenol são produzidos em uma razão molar de aproximadamente 1:1 a partir de cumeno, porém são utilizados em uma razão de aproximadamente 1:2 molar no processo de produção de Bisfenol-A a jusante. A acetona em excesso que não é utilizada na produção de bisfenol-A causou alguma preocupação nos produtores de fenol em que pode criar um desequilíbrio de demanda-fornecimento e romper a economia do negócio de produção de fenol.
Além disso, a produção convencional de fenol se baseia no uso de insumo de propileno e a necessidade de localizar plantas de fenol próximas a uma fonte de propileno se tornou uma questão importante com produtores. No mercado de olefinas hoje em dia, há também um desequilíbrio de fornecimento-demanda no fornecimento de propileno produzido a partir de fontes convencionais como plantas de etileno devido à disponibilidade de insumo que genericamente favorece a produção de propileno. Esse desequilíbrio forçou os produtores de fenol a construir suas plantas mais próximas a fornecimentos de insumo em vez de mercados de produto.
Inúmeros esforços de pesquisa foram dirigidos à resolução do desequilíbrio de acetona e questões de propileno descritas acima por reciclagem da acetona em excesso produzida na planta de fenol para produzir cumeno. Por exemplo, a patente US número 2.410.553 ensina um processo de alquilação no qual benzeno é reagido com acetona para formar cumeno na presença de hidrogênio e um catalisador de cloreto de zinco. Além disso, a patente US 2.412.230 revela a produção de cumeno a partir de benzeno e isopropanol na presença de um pirofosfato de um metal selecionado do grupo IB na tabela periódica. A patente US número 5.015.786 revela um processo para· preparar fenol, compreendendo as etapas de: (a) alquilar benzeno com isopropanol utilizando um catalisador de zeólito sob condições de fase liquida para sintetizar cumeno; (b) oxidar o cumeno a partir da etapa (a) com oxigênio molecular em hidroperóxido de cumeno, (c) submeter hidroperóxido de cumeno à divagem de ácido para sintetizar fenol e acetona, e (d) hidrogenar a acetona a partir da etapa (c) com gás de hidrogênio sob condições de fase liquida em isopropanol que é reciclado para a etapa (a). A patente US número 5.017.729 revela um processo para preparar fenol, compreendendo as etapas de: (a) reagir benzeno com propileno na presença de um complexo de cloreto de alumínio para sintetizar cumeno, (b) oxidar o cumeno da etapa (a) com oxigênio molecular para hidroperóxido de cumeno, (c) clivar em ácido hidroperóxido de cumeno em fenol e acetona com um composto acidico, (d) hidrogenar a acetona da etapa (c) com gás hidrogênio no isopropanol na presença de um catalisador de hidrogenação, (e) desidratar o isopropanol da etapa (d) em propileno na presença de um composto acidico, e (f) reciclar o propileno da etapa (e) em um estado liquido para a etapa (a) . A patente US número 5.160.497 revela um processo para produzir fenol, compreendendo as seguintes etapas sucessivas: (1) benzeno é reagido em uma etapa de alquilação com um insumo que compreende propileno e isopropanol na presença de zeólito Y desaluminizado com uma razão molar de Si02/Al203 variando de 8 a 70 para obter um produto que é fracionado para recuperar três frações contendo benzeno não convertido, cumeno e poliisopropil benzenos, respectivamente, (2) pelo menos parte da fração de poliisopropil benzenos é reagida com benzeno em uma etapa de transalquilação por contatar um zeólito Y desaluminizado com uma razão molar de Si02/Al203 que varia de 8 a 70 e cumeno é coletado, (3) o cumeno obtido a partir das etapas (1) e (2) é oxidado com ar para obter hidroperóxido de cumeno que é clivado com um ácido para obter uma mistura de fenol e acetona, cuja mistura é então fracionada para separadamente coletar fenol e acetona, e (4) a acetona obtida no final da etapa (3) é pelo menos parcialmente hidrogenada em isopropanol que é então pelo menos parcialmente reciclado diretamente para a etapa (1) . A patente US número 6.841.704 revela um método para a preparação de cumeno compreendendo reagir isopropanol ou uma mistura de isopropanol e propileno com benzeno na presença de um catalisador de zeólito beta tendo uma razão molar de S1O2/AI2O3 maior do que 10:1, em que a acidez do catalisador é modificada por adição superficial de água, e em que o isopropanol utilizado é obtido por hidrogenação de acetona pelo menos em dois estágios do processo. EP 1.069.099 revela um processo no qual benzeno é alquilado com isopropanol ou uma mistura de isopropanol e propileno, sob condições de pressão e temperatura correspondendo à fase de gás completo da presença de mistura na seção de reação e na presença de um catalisador compreendendo zeólito beta e um ligando inorgânico. A patente US número 6.512.153 revela um processo no qual benzeno é reagido com isopropanol, individualmente ou misturado com propileno, na presença de um catalisador de zeólito e sob fase de liquido-gás misturado, ou fase de liquido completo, em tal temperatura e pressão que a concentração de água na fase de liquido de reação não é mais elevada do que 8.000 ppm. A patente mostra que o catalisador beta testado tinha estabilidade adequada quando o nível de umidade no líquido de reação foi mantido abaixo de 8.000 ppm. Entretanto, o catalisador desativou significativamente quando o teor de umidade no líquido de reação excedeu 8.000 ppm.
Uma vez que a alquilação de isopropanol com benzeno produz um mol de água para cada mol de isopropanol consumido durante a reação, a restrição de 8.000 ppm de água no líquido de reação descrita na patente US número 6.512.153 apresenta um limite significativo ao desenho do sistema de reação. Tal restrição de 8.000 ppm exigirá uma remoção muito eficiente de água no sistema de reação e exigiría equipamento de processo grande, como bombas, permutadores de calor e decantador, e consumo elevado de energia, resultando em custos operacionais e de capital elevados e tornando tal processo não econômico. A limitação de 8.000 ppm descrita na patente US número 6.512.153 também limita significativamente a integração de produção de cumeno e fenol, uma vez que requer que a alimentação de isopropanol para o reator de alquilação seja substancialmente seca. Ao contrário, a acetona bruta produzida em uma planta de fenol convencional (na qual cumeno é oxidado com oxigênio molecular para hidroperóxido de cumeno e então clivado para acetona e fenol) contém tipicamente 5-10% em peso de água. Consequentemente essa grande quantidade de água necessitará ser removida, antes ou após a acetona ser convertida em isopropanol, antes que o isopropanol possa ser alimentado para o reator de alquilação de isopropanol. Isso é particularmente crucial para otimizar um processo de alquilação no qual razão baixa de benzeno para (propileno + isopropanol) é desejada, porque em tal caso, isopropanol constituirá uma fração maior do insumo para o reator de alquilação e 5-10% de umidade que vem com isopropanol tornará o teor de umidade no reator elevada, mesmo antes de umidade adicional ser produzida na reação de alquilação. Uma vez que água é difícil de remover de acetona e isopropanol, a redução do nível de água em acetona e isopropanol envolve investimento de capital significativo e consumo de utilidade. Se o limite de 8.000 no teor de água no líquido de reação de alquilação puder ser expandido substancialmente ou removido, economia significativa em custos de utilidade e capital pode ser realizadas.
De acordo com a presente invenção, verificou-se agora que quando uma peneira molecular de família MCM-22 é empregada como o catalisador de alquilação, benzeno pode ser alquilado com isopropanol ou uma mistura de isopropanol e propileno na presença de níveis elevados de água no insumo sem efeito adverso significativo sobre a estabilidade de catalisador.
SUMÁRIO
Em um aspecto, a invenção reside em um processo para a produção de cumeno compreendendo contatar um fluxo de alimentação que compreende benzeno e um fluxo de alimentação adicional que compreende isopropanol ou uma mistura de isopropanol e propileno na presença de um catalisador de alquilação que compreende pelo menos uma peneira molecular da família de MCM-22 em uma zona de alquilação sob condições de alquilação pelo menos de fase líquida parcial e com uma concentração de água na fase líquida de pelo menos 50 ppm para reagir pelo menos parte do isopropanol e benzeno para produzir um fluxo efluente contendo cumeno.
Convenientemente, a concentração de água na fase líquida é pelo menos 100 ppm, como p elo menos 500 ppm, por exemplo pelo menos 1.000 ppm. Genericamente, o limite superior na concentração de água na fase líquida é 40.000 ppm. Em uma modalidade, a concentração de água na fase líquida varia entre 8.500 e 40.000 ppm, como entre 10.000 e 20.000 ppm.
Convenientemente, as condições de alquilação compreendem uma temperatura de aproximadamente 20°C a aproximadamente 350°C, uma pressão de aproximadamente 100 kPa a aproximadamente 20.000 kPa, e uma razão molar de benzeno para agente de alquilação de C3 (isopropanol mais qualquer propileno) alimentada para a zona de alquilação de aproximadamente 0,1:1 a aproximadamente 100:1.
Em uma modalidade, a razão molar de benzeno para agente de alquilação C3 (isopropanol mais qualquer propileno) alimentado para a zona de alquilação varia de 0,3:1 a 10:1, como de 0,5:1 a 5:1, por exemplo de 1:1 a 3:1.
Em uma modalidade, a temperatura varia de 100 a 300°C, como de 150 a 280°C.
Convenientemente, o fluxo de alimentação adicional compreende isopropanol ou uma mistura de isopropanol e propileno em que a razão molar de isopropanol para propileno varia de 99,9:0,1 a 0,1:99,9.
Convenientemente, o processo compreende ainda reciclar pelo menos parte do fluxo de efluente para a zona de alquilação. Em uma modalidade, o processo compreende ainda resfriar o fluxo de efluente, separar o fluxo de efluente em um fluxo aquoso rico em água e um fluxo aromático composto principalmente de cumeno e benzeno não reagido; e reciclar pelo menos parte do fluxo aromático para a zona de alquilação.
Em um aspecto adicional, a invenção reside em um processo integrado para a produção de cumeno e fenol, o processo compreendendo: (a) Alquilar benzeno com um agente de alquilação C3 em uma zona de alquilação na presença de um catalisador de alquilação compreendendo pelo menos uma peneira molecular da família MCM-22 para produzir um fluxo de efluente de alquilação contendo cumeno, a reação sendo realizada sob fase líquida completa ou parcial e com uma concentração de água na fase líquida de pelo menos 50 ppm; (b) Oxidar pelo menos parte do cumeno na etapa (a) para formar hidroperóxido de cumeno; (c) Clivar pelo menos parte do hidroperóxido de cumeno na etapa (b) para formar um fluxo de efluente de divagem contendo fenol e acetona; (d) Separar pelo menos parte da acetona a partir do fluxo de efluente de divagem na etapa (c) ; (e) Hidrogenar pelo menos parte da acetona a partir da etapa (d) para formar isopropanol; e (f) Reciclar pelo menos parte do isopropanol na etapa (e) para a etapa de alquilação (a).
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
As figuras 1 a 16 são gráficos que traçam seletividade de aromático e seletividade de cumeno contra produtividade de cumeno por grama de catalisador para os processos dos exemplos 1 a 16 respectivamente.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES É descrito aqui um processo para a produção de cumeno pela alquilação de benzeno com isopropanol ou uma mistura de isopropanol e propileno na presença de um catalisador de alquilação em uma zona de alquilação. Tipicamente a razão molar de benzeno o agente de alquilação C3 (isopropanol mais propileno) é mantida compreendida na faixa de aproximadamente 0,1:1 a aproximadamente 100:1, tipicamente de 0,3:1 a 10:1, como de 0,5:1 a 5:1, por exemplo de 1:1 a 3:1. Onde o agente de alquilação C3 compreende uma mistura de isopropanol e propileno, a razão molar de isopropanol para propileno na mistura varia genericamente de 99,9:0,1 a 0,1:99,9 como de 90:10 a 10:90. A reação de alquilação é realizada em uma temperatura de aproximadamente 20°C a aproximadamente 350°C, por exemplo aproximadamente 100°C a aproximadamente 300°C, aproximadamente 150°C a 280°C e como uma pressão de aproximadamente 100 kPa a aproximadamente 20.000 kPa, por exemplo aproximadamente 500 kPa a aproximadamente 10.000 kPa, de modo que pelo menos parte da mistura de reação seja mantida na fase de liquido durante o processo. O catalisador empregado na zona de alquilação compreende pelo menos uma peneira molecular da família MCM-22. Como utilizado aqui, o termo "peneira molecular da família MCM-22" (ou "material da família MCM-22" ou "material de família MCM-22" ou "zeólito de família MCM-22") inclui um ou mais de: . peneiras moleculares feitas de uma célula de unidade de bloco de construção cristalina de primeiro grau comum, cuja célula de unidade tem a topologia de estrutura de MWW. (uma célula de unidade é um arranjo espacial de átomos que se azulejada em espaço tridimensional descreve a estrutura de cristal. Tais estruturas de cristal são discutidas no "Atlas of Zeolite Framework types", quinta edição, 2001, cujo teor é incorporado como referência na integra); . peneiras moleculares feitas de um bloco de construção de segundo grau, sendo um azulejo bidimensional de tais células de unidade de topologia de estrutura MWW, formando uma monocamada de uma espessura de célula de unidade, preferivelmente uma espessura de célula de unidade-c; . peneiras moleculares feitas dos blocos de construção de segundo grau comuns, sendo camadas de uma ou mais de uma espessura de célula de unidade, em que a camada de mais de uma espessura de célula de unidade é feita de empilhamento, embalagem, ou ligação de pelo menos duas monocamadas de uma espessura de célula de unidade. 0 empilhamento de tais blocos de construção de segundo grau pode estar em um modo regular, um modo irregular, um modo aleatório ou qualquer combinação dos mesmos; e . peneiras moleculares feitas de qualquer combinação bidimensional ou tridimensional regular ou aleatória de células de unidade tendo a topologia de estrutura MWW.
Peneiras moleculares da família MCM-22 incluem aquelas peneiras moleculares tendo um padrão de difração de raios-X incluindo máximas de espaçamento-d em 12,4± 0,25, 6,9+0,15, 3,57 ± 0,07 e 3,42 ± 0, 07 Angstrom. Os dados de difração de raios-X utilizados para caracterizar o material são obtidos por técnicas padrão utilizando o par K-alfa de cobre como radiação incidente e um difratômero equipado com um contador de cintilação e computador associado como o sistema de coleta.
Os materiais da família MCM-22 incluem MCM-22 (descrito na patente US número 4.954.325), PSH-3 (descrito na patente US número 4.439.409), SSZ-25 (descrito na patente US número 4.826.667), ERB-1 (descrito na patente européia número 0293032), ITQ-1 (descrito na patente US número 6.077.498), ITQ-23 (descrito na publicação de patente internacional número WO97/17290), MCM-36 (descrito na patente US número 5.250.277), MCM-49 (descrito na patente US número 5.236.575), MCM-56 (descrito na patente US número 5.362.697), UZM-8 (descrito na patente US número 6.756.030) e misturas dos mesmos.
Além do material da família MCM-22, o catalisador de alquilação pode compreender pelo menos uma peneira molecular de poro médio tendo um índice de restrição de 2-12 (como definido na patente US número 4.016.218). peneiras moleculares de poro médio apropriadas incluem ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, e ZSM-48. ZSM-4 é descrito em detalhe nas patentes US números 3,702.886 e Re. 29.948. ZSM- 11 é descrito em detalhe na patente US número 3.709.979. ZSM- 12 é descrito na patente US número 3.832.449. ZSM-22 é descrito na patente US número 4.556.477. ZSM-23 é descrito na patente US número 4.076.842. ZSM-35 é descrito na patente US número 4.016.245. ZSM-48 é mais particularmente descrito na patente US número 4.234.231.
Alternativamente, o catalisador de alquilação pode compreender uma ou mais peneiras moleculares de poro grande tendo um índice de Restrição menor do que 2 além do material da família MCM-22. Peneiras moleculares de poro grande apropriadas incluem zeólito beta, zeólito Y, Y ultra-estável (USY), Y desaluminizado (Deal Y) mordenita, ZSM-3, ZSM-4, ZSM-18 e ZSM-20. Zeólito ZSM-14 é descrito na patente US
número 3.923.636. zeólito ZSM-20 é descrito na patente US
número 3.972.983. zeólito beta é descrito nas patentes US números 3.308.069 e Re. No. 28.341. Peneira molecular Y ultra-estável de baixo teor de sódio (USY) é descrita nas patentes US números 3.293.192 e 3.449.070. zeólito de Y desaluminizado (Deal Y) pode ser preparado pelo método encontrado na patente US número 3.442.795. o zeólito UHP-Y é descrito na patente US número 4.401.556. mordenita é um material de ocorrência natural porém também é disponível em formas sintéticas, como TEA-mordenita (isto é, mordenita sintética preparada de uma mistura de reação compreendendo uma gente de direcionar tetraetil amônio). TEA-mordenita é revelada nas patentes US números 3.766.093 e 3.894.104.
As peneiras moleculares acima podem ser utilizadas como o catalisador de alquilação sem nenhum aglutinante ou matriz, isto é, na forma denominada auto-ligada. Alternativamente, a peneira molecular pode ser composta com outro material que é resistente a temperaturas e outras condições empregadas na reação de alquilação. Tais materiais incluem materiais ativos e inativos e zeólitos sintéticos ou de ocorrência natural bem como materiais inorgânicos como argilas e/ou óxidos como alumina, silica, silica-alumina, zircônia, titânia, magnésia ou misturas desses e de outros óxidos. O último pode ser de ocorrência natural ou na forma de precipitados gelatinosos ou géis incluindo misturas de silica e óxidos de metal. Argilas também podem ser incluídas com os aglutinantes do tipo óxido para modificar as propriedades mecânicas do catalisador ou auxiliar em sua fabricação. O uso de um material em combinação com a peneira molecular, isto é, combinado com a mesma ou presente durante sua síntese, que ele próprio é cataliticamente ativo pode alterar a conversão e/ou seletividade do catalisador. Materiais inativos servem adequadamente como diluentes para controlar a quantidade de conversão de modo que os produtos possam ser obtidos economicamente e ordenadamente sem empregar outro meio para controlar a taxa de reação, esses materiais podem ser incorporados em argilas de ocorrência natural, por exemplo, bentonita e caulim, para melhorar a resistência à trituração do catalisador sob condições operacionais comerciais e funcionar como aglutinantes ou matrizes para o catalisador. As proporções relativas de peneira molecular e matriz de óxido inorgânico variam amplamente, com o teor de peneira variando de aproximadamente 1 a aproximadamente 90 por cento em peso e mais comumente, particularmente, quando o compósito é preparado na forma de contas, na faixa de aproximadamente 2 a aproximadamente 80 por cento em peso do compósito. A reação de alquilação pode ser realizada em batelada ou em uma base continua. Além disso, a reação pode ser realizada em um leito fixo ou móvel. A operação de leito fixo é, entretanto, preferida, tipicamente com a zona de reação de alquilação compreendendo uma ou uma pluralidade de leitos conectados em série de catalisadores de alquilação. A reação de alquilação é genericamente operada de modo a obter conversão substancialmente completa do agente de alquilação C3 (isopropanol mais qualquer propileno) e consequentemente o efluente a partir da zona de alquilação é composto principalmente de cumeno, água co-produzida e co- alimentada, benzeno não reagido e outros produtos de reação. Parte do efluente é tipicamente reciclado para a zona de alquilação para controlar a temperatura de reação. Entretanto, é importante evitar acúmulo excessivo de água no reator de alquilação e consequentemente o efluente de alquilação é pelo menos parcialmente desidratado antes do efluente ser reciclado. 0 fluxo de efluente pode ser resfriado, separado em um fluxo aquoso rico em água e um fluxo aromático exaurido de água compreendendo cumeno, benzeno não reagido, e outros produtos de reação. Parte do fluxo aromático é então reciclada para a zona de reação de alquilação.
Por utilizar um catalisador que compreende pelo menos uma peneira molecular da familia MCM-22, verifica-se que o presente processo de alquilação é incomumente tolerante à presença de água na fase liquida da zona de reação de alquilação. Desse modo, embora seja normal secar alimentações de alquilação de modo que o teor total de água no meio de reação de fase liquida seja muito baixo (tipicamente bem abaixo de 50 ppm), verifica-se que o presente processo pode operar com níveis de água de pelo menos 50 ppm, como pelo menos 100 ppm, por exemplo, pelo menos 500 ppm, como pelo menos 1.000 ppm ou mesmo pelo menos 5.000 ppm, sem perda significativa de estabilidade de catalisador. Genericamente, o limite superior na concentração de água na fase liquida é 40.000 ppm. Em uma modalidade, a concentração de água na fase liquida varia entre 8.500 e 40.000 ppm, como entre 10.000 e 20.000 ppm. Niveis de água compreendidos nessas faixas podem ser genericamente obtidos por controle apropriado do teor de água do agente de alquilação C3 (com ou sem secagem parcial) , a quantidade de reciclagem de efluente de alquilação, e/ou o teor de água da reciclagem de efluente de alquilação.
Em uma modalidade, o presente processo para converter isopropanol em cumeno faz parte de um processo integrado para a produção de fenol. Em tal processo integrado, o cumeno produzido no presente processo é oxidado para formar hidroperóxido de cumeno e o hidroperóxido de cumeno é clivado para formar um fluxo de efluente de divagem contendo fenol e acetona. A acetona é então separada do fluxo de efluente de divagem, hidrogenada em isopropanol e reciclada de volta para o presente processo. Os detalhes das etapas de oxidação e divagem de cumeno podem ser encontrados, por exemplo, na patente US número 5.017.729, que é incorporada aqui a titulo de referência. Os detalhes da hidrogenação de acetona em isopropanol podem ser encontrados, por exemplo, na patente US número 5.081.321, também incorporada aqui a titulo de referência. EXEMPLO 1 Um teste de alquilação de benzeno com isopropanol e propileno foi realizado em um reator de leito fixo, feito de um tubo de aço inoxidável 316 Programa 4 0 com 19 cm de diâmetro, com um comprimento total de 864 cm. Um tanque de armazenagem foi utilizado para a mistura de benzeno/isopropanol e outro tanque foi utilizado para propileno. Uma bomba de deslocamento positivo foi utilizada para alimentar a mistura de benzeno/isopropanol para dentro do reator e outra bomba de deslocamento positivo foi utilizada para alimentar propileno para dentro do reator. As taxas de fluxo da mistura de benzeno/isopropanol e propileno foram ajustadas por ajustes de bomba e monitoradas por balanças eletrônicas. As condições de operação de reator foram controladas e monitoradas por um sistema de controle automático. Uma porção do efluente de reator foi circulado de volta para a entrada de reator por uma bomba centrifuga para controlar a elevação de temperatura através do leito catalisador. O insumo e efluente de reator foram analisados por duas Cromatografias de gás Hewlett Packard 5890 série II, uma equipada com uma coluna Chrompack CP-wax 52CB tendo um diâmetro interno de 0,25 mm, espessura de filme de 0,5 μιη, e comprimento de 60 metros, e a outra equipada com uma coluna Agilent HP-PONA tendo um diâmetro interno de 0,20 mm, espessura de filme de 0,5 μπι, e comprimento de 50 metros. 60 gramas de um catalisador MCM-22 foram carregados no reator de leito fixo. Antes da mistura de benzeno/isopropanol ser introduzida no reator, a alimentação para o reator consistia em benzeno puro e propileno e o desempenho do catalisador era estável. A velocidade espacial horária de peso de alimentação de propileno (WHSV) era 0,5 h”1, a razão de alimentação de benzeno para propileno era 1,2:1 molar, e a temperatura de entrada de reator era 128°C. a circulação de reator foi ajustada para controlar a elevação de temperatura através do leito catalisador abaixo de 20°C. como mostrado na figura 1, após a alimentação de benzeno puro ser substituída com uma mistura que consiste em 1% em peso de isopropanol e 99% em peso de benzeno e a temperatura de entrada de reator ajustada para 147°C, a seletividade de cumeno (isopropanol + propileno) desceu levemente e estabilizou em um nível mais baixo do que anteriormente, devido a um leve aumento na produção de poliisopropil benzenos. A seletividade de aromáticos/(isopropanol+propileno) permaneceu essencialmente inalterada durante todo o teste, como mostrado na figura 1. Nenhum envelhecimento gradual ou rápido como mostrado nos exemplos da patente US número 6.512.153 foi observado. A conversão de propileno foi de 100% e a conversão de isopropanol foi de 99%. O nível de umidade no reator foi aproximadamente 20 ppm com a alimentação de benzeno e aproximadamente 2.100 ppm com a mistura de benzeno/isopropanol. A WHSV de isopropanol correspondente era 0,01 e a razão molar de isopropanol para propileno na alimentação de reator era 2:98. EXEMPLO 2 30 gramas de um catalisador MCM-49 foram carregados no reator de leito fixo descrito acima. O efluente de reator foi resfriado até temperatura quase ambiente e então a água livre foi removida em um decantador. Uma porção do efluente de reator, após a água livre ser removida no decantador, foi circulada de volta para a entrada do reator pela bomba centrifuga descrita no exemplo 1 para controlar o teor de umidade no reator.
Uma alimentação compreendida de 88,6% em peso de benzeno e 11,4% em peso de isopropanol, equivalente à razão molar de benzeno para isopropanol de 6:1, foi alimentada para o reator em 134 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h-1. A circulação de reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 10.300 ppm no reator. A temperatura de entrada era 210°C, a pressão de reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu em fase liquida completa. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. A seletividade de cumeno/isopropanol observada nesse exemplo era muito mais elevada do que a seletividade de cumeno/(isopropanol+propileno) observada no exemplo 1, devido à produção reduzida de poliisopropil benzenos em razão mais elevada de benzeno para (isopropanol+propileno) nesse exemplo do que no exemplo anterior. Como mostrado na figura 2, o desempenho do catalisador era estável durante todo o curso e nenhum envelhecimento gradual ou rápido como mostrado nos exemplos da patente US número 6.512.153 foi observado. EXEMPLO 3 A mesma configuração de reator e carregamento de catalisador descritos no exemplo 2 foram utilizados nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 79,6% em peso de benzeno e 20,4% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 3:1, foi alimentada para o reator a 75 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h-1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 10.400 ppm no reator. A temperatura de entrada era 210°C, a pressão do reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu na fase liquida completa. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. A seletividade de isopropanol/cumeno observada nesse exemplo foi mais baixa do aquela observada no exemplo 2, devido à. produção aumentada de poliisopropil benzenos em razão mais baixa de benzeno para isopropanol nesse exemplo. Como mostrado na figura 3, o desempenho do catalisador foi estável após o ajuste inicial ser feito e nenhum envelhecimento gradual ou rápido como mostrado nos exemplos da patente US no. 6.512.153 foi observado. EXEMPLO 4 A mesma configuração de reator e carregamento de catalisador descritos no exemplo 2 foram utilizados nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2:1, foi alimentada para o reator a 55 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h"1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 10.400 ppm no reator. A temperatura de entrada era 230°C, a pressão do reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu na fase liquida completa. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. A seletividade de isopropanol/cumeno observado nesse exemplo foi mais baixa do aquela observada no exemplo 3, devido à produção aumentada de poliisopropil benzenos em razão mais baixa de benzeno para isopropanol nesse exemplo. Como mostrado na figura 4, o desempenho do catalisador foi estável após o ajuste inicial ser feito e nenhum envelhecimento gradual ou rápido como mostrado nos exemplos da patente US no. 6.512.153 foi observado. EXEMPLO 5 A mesma configuração de reator e carregamento de catalisador descritos no exemplo 2 foram utilizados nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2:1, foi alimentada para o reator a 55 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h”1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 14.950 ppm no reator. A temperatura de entrada era 230°C, a pressão do reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu na fase liquida completa. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. A seletividade de isopropanol/cumeno observado nesse exemplo foi mais baixa do aquela observada no exemplo 4, devido à produção levemente inferior de poliisopropil benzenos no teor de umidade mais elevado nesse exemplo. Como mostrado na figura 5, o desempenho do catalisador foi estável durante todo o curso e nenhum envelhecimento gradual ou rápido como mostrado nos exemplos da patente US no. 6.512.153 foi observado. EXEMPLO 6 A mesma configuração de reator e carregamento de catalisador descritos no exemplo 2 foram utilizados nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2:1, foi alimentada para o reator a 56 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h-1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 20.000 ppm no reator. A temperatura de entrada era 230°C, a pressão do reator foi mantida a 540 psig (3824 kPa) e a reação ocorreu na fase liquida completa. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. A seletividade de isopropanol/cumeno observado nesse exemplo foi mais baixa do aquela observada no exemplo 5. Como mostrado na figura 6, o desempenho do catalisador foi estável durante todo o curso e nenhum envelhecimento gradual ou rápido como mostrado nos exemplos da patente US no. 6.512.153 foi observado. EXEMPLO 7 A mesma configuração de reator e carregamento de catalisador descritos no exemplo 2 foram utilizados nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2:1, foi alimentada para o reator a 56 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h-1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 23.700 ppm no reator. A temperatura de entrada era 230°C, a pressão do reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu na fase de liquido-gás misturado. 0 teor de umidade na fase líquida foi calculado para ser 18.600 ppm. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. A seletividade de isopropanol/cumeno observado nesse exemplo foi levemente mais elevada do que aquela observada no exemplo 6. Como mostrado na figura 7, o desempenho do catalisador foi estável durante todo o curso e nenhum envelhecimento como mostrado nos exemplos da patente US no. 6.512.153 foi observado. EXEMPLO 8 A mesma configuração de reator e carregamento de catalisador descritos no exemplo 2 foram utilizados nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2:1, foi alimentada para o reator a 54 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h"1. Além disso, propileno foi alimentado ao reator a 6 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de propileno de 0,2 h_1. A razão molar geral de benzeno para (isopropano+propileno) foi de 1,3:1 e a razão molar de isopropanol para propileno na alimentação de reator foi de 64:36. A circulação de reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 8.600 ppm no reator. A temperatura de entrada era 230°C, a pressão do reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu na fase liquida completa. As conversões de propileno e isopropanol foram ambas 100% durante todo o curso. Como mostrado na figura 8, o desempenho do catalisador foi estável após a alteração inicial em seletividade de cumeno/(isopropano+propileno) devido à redução de razão de benzeno para (isopropanol+propileno) no inicio do curso. Nenhum envelhecimento gradual ou rápido como mostrado nos exemplos da patente US no. 6.512.153 foi observado. EXEMPLO 9 A mesma configuração de reator e carregamento de catalisador descritos no exemplo 2 foram utilizados nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2:1, foi alimentada para o reator a 56 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h_1. Além disso, propileno foi alimentado ao reator a 6 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de propileno de 0,2 h"1. A razão molar geral de benzeno para (isopropano+propileno) foi de 1,3:1 e a razão molar de isopropanol para propileno na alimentação de reator foi de 64:36. A circulação de reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 19.300 ppm no reator. A temperatura de entrada era 230°C, a pressão do reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu na fase de liquido-gás misturada. O teor de umidade na fase liquida foi calculado como sendo 15.800 ppm. As conversões de propileno e isopropanol foram ambas 100% durante todo o curso. Como mostrado na figura 9, o desempenho do catalisador foi estável após a alteração inicial em seletividade de cumeno/(isopropano+propileno). Nenhum envelhecimento gradual ou rápido como mostrado nos exemplos da patente US no. 6.512.153 foi observado. EXEMPLO 10 A mesma configuração de reator e carregamento de catalisador descritos no exemplo 2 foram utilizados nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 87,1% em peso de benzeno e 12,9% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 5,2:1, foi alimentada para o reator a 95 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,4 h_1. Além disso, propileno foi alimentado ao reator a 9 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de propileno de 0,3 h-1. A razão molar geral de benzeno para (isopropano+propileno) foi de 2,5:1 e a razão molar de isopropanol para propileno na alimentação de reator foi de 49:51. A circulação de reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 8.500 ppm no reator. A temperatura de entrada era 230°C, a pressão do reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu na fase liquida completa. As conversões de propileno e isopropanol foram ambas 100% durante todo o curso. Como mostrado na figura 10, o desempenho do catalisador foi estável após a alteração inicial em seletividade de cumeno/(isopropano+propileno) devido a aumento da razão de benzeno para (isopropanol+propileno) no inicio do curso. Nenhum envelhecimento gradual ou rápido como mostrado nos exemplos da patente US no. 6.512.153 foi observado. EXEMPLO 11 A mesma configuração de reator e carga de catalisador descrita no exemplo 2 foram utilizadas nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2:1, foi alimentada para o reator a 56 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h"1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 5.300 ppm no reator. A temperatura de entrada foi de 230°C, a pressão do reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu na fase liquida completa. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso.
Como mostrado na figura 11, o desempenho do catalisador foi estável durante todo o curso. EXEMPLO 12 A mesma configuração de reator descrita no exemplo 2 foi utilizada nesse exemplo. Trinta gramas de catalisador MCM-22 foram carregados no reator de leito fixo. Uma alimentação compreendida de 79,2% em peso de benzeno e 20,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2:1, foi alimentada para o reator a 74 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h”1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 9.800 ppm no reator. A temperatura de entrada foi de 230°C, a pressão do reator foi mantida a 470 psig (3342 kPa) e a reação ocorreu na fase liquida completa. As conversões de isopropanol e propileno foram ambas de 100% durante todo o curso. Como mostrado na figura 11, o desempenho do catalisador foi estável após a alteração inicial menor e nenhum envelhecimento como mostrado nos exemplos da patente US número 6.512.153 foi observada. EXEMPLO 13 A mesma configuração de reator e carga de catalisador descritas no exemplo 12 foram utilizadas nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 79,2% em peso de benzeno e 20,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2,9:1, foi alimentada para o reator a 73 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h”1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 15.800 ppm no reator. A temperatura de entrada foi de 250°C, a pressão do reator foi mantida a 550 psig (3893 kPa) e a reação ocorreu na fase de liquido-gás misturada. O teor de umidade na fase liquida foi calculado como sendo 13.400 ppm. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. A seletividade de cumeno/isopropanol observado nesse exemplo foi essencialmente igual àquela observada no exemplo 12. Como mostrado na figura 13, o desempenho do catalisador foi estável durante todo o curso e nenhum envelhecimento como mostrado nos exemplos da patente US número 6.512.153. EXEMPLO 14 A mesma configuração de reator e carga de catalisador descritas no exemplo 13 foram utilizadas nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2,0:1, foi alimentada para o reator a 57 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h-1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 15.800 ppm no reator. A temperatura de entrada foi de 250°C, a pressão do reator foi mantida a 550 psig (3893 kPa) e a reação ocorreu na fase de liquido-gás misturada. 0 teor de umidade na fase líquida foi calculado como sendo 14.900 ppm. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. Como mostrado na figura 14, o desempenho de catalisador foi estável durante todo o curso e nenhum envelhecimento como mostrado nos exemplos da patente US número 6.512.153. EXEMPLO 15 A mesma configuração de reator e carga de catalisador descritas no exemplo 14 foram utilizadas nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2,0:1, foi alimentada para o reator a 56 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h-1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 5.200 ppm no reator. A temperatura de entrada foi de 210°C, a pressão do reator foi mantida a 550 psig (3893 kPa) e a reação ocorreu na fase de líquido completa. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. Como mostrado na figura 15, o desempenho do catalisador foi estável durante todo o curso. EXEMPLO 16 A mesma configuração de reator e carga de catalisador descritas no exemplo 15 foram utilizadas nesse exemplo. Uma alimentação compreendida de 72,2% em peso de benzeno e 27,8% em peso de isopropanol, equivalente a uma razão molar de benzeno para isopropanol de 2,0:1, foi alimentada para o reator a 58 gramas por hora, fornecendo uma WHSV de isopropanol de 0,5 h-1. A circulação do reator foi ajustada para fornecer um teor de umidade de 5.100 ppm no reator. A temperatura de entrada foi de 210°C, a pressão do reator foi mantida a 550 psig (3893 kPa) e a reação ocorreu na fase de liquido completa. A conversão de isopropanol foi de 100% durante todo o curso. Como mostrado na figura 16, o desempenho do catalisador foi estável durante todo o curso.
Embora a presente invenção tenha sido descrita e ilustrada mediante referência a modalidades especificas, aqueles com conhecimentos comuns na técnica reconhecerão que a invenção se presta a variações não necessariamente ilustradas aqui. Por esse motivo, então, deve-se fazer referência exclusivamente às reivindicações apensas para fins de determinar o verdadeiro escopo da presente invenção.
REIVINDICAÇÕES
Claims (16)
1. Processo para a produção de cumeno caracterizado pelo fato de compreender contatar um fluxo de alimentação que compreende benzeno e um fluxo de alimentação adicional que compreende isopropanol ou uma mistura de isopropanol e propileno na presença de um catalisador de alquilação compreendendo pelo menos uma peneira molecular da família MCM-2 em uma zona de alquilação sob condições de alquilação pelo menos de fase líquida parcial e com uma concentração de água na fase líquida de pelo menos 50 ppm para reagir pelo menos parte dos ditos isopropanol e benzeno para produzir um fluxo de efluente contendo cumeno.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita peneira molecular da família MCM-22 tem um padrão de difração de raios-X incluindo máximas de espaçamento-d em 12,4+0,25, 6,9+0,15, 3,57+0,07 e 3,42+0,07 Angstroms.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a dita peneira molecular da família MCM-22 é selecionada dentre MCM-22, PSH-3, SSZ-25, ERB-1, ITQ-1, ITQ-2, MCM-36, MCM-49, MCM-56, UZM-8 e misturas dos mesmos.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dito catalisador de alquilação compreende ainda pelo menos um catalisador de zeólito selecionado do grupo que compreende ZSM-3, ZSM-4, ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-14, ZSM-18, ZSM-20, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-48, zeólito beta, zeólito Y, Y Ultra-estável (USY), Y desaluminizado (Deal Y) , mordenita, MCM-22, PSH-3, SSZ-25, ERB-1, ITQ-1, ITQ-2, MCM-36, MCM-49, MCM-56 e UZM-8.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a concentração de água na fase líquida é de pelo menos 100 ppm, tal como pelo menos 500 ppm, por exemplo, pelo menos 1.000 ppm.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a concentração de água na fase de líquido não é maior do que 40.000 ppm.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a concentração de água na fase líquida varia entre 8.500 e 40.000 ppm, preferivelmente entre 8.500 e 20.000 ppm.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as ditas condições de alquilação compreendem ainda uma temperatura de 20°C a 350°C, uma pressão de 100 kPa a 20.000 kPa e uma razão molar de benzeno para agente de alquilação C3 (isopropanol mais qualquer propileno) alimentado à dita zona de alquilação de 0,1:1 a 100:1.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a razão molar de benzeno para agente de alquilação C3 (isopropanol mais qualquer propileno) alimentado à dita zona de alquilação varia entre 0,3:1 e 10:1, preferivelmente entre 0,5:1 e 5:1, mais preferivelmente entre 1:1 e 3:1.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a temperatura varia entre 100 e 300°C, preferivelmente entre 150 e 280°C.
11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o dito fluxo de alimentação adicional compreende uma mistura de isopropanol e propileno e a razão molar de isopropanol para propileno na mistura varia de 99,9:0,1 e 0,1:99,9.
12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda reciclar pelo menos parte do dito fluxo de efluente para a dita zona de alquilação.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: (i) resfriar o dito fluxo de efluente; (ii) separar o dito fluxo de efluente em um fluxo aquoso rico em água e um fluxo aromático composto principalmente de cumeno e benzeno não reagido; e (iii) reciclar pelo menos parte do dito fluxo aromático para a zona de alquilação.
14. Processo integrado para a produção de fenol, o dito processo sendo caracterizado pelo fato de que compreende: (a) contatar um fluxo de alimentação que compreende benzeno e um fluxo de alimentação adicional que compreende isopropanol ou uma mistura de isopropanol e propileno na presença de um catalisador de alquilação que compreende pelo menos uma peneira molecular da família MCM-22 em uma zona de alquilação sob condições de alquilação pelo menos de fase líquida parcial e com uma concentração de água na fase líquida de pelo menos 50 ppm para reagir pelo menos parte dos ditos isopropanol e benzeno para produzir um fluxo de efluente contendo cumeno; (b) oxidar pelo menos parte do cumeno produzido em (a) para formar hidroperóxido de cumeno; (c) clivar pelo menos parte do hidroperóxido de cumeno de (b) para formar um fluxo de efluente de divagem contendo fenol e acetona; (d) separar pelo menos parte da acetona do fluxo de efluente de divagem; (e) hidrogenar pelo menos parte da acetona separada em (d) para produzir isopropanol; e (f) reciclar pelo menos parte do isopropanol produzido em (e) para o dito contato (a).
15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a dita peneira molecular da familia MCM-22 tem um padrão de difração de raios-X incluindo máximas de espaçamento-d em 12,4+0,25, 6,9+0,15, 3,57+0,07 e 3,42+0,07 Angstroms.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que a dita peneira molecular da familia MCM-22 é selecionada dentre MCM-22, PSH-3, SSZ-25, ERB-1, ITQ-1, ITQ-2, MCM-36, MCM-49, MCM-56, UZM-8 e misturas das mesmas.
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