[發明專利]一種具有高Al/N 摩爾比的離子液體催化劑

無效

• 申請號: 200980150225.2
• 申請日: 2009-11-16
• 公開（公告）號: CN102245302A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: H·S·拉馳恩;S·埃勒馬利
• 申請（專利權）人: 雪佛龍美國公司
• 主分類號: B01J31/18
• 分類號: B01J31/18;B01J31/14;B01J27/24;B01J27/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任永利

本申請涉及共同提交的題目為“一種具有高Al/N摩爾比的液體催化劑的制備方法”和“一種酸催化劑的組成、其制備方法和使用其進行烴轉化的方法”的專利申請，通過引用將它們的全文并入本文。

發明領域

本發明涉及離子液體催化劑和具有大于2.0的Al/N摩爾比的離子液體催化劑體系。

發明詳述

提供了一種包含銨氯鋁酸鹽的離子液體催化劑。當所述離子液體催化劑在≤25℃的溫度下保存至少2小時時，所述離子液體催化劑具有大于2.0的Al/N摩爾比。

還提供了包含烷基-吡啶鹵鋁酸鹽和雜質的離子液體催化劑，其中當所述離子液體催化劑在≤25℃的溫度下保存至少2小時時，所述離子液體催化劑具有大于2.0的Al/N摩爾比。

在第三實施方案中，提供了用于異鏈烷烴/烯烴烷基化的離子液體體系，包含：季銨氯鋁酸鹽、混合聚合物(conjunct?polymer)和氯化氫。所述離子液體體系具有從2.1至8.0的Al/N摩爾比。當所述離子液體體系在≤25℃下保存3小時或更長時間時，小于0.1wt％的AlCl₃從所述離子液體體系中沉淀出來。

定義：

術語“包含”是指包括在該術語之后指明的元素或步驟，但任何這樣的元素或步驟不是窮舉性的，且實施方案可包括其它元素或步驟。

“離子液體”是其組成由作為陽離子和陰離子的結合的離子組成的液體。最常見的離子液體是由有機基的陽離子和無機或有機陰離子制備的那些。離子液體催化劑用于多種反應，包括Friedel-Crafts反應。

“烷基”是指1-9個碳原子的直鏈飽和烴或3-12個碳原子的支鏈飽和烴。在一個實施方案中，所述烷基是甲基。烷基的實例包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基，等等。

離子液體催化劑：

離子液體催化劑由形成絡合物的至少兩種組分組成。為了在烷基化反應中有效，離子液體催化劑是酸性的。該離子液體催化劑包含第一組分和第二組分。該催化劑的第一組分一般包含路易斯酸化合物。用于烷基化反應的路易斯酸包括但不限于鹵化鋁、鹵化鎵、鹵化銦、鹵化鐵、鹵化錫和鹵化鈦。在一個實施方案中，所述第一組分是鹵化鋁或鹵化鎵。例如，三氯化鋁(AlCl₃)可用作制備所述離子液體催化劑的第一組分。

構成所述離子液體催化劑的第二組分是有機鹽或鹽的混合物。這些鹽可用通式Q⁺A^-來表示，其中Q⁺是銨、鏻或锍陽離子，和A^-是負電荷離子例如Cl^-、Br^-、ClO₄^-、NO₃^-、BF₄^-、BCl₄^-、PF₆W、SbF₆^-、AlCl₄^-、Al₂Cl₇^-、Al₃Cl₁₀^-、AlF₆^-、TaF₆^-、CuCl₂^-、FeCl₃^-、SO₃CF₃^-和3-硫三氧苯基。在一個實施方案中，所述第二組分選自具有含有一個或多個具有約1-約9個碳原子的烷基結構部分的季銨鹵化物的那些，例如三甲基胺鹽酸鹽，甲基三丁基銨鹵化物、1-丁基吡啶鹵化物或烴基取代的咪唑鹵化物例如1-乙基-3-甲基-咪唑氯化物。

在一個實施方案中，Al處于AlCl₃的形式和N處于R₄N⁺X^-或R₃NH⁺X^-的形式，其中R是烷基和X是鹵離子。合適的鹵離子的實例是氯離子、溴離子和碘離子。