ES2258064T3 - Procedimiento de produccion, simultaneo o no simultaneo de compuestos monoalquil aromaticos dialquil aromaticos y trialquil aromaticos. - Google Patents

Procedimiento de produccion, simultaneo o no simultaneo de compuestos monoalquil aromaticos dialquil aromaticos y trialquil aromaticos.

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ES2258064T3
ES2258064T3 ES01400977T ES01400977T ES2258064T3 ES 2258064 T3 ES2258064 T3 ES 2258064T3 ES 01400977 T ES01400977 T ES 01400977T ES 01400977 T ES01400977 T ES 01400977T ES 2258064 T3 ES2258064 T3 ES 2258064T3
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Abstract

Procedimiento para la fabricación de al menos un compuesto seleccionado entre los compuestos monoalquilaromáticos, dialquilaromáticos y trialquilaromáticos por alquilación o transalquilación de un compuesto aromático por al menos un agente alquilante seleccionado entre las olefinas, caracterizándose el procedimiento porque se realiza en dos etapas en serie, utilizando cada etapa una zona de reacción en la cual los aromáticos reaccionan con un agente alquilante, y porque una de estas dos etapas puede ser realizada o puesta fuera de circuito para poder proporcionar a la solicitud monoalquilaromáticos, dialquilaromáticos para los cuales las cadenas alifáticas son de longitudes diferentes o idénticas o trialquilaromáticos para los cuales las cadenas alifáticas son de la misma longitud o para los cuales dos cadenas alifáticas son de longitudes diferentes.

Description

Procedimiento de producción, simultáneo o no simultáneo de compuestos monoalquil aromáticos dialquil aromáticos y trialquil aromáticos.
El procedimiento objeto de la presente solicitud es un procedimiento para alquilar o transalquilar compuestos aromáticos con miras a producir alquilaromáticos. Los monoalquil aromáticos encuentran una utilización en la composición de las gasolinas o de las lejías, los dialquil y trialquil aromáticos en el ámbito de los lubricantes.
Así, el procedimiento según la invención permite la producción de mono, de di y de trialquil aromáticos. Así este procedimiento se refiere a la alquilación de compuestos aromáticos (benceno, tolueno, cumeno..) por agentes alquilantes seleccionados entre las olefinas para producir monoalquil aromáticos cuya cadena alifática injertada comprende un número de carbonos seleccionado de 2 a 20 átomos de carbono.
Este procedimiento puede igualmente producir también dialquil bencenos es decir compuestos aromáticos donde el núcleo bencénico comprende dos cadenas parafínicas cuyo número de átomos de carbono puede ser idéntico o diferente. Cada una de estas cadenas alifáticas pueden contener de 2 a 20 átomos de carbono. En el caso en que se deseasen producir trialquilos aromáticos, existen tres cadenas alifáticas de las cuales 2, por ejemplos, son de longitudes idénticas.
La alquilación de los compuestos aromáticos es conocida desde hace bastantes años.
Así la patente US-A-2.939.890 (Universal Oil Products Company), del año 1960, reivindica un procedimiento de síntesis del cumeno utilizando BF3 como catalizador.
Es conocido igualmente por la patente US-A-3.173.965 (Esso Research) del año 1965 que reivindica como catalizadores adecuados para la alquilación del benceno ácidos del tipo AlCl3, AlBr3, FeCl3, SnCl4, BF3, H2SO4, P2O5 y H3PO4.
En el mismo orden de ideas, las patentes US-A-4.148.834 (1079) y US-A-4.551.573 (1985) reivindican la utilización para la primera de HF durante la primera etapa y AlCl3 o AlBr3 en la segunda etapa. La segunda patente, en cuanto a la misma, reivindica, más particularmente, una mezcla de halogenuros de aluminio y de yodo elemental.
La patente US-A-3.251.897 reivindica la utilización de zeolitas X e Y intercambiadas con tierras raras para la producción de monoalquil benceno (etilbenceno, cumeno..) y dietilbenceno.
La patente US-A-3.631.120 (1971) reivindica la utilización de zeolitas principalmente zeolita Y con una relación de sílice sobre alúmina de 4 a 4,9 para la producción de cumeno.
La patente US-A-5.107.048 (1992) reivindica la utilización de catalizador amorfo del tipo sílice promovida en ácido de Lewis gracias a BF3.
La patente US 2.400.437 describe un procedimiento de alquilación de compuestos aromáticos mediante hidrocarburos olefínicos por medio de reactores dispuestos en serie.
El procedimiento, reivindicado por la Firma solicitante, se refiere a la producción de monoalquil benceno y/o de dialquil benceno y/o de trialquil benceno y presenta como originalidades:
-
un esquema de producción que es flexible y que permite adaptarlo a las necesidades del mercado o a las posibilidades de aprovisionamiento,
-
los catalizadores utilizados no son ni peligrosos ni tóxicos como lo son los halogenuros de aluminio o HF,
-
su especificidad es tal que la misma permite obtener los productos de gran pureza,
-
los catalizadores, utilizados en la presente invención, pueden ser regenerados por simple combustión de aire o bajo oxígeno, o referenciados por un tratamiento bajo hidrógeno.
La invención se caracteriza por consiguiente esencialmente por un procedimiento flexible que comprende normalmente en serie dos etapas combinadas adaptadas para la producción, conjunta o no, de mono, di y trialquilaromáticos, procedimiento en el cual en función de los productos deseados, puede ser realizado bien sea en dos etapas, bien sea en la primera, bien sea en la segunda de estas dos etapas, pudiendo cada una de estas etapas ser realizada fuera de circuito o puesta de nuevo en funcionamiento en cualquier momento, en función de los deseos de los clientes a aprovisionar en mono, di o trialquilaromáticos obtenido(s) por alquilación o por transalquilación de un hidrocarburo aromático por un compuesto olefínico.
Los tres tipos de productos susceptibles de ser producidos, por el procedimiento cuya solicitud reivindica la propiedad, corresponden a las fórmulas químicas genéricas siguientes:
Monoalquil benceno 
\vskip1.000000\baselineskip
1 
\vskip1.000000\baselineskip
R1 = cadena alifática que comprende entonces de 2 a 20 átomos de carbono.
Dialquil benceno
2 
\vskip1.000000\baselineskip
Estas cadenas alquilo tienen cada una de 2 a 20 átomos de carbono. Estas cadenas pueden ser de iguales dimensiones o de longitudes diferentes.
Los productos obtenidos están constituidos por tres isómeros: orto, meta y para.
Trialquil bencenos
3 
\vskip1.000000\baselineskip
Aquí las cadenas alifáticas R1 y R2 pueden ser de longitud idéntica o diferente y comprenden de 2 a 20 átomos de carbono.
Descripción del procedimiento
En el procedimiento cuatro tipos diferentes de producción pueden considerarse de forma separada cuando solo se desea un solo producto específico:
-
caso 1: producción de dialquil benceno para los cuales las cadenas alifáticas son de longitudes diferentes,
-
caso 2: producción de dialquil benceno para los cuales las cadenas alifáticas son de longitud idéntica,
-
caso 3: producción de monoalquil benceno,
-
caso 4: producción de trialquil benceno.
Se producen dos tipos de reacciones principales:
- alquilación:
4
Un esquema simplificado del procedimiento se presenta en la figura 1. Está compuesto por dos etapas a y b que pueden separarse o montarse.
En la descripción del procedimiento que se realiza a continuación para simplificar la comprensión, el aromático se llamará benceno y el agente alquilante se llamará olefina (olefina 1 u olefina 2)
En la etapa a, el aromático (o benceno) se transporta por el conducto 1 hasta un depósito de alimentación A. El agente alquilante (u olefina 1) es conducido por el conducto 2 hasta un depósito de alimentación B. Estos 2 productos son seguidamente enviados a un conducto 3 gracias a las bombas C y C' y los conductos 1' y 2'. Los reactivos se precalientan seguidamente a la temperatura de reacción gracias a un horno D. Los reactivos calientes son seguidamente inyectados en un reactor E que contiene el catalizador nº 1. Las características de este catalizador se detallarán ulteriormente. La reacción de alquilación es exotérmica de donde puede ser útil inyectar una parte del compuesto aromático (o una parte de la olefina 1) entre los diferentes lechos del reactor, si existen varios lechos, por el conducto 28. Los productos de la reacción son conducidos por el conducto 4 a un separador F de gas-líquido que permite separar los gases (conducto 5) y el líquido (conducto 6).
Este efluente líquido es enviado seguidamente a al menos una columna de destilación (G) en la cual se separarán:
-
el aromático no convertido (benceno) que se reciclará en el depósito A por el conducto 7,
-
el agente alquilante (olefina 1) no convertido podrá ser reciclado en el depósito B por mediación del conducto 8,
-
el monoalquil aromático (o monoalquil benceno) podrá ser según los casos:
\bullet
caso 1 o caso 4, definido más arriba: enviado a la segunda parte del procedimiento (es decir a la segunda etapa (b)) por el conducto 9,
\bullet
caso 2: reciclado a la entrada del reactor E por el conducto 12 para experimentar una segunda alquilación,
\bullet
caso 3: recuperado por el conducto 27 y almacenado como producto en un depósito O
-
el dialquilaromático (o dialquilbenceno) podrá ser según los casos:
\bullet
caso 1 ó 3: reciclado por el conducto 11 luego 3 a la entrada del reactor con el fin de experimentar una trans-alquilación,
\bullet
caso 2: recuperado gracias al conducto 10 y almacenado en un depósito H.
Esta columna de destilación G en el ejemplo podrá ser ventajosamente sustituida por una sucesión de columnas que pueden funcionar a presiones diferentes (2 a 4 columnas).
En la etapa b (caso 1), el monoalquil aromático (monoalquil benceno) del conducto 9 se mezcla con el agente alquilante 2 (u olefina 2) procedente del conducto 13, del depósito 1 por mediación de la bomba C''. La mezcla se precalienta en el horno J y penetra en el interior del reactor K, que contiene el segundo catalizador (catalizador nº 2) por mediación del conducto 15. La reacción al ser exotérmica, puede ser juicioso inyectar una parte de la olefina 2 entre los lechos del reactor (si existen varios lechos), por el conducto 29, para controlar las temperaturas. Los efluentes del reactor (conducto 16) van a un separador de gas-líquido L. Los gases son evacuados por el conducto 17. El efluente líquido es enviado por el conducto 18 a una columna de destilación M. Los diferentes productos al inicio de la destilación son:
-
en cabeza de columna, el agente alquilante 2 (u olefina 2) no convertido que se reciclará (conducto 19) a la entrada del reactor por mediación de un depósito de alimentación I.
-
el monoalquilo procedente del primer reactor y no convertido se tratará diferentemente según los casos. En el caso 1, se reciclará a la entrada del segundo reactor con la ayuda del conducto 20. En el caso en que se desee una producción conjunta de dialquilbenceno y de monoalquil benceno, puede almacenarse en un depósito P por el conducto 21.
-
El dialquil benceno disimétrico es enviado para almacenado a un depósito N por el conducto 22. Sin embargo, si la producción deseada son trialquilos de benceno (caso 4), es posible reciclarlo por el conducto 23 a la entrada del segundo reactor para experimentar una nueva alquilación.
-
El trialquil benceno será según los casos: reciclado a la entrada del segundo reactor por el conducto 24 para experimentar una trans-alquilación, almacenado como producto en un depósito Q por el conducto 26, o mezclado entonces con la producción de dialquilo en el depósito N por el conducto 25.
Como anteriormente, esta columna de destilación M podrá ser sustituida ventajosamente por una sucesión de columnas de destilación (2 a 4 columnas) que pueden funcionar a presiones diferentes.
El catalizador de la etapa a) puede encontrarse en forma de bolas, pero se encuentra lo más a menudo en forma de extrusionados. Está constituido por un sólido ácido mezclado con una fase amorfa. El sólido ácido en cuestión se conforma gracias a una matriz, lo cual es una fase amorfa. El sólido ácido es de preferencia al menos una zeolita. Se elegirán de preferencia las zeolitas de tipo estructural FAU y más particularmente la zeolita Y, las zeolitas de tipo estructural MOR (la zeolita mordenita) sintetizados en medio clásico básico o bien en medio fluoruro según los procedimientos descritos en las patentes EP-B-466 558 y EP-B-469 940, las zeolitas de tipo estructural EUO, es decir las zeolitas EU-1, ZSM-50, TPZ-3), la zeolita NU-87 de tipo estructural NES. Todas estas zeolitas se describen en el documento "Atlas of zeolite Structure Types" W.M. Meier, D.H. Olso y Ch. Baerlocker, 1996 Elsevier. Entre las zeolitas preferidas y utilizables en el catalizador figuran también la zeolita NU-86 descrita en la patente EP 463 768 A, la zeolita NU-85 descrita en la patente EP 462 745 A, la zeolita NU-88 descrita en la patente FR 2 752 567, y la zeolita IM-5 descrita en la patente FR 2 754 809.
\newpage
Estas zeolitas se encuentran al menos en parte en forma ácida (H^{+}), pero pueden también contener cationes distintos de H^{+} y tales como los alcalinos, alcalinotérreos...El contenido en zeolita en el catalizador se encuentra comprendido entre un 5 y un 95% en peso de preferencia entre un 10 y un 90% con relación al catalizador final. Las relación de Si/Al global de estas zeolitas se encuentra comprendida entre 2,6 y 200 de preferencia entre 5 y 100 y de forma aún más preferida entre 5 y 80.
La matriz del catalizador es un soporte seleccionado entre el grupo formado por la alúmina, la sílice, la sílice-alúmina. La alúmina-óxido de boro, la magnesia, la sílice-magnesia, la circona, el óxido de titanio, la arcilla, la sílice-magnesia, la circona, el óxido de titanio, la arcilla, siendo estos compuestos utilizados solos o en mezclas. De forma preferida, se utiliza un soporte de alúmina.
La superficie B.E.T. del catalizador 1 utilizado en la etapa a) se encuentra comprendida entre 50 y 900 m^{2}/g de preferencia entre 100 y 700 m^{2}/g. La relación de Na/Al del catalizador final es inferior al 5% atómico y de preferencia inferior al 2%.
Al catalizador (zeolita + matriz) pueden eventualmente añadirse elementos metálicos como por ejemplo, los metales de la familia de las tierras raras, particularmente el lantano y el cerio, o los metales del grupo VIB de la clasificación periódica de los elementos, como el molibdeno, o metales nobles o no nobles del grupo VIII, como el platino, el paladio, el rutenio, el rodio, el iridio, el hierro y otros metales como el manganeso, el zinc, el magnesio. Estos elementos metálicos pueden ser depositados, bien sea sobre la matriz, o sobre la fase zeolítica.
Un cierto número de catalizadores han sido sometidos a ensayo. La tabla 1 reagrupa las características de algunos.
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TABLA 1 Características de algunos catalizadores sometidos a ensayo
Referencia catalizadores A B C D
Naturaleza zeolítica Mordenita Mordenita Eu-1 Nu-87
Contenido ponderal en zeolita (% en peso) 20% 80% 60% 70%
Contenido ponderal en alúmina (% en peso) 80% 20% 40% 30%
Si/Al (Fx) de la zeolita 38 40-50 36 33
Superficie B.E.T. (m^{2}/t) 475 483 444 483
NA/Al (% atómico) 0,8 1,02 0,1 06 
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El catalizador de la etapa b) puede encontrarse en forma de bolas, pero lo más a menudo en forma de extrusionados. Está constituido por un sólido ácido mezclado con una fase amorfa como el catalizador de la etapa a).
El sólido ácido en cuestión se conforma gracias a una matriz, que es una fase amorfa. El sólido ácido es de preferencia al menos una zeolita. Se elegirán de preferencia las zeolitas de tipo estructural FAU y más particularmente la zeolita Y, las zeolitas de tipo estructural MOR (zeolita mordenita) sintetizadas en medio clásico básico o bien en medio fluoruro según los procedimientos descritos en las patentes EP-B-466 558 y EP-B-469 940, las zeolitas de tipo estructural EU-O, es decir las zeolitas EU-1, ZSM-50, TPZ-3), la zeolita NU-87 de tipo estructural NES.
Todas estas zeolitas se describen en el documento "Atlas of Zeolite Structure Types" W.M. Meier, D.H. Olso y Ch. Baerlocker, 1996 Elsevier. Entre las zeolitas preferidas y utilizables en el catalizador figuran también la zeolita NU-86 descrita en la patente EP 463 768 A, la zeolita NU-85 descrita en la patente EP 462 745 A, la zeolita NU-88 descrita en la patente FR 2 752 567, y la zeolita IM-5 descrita en la patente FR 2 754 809.
Esas zeolitas se encuentran al menos en parte en forma ácida (H^{+}), pero pueden también contener cationes distintos a los H^{+} y tales como los alcalinos, alcalinotérreos. El contenido en zeolita en el catalizador se encuentra comprendido entre un 5 y un 95% en peso de preferencia entre un 10 y un 90% con relación al catalizador final. La relación de Si/Al global de estas zeolitas se encuentra comprendida entre 2,6 y 200 de preferencia entre 5 y 100 y de forma aún más preferida entre 5 y 80.
La matriz del catalizador es un soporte seleccionado, por ejemplo, entre el grupo formado por la alúmina, la sílice, la sílice-alúmina. La alúmina-óxido de boro, la magnesia, la sílice-magnesia, la zircona, el óxido de titanio, la arcilla, siendo estos compuestos utilizados solos o en mezcla. De forma preferida, se utiliza un soporte de alúmina.
La superficie B.E.T. del catalizador nº 2 utilizado en la etapa b) se encuentra comprendida entre 30 y 900 m^{2}/g de preferencia entre 150 y 500 m^{2}/g. La relación de Na/Al del catalizador final es inferior al 5% atómico y de preferencia inferior al 2%.
Como para el catalizador nº 1, la zeolita puede eventualmente estar dopada por un promotor seleccionado entre los elementos metálicos como por ejemplo, los metales de la familia de las tierras raras, particularmente el lantano y el cerio, o los metales del grupo VIB de la clasificación periódica de los elementos, como el molibdeno, o de los metales nobles o no nobles del grupo VIII, como el platino, el paladio, el rutenio, el rodio, el iridio, el hierro y otros metales como el manganeso, el zinc, el magnesio.
Las etapas a y b, por ejemplo, se realizan en las condiciones operativas siguientes. La presión se encuentra comprendida entre 2 bares y 90 bares pero de preferencia entre 5 y 60 bares. La presión debe ser ventajosamente la más alta posible pues permite en la reacción desarrollarse en fase líquida. La figura 2 muestra que existe una relación directa entre la desaparición del agente alquilante debida a la alquilación del aromático (o conversión) y la relación gas/líquido a la entrada del reactor. En la figura 2, el agente alquilante es el 1-deceno.
Las temperaturas de los catalizadores nº 1 y nº 2 se encuentran comprendidas generalmente entre los 30ºC y los 300ºC y preferentemente entre los 60 y los 250ºC. La temperatura tiene una influencia favorable sobre la cinética de la reacción de alquilación.
La velocidad volúmica horaria que es la relación del caudal de carga sobre el volumen de catalizador puede estar comprendida entre 0,1 m^{3}/m^{3}/h y 100 m^{3}/m^{3}/h y de preferencia entre 0,1 y 10 m^{3}/m^{3}/h.
La relación aromática/agente alquilante se encuentra, por ejemplo, comprendida entre 0,1 moles/moles y 20 moles/moles y preferentemente entre 0,1 moles/moles y 10 moles/moles. La relación molar aromática/agente alquilante tiene una influencia sobre la estructura de los productos. La tabla 2 presenta para una conversión de la olefina (1-deceno) del 100% en peso, los rendimientos en mono y dialquil benceno varían según la relación molar benceno/1-deceno. El catalizador utilizado en este caso es el catalizador A (tabla 1).
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TABLA 2 Influencia de la relación molar benceno/olefinas sobre los rendimientos en mono y dialquil benceno
Relación molar Benceno/Olefinas 11,04 9,04 5,66 2,92 1 0,5
Balances de materias (% en peso)
Benceno (% en peso) 76,9 74,4 63,3 43,1 17 9
Monoalquil (% en peso) 22,2 24,1 33 46,2 60 64
Dialquil (% en peso) 0,9 1,5 3,7 10,7 23 27
Conversión de olefinas (% en peso) 100 100 100 100 100 100
Selectividad en monoalquilo (%) 96,1 94,1 89,9 81,2 72,9 70,3
Selectividad en dialquilo (%) 3,9 5,9 10,1 18,8 27,7 29,7 
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A continuación se presentan algunos ejemplos del procedimiento que permiten comprender mejor su funcionamiento. En estos ejemplos, se utilizan dos olefinas, se trata del 1-deceno y del 1-octadeceno. Estos compuestos pueden, en función de las necesidades, ser sustituidos por cualquier olefina que comprenda de 2 a 20 átomos de
carbono.
Ejemplo 1 Se desea producir conjuntamente monoalquil benceno de C10 y dialquilbenceno con una cadena de C10 y una cadena de C18
El primer reactor contiene 100 m^{3} de catalizador D (ver tabla nº 1) compuesto por un 70% de zeolita NU-87 y un 30% de alúmina. Este reactor funciona a una presión de 40 bares con un caudal de 100 m^{3} de carga por hora. La carga está compuesta por 48,86 toneladas de benceno y 35,08 toneladas de 1-deceno lo cual corresponde a una relación molar de benceno sobre olefinas de 2,5 moles por mol. El catalizador D funciona a una temperatura de 190ºC.
Los productos que salen de la etapa a) están constituidos por:
-
18,96 toneladas de 1-deceno,
-
39,81 toneladas de benceno,
-
y 25,18 toneladas de monoalquil benceno de C10.
El benceno y el deceno se reciclan a la entrada del reactor. Aportes de benceno (9,056 toneladas) y en 1-deceno (16,124 toneladas) se efectuarán con el fin de permitir a la unidad funcionar en continuo.
Para los monoalquilos, dos elecciones son posibles. Si no se desea producir dialquilo bencenos, el segundo reactor se para y el producto se almacena.
Si no, las 25,18 toneladas de monoalquilos se envían entonces a la etapa b). Estos alquilos se mezclan con 23,12 toneladas de 1-octadeceno lo cual corresponde a una relación molar alquilo/olefina de 1,26 moles/moles. La mezcla se envía al segundo reactor que funciona con el catalizador B (ver tabla nº 1), constituido por un 80% de Mordenita y 20% de alúmina. La presión operativa es de 60 bares y la temperatura del catalizador de 210ºC. La velocidad volúmica horaria es de 1 m^{3}/m^{3}/h.
Los productos que salen de la etapa b) después de la separación y destilación están constituidos por:
-
20,6 toneladas de 1-octadeceno,
-
22,9 toneladas de monoalquil benceno de C10,
-
4,8 toneladas de dialquilbenceno de C10-C18.
El 1-octadeceno podrá ser reciclado a la entrada del segundo reactor después de un aporte de 2,52 toneladas.
La tabla 3 presenta el balance de materias de los productos que entran en la unidad y los productos que salen.
Reactivos consumidos Productos
(toneladas/h) (toneladas/h)
Benceno 9,056
1-deceno 16,124
1-octadeceno 2,520
Monoalquil benceno (C10) 22,9
Dialquil benceno (C10-C18) 4,8
Total 27,700 27,7
Ejemplo 2 Se desean producir conjuntamente monoalquil benceno de C10, y dos tipos diferentes de dialquilos
-
dialquil benceno con dos cadenas de C10,
-
dialquil benceno con una cadena de C10 y una cadena de C18.
El primer reactor contiene catalizador B, compuesto por un 80% de mordenita y un 20% de alúmina. Este reactor funciona a una presión de 60 bares con un caudal que permite obtener una velocidad volúmica horaria de 1 m^{3}/m^{3}/h. La carga está compuesta por 48,86 toneladas de benceno y 35,08 toneladas de 1-deceno lo cual corresponde a una relación molar benceno sobre olefinas de 2,5 moles por mol. El catalizador D funciona a una temperatura de 180ºC.
Los productos que salen de la etapa a) están constituidos por:
-
0,09 toneladas de 1-deceno,
-
35,43 toneladas de benceno,
-
20,31 toneladas de monoalquil benceno de C10,
-
28,12 toneladas de dialquilo de C10 (C10-C10).
El benceno y el deceno se reciclan a la entrada del reactor. Aportes de benceno (13,436 toneladas) y en 1-deceno (34,994 toneladas) se realizarán con el fin de permitir a la unidad funcionar en continuo.
Si se desean producir únicamente monoalquilos y dialquilos, el segundo reactor se para y los productos se almacenan. Si únicamente se desean monoalquilos, los dialquilos de C10-C10 se reciclan a la entrada del primer reactor para experimentar una transalquilación con el benceno. Si estos son únicamente dialquil bencenos simétricos los que se desean, los monoalquilos se reciclan a la entrada del primer reactor para experimentar una segunda alquilación.
Si no, las 28,12 toneladas de dialquilos de C10-C10 se almacenan. Las 20,31 toneladas de monoalquilos se envían entonces a la etapa b). Estos alquilos se mezclan con 18,64 toneladas de 1-octadeceno lo que corresponde a una relación molar alquilo/olefina de 1,26 moles/moles. La mezcla se envía al segundo reactor que funciona con el catalizador B, constituido por el 80% de modernita y el 20% de alúmina. La presión operativa es de 60 bares y la temperatura del catalizador de 210ºC. La velocidad volúmica horaria es de 1 m^{3}/m^{3}/h.
Los productos que salen de la etapa b) después de la separación y destilación están constituidos por:
-
16,55 toneladas de 1-octadeceno,
-
18,50 toneladas de monoalquil benceno de C10,
-
3,9 toneladas de dialquilbenceno de C10-C18.
El 1-octadeceno podrá ser reciclado a la entrada del segundo reactor después de un aporte de 2,09 toneladas.
La tabla 4 presenta el balance de materias de los productos que entran en la unidad y los productos que salen.
TABLA 4 Balance de materias del procedimiento en el ejemplo 2
Reactivos consumidos Productos
(toneladas/h) (toneladas/h)
Benceno 13,436
1-deceno 34,994
1-Octadeceno 2,090
Monoalquil benceno (C10) 18,50
Dialquil benceno (C10-C10) 28,12
Dialquil benceno (C10-C18) 50,52
Total 50,520 27,70

Claims (18)

1. Procedimiento para la fabricación de al menos un compuesto seleccionado entre los compuestos monoalquilaromáticos, dialquilaromáticos y trialquilaromáticos por alquilación o transalquilación de un compuesto aromático por al menos un agente alquilante seleccionado entre las olefinas, caracterizándose el procedimiento porque se realiza en dos etapas en serie, utilizando cada etapa una zona de reacción en la cual los aromáticos reaccionan con un agente alquilante, y porque una de estas dos etapas puede ser realizada o puesta fuera de circuito para poder proporcionar a la solicitud monoalquilaromáticos, dialquilaromáticos para los cuales las cadenas alifáticas son de longitudes diferentes o idénticas o trialquilaromáticos para los cuales las cadenas alifáticas son de la misma longitud o para los cuales dos cadenas alifáticas son de longitudes diferentes.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual la cadena alifática de los compuestos monoalquilaromáticos, dialquilaromáticos y trialquilaromáticos fabricados comprende de 2 a 20 átomos de carbono.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el cual los compuestos monoalquilaromáticos procedentes de la primera etapa alimentan la zona de reacción de la segunda etapa.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual las zonas de reacción contienen catalizadores diferentes.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual las zonas de reacción se alimentan mediante olefinas cuyas longitudes de cadena son diferentes.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, donde las presiones operativas se encuentran comprendidas entre 2 y 90 bares, preferentemente comprendidas entre 5 y 60 bares; donde las temperaturas operativas se encuentran comprendidas entre 30 y 300ºC, preferentemente comprendidas entre 60 y 250ºC.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6 donde las velocidades volúmicas horarias se encuentran comprendidas entre 0,1 y 100 m^{3}/m^{3}/h, preferentemente comprendidas entre 0,1 y 10 m^{3}/m^{3}/h.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7 donde, en cada zona de reacción, las relaciones molares aromáticas respecto al agente alquilante se encuentran comprendidas entre 0,1 y 20 moles y preferentemente comprendidas entre 0,1 y 10 moles/moles.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, donde los catalizadores están constituidos por sólidos ácidos.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, donde los catalizadores contienen entre 5 y 95% en peso de zeolita.
11. Procedimiento según la reivindicación 10 donde la zeolita es de tipo faujasita (zeolita Y), mordenita, EUO, EU-1, ZSM-50, TPZ-3, NU-87, NU-88, UN-86, IM-5.
12. Procedimiento según la reivindicación 11 donde la zeolita puede ser dopada por al menos un promotor seleccionado entre el grupo constituido por metales de la familia de tierras raras particularmente el lantano y el cerio, por metales del grupo VIB de la clasificación de los elementos como el molibdeno, mediante metales nobles o no nobles del grupo VIII como el platino, el paladio, el rutenio, el rodio, el iridio, el hierro y por otros metales como el manganeso, el zinc, el magnesio.
13. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende:
- una primera puesta en contacto en una primera zona de alquilación de un compuesto aromático con un primer agente alquilante seleccionado entre las olefinas, seguido de una primera separación de los efluentes de la reacción en al menos tres fracciones de las cuales:
monoalquilaromáticos,
dialquilaromáticos simétricos, es decir que comprenden cadenas alifáticas de longitud idéntica,
los reactivos que no han reaccionado,
al menos una fracción de los indicados monoalquilaromáticos o de los indicados dialquilaromáticos que constituye un producto de la reacción,
-
una segunda puesta en contacto en una segunda zona de alquilación de al menos una fracción de los monoalquilaromáticos procedentes de la primera zona de alquilación con un segundo agente alquilante seleccionado entre las olefinas, seguido de una segunda separación de los efluentes de la reacción en al menos tres fracciones de las cuales:
-
los monoalquilaromáticos que no han reaccionado,
-
dialquilaromáticos asimétricos, es decir que comprenden cadenas alifáticas de longitudes diferentes,
-
trialquilaromáticos asimétricos, es decir que comprendan cadenas alifáticas de longitudes diferentes,
al menos una fracción de los indicados monoalquilaromáticos, de los mencionados dialquilaromáticos o de los indicados trialquilaromáticos que constituyen un producto de la reacción.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el cual al menos una parte de los monoalquilaromáticos procedentes de la primera puesta en contacto se recicla en la indicada primera zona.
15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, en el cual al menos una parte de los dialquilaromáticos procedentes de la primera puesta en contacto se recicla en la indicada primera zona.
16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 15, en el cual al menos una parte de los monoalquilaromáticos procedentes de la segunda puesta en contacto se recicla en la indicada segunda zona.
17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 16, en el cual al menos una parte de los dialquilaromáticos procedentes de la segunda puesta en contacto se recicla en la mencionada segunda zona.
18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 17 en el cual al menos una parte de los indicados trialquilaromáticos procedentes de la segunda puesta en contacto se recicla en la mencionada segunda zona.
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