Способ получения разветвленных олефинов, разветвленного ароматического углеводорода, разветвленных алкиларилсульфонатов, композиции разветвленных олефинов, разветвленного ароматического углеводорода, разветвленных алкиларилсульфонатов

Способ получения разветвленных олефинов, разветвленного ароматического углеводорода, разветвленных алкиларилсульфонатов, композиции разветвленных олефинов, разветвленного ароматического углеводорода, разветвленных алкиларилсульфонатов

Реферат

Данное изобретение относится к способу получения разветвленных алкиларилсульфонатов и самих композиций разветвленных алкиларилсульфонатов. Данное изобретение относится к способу получения промежуточных ароматических углеводородов, содержащих разветвленный алкил, и самих ароматических углеводородов, содержащих разветвленный алкил.

WO-A-99/05244, WO-A-99/05082 и US-A-6111158 относятся к поверхностно-активным алкиларилсульфонатам, в которых алкильные группы являются разветвленными. Источниками алкильных групп являются, например, парафины с ограниченным разветвлением, полученные нарушением линейности линейных парафинов.

US-A-5849960 относится к поверхностно-активным сульфатам на основе разветвленных спиртов. Рассматриваемые разветвленные спирты имеют среднее число ответвлений на молекулярную цепь, по меньшей мере, 0,5. Ответвления содержат не только метильные ветви, но также этильные ветви, при том, что не исключено наличие более длинных ветвей. Разветвленные спирты получают из разветвленных олефинов, которые получены скелетной изомеризацией линейных олефинов.

Рынок всегда требует улучшений производительности существующих моющих средств при улучшении, среди прочего, поверхностно-активных веществ, присутствующих в моющих средствах. Например, в прачечном бизнесе требуются моющие средства с улучшенной биодеструкцией поверхностно-активных веществ, их растворимостью в холодной воде и моющим действием в холодной воде. По меньшей мере, ищут улучшения баланса свойств. Выражение "улучшение баланса свойств" означает, что улучшается, по меньшей мере, одно свойство, при том, что, по меньшей мере, одно из остальных свойств не ухудшается.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение улучшения производительности известных поверхностно-активных алкиларилсульфонатов или, по меньшей мере, улучшение баланса их эксплуатационных характеристик. Относящимися к изобретению эксплуатационными характеристиками являются биодеструкция, растворимость в холодной воде и моющее действие в холодной воде, например моющее действие в холодной воде с низкой жесткостью и в воде с высокой жесткостью. Другой относящейся к изобретению эксплуатационной характеристикой является совместимость поверхностно-активных алкиларилсульфонатов с другими компонентами, присутствующими в моющих средствах, которые описаны далее, в частности совместимость с ферментами, например невозможность денатурации поверхностно-активными алкиларилсульфонатами ферментов при хранении в водной среде. Другими относящимися к изобретению эксплуатационными характеристиками, в особенности в случае персонального использования, является мягкость действия на кожу и глаза и способность высокого пенообразования, предпочтительно обеспечение пены с тонкой структурой элементов пены. Кроме того, другой задачей изобретения является обеспечение повышения производительности химических реагентов для лучшего извлечения масла и удаления разлитого масла, а именно лучшей способности эмульгировать системы масло/вода и масло/раствор соли и стабилизировать эмульсии масла и воды или масла и раствора соли, в частности, при высокой температуре. Независимо от этого задачей настоящего изобретения является обеспечение способа получения поверхностно-активных алкиларилсульфонатов, который является более многосторонним и более привлекательным экономически, чем известные способы.

Согласно данному изобретению поверхностно-активные алкиларилсульфонаты получают дегидрированием выбранных разветвленных парафинов с получением разветвленных олефинов. Данные разветвленные олефины можно превратить в разветвленные алкилароматические соединения и затем в поверхностно-активные алкиларилсульфонаты. Преимуществом данного изобретения является то, что можно получить поверхностно-активные вещества и промежуточные продукты с очень низким содержанием молекул с линейной углеродной цепью. Другим преимуществом данного изобретения является то, что можно получить продукты, молекулы которых имеют низкое содержание ветвей с тремя или большим количеством атомов углерода. Преимуществом данного изобретения также является то, что можно получить продукты, молекулы которых имеют низкое содержание четвертичных алифатических атомов углерода. Изобретатели полагают, что присутствие четвертичных алифатических атомов углерода в молекулах поверхностно-активных разветвленных алкиларилсульфонатов в некоторой степени препятствует их биодеструкции и, следовательно, предпочтительно избегать присутствия четвертичных алифатических атомов углерода в изопарафиновых композициях. На самом деле определено, что присутствие 0,5% или менее четвертичных алифатических атомов углерода в молекулах поверхностно-активных веществ существенно облегчает биодеструкцию поверхностно-активных веществ.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает способ получения разветвленных олефинов, причем указанный способ включает дегидрирование изопарафиновой композиции, содержащей 0,5% или менее четвертичных алифатических атомов углерода, на подходящем катализаторе, причем указанная изопарафиновая композиция получена гидрокрекингом и гидроизомеризацией парафина, и содержит парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 18, причем указанные парафины, по меньшей мере, часть их молекул, являются разветвленными, среднее количество ответвлений на молекулу парафина составляет от 0,7 до 2,5, и ответвления содержат метильные и необязательно этильные ветви, причем указанные разветвленные олефины содержат 0,5% или менее четвертичных алифатических углеродов.

Настоящее изобретение обеспечивает также способ получения разветвленных алкилароматических углеводородов, который включает взаимодействие разветвленных олефинов с ароматическим углеводородом в условиях алкилирования, причем разветвленные олефины получены способом, который включает дегидрирование изопарафиновой композиции на подходящем катализаторе, указанная изопарафиновая композиция включает парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 35, причем указанные парафины, по меньшей мере часть их молекул, являются разветвленными, среднее количество ответвлений на молекулу парафина составляет, по меньшей мере, 0,5, и ответвления включают метильные и необязательно этильные ветви. В частности, настоящее изобретение обеспечивает способ получения разветвленных алкилароматических углеводородов, который включает взаимодействие разветвленных олефинов с ароматическим углеводородом в условиях алкилирования, причем разветвленные олефины получены способом, который включает дегидрирование изопарафиновой композиции, содержащей 0,5% или менее четвертичных атомов углерода на подходящем катализаторе, указанная изопарафиновая композиция получена гидрокрекингом и гидроизомеризацией парафина и содержит парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 35, причем указанные парафины, по меньшей мере, часть их молекул, являются разветвленными, среднее количество ответвлений на молекулу парафина составляет от 0,5 до 2,5, и ответвления содержат метильные и необязательно этильные ветви, указанные разветвленные олефины содержат 0,5% или менее четвертичных алифатических углеродов.

Данное изобретение обеспечивает также способ получения разветвленных алкиларилсульфонатов, включающий сульфирование разветвленных алкилароматических углеводородов, где разветвленные алкилароматические углеводороды получены способом получения разветвленных алкилароматических углеводородов согласно настоящему изобретению.

Кроме того, данное изобретение обеспечивает композицию разветвленных олефинов, которую можно получить согласно настоящему изобретению.

Кроме того, данное изобретение обеспечивает композицию разветвленных алкилароматических углеводородов, которую можно получить согласно настоящему изобретению.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является обеспечение композиции разветвленных алкиларилсульфонатов, которую можно получить согласно настоящему изобретению.

Изобретатели полагают, что некоторое улучшение эксплуатационных характеристик разветвленных алкиларилсульфонатов, полученных согласно данному изобретению, по сравнению с известными разветвленными алкиларилсульфонатами возможно достичь за счет различия в распределении ответвлений вдоль соответствующих парафиновых цепей. Такие различия в распределении ответвлений действительно неожиданны с точки зрения предшествующего уровня техники и, следовательно, являются изобретательскими.

Как здесь описано, изопарафиновая композиция и композиции разветвленных олефинов, разветвленных алкилароматических соединений и их производных разветвленных алкиларилсульфонатов обычно представляют смеси, включающие молекулы с различным количеством последовательных атомов углерода. Обычно, по меньшей мере, 75 мас.%, более типично, по меньшей мере, 90 мас.% данных композиций представляют диапазон молекул, где самые тяжелые молекулы содержат максимум на 6 атомов углерода больше, чем самые легкие молекулы.

Изопарафиновая композиция содержит парафины, имеющие количество углеродов в диапазоне от 7 до 35, где парафины, по меньшей мере, часть их молекул, являются разветвленными. Предпочтительная изопарафиновая композиция содержит парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 18, более предпочтительно от 10 до 18. Предпочтительно, по меньшей мере, 75 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90 мас.% изопарафиновой композиции состоит из парафинов с количеством углеродов в диапазоне от 10 до 18. На практике часто не больше 99,99 мас.%, чаще не более 99,9 мас.% изопарафиновой композиции состоит из парафинов с количеством углеродов в диапазоне от 10 до 18. Наиболее предпочтительно, когда изопарафиновая композиция содержит количество углеродов в диапазоне от 11 до 14, в данном случае предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, 75 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90 мас.% изопарафиновой композиции содержали парафины с количеством углеродов в диапазоне от 11 до 14. На практике часто не больше 99,99 мас.%, чаще не более 99,9 мас.% изопарафиновой композиции состоит из парафинов с количеством углеродов в диапазоне от 11 до 14. Этот выбор основан на эффектах, когда парафины с меньшим количеством углеродов, в конечном счете, дают более летучие поверхностно-активные вещества, а парафины с большим количеством углеродов, в конечном счете, дают поверхностно-активные вещества с меньшей растворимостью в воде.

Среднее количество ответвлений на молекулу парафина в изопарафиновой композиции составляет, по меньшей мере, 0,5 в расчете на общее количество разветвленных парафинов и линейных парафинов, если таковые присутствуют. Подходящее среднее количество ответвлений составляет, по меньшей мере, 0,7 и более подходящее - по меньшей мере, 0,8, например 1,0. Подходящее среднее количество ответвлений составляет не более 2,0, предпочтительно не более 1,8, в особенности не более 1,4.

Подходящее количество метильных ветвей, присутствующих в изопарафиновой композиции, составляет, по меньшей мере, 20%, более подходящее - по меньшей мере, 40%, предпочтительно, по меньшей мере, 50% общего количества ответвлений. На практике количество метильных ветвей часто составляет не более 99%, чаще не более 98% общего количества ответвлений. Подходящее количество этильных ветвей, если таковые присутствуют, составляет, по меньшей мере, 0,1%, в особенности, по меньшей мере, 1%, более предпочтительно, по меньшей мере, 2% общего количества ответвлений. Подходящее количество этильных ветвей составляет не более 20%, в особенности не более 15%, более предпочтительно не более 10% общего количества ответвлений. Количество любых ветвей, отличных от метильных и этильных ветвей, если таковые присутствуют, может составлять менее 10%, в особенности менее 5% общего количества ответвлений. Количество любых ветвей, отличных от метильных и этильных ветвей, если таковые присутствуют, может составлять более 0,1%, обычно более 1% общего количества ответвлений.

Количество четвертичных алифатических атомов углерода, присутствующих в изопарафиновой композиции, предпочтительно является низким. Для применений, где биодеструкция не является критичной, подходящее количество четвертичных алифатических атомов углерода составляет менее 2% присутствующих атомов углерода, более подходящее количество составляет менее 1%. Для любых применений и, в частности, для применений, где важна биодеструкция, количество четвертичных алифатических атомов углерода предпочтительно составляет 0,5% или менее, наиболее предпочтительно меньше 0,5% и в особенности меньше 0,3%. На практике количество четвертичных алифатических атомов углерода, присутствующих в изопарафиновой композиции, часто составляет более 0,01% присутствующих алифатических атомов углерода, чаще более 0,02%.

Содержание разветвленных парафинов изопарафиновой композиции обычно составляет, по меньшей мере, 50 мас.%, чаще, по меньшее мере, 70 мас.%, наиболее типично, по меньшей мере, 90 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 95 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 99 мас.%, в особенности, по меньшей мере, 99,9 мас.% относительно массы изопарафиновой композиции. На практике содержание разветвленных парафинов часто не превышает 99,99 мас.%, чаще не превышает 99,95 мас.% относительно массы изопарафиновой композиции. Содержание линейных парафинов изопарафиновой композиции обычно не превышает 50 мас.%, чаще не превышает 30 мас.%, наиболее типично не превышает 10 мас.%, предпочтительно не превышает 5 мас.%, более предпочтительно не превышает 1 мас.%, в особенности не превышает 0,1 мас.% относительно массы изопарафиновой композиции. На практике содержание линейных парафинов часто составляет, по меньшей мере, 0,01 мас.%, чаще составляет, по меньшей мере, 0,02 мас.% относительно массы изопарафиновой композиции.

Изопарафиновая композиция может происходить из различных источников. Например, подходящие изопарафиновые композиции можно выделить из фракций перегонки сырой нефти. Такие фракции перегонки сырой нефти можно обработать до частичного или, более предпочтительно, до полного удаления компонентов, содержащих серу и/или азот.

Альтернативно, изопарафиновую композицию можно получить гидроизомеризацией парафиновой композиции, а именно композиции, которая включает преимущественно линейные парафины, такой как получаемая способом Фишера-Тропша или способом олигомеризации этилена (после гидрирования). Линейные парафины, полученные в синтезе Фишера-Тропша, являются особо предпочтительными, так как продукты Фишера-Тропша обычно содержат очень мало серы и азота и эффективны по цене. Продукты Фишера-Тропша могут включать или не включать кислородсодержащие вещества. Продукты, полученные гидроизомеризацией, можно фракционировать, например, перегонкой или по-другому для выделения изопарафинового продукта требуемого состава. Такой способ гидроизомеризации и последующего фракционирования известен, например, из US-A-5866748.

Предпочтительно изопарафиновую композицию получают гидрокрекингом и гидроизомеризацией парафина, в частности, сырого парафина, парафина, полученного в синтезе Фишера-Тропша, или полиэтиленового парафина. Обычно парафин содержит линейные парафины, имеющие, по меньшей мере, 5 атомов углерода, предпочтительно, по меньшей мере, 15 атомов углерода, более предпочтительно, по меньшей мере, 25 атомов углерода. На практике парафин часто содержит линейные парафины, количество углеродных атомов в которых может быть высоким, например, до 100 или до 200 и даже более. Парафин, полученный в синтезе Фишера-Тропша, является особо предпочтительным, так как обычно содержит очень мало серы и азота и эффективен по цене. Продукт, полученный способом гидрокрекинга/гидроизомеризации, можно фракционировать, например, перегонкой или по-другому для выделения изопарафинового продукта требуемого состава. Такой способ гидрокрекинга/гидроизомеризации и последующего фракционирования известен, например, из US-A-5833839. Обычно способ гидрокрекинга/гидроизомеризации включает гидрокрекинг с одновременной гидроизомеризацией.

Изопарафиновую композицию можно обработать, снижая содержание линейных парафинов, для того, чтобы благоприятным образом регулировать среднее количество ответвлений в изопарафиновой композиции. Такое выделение можно выполнить, применяя молекулярные сита в качестве абсорбента. Молекулярные сита могут представлять, например, цеолит 4А, цеолит 5А, цеолит X или цеолит Y. Можно сделать ссылку на "Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology", 4^th edition, Volume 1, pp.589-590 и Volume 16, pp.911-916; и "Handbook of Petroleum Refining Processes" (R. A. Meyers, Ed.), 2^th edition, pp.10.45-10.51, 10.75-10.77.

Катализаторы, подходящие для дегидрирования изопарафиновой композиции, могут быть выбраны из широкого диапазона. Например, они могут быть основаны на металле или соединении металла, нанесенном на пористую подложку, металл или соединение металла представляет одно или более соединений, выбранных, например, из оксида хрома, оксида железа и предпочтительно благородных металлов. Под благородными металлами понимают металлы группы, образованной платиной, палладием, иридием, рутением, осмием и родием. Предпочтительными благородными металлами являются палладий и особенно платина.

Подходящие пористые подложки могут представлять подложки углеродной природы, такие как активированный уголь, кокс и древесный уголь; диоксид кремния, силикагель или другие природные или синтетические глины или силикаты, например, гидротальциты; керамики; тугоплавкие неорганические оксиды, такие как оксид алюминия, оксид титана или оксид магния; природные или синтетические кристаллические алюмосиликаты, такие как морденит или фоязит; и комбинации двух или большего количества элементов, выбранных из данных групп. Предпочтительной пористой подложкой является оксид алюминия, в частности, гамма-оксид алюминия или эта-оксид алюминия.

Количество металла или соединения металла, нанесенное на пористую подложку, не является предметом настоящего изобретения. Подходящее количество можно выбрать в диапазоне от 0,01 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,02 до 2 мас.% относительно массы катализатора.

В катализаторе, используемом для дегидрирования изопарафиновой композиции, в частности в катализаторах, которые включают благородный металл, могут присутствовать дополнительные металлы. Такие дополнительные металлы можно выбрать подходящим образом из группы IIIa, группы IVa и группы Va Периодической таблицы элементов (смотри R. C. Weast (Ed) "Handbook of Chemistry and Physics", 5^th edition, CRC Press, внутренняя обложка). В частности, можно выбрать индий из группы IIIa, олово из группы IVa и висмут из группы Va. Особо подходящими дополнительными металлами являются щелочные и щелочно-земельные металлы. Предпочтительными щелочными металлами являются калий и особенно литий.

Дополнительными элементами, которые могут присутствовать в катализаторе, используемом для дегидрирования изопарафиновой композиции, являются галогены, в частности в комбинации с металлами группы IVa, более предпочтительно в комбинации с оловом. Предпочтительным галогеном является хлор.

Количество таких дополнительных металлов или галогенов может независимо составлять величину в диапазоне от 0,01 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,02 до 2 мас.% относительно массы катализатора.

Подходящими катализаторами для дегидрирования являются, например, оксид хрома на гамма-оксиде алюминия, платина на гамма-оксиде алюминия, палладий на гамма-оксиде алюминия, платина/литий на гамма-оксиде алюминия, платина/калий на гамма-оксиде алюминия, платина/олово на гамма-оксиде алюминия, платина/олово на гидротальците, платина/индий на гамма-оксиде алюминия и платина/висмут на гамма-оксиде алюминия.

Дегидрирование можно проводить в широком диапазоне условий. Подходящая температура находится в диапазоне от 300 до 700°С, более подходящая - в диапазоне от 400 до 600°С, в особенности в диапазоне от 450 до 550°С. Общее давление может быть повышенным, таким как давление в диапазоне от 110 до 1500 кПа абс. (от 1,1 до 15 бар абс.) (то есть кПа или бар, абсолютное), предпочтительно в диапазоне от 130 до 1000 кПа абс. (от 1,3 до 10 бар абс.), в особенности в диапазоне от 150 до 500 кПа абс. (от 1,5 до 5 бар абс.). Для предотвращения коксования вместе с изопарафиновой смесью можно подавать водород. В подходящем варианте водород и парафины, присутствующие в изопарафиновой композиции, подают при молярном соотношении в диапазоне от 0,1 до 20, более подходящим молярным соотношением является соотношение в диапазоне от 0,5 до 15, в особенности молярное соотношение в диапазоне от 1 до 10.

Обычно выбирают такую продолжительность дегидрирования, чтобы поддерживать степень конверсии изопарафиновой композиции ниже 50 моль.%, предпочтительно в диапазоне от 5 до 30 моль.%, в особенности в диапазоне от 10 до 20 моль.%. Поддерживая низкую степень конверсии, можно в некоторой степени предотвратить побочные реакции, такие как образование диенов и реакции циклизации. Непревращенные парафины и дегидрируемые соединения можно отделить от продуктов дегидрирования и, если требуется, непревращенные парафины можно вернуть обратно в цикл на стадию дегидрирования. Такое отделение можно выполнить экстракцией, экстрактивной дистилляцией или, предпочтительно, используя молекулярные сита в качестве абсорбента. Молекулярные сита могут представлять, например, цеолит 4А, цеолит 5А, цеолит X или цеолит Y. Если требуется, можно отделить линейные олефины от разветвленных олефинов, по меньшей мере, в некоторой степени, чтобы дополнительно увеличить содержание разветвленных олефинов в продукте, полученном дегидрированием, но обычно такое действие не является предпочтительным.

Специалисту известны методики получения катализаторов, проведения стадии дегидрирования и связанных с ней стадий разделения, используемых в данном изобретении. Например, подходящие методики для получения катализаторов и проведения дегидрирования известны из US-A-5012021, US-A-3274287, US-A-3315007, US-A-3315008, US-A-3745112, US-A-4430517. Для методик, подходящих для отделения разветвленных олефинов от линейных олефинов, можно сделать ссылку на "Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology", 4^th edition, Volume 1, pp.589-591 и Volume 16, pp.911-916; и "Handbook of Petroleum Refining Processes" (R. A. Meyers, Ed.), 2^th edition, pp. 10.45-10.51, 10.79-10.81.

В результате дегидрирования согласно данному изобретению обычно образуется композиция разветвленных олефинов, включающая олефины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 35, причем олефины, по меньшей мере, часть их молекул, являются разветвленными, среднее количество ответвлений на молекулу составляет, по меньшей мере, 0,5 и ответвления включают метильные и необязательно этильные ветви. Предпочтительно, композиция разветвленных олефинов включает олефины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 18, более предпочтительно от 10 до 18. Предпочтительно, когда, по меньшей мере, 75 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90 мас.% композиции разветвленных олефинов состоит из олефинов с количеством углеродов в диапазоне от 10 до 18. На практике часто не более 99,99 мас.%, чаще не более 99,9 мас.% композиции разветвленных олефинов состоит из олефинов с количеством углеродов в диапазоне от 10 до 18. Наиболее предпочтительно, чтобы композиция разветвленных олефинов содержала олефины с количеством углеродов в диапазоне от 11 до 14, в данном случае предпочтительно, по меньшей мере, 75 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90 мас.% композиции разветвленных олефинов содержали олефины с количеством углеродов в диапазоне от 11 до 14. На практике часто не более 99,99 мас.%, чаще не более 99,9 мас.% композиции разветвленных олефинов состоит из олефинов с количеством углеродов в диапазоне от 11 до 14.

Подходящее среднее количество ответвлений на молекулу олефина в композиции разветвленных олефинов составляет, по меньшей мере, 0,7 и более подходящее, по меньшей мере, 0,8, например 1,0. Подходящее среднее количество ответвлений составляет не более 2,0, предпочтительно не более 1,8 и в особенности не более 1,4. Подходящее количество метильных ветвей составляет, по меньшей мере, 20%, более подходящее, по меньшей мере, 40%, предпочтительно, по меньшей мере, 50% общего количества ответвлений. На практике количество метильных ветвей часто составляет не более 99%, чаще не более 98% общего количества ответвлений. Подходящее количество этильных ветвей, если таковые присутствуют, составляет, по меньшей мере, 0,1%, в особенности, по меньшей мере, 1%, более предпочтительно, по меньшей мере, 2% общего количества ответвлений. Подходящее количество этильных ветвей составляет не более 20%, в особенности не более 15%, более предпочтительно не более 10% общего количества ответвлений. Количество любых ветвей, отличных от метильных и этильных, если таковые присутствуют, может составлять менее 10%, в частности менее 5% общего количества ответвлений. Количество любых ветвей, отличных от метильных и этильных ветвей, если таковые присутствуют, может составлять более 0,1%, обычно более 1% общего количества ответвлений.

Количество четвертичных алифатических атомов углерода, присутствующих в разветвленных олефинах, предпочтительно является низким. Для применений, где биодеструкция не является критичной, подходящее количество четвертичных алифатических атомов углерода составляет менее 2% от присутствующих атомов углерода, более подходящее количество составляет менее 1%. Для любых применений и, в частности, для применений, где важна биодеструкция, количество четвертичных алифатических атомов углерода предпочтительно составляет 0,5% или менее, наиболее предпочтительно меньше 0,5% и в особенности меньше 0,3%. На практике количество четвертичных алифатических атомов углерода, присутствующих в разветвленных олефинах, часто составляет более 0,01% присутствующих алифатических атомов углерода, чаще более 0,02%.

Содержание разветвленных олефинов в композиции разветвленных олефинов обычно составляет, по меньшей мере, 50 мас.%, чаще, по меньшее мере, 70 мас.%, наиболее типично, по меньшей мере, 90 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 95 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 99 мас.%, в особенности, по меньшей мере, 99,9 мас.% относительно массы композиции разветвленных олефинов. На практике содержание разветвленных олефинов часто не превышает 99,99 мас.%, чаще не превышает 99,95 мас.% относительно массы композиции разветвленных олефинов. Содержание линейных олефинов в композиции разветвленных олефинов обычно не превышает 50 мас.%, более типично не превышает 30 мас.%, наиболее типично не превышает 10 мас.%, предпочтительно не превышает 5 мас.%, более предпочтительно не превышает 1 мас.%, в особенности не превышает 0,1 мас.% относительно массы композиции разветвленных олефинов. На практике содержание линейных олефинов часто составляет, по меньшей мере, 0,01 мас.%, чаще составляет, по меньшей мере, 0,05 мас.% относительно массы композиции разветвленных олефинов.

Композиция разветвленных олефинов может содержать парафины, которые не конвертируются при дегидрировании. Такие неконвертируемые парафины можно удалить подходящим способом на следующей стадии, в частности, при обработке алкилирования реакционной смеси, как описано далее, и вернуть на стадию дегидрирования. Если композиция разветвленных олефинов включает парафины, то описания, приведенные в трех абзацах, предшествующих данному абзацу, относятся к олефиновой части композиции разветвленных олефинов. Обычно количество олефиновой части в композиции разветвленных олефинов составляет от 1 до 50 моль.% относительно общего числа молей присутствующих олефинов и парафинов, более типично от 5 до 30 моль.%, в особенности от 10 до 20 моль.% относительно того же. Обычно количество парафиновой части, присутствующей в композиции разветвленных олефинов, составляет от 50 до 99 моль.% относительно общего числа молей присутствующих олефинов и парафинов, более типично от 80 до 90 моль.% относительно того же.

Получение разветвленных алкилароматических углеводородов взаимодействием разветвленных олефинов с ароматическим углеводородом можно проводить в разнообразных условиях алкилирования. Предпочтительно указанное алкилирование приводит к моноалкилированию, и только в меньшей степени к диалкилированию или более высокому алкилированию, если таковое происходит.

Ароматический углеводород, применимый в данном алкилировании, может представлять один или более из следующих углеводородов: бензол; толуол; ксилол, например орто-ксилол или смесь ксилолов; и нафталин. Предпочтительным ароматическим углеводородом является бензол.

Молярное отношение разветвленных олефинов к ароматическим углеводородам можно выбрать в широком диапазоне. Для содействия моноалкилированию подходящим является молярное отношение, по меньшей мере, 0,5, предпочтительно, по меньшей мере, 1, в частности, по меньшей мере, 1,5. На практике данное молярное отношение часто составляет менее 1000, чаще менее 100.

Указанное алкилирование можно проводить или не проводить в присутствии жидкого разбавителя. Подходящими разбавителями являются, например, парафиновые смеси с подходящим диапазоном температур кипения, такие как парафины, которые не конвертируются при дегидрировании и которые не удаляют из продукта дегидрирования. В качестве разбавителя может действовать ароматический углеводород.

Применяемые катализаторы алкилирования можно выбрать, например, из большого диапазона цеолитных катализаторов алкилирования. Для содействия моноалкилированию предпочтительно, чтобы цеолитные катализаторы алкилирования имели размеры пор в диапазоне от 4 до 9 Å, более предпочтительно от 5 до 8 Å и наиболее предпочтительно от 5,5 до 7 Å в представлении, что поры имеют эллиптическую форму и рассматривается больший размер пор. Размеры пор цеолитов определены в работе W.M. Meier and D.H. Olson "Atlas of Zeolite Structure Types", 2-е пересмотренное издание (1987), опубликованной Structure Commission of the International Zeolite Association. Подходящими цеолитными катализаторами алкилирования являются цеолиты в кислотной форме, выбранные из цеолита Y и цеолитов ZSM-5 и ZSM-11. Предпочтительными цеолитными катализаторами алкилирования являются цеолиты в кислотной форме, выбранные из морденита, ZSM-4, ZSM-12, ZSM-20, оффретита, гемелинита и канкринита. Особо предпочтительными цеолитными катализаторами алкилирования являются цеолиты, которые имеют NEZ-цеолитный структурный тип, включая структуры с изотипичными решетками, такие как NU-87 и готтардиит, как раскрыто в US-A-6111158. Цеолиты, которые имеют NEZ-цеолитный структурный тип, преимущественно дают высокую селективность относительно 2-арилалканов. Другие примеры подходящих цеолитных катализаторов алкилирования даны в WO-A-99/05082.

Подходящим является вариант, в котором цеолитный катализатор алкилирования имеет молярное соотношение Si к Al, по меньшей мере, 5:1 и не более 500:1, в особенности не более 100:1. В частности, если цеолитный катализатор алкилирования представляет NES-цеолитный структурный тип, то молярное соотношение Si к Al предпочтительно составляет от 5:1 до 25:1, более предпочтительно от 10:1 до 20:1. Молярным соотношение Si к Al цеолитного катализатора алкилирования считают молярное соотношение тетраэдров SiO₄ к тетраэдрам AlO₄, то есть молярное соотношение Si/Al в решетке.

Цеолитный катализатор алкилирования предпочтительно имеет, по меньшей мере, часть катионных мест, занятых ионами, отличными от ионов щелочных или щелочно-земельных металлов. Таким замещающим ионом может быть один или большее количество ионов, выбранных из группы, включающей, например, аммоний, водород и редкоземельные элементы. В предпочтительном варианте цеолитный катализатор алкилирования, по меньшей мере, частично находится в водородной форме, то есть кислотной форме, в частности, полностью в водородной форме. Подходящим является вариант, когда, по меньшей мере, 10%, предпочтительно, по меньшей мере, 50%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90% катионных мест занято ионами водорода. На практике часто не более 99%, чаще не более 95% катионных мест занято ионами водорода. Этого обычно добиваются обменом ионов щелочных металлов или других ионов на ионы-предшественники водорода, например, ионы аммония, которые после прокаливания дают водородную форму.

Предпочтительно использовать цеолитный катализатор алкилирования в виде гранул, содержащих, например, по меньшей мере, 1 мас.%, обычно, по меньшей мере, 50 мас.%, предпочтительно, по меньшей мере, 90 мас.% цеолитного катализатора алкилирования. В гранулах может присутствовать обычное связующее. Полезными общеизвестными связующими могут быть неорганические вещества, такие как глина, диоксид кремния и/или оксиды металлов. Цеолитный катализатор алкилирования можно скомпоновать с другими материалами, такими как пористые материалы матрицы, например, оксид алюминия, диоксид кремния/оксид алюминия, диоксид кремния/оксид магния, диоксид кремния/диоксид циркония и диоксид кремния/оксид титана, диоксид кремния/оксид алюминия/оксид тория и диоксид кремния/оксид алюминия/диоксид циркония.

Способ обработки цеолитного катализатора алкилирования или его предшественников с целью получения активной формы цеолитного катализатора алкилирования приведен в WO-A-99/05082. Примерами таких обработок являются реакции ионного обмена, деалюминирование, обработка острым паром, прокаливание на воздухе, в водороде или инертном газе и активация.

Подходящим является применение цеолитного катализатора алкилирования в количестве от 0,5 до 100 мас.%, предпочтительно от 1 до 50 мас.% относительно массы используемых разветвленных олефинов.

Получение разветвленных алкилароматических углеводородов взаимодействием разветвленных олефинов с ароматическим углеводородом можно проводить в условиях алкилирования, включающих температуры реакции, выбранные из широкого диапазона. Подходящей является температура реакции, выбранная из диапазона от 30 до 300°С, более подходящей - температура из диапазона от 100 до 250°С.

Обработку реакционной смеси алкилирования можно завершить известными в данной области способами. Например, твердый катализатор можно удалить из реакционной смеси фильтрованием или центрифугированием. Непрореагировавшие углеводороды, например разветвленные олефины, некоторый избыток введенных ароматических углеводородов или парафинов можно удалить перегонкой.

Общий класс разветвленных алкилароматических соединений, которые можно получить согласно данному изобретению, можно охарактеризовать химической формулой R-A, где R представляет радикал, полученный из разветвленных олефинов данного изобретения при добавлении к ним атома водорода, причем разветвленные олефины имеют количество углеродов в диапазоне от 7 до 35, в особенности от 7 до 18, более предпочтительно от 10 до 18, наиболее предпочтительно от 11 до 14; и А представляет ароматический углеводородный радикал, в частности, фенильный радикал.

Разветвленные алкилароматические соединения данного изобретения можно сульфировать любым способом сульфирования, известным в данной области. Примеры таких способов включают сульфирование с применением серной кислоты, хлорсульфоновой кислоты, олеума или триоксида серы. Подробности предпочтительного способа сульфирования, который включает применение смеси воздух/триоксид серы, известны из US-A-3427342.

После сульфирования можно применять любой общеизвестный способ обработки. Реакционную смесь сульфирования можно нейтрализовать основанием с получением разветвленного алкиларилсульфоната в виде соли. Подходящими основаниями являются гидроксиды щелочных металлов и щелочно-земельных металлов и гидроксид аммония, которые обеспечивают катион М солей, как описано ниже. Общий класс разветвленных алкиларилсульфонатов, который можно получить согласно данному изобретению, можно охарактеризовать химической формулой (R-A'-SO₃)_nM, где R представляет радикал, полученный из разветвленных олефинов данного изобретения при добавлении к ним атома водорода, причем разветвленные олефины имеют количество углеродов в диапазоне от 7 до 35, в особенности от 7 до 18, более предпочтительно от 10 до 18, наиболее предпочтительно от 11 до 14; А' представляет бивалентный ароматический углеводородный радикал, в частности фениленовый радикал, М пре