CN101379011A - 烷基芳族化合物的制备 - Google Patents

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Abstract

可烷基化芳族化合物的烷基化以制备单烷基化芳族化合物的方法，包括以下步骤：(a)提供具有水含量和至少一种催化剂的至少一个反应区；(b)为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷基化试剂；(c)在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区，以制备至少一种包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物的流出物；(d)监测该流出物中的单烷基化芳族化合物的量或一种或多种多烷基化芳族化合物的量；(e)调节该反应区中的水含量以保证所需量的单烷基化芳族化合物或一种或多种多烷基化芳族化合物在该流出物中，其中该反应区中的水含量为大约1wppm－大约900wppm；和其中当在等同的条件下操作反应区时，与水含量为大约0wppm的反应区相比，所产生的该一种或多种多烷基化芳族化合物降低。

Description

烷基芳族化合物的制备
技术领域
[0001]本发明涉及烷基化芳族产物，尤其是乙基苯和枯烯的制备方法。
背景技术
[0002]乙基苯是生产苯乙烯的重要原料，并且通过乙烯和苯在酸性烷基化或烷基转移催化剂的存在下反应来制备。在1980年以前建造的乙基苯生产工厂使用AlCl3或BF3作为酸性烷基化或烷基转移催化剂。1980年之后建造的工厂通常使用基于沸石的酸性催化剂作为烷基化和/或烷基转移催化剂。
[0003]使用含沸石β的催化剂将苯液相乙基化在美国专利号4,891,458和欧洲专利公开号0432814和0629549中进行了公开。最近，公开了MCM-22和其结构类似物可用于这些烷基化/烷基转移反应，例如，美国专利号4,992,606(MCM-22)、美国专利号5,258,565(MCM-36)、美国专利号5,371,310(MCM-49)、美国专利号5,453,554(MCM-56)、美国专利号5,149,894(SSZ-25)；美国专利号6,077,498(ITQ-1)；国际专利公开号WO97/17290和WO01/21562(ITQ-2)。
[0004]在现有技术的烷基化/烷基转移方法中，通过在催化剂存在下使可烷基化芳族化合物和烷基化试剂接触制备所需的单烷基化化合物，其伴随多烷基化杂质。在烷基化/烷基转移方法期间，由于焦炭及其它有害材料在催化剂上的沉积，催化剂老化。此种催化剂老化引起该催化剂的将反应物转化成产物的活性降低。为了恢复催化剂的活性，通常通过在空气中的受控氧化，或用其它方式将催化剂再生。再生之后，催化剂的活性恢复到某种程度。然而，再生的催化剂通常对制备所需的单烷基化化合物具有降低的选择性，并且产生增加量的较不希望的多烷基化杂质。因此，仍需要改进的烷基化和/或烷基转移方法，该方法提高和/或控制此类催化剂在反应区中制备所需的单烷基化芳族化合物的活性和选择性。本发明满足这种及其它需要。
发明概述
[0005]在一个实施方案中，本发明涉及可烷基化芳族化合物的烷基化或烷基转移以制备单烷基化芳族化合物的方法，包括以下步骤：
(a)提供具有水含量和至少一种催化剂的至少一个反应区；
(b)为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷基化试剂；
(c)在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区，以制备至少一种包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物的流出物；
(d)监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量或该一种或多种多烷基化芳族化合物的量；
(e)调节该反应区中的水含量以保证所需量的该单烷基化芳族化合物或该一种或多种多烷基化芳族化合物在该流出物中，其中该反应区中的水含量为大约1wppm-大约900wppm；和
其中当在烷基化或烷基转移等同条件下操作该反应区时，与水含量为大约0wppm的反应区相比，所产生的该一种或多种多烷基化芳族化合物降低。
[0006]在另一个实施方案中，本发明涉及可烷基化芳族化合物的烷基化以制备单烷基化芳族化合物的方法，包括以下步骤：
(a)提供具有水含量和一定量的至少一种催化剂的至少一个反应区；
(b)为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷基化试剂；
(c)在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区，以制备至少一种包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物的流出物；
(d)监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量或该一种或多种多烷基化芳族化合物的量；
(e)调节该反应区中的水含量以保证所需量的该单烷基化芳族化合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物在该流出物中，其中该反应区中的水含量为大约1wppm-大约900wppm；和
其中与具有比步骤(e)中更高水含量并且在等同的烷基化或烷基转移条件下操作的所述反应区相比，制备所述所需量的该单烷基化芳族化合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物所要求的所述催化剂的量降低。
[0007]在又一个实施方案中，本发明涉及可烷基化芳族化合物的烷基化或烷基转移以制备单烷基化芳族化合物的方法，包括以下步骤：
(a)提供具有水含量和至少一种催化剂的至少一个反应区，该催化剂对单烷基化芳族化合物具有活性和选择性；
(b)为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷基化试剂；
(c)在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区，以制备至少一种包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物的流出物；
(d)监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量或该一种或多种多烷基化芳族化合物的量；和
(e)控制该反应区中的水含量以保证该催化剂的该活性和该选择性的所需结合，其中该反应区中的水含量为大约1wppm-大约900wppm。
[0008]在又一个实施方案中，本发明涉及单烷基化芳族化合物的生产设备，包括：
(a)具有至少一个入口、至少一个反应区和至少一个出口的反应器，该入口适合于将一种或多种原料流引入该反应区，该一种或多种原料流包括至少一种烷基化试剂和至少一种可烷基化芳族化合物，该反应区具有水含量并且适合于容纳至少一种烷基化或烷基转移催化剂，其中当该烷基化试剂和该可烷基化芳族化合物在适合的烷基化或烷基转移条件下在该烷基化或烷基转移催化剂存在下接触时，可以制备至少一种流出物，该流出物包含该单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物，该出口适合于排出该流出物；
(b)用于监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量和/或该一种或多种多烷基化芳族化合物的量的装置；
(c)用于调节该反应区中的水含量为大约1wppm-大约900wppm的装置，和
从而可以在该反应区中制备该单烷基化芳族化合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物的所需结合物。
[0009]在另一个实施方案中，本发明涉及将具有上面步骤(a)中所述的反应器的现有烷基化或烷基转移装置改进的方法，包括以下步骤：用以下装置改造所述反应器：用于监测所述流出物中的所述单烷基化芳族化合物的量或所述一种或多种多烷基化芳族化合物的量的装置；用于调节所述反应区中的所述水含量为大约1wppm-大约900wppm的装置，和从而可以在所述反应区中制备所述单烷基化芳族化合物和所述一种或多种多烷基化芳族化合物的所需结合物。
[0010]本发明的这些及其它方面将由以下详细描述和所附权利要求书变得显而易见。
优选实施方案的详细描述
原料
[0011]本发明方法中使用的反应物包括可烷基化芳族化合物和烷基化试剂。本文所使用的＂可烷基化芳族化合物＂是可以接收烷基的化合物，＂烷基化试剂＂是可以为可烷基化芳族化合物贡献烷基的化合物。
[0012]本文所使用的术语＂芳族＂按照本领域公认的范围被理解为包括烷基取代的和未取代的单-和多核化合物。具有杂原子的芳族特征化合物也是可用的，如果它们在所选择的反应条件下充当催化剂毒物，则只要可以达到足够的活性。
[0013]可以用于本发明的取代的芳族化合物应该具有至少一个直接与芳核键合的氢原子。芳环可以被一个或多个烷基、芳基、烷芳基、烷氧基、芳氧基、环烷基、卤素和/或其它不干扰烷基化反应的基团取代。
[0014]可以用于本发明的适合的芳族化合物包括苯、萘、蒽、并四苯、二萘嵌苯、六苯并苯和菲，其中苯是优选的。
[0015]可以用于本发明的适合的烷基取代的芳族化合物包括甲苯、二甲苯、异丙基苯、正丙基苯、α-甲基萘、乙基苯、均三甲苯、杜烯、伞花烃、丁基苯、假枯烯、邻-二乙基苯、间-二乙基苯、对-二乙基苯、异戊基苯、异己基苯、五乙基苯、五甲基苯；1，2，3，4-四乙基苯；1，2，3，5-四甲基苯；1，2，4-三乙基苯；1，2，3-三甲基苯，间-丁基甲苯；对-丁基甲苯；3，5-二乙基甲苯；邻-乙基甲苯；对-乙基甲苯；间-丙基甲苯；4-乙基-间-二甲苯；二甲基萘；乙基萘；2，3-二甲基蒽；9-乙基蒽；2-甲基蒽；邻-甲基蒽；9，10-二甲基菲和3-甲基菲。更高分子量的烷基芳族烃也可以用作起始原料，并且包括例如通过芳族烃与烯烃低聚物的烷基化所制备的芳族烃。这些产物在本领域中经常被称为烷基化物并且包括己基苯、壬基苯、十二烷基苯、十五烷基苯、己基甲苯、壬基甲苯、十二烷基甲苯、十五烷基甲苯等。常见的烷基化物是作为高沸点馏分而得到的，其中与芳核连接的烷基大小为约C6至约C12不等。
[0016]可能含有大量苯、甲苯和/或二甲苯的重整产物流可以是用于本发明方法的尤其适合的原料。虽然该方法尤其针对于由聚合物等级和稀乙烯制备乙基苯，但是它同样适用于制备其它的C7-C20烷基芳族化合物，如枯烯，以及C6+烷基芳族烃，如C8-C16线性和接近线性的烷基苯。
[0017]可以用于本发明的适合的一种或多种烷基化试剂包括一种或多种烯烃化合物和/或一种或多种醇化合物和它们的混合物。可用于本发明方法的其它适合的烷基化试剂一般包括任何具有一个或多个可利用的烷基化脂族基团的脂族或芳族有机化合物，这些烷基化脂族基团能够与可烷基化的芳族化合物反应。适合的烷基化试剂的实例是C2-C16烯烃例如C2-C5烯烃，即乙烯、丙烯、丁烯和戊烯；C1-C12链烷醇(包括一元醇、二元醇、三元醇等)，优选C1-C5链烷醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇；C2-C20醚，例如C2-C5醚，包括二甲基醚和二乙基醚；醛例如甲醛、乙醛、丙醛、丁醛和正戊醛；烷基卤例如甲基氯、乙基氯、丙基氯、丁基氯和戊基氯等。烷基化试剂具有不大于5个碳原子，更优选不大于3个碳原子通常是优选的。因此，烷基化试剂优选可以选自C2-C5烯烃和C1-C5链烷醇。烷基化试剂包括浓缩烯烃原料(例如，聚合物等级烯烃)和稀烯烃原料(例如，催化裂化废气)。
[0018]可用于本发明方法的浓缩烯烃烷基化试剂包括由至少65mol％烯烃，优选至少99mol％-100mol％构成的烯烃原料。
[0019]可用于本发明方法的稀烷基化试剂包括稀烯烃原料，其包含至少一种烯烃和稀释剂，该稀释剂任选地包含至少一种烷烃。例如，当烯烃是乙烯时，烷烃可以是乙烷和/或甲烷。优选地，稀烯烃原料包含至少10mol％烯烃，优选20-80mol％烯烃。一种尤其有用的原料是作为来自炼油厂的流化催化裂化装置的废气获得的稀乙烯流。
[0020]本文所使用的术语＂wppm＂定义为份/百万重量份。包含本发明方法的反应物的原料可以包含催化剂毒物。
[0021]本文所使用的术语＂毒物＂是指以痕量存在于包含可烷基化芳族化合物(一种或多种)或烷基化试剂(一种或多种)的原料(一种或多种)中的那些化合物，它们可能引起烷基化或烷基转移催化剂随着时间而钝化。在烷基化或烷基转移条件下被强烈吸附到烷基化或烷基转移催化剂上的催化剂毒物包括低分子量的氮化合物、硫化合物和氧化合物，优选该低分子量不大于500，优选不大于300。此类催化剂毒物化合物可以包括氨，烷基胺，例如甲胺和正丙胺，N-甲酰基吗啉和N-甲基吡咯烷。这些催化剂毒物可以占该方法总原料的100wppm，例如0.001-100wppm。
[0022]在一个实施方案中，包含可烷基化芳族化合物(一种或多种)4和/或烷基化试剂(一种或多种)的原料(一种或多种)可以包括水。原料(一种或多种)中的水的量使得反应区在烷基化或烷基转移条件下基本上不含水相。本文所使用的术语＂基本上不含水相＂是指反应区在烷基化或烷基转移条件下具有小于5wt％，优选小于1wt％，甚至更优选小于0.5wt％的水相。在另一个实施方案中，包含可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂的原料(一种或多种)中的水的量使得反应区具有小于900wppm水，优选小于500wppm水，更优选小于200wppm水，更优选小于100wppm水，甚至更优选小于50wppm水，最优选小于10wppm水。
[0023]在另一个实施方案中，反应区中的水含量可以通过添加水来调节和/或控制。在一个方面中，包含液态水、水蒸汽或它们的混合物的原料可以与可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂一起共同进料到反应区。包含在可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂中的水连同共同进料的液态水和/或水蒸汽和/或它们的混合物的量使得反应区中的水含量小于900wppm水，优选小于500wppm水，更优选小于200wppm水，更优选小于100wppm水，甚至更优选小于50wppm水，最优选小于10wppm水。包含在可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂中的水连同共同进料的水和/或水蒸汽的量使得反应区在烷基化或烷基转移条件下基本上不含水相。
[0024]在另一个实施方案中，通过从进料到反应区的可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂中除去水来调节和/或控制反应区的水含量。例如，可以在进料到反应区之前通过分子筛床干燥可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂。
[0025]在本发明又一个实施方案中，当在等同的烷基化或烷基转移条件下操作反应区(一个或多个)时，与具有更高水含量的反应区中的催化剂量相比，制备所需量的单烷基化芳族化合物和/或一种或多种多烷基化芳族化合物所要求的催化剂的量降低。
[0026]当在等同的烷基化或烷基转移条件，例如原料组成、温度、压力或重时空速(＂WHSV＂)下操作反应区时，与水含量为900wppm的反应区中制备所需量的单烷基化芳族化合物和/或一种或多种多烷基化芳族化合物所要求的催化剂量相比，在具有更低水含量的反应区中制备这种所需量的单烷基化芳族化合物和/或一种或多种多烷基化芳族化合物所要求的催化剂量降低至少1wt％，优选至少5wt％，更优选至少10wt％，甚至更优选至少15wt％，最优选至少大约20wt％。应该相信，当反应区中的水含量降低时，催化剂的活性增加。本文所使用的术语＂活性＂是指在反应区中在一定条件下每单位时间量每单位体积产生的单烷基化芳族化合物的量，并且可以在适合的条件下通过反应速率常数度量。
[0027]通过将可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂的总原料中的水量调节和/或控制到小于900wppm水，优选小于500wppm水，更优选小于200wppm水，更优选小于100wppm水，甚至更优选小于50wppm水，最优选小于10wppm水，可以将多孔结晶分子筛催化剂的活性或单烷基化芳族化合物的量控制并维持到所需范围。
[0028]在本发明又一个实施方案中，当在等同的烷基化或烷基转移条件下操作反应区时，与水含量为大约0wppm的反应区相比，水含量大于0wppm的反应区中产生的一种或多种多烷基化芳族化合物的量降低。当原料中的水含量增加时，催化剂的选择性增加。本文相对于单烷基化芳族化合物所使用的术语＂选择性＂是指所制备的单烷基化芳族化合物的量与全部二烷基化芳族化合物(一种或多种)的重量比。例如，催化剂对枯烯的选择性的一种量度可以通过在全部丙烯转化条件下所制备的枯烯的量与所制备的二异丙基苯的量的重量比测量。
[0029]在本发明的又一个实施方案中，当在等同的烷基化或烷基转移条件下操作反应区时，与水含量为大约0wppm的反应区相比，随着水含量大于0wppm的反应区中产生的一种或多种多烷基化芳族化合物的量降低至少1％，优选至少5％，更优选至少10％，甚至更优选至少15％，最优选至少20％，对单烷基化芳族化合物的选择性增加。
[0030]通过将可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂的总原料中的水量调节和/或控制到小于900wppm水，优选小于500wppm水，更优选小于200wppm水，更优选小于100wppm水，甚至更优选小于50wppm水，最优选小于10wppm水，可以将多孔结晶分子筛催化剂的选择性或一种或多种多烷基化芳族化合物的量控制并维持到所需范围。
[0031]在又一个实施方案中，本发明涉及可烷基化芳族化合物的烷基化以制备单烷基化芳族化合物的方法，包括以下步骤：
(a)提供具有水含量和至少一种催化剂的至少一个反应区，该催化剂对单烷基化芳族化合物具有活性和选择性；
(b)为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷基化试剂；
(c)在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区，以制备至少一种包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物的流出物；
(d)监测该流出物中的单烷基化芳族化合物的量或一种或多种多烷基化芳族化合物的量；和
(e)控制该反应区中的水含量以保证该催化剂的该活性和该选择性的所需结合，其中该反应区中的水含量为大约1wppm-大约900wppm。
产物
[0032]可以由本发明的烷基化方法制备的适合的烷基取代的芳族化合物包括甲苯、二甲苯、异丙基苯(枯烯)、正丙基苯、α-甲基萘、乙基苯、均三甲苯、杜烯、伞花烃、丁基苯、假枯烯、邻-二乙基苯、间-二乙基苯、对-二乙基苯、异戊基苯、异己基苯、五乙基苯、五甲基苯；1，2，3，4-四乙基苯；1，2，3，5-四甲基苯；1，2，4-三乙基苯；1，2，3-三甲基苯，间-丁基甲苯；对-丁基甲苯；3，5-二乙基甲苯；邻-乙基甲苯；对-乙基甲苯；间-丙基甲苯；4-乙基-间-二甲苯；二甲基萘；乙基萘；2，3-二甲基蒽；9-乙基蒽；2-甲基蒽；邻-甲基蒽；9，10-二甲基菲和3-甲基菲。优选地，烷基化芳族产物包括单烷基苯。更高分子量的烷基芳族烃也可以用作起始原料，并且包括例如通过芳族烃与烯烃低聚物的烷基化所制备的芳族烃。这些产物在本领域中经常被称为烷基化物，并且包括己基苯、壬基苯、十二烷基苯、十五烷基苯、己基甲苯、壬基甲苯、十二烷基甲苯、十五烷基甲苯等。常见的烷基化物是作为高沸点馏分而得到的，其中与芳核连接的烷基大小为约C6至约C16不等。
[0033]本发明方法的原料(一种或多种)和流出物可以包含产物和催化剂毒物。原料(一种或多种)或流出物中的毒物可以是原料中被引入到反应区中但没有被吸附到催化剂上的毒物，或在催化剂与原料接触之后从催化剂解吸的毒物。在本发明的一个实施方案中，流出物中的毒物化合物(一种或多种)与原料中的毒物化合物(一种或多种)的摩尔比等于或小于1。
[0034]原料中的毒物可能钝化催化剂，这导致当在恒定工艺条件下操作的同时催化剂床温度下降。可以通过常规技术，例如GC、GC/MS、氮分析和硫分析，或熟练技术人员已知的测量极性化合物及其它毒物的其它适合技术测量原料和/或流出物中的毒物。吸附在催化剂上的毒物可以经由在新鲜催化剂样品和废催化剂样品上的毒物化合物的差异、使用能够测量固体样品上的毒物化合物的技术例如X射线荧光(XRF)和电感耦合等离子体(ICP)或熟练技术人员已知的其它技术来测量。
反应条件
[0035]在反应区中在保证至少部分地处于液相中的条件下用可烷基化芳族化合物和烷基化试剂进行烷基化反应。烷基化或烷基转移条件包括100-285℃(212-545℉)的温度和689-4601 kPa-a(100-667psia)的压力，优选1500-3000 kPa-a(218-435 psia)的压力，对于整个反应器的基于烷基化试剂(例如，烯烃)的0.1-10h-1，优选0.2-2h-1，更优选0.5-1h-1的WHSV，或对于整个反应器的基于烷基化试剂和可烷基化芳族化合物两者的10-100h-1，优选20-50h-1的WHSV。在烷基化或烷基转移催化剂存在下在一个反应区或多个反应区中用烷基化试剂(例如，烯烃)将可烷基化芳族化合物烷基化。反应区(一个或多个)优选位于单个反应器容器中，但是可以包括具有烷基化或烷基转移催化剂床的位于单独的容器中的另一个反应区，该单独的容器可以是可旁路通过的并且可以作为反应性保护床操作。用于反应性保护床的催化剂组合物可以不同于用于反应区的催化剂组合物。用于反应性保护床的催化剂组合物可以具有多种催化剂组合物。至少一个反应区(通常每个反应区)被维持在可有效在烷基化或烷基转移催化剂存在下引起可烷基化芳族化合物与烷基化试剂的烷基化的条件下。
[0036]来自反应区的流出物包含所需的烷基化芳族产物，未反应的可烷基化芳族化合物，任何未反应的烷基化试剂(例如烯烃，烯烃转化率预计至少90mol％，优选大约98-99.9999mol％)和烷烃组分与其它杂质。在一个实施方案中，将流出物的至少一部分进料到另一个反应区，其中添加烷基化试剂以便在有烷基化或烷基转移催化剂的情况下与未反应的可烷基化芳族化合物反应。另外，可以将来自任何反应区(一个或多个)的流出物的至少一部分直接或间接地进料到烷基转移装置。
[0037]本文所使用的术语＂至少部分地处于液相中＂应理解为在给定温度、压力和组成下具有至少1wt％液相，任选地至少5wt％液相的混合物。
[0038]除了反应区之外，和在该反应区的上游，可旁路通过的反应性或非反应性保护床通常可以位于与该烷基化反应器分离的反应器中。此类保护床也可以装载有烷基化或烷基转移催化剂，其可以与反应区(一个或多个)中使用的催化剂相同或不同。此种保护床维持在环境条件下，或维持在适合的烷基化或烷基转移条件下。可烷基化芳族化合物的至少一部分，和任选地，烷基化试剂的至少一部分穿过非反应性或反应性保护床，然后进入反应区。这些保护床不仅用来影响所需的烷基化反应，还用来除去原料中的任何反应性杂质，如氮化合物，否则它们可能会使烷基化或烷基转移催化剂的其余部分中毒。因此，与烷基化或烷基转移催化剂的其余部分相比，反应性或非反应性保护床中的催化剂经历更加频繁的再生和/或替换，因此保护床通常配备有旁通回路以便当保护床失效时可以将烷基化原料(一种或多种)直接地进料到反应器中的串联反应区中。反应性或非反应性保护床可按同向向上流或向下流的操作进行操作。
[0039]本发明方法中使用的反应区(一个或多个)通常经操作以实现烯烃的基本上完全的转化。然而，对于一些应用来说，在低于100％的烯烃转化率下操作可能是合乎需要的。在某些条件下，在反应区(一个或多个)下游使用单独的后处理反应器(finishing reactor)可能是合乎需要的。该后处理反应器还将包含可能与用于烷基化或烷基转移反应器(一个或多个)中的其它反应区的催化剂相同或不同的烷基化或烷基转移催化剂，并可维持在至少部分液相或者气相烷基化或烷基转移条件下。可以将流出物中的多烷基化芳族化合物分离，将其用于可烷基化芳族化合物(一种或多种)的烷基转移。烷基化芳族化合物是通过多烷基化芳族化合物和可烷基化芳族化合物之间的烷基转移制备的。
[0040]用于本发明方法中的烷基化或烷基转移反应器(一个或多个)对所需的单烷基化产物如乙基苯具有高选择性，但通常产生至少一些多烷基化类物质。在一个实施方案中，让来自最后的烷基化反应区的流出物经历分离步骤以回收一种或多种多烷基化芳族化合物。在另一个实施方案中，将多烷基化芳族化合物的至少一部分供给烷基转移反应器，该烷基转移反应器可以与烷基化反应器分离。烷基转移反应器产生包含附加的单烷基化产物的流出物，该单烷基化产物是使多烷基化类物质与可烷基化芳族化合物反应而产生的。可以将这些流出物的至少一部分分离以回收烷基化的芳族化合物(单烷基化芳族化合物和/或多烷基化芳族化合物)。
[0041]用于进行至少部分地处于液相中的苯与乙烯的烷基化的具体条件可以具有大约120-285℃的温度，优选大约150-260℃的温度，689-4601kPa-a(100-667psia)的压力，优选1500-4137kPa-a(218-600psia)的压力，0.1-10h-1，优选0.2-2h-1，更优选0.5-1h-1的对于整个反应器的基于总乙烯和总催化剂的WHSV，或10-100h-1，优选20-50h-1的对于整个反应器的基于总乙烯与苯和总催化剂两者的WHSV，和大约1-大约10的苯与乙烯的摩尔比。
[0042]进行至少部分地处于液相中的苯与丙烯的烷基化的具体条件可以包括大约80-160℃的温度，大约680-大约4800kPa-a的压力；优选大约100-140℃和大约2000-3000kPa-a的压力，大约0.1-10hr-1的基于丙烯的WHSV和大约1-大约10的苯与乙烯的摩尔比。
[0043]当烷基化系统包括反应性保护床时，将它维持在至少部分地处于液相的条件下。该保护床将优选在以下条件下操作：120-285℃的温度，优选大约150-260℃的温度，689-4601kPa-a(100-667psia)的压力，优选1500-4137kPa-a(218-600psia)的压力，0.1-10h-1，优选0.2-2h-1，更优选0.5-1h-1的对于整个反应器的基于总乙烯和总催化剂量的WHSV，或10-100h-1，优选20-50h-1的对于整个反应器的基于总乙烯与总苯和总催化剂量两者的WHSV，和大约1-大约10的苯与乙烯的摩尔比。
[0044]烷基转移反应可以在至少部分地处于液相中的条件下进行。进行至少部分地处于液相中的一种或多种多烷基化芳族化合物(例如，一种或多种多乙基苯或一种或多种多异丙基苯)与苯的烷基转移的具体条件可以包括大约100-大约300℃的温度，696-4137kPa-a(101-600psia)的压力，大约0.5-大约100hr-1的基于进料到烷基化反应区的一种或多种多烷基化芳族化合物的重量的WHSV和1:1-30:1，优选1:1-10:1，更优选1:1-5:1的苯与一种或多种多烷基化芳族化合物的摩尔比。
[0045]在另一个实施方案中，烷基转移反应可以在气相条件下进行。进行一种或多种多烷基化芳族化合物(例如，一种或多种多乙基苯或一种或多种多异丙基苯)与苯的气相烷基转移的具体条件可以包括大约350-大约450℃的温度，696-1601kPa-a(101-232psia)的压力，大约0.5-大约20hr-1，优选大约1-大约10hr-1的基于进料到反应区的一种或多种多烷基化芳族化合物的重量的WHSV和1:1-5:1，优选2:1-3:1的苯与一种或多种多烷基化芳族化合物的摩尔比。
催化剂
[0046]在本发明的一个实施方案中，可以用于本发明的烷基化或烷基转移催化剂是多孔结晶分子筛，其具有MWW、FAU、*BEA或其任何组合中的至少一种的沸石骨架类型。在另一个实施方案中，多孔结晶材料包括沸石β、沸石Y、超稳Y(USY)、脱铝Y(Deal Y)、丝光沸石、ERB-1、ITQ-1、ITQ-2、ITQ-30、稀土交换的Y(REY)、PSH-3、SSZ-25、MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56或MCM-22家族材料中的至少一种。在一个实施方案中，本发明的催化剂可以具有或可以不具有金属功能，例如由贵金属，例如元素周期表第III、IV、V、VI、VII和VIII的金属提供的氢化功能。在又一个实施方案中，本发明的催化剂可以具有或可以不具有具有MFI沸石骨架类型的沸石，例如硅沸石(silicalite)或ZSM-5。
[0047]本文所使用的术语＂MCM-22家族材料＂包括：
(a)由普通第一度结晶构造单元(building block)(＂具有MWW骨架拓扑结构的晶胞＂)制成的分子筛。晶胞是原子的空间排列，该空间排列以三维空间平铺以描述晶体，如＂Atlas of Zeolite FrameworkTypes＂，第五版，2001，该文献的整个内容引入作为参考；
(b)由普通第二度构造单元制成的分子筛，此种MWW骨架类型晶胞的2-维平铺，形成＂一个晶胞厚度的单层＂，优选一个c-晶胞厚度；
(c)由普通第二度构造单元制成的分子筛，＂一个或多于一个晶胞厚度的层＂，其中多于一个晶胞厚度的层由将一个晶胞厚度的至少两个单层堆叠、填充或结合制成。此种第二度构造单元的堆叠可以按规则的方式，不规则的方式，随机方式或其任何组合；和
(d)通过具有MWW骨架拓扑结构的晶胞的任何1-维、2-维或3-维组合制造的分子筛。
本领域技术人员应当理解，MCM-22家族材料可以包含杂质，例如无定形材料；具有非MWW骨架拓扑结构的晶胞(例如，MFI、MTW)和/或其它杂质(例如，重金属和/或有机烃)。本发明的MCM-22家族材料具有小比例(小于50wt％)，优选小于20wt％，更优选小于10wt％，甚至更优选小于5wt％，最优选小于1wt％的所述杂质在MCM-22家族材料中，该重量百分率(wt％)值基于杂质和纯相MCM-22家族材料的总重量。
[0048]在一个实施方案中，MCM-22家族材料的特征在于具有在12.4±0.25，3.57±0.07和3.42±0.07埃(锻烧的或按合成时的)处包括d-间距最大值的X射线衍射图谱。在另一个实施方案中，MCM-22家族材料的特征在于具有在12.4±0.25，6.9±0.15，3.57±0.07和3.42±0.07埃(锻烧的或按合成时的)处包括d-间距最大值的X射线衍射图谱。用来表征所述分子筛的X射线衍射数据通过使用铜的K-α双峰作为入射辐射和衍射仪的标准技术获得，所述衍射仪配备有闪烁计数器和所连接的计算机作为收集系统。属于MCM-22家族的材料包括MCM-22(描述于美国专利号4,954,325)、PSH-3(描述于美国专利号4,439,409)、SSZ-25(描述于美国专利号4,826,667)、ERB-1(描述于欧洲专利号0293032)、ITQ-1(描述于美国专利号6,077,498)、ITQ-2(描述于国际专利公开号WO97/17290)、ITQ-30(描述于国际专利公开号WO2005118476)、MCM-36(描述于美国专利号5,250,277)、MCM-49(描述于美国专利号5,236,575)和MCM-56(描述于美国专利号5,362,697)。所述专利的整个内容在此引入作为参考。
[0049]可以理解，上述MCM-22家族的分子筛与常规大孔沸石烷基化或烷基转移催化剂，例如丝光沸石不同，所述不同在于MCM-22材料中的催化发生在12-环表面空穴(pocket)内，该空穴不与分子筛的10环内部孔体系连通。
[0050]被IZA-SC称为具有MWW拓扑结构的沸石材料是多层材料，它们由于10和12元环同时存在而具有两种孔体系。Atlas of ZeoliteFramework Types将五种不同名称的材料分类为具有这种相同拓扑结构：MCM-22、ERB-1、ITQ-1、PSH-3和SSZ-25。MWW类型的沸石描述为具有各种用途。美国专利号4,826,667将沸石SSZ-25描述为主要可用于催化的烃转化反应，例如催化裂化、加氢裂化、加氢脱蜡、烯烃和芳族化合物形成反应例如二甲苯异构化，而且描述为吸附剂、过滤剂和水软化剂。美国专利号4,954,325为现在称为MCM-22的材料列出了16种不同用途。
[0051]或者，烷基化和/或烷基转移催化剂可以进一步包含约束指数为2-12(如美国专利号4,016,218中定义)的中孔分子筛，包括ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35和ZSM-48。ZSM-5在美国专利号3,702,886和Re.29,948中进行了详细描述。ZSM-11在美国专利号3,709,979中进行了详细描述。ZSM-12在美国专利号3,832,449中进行了描述。ZSM-22在美国专利号4,556,477中进行了描述。ZSM-23在美国专利号4,076,842中进行了描述。ZSM-35在美国专利号4,016,245中进行了描述。ZSM-48在美国专利号4,234,231中进行了更具体的描述。所有上述专利说明书的全部内容在此引入作为参考。
[0052]在另一个实施方案中，该烷基化和/或烷基转移催化剂可以包含约束指数小于2的大孔分子筛。适合的大孔分子筛包括沸石β、沸石Y、超稳Y(USY)、脱铝Y(Deal Y)、丝光沸石、ZSM-3、ZSM-4、ZSM-18和ZSM-20。沸石ZSM-14在美国专利号3,923,636中进行了描述。沸石ZSM-20在美国专利号3,972,983中进行了描述。沸石β在美国专利号3,308,069和Re.No.28,341中进行了描述。低钠超稳Y型分子筛(USY)在美国专利号3,293,192和3,449,070中进行了描述。脱铝Y型沸石(Deal Y)可按照美国专利号3,442,795中公开的方法制备。沸石UHP-Y在美国专利号4,401,556中进行了描述。稀土交换的Y(REY)在美国专利号3,524,820中进行了描述。丝光沸石为天然存在的物质，但也可以合成形式获得，如TEA丝光沸石(即，由包括四乙基铵导向剂的反应混合物制备的合成丝光沸石)。TEA-丝光沸石在美国专利号3,766,093和3,894,104中进行了公开。所有上述专利说明书的全部内容在此引入作为参考。
[0053]约束指数是硅铝酸盐或分子筛为各种尺寸的分子提供受控进入到其内部结构中的程度的适宜量度。例如，提供高度受限的进入和从其内部结构外出的硅铝酸盐具有高的约束指数值，并且此类硅铝酸盐通常具有小尺寸，例如小于5埃的孔隙。另一方面，提供较自由地进入内部硅铝酸盐结构的硅铝酸盐具有低的约束指数值，并且通常具有大尺寸的孔隙。可以测定约束指数的方法在美国专利号4,016,218中进行了完全描述，该文献在此引入作为参考。
[0054]可以应用于本发明的分子筛和/或沸石包括任何天然存在或合成的结晶分子筛。这些沸石的实例包括大孔沸石，中等孔隙尺寸沸石和小孔沸石。这些沸石和它们的同种型(isotype)在＂Atlas ofZeolite Framework Types＂，eds.Ch.Baerlocher，W.H.Meier和D.H.Olson，Elsevier，第五版，2001中进行了描述，该文献在此引入供参考。现有技术中关于分子筛的制备、改性和表征的综述在书籍＂Molecular Sieves-Principles of Synthesis andIdentification＂；(R.Szostak，Blackie Academic & Professional，London，1998，第二版)中进行了描述。除了分子筛之外，无定形材料，主要是二氧化硅、硅酸铝和氧化铝也已经用作吸附剂和催化剂载体。许多成熟的技术，如喷雾干燥、成粒、造粒和挤出已经且正在用于制备宏观结构，该宏观结构呈例如，用于催化、吸附和离子交换的微孔及其它类型多孔材料的球状颗粒、挤出物、粒料和片剂形式。这些技术的综述在＂Catalyst Manufacture＂，A.B.Stiles和T.A.Koch，Marcel Dekker，New York，1995中进行了描述。
[0055]可以通过水蒸汽加工提高用于本发明方法的催化剂(一种或多种)的稳定性。美国专利号4,663,492；4,594,146；4,522,929和4,429,176描述了沸石催化剂的水蒸汽稳定化条件，该条件可以用来使该催化剂水蒸汽稳定化。对于用于本发明催化剂的水蒸汽稳定化技术的详细描述，参考这些专利。水蒸汽稳定化条件通常包括使该催化剂与例如5-100％水蒸汽在至少大约300℃(例如，300-650℃)的温度下在101-2,500kPa-a的压力下接触至少一小时(例如，1-200小时)。在一个更具体的实施方案中，可以使催化剂在315-500℃的温度和大气压下与75-100％水蒸汽经历水蒸汽加工2-25小时。可以在足以最初提高催化剂的α值(这样的重要性将在下面论述)和产生具有提高的α值的水蒸汽加工的催化剂的条件下进行催化剂的水蒸汽加工。如果需要的话，可以继续水蒸汽加工以随后将α值从较高的α值降低到与未水蒸汽加工的催化剂的α值基本上相同的α值。
[0056]α值试验是催化剂的裂化活性的量度，并且在美国专利号3,354,078，和在Journal of Catalysis，第4卷第527页(1965)；第6卷第278页(1966)和第61卷第395页(1980)中进行了描述，它们中的每一篇在此引入本说明书供参考。所使用的试验的实验条件包括如Journal of Catalysis，第61卷第395页详细描述的538℃的恒温，和可变流量。
设备
[0057]在一个实施方案中，本发明涉及单烷基化芳族化合物的生产设备，包括：
(a)具有至少一个入口、至少一个反应区和至少一个出口的反应器，该入口适合于将一种或多种原料流引入反应区，该一种或多种原料流包含至少一种烷基化试剂和至少一种可烷基化芳族化合物，该反应区具有水含量并且适合于容纳至少一种烷基化或烷基转移催化剂，其中当该烷基化试剂和该可烷基化芳族化合物在适合的烷基化或烷基转移条件下在烷基化或烷基转移催化剂存在下接触时，可以制备至少一种流出物，该流出物包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物，该出口适合于排出该流出物；
(b)用于监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量或该一种或多种多烷基化芳族化合物的量的装置；
(c)用于调节该反应区中的水含量为大约1wppm-大约900wppm的装置，和
从而可以在反应区中制备该单烷基化芳族化合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物的所需结合物。
[0058]在本发明的一个方面中，用于调节反应区的水含量的装置包括将呈水蒸汽、液态水或其混合物形式的水引入反应区。其它此类装置包括通过用分子筛干燥，或通过蒸馏、或本领域技术人员已知的其它适合的手段或通过这些技术的组合(例如，蒸馏接着在分子筛或粘土上干燥)脱水，从可烷基化芳族化合物和/或烷基化试剂中除去水。
[0059]本领域技术人员熟知的是，用于监测单烷基化芳族化合物的量或多烷基化芳族化合物的量的装置包括任何常规技术，例如，在线或离线气相色谱仪(GC)，在线或离线气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)，物料平衡分析，FTIR，UV，元素分析，密度分析，重力分析，熟练技术人员已知的测量芳族化合物的其它适用技术，和它们的任何组合。
[0060]本发明的一个备选实施方案包括将具有上述反应器的现有烷基化装置改进的方法。该方法包括步骤：用以下装置改造所述反应器：用于监测所述流出物中所述单烷基化芳族化合物的量或所述一种或多种多烷基化芳族化合物的量的装置；用于调节所述反应区中的所述水含量为大约1wppm-大约900wppm的装置，和从而可以在所述反应区中制备所述单烷基化芳族化合物和所述一种或多种多烷基化芳族化合物的所需结合物。该方法适合于改进具有气相、至少部分液相或混合相烷基化反应器的现有乙基苯或枯烯装置。具体来说，本发明的方法可用来采用最少量的新设备，例如用于烷基化试剂的外加压缩机，用于轻质气体和芳族化合物的外加分离塔，及其它设备改进使用聚合物等级或化学品等级乙烯或丙烯的现有乙基苯或枯烯装置。
[0061]将参照以下实施例更具体地描述本发明。
试验程序
原料预处理
[0062]苯(99.96wt％)是从ExxonMobil Baytown化工厂获得的。让该苯从入口到出口通过含吸收剂材料的预处理容器(2L Hoke容器)。在使用之前在260℃烘箱中干燥所有吸收剂原料预处理材料12小时。
[0063]聚合物等级丙烯是从Scott Specialty Gases(Pasadena，TX，USA)获得的。让丙烯通过300ml含吸收剂的容器，并在使用之前将该吸收剂在260℃烘箱中干燥12小时。
[0064]超高纯度等级氮气是从Scott Specialty Gases获得的。让氮气通过300ml含吸收剂的容器，并在使用之前将该吸收剂在260℃下干燥12小时。
催化剂制备和装载
[0065]根据美国专利号4,954,325制备MCM-22催化剂，该文献的整个内容在此引入作为参考。根据美国专利号5,236,575制备MCM-49催化剂，该文献的整个内容在此引入作为参考。
[0066]使用二级速率常数在反应条件(温度130℃，压力2170kPa-a)下计算催化剂活性。使用本领域技术人员已知的方法计算反应速率常数。参见＂Principles and Practice of HeterogeneousCatalyst＂，J.M.Thomas，W.J.Thomas，VCH，第一版，1997，该文献的公开内容在此引入作为参考。使用在反应条件(温度130℃，压力2170kPa-a)下产生的枯烯与二异丙基苯的重量比计算催化剂选择性。
[0067]在空气中在260℃下干燥两克催化剂2小时。在干燥之后立即移除催化剂。用石英芯片填充催化剂篮的底部，接着将一克催化剂装在该篮子中的石英芯片的上面。然后通过附加的石英芯片覆盖该催化剂。在260℃下在空气中干燥装有该催化剂和石英芯片的催化剂篮大约16小时。
[0068]在每次实验之前，用适合的溶剂(例如甲苯)清洗该反应器和全部管线，接着在清洗以除去全部清洗溶剂之后让空气流动。在干燥之后立即将装有催化剂和石英芯片的催化剂篮子放入反应器中。
[0069]将300ml 间歇反应容器(具有静止催化剂篮的4563系列微型台式反应器，Parr Instrument Company，Moline，IL USA)用于活性和选择性测量，该容器配备有搅拌杆和静止催化剂篮。该反应容器装备有两个可移动的容器用于分别引入苯和丙烯。
[0070]在170℃下用100ml/min经处理超高纯度氮气N2吹扫反应器2小时。然后，在氮气流下将反应器温度降低到130℃。然后封闭反应器的所有入口和出口。在791kPa-a超高纯度氮气层下将预处理的苯(156.1克)转移到反应器中。在500rpm下搅拌反应器1小时。然后在2170kPa-a超高纯度氮气下将预处理的液体丙烯(28.1克)转移至该反应器中。通过2170kPa-a超高纯度氮气将该反应器维持在2170kPa-a。在添加丙烯之后在30、60、120、150、180和240min取得液体样品。
[0071]通过两种方法中的任一种将水添加到反应混合物中。第一种，将水添加到预处理过的苯供给源中以在反应混合物中获得所需的水含量。第二种，使该预干燥的催化剂润湿直到达到与反应混合物中所需的水量对应的所吸附的合适水量。通过Karl Fischer滴定仪(Mettler Toledo，Inc.，Columbus，OH，USA)测量在试验结束时反应产物中的水量，该量通常精确到±50wppm内。
实施例
[0072]在上述条件和方法下试验一克MCM-22催化剂(65wt％MCM-22和35wt％氧化铝)，一克MCM-49催化剂(80wt％ MCM-22和20wt％氧化铝)和一克沸石β催化剂(80wt％ β，Si/Al2为24，和20wt％氧化铝)。
[0073]与在相同条件下但是水含量为872wppm的沸石β催化剂的活性相比，在0wppm H2O下沸石β催化剂的活性增加88％。与在相同条件下但是水含量为922wppm的沸石MCM-22催化剂的活性相比，在0wppm H2O下沸石MCM-22催化剂的活性增加544％，在448wppm H2O下增加22％。与在相同条件下但是水含量为885wppm的沸石MCM-49催化剂的活性相比，在0wppm H2O下沸石MCM-49催化剂的活性增加497％，在474wppm H2O下增加39％。
[0074]与在相同条件下但是水含量为0wppm的沸石β催化剂的选择性相比，沸石β催化剂的选择性从在0wppm H2O下的4.76增加到在872wppm H2O下的14.49。与在相同条件下但是水含量为0wppm的沸石MCM-22催化剂的选择性相比，在922wppm H2O下沸石MCM-22催化剂的选择性增加44％，在211wppm H2O下增加41％。与在相同条件下但是水含量为0wppm的沸石MCM-49催化剂的选择性相比，在885wppm H2O下沸石MCM-49催化剂的选择性增加78％，在474wppm H2O下增加36％。
[0075]本文引用的所有专利、专利申请、试验程序、优先权文件、文章、出版物、手册和其它文件在这些公开物与本发明一致并且针对允许这种引入的所有权限的程度上充分引入供参考。
[0076]当多个下限和多个上限在此列出时，从任一下限到任一上限的范围应被考虑。
[0077]尽管本发明已经详细描述了示例性的实施方案，但是应当理解不脱离本发明精神和范围的各种其它修改对本领域技术人员来说是显而易见且容易达到的。因此，不认为本说明书所附的权利要求的范围限于这里给出的实施例和叙述，而是权利要求被认为包括在本发明中存在的可以取得专利权的新颖性的所有特征，其中包括由本发明所属技术领域中的技术人员认为是这些特征的等同物的所有其它特征。

Claims (15)

1.可烷基化芳族化合物的烷基化以制备单烷基化芳族化合物的方法，包括以下步骤:
(a)提供具有水含量和一定量的至少一种催化剂的至少一个反应区，该催化剂对单烷基化芳族化合物具有活性和选择性；
(b)为该反应区供给至少一种可烷基化芳族化合物和至少一种烷基化试剂；
(c)在适合的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区，以制备至少一种包含单烷基化芳族化合物和一种或多种多烷基化芳族化合物的流出物；
(d)监测该流出物中该单烷基化芳族化合物的量或该一种或多种多烷基化芳族化合物的量；
(e)调节该反应区中的水含量以保证所需量的该单烷基化芳族化合物和/或该一种或多种多烷基化芳族化合物在该流出物中，该反应区中的水含量为1wppm-900wppm；和
其中当在等同的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区时，与水含量为0wppm的反应区相比，所产生的该一种或多种多烷基化芳族化合物降低；和/或
其中与具有比步骤(e)中更高水含量并且在等同的烷基化或烷基转移条件下操作的该反应区相比，制备该所需量的该单烷基化芳族化合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物所要求的该催化剂的量降低。
2.权利要求1的方法，其中该反应区的水含量小于500wppm。
3.上述任一权利要求的方法，其中该反应区的水含量小于50wppm。
4.上述任一权利要求的方法，其中当在等同的烷基化或烷基转移条件下操作该反应区时，与水含量为0wppm的反应区相比，所产生的该一种或多种多烷基化芳族化合物的量降低至少10wt％。
5.上述任一权利要求的方法，其中该催化剂基本上由MCM-22家族的分子筛和/或具有MWW沸石骨架类型的分子筛组成。
6.权利要求5的方法，其中该分子筛是ERB-1、ITQ-1、ITQ-2、IT0-30、PSH-3、SSZ-25、MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56、或MCM-22家族材料。
7.权利要求1-4中任一项的方法，其中该催化剂包括沸石β或沸石Y。
8.上述任一权利要求的方法，还包括该反应区下游的后处理反应器。
9.上述任一权利要求的方法，其中该适合的烷基化或烷基转移条件将该反应区维持在至少部分液相条件下。
10.上述任一权利要求的方法，其中该单烷基化芳族化合物包括乙基苯，该可烷基化芳族化合物包括苯，和该烷基化试剂包括乙烯、丙烯或丁烯。
11.上述任一权利要求的方法，其中该步骤(e)控制该反应区中的水含量以保证该催化剂的该活性和该选择性的所需结合，其中该反应区中的水含量为1wppm-900wppm。
12.采用上述任一权利要求所述的方法制备单烷基化芳族化合物的设备，包括:
(a)具有至少一个入口、至少一个反应区和至少一个出口的反应器，该入口适合于将一种或多种原料流引入该反应区，该原料流包括至少一种烷基化试剂和至少一种可烷基化芳族化合物，该反应区具有水含量并且适合于容纳至少一种烷基化或烷基转移催化剂，其中当该烷基化试剂和该可烷基化芳族化合物在适合的烷基化或烷基转移条件下在该烷基化或烷基转移催化剂存在下接触时，可以制备至少一种流出物，该流出物包含该单烷基化芳族化合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物，该出口适合于排出该流出物；
(b)用于监测该流出物中的该单烷基化芳族化合物的量或该一种或多种多烷基化芳族化合物的量的装置；
(c)用于调节该反应区中的水含量为1wppm-900wppm的装置，和
从而可以在该反应区中制备该单烷基化芳族化合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物的所需结合物。
13.权利要求12的设备，其中该用于调节水含量的装置包括将水引入该反应区，从该可烷基化芳族化合物中除去水，从该烷基化试剂中除去水，或它们的组合。
14.权利要求12-13中任一项的设备，其中将作为液态水、水蒸汽、或水和水蒸汽的混合物的水引入该反应区，和/或通过用分子筛干燥或在蒸馏塔中脱水从该可烷基化芳族化合物中除去水。
15.将具有权利要求12-14中任一项的步骤(a)的反应器的现有烷基化装置改进的方法，包括以下步骤:用以下装置改造该反应器:用于监测流出物中的单烷基化芳族化合物的量或一种或多种多烷基化芳族化合物的量的装置；用于调节反应区中的水含量为1wppm-900wppm的装置，和从而可以在该反应区中制备该单烷基化芳族化合物和该一种或多种多烷基化芳族化合物的所需结合物。
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