[發(fā)明專利]從離子液體中除去溶解的AlCl3的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980154042.8
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN102272056A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·阿米德;羅虎平;K·帕里米;B-K·張;S·林德賽
• 申請（專利權(quán)）人: 雪佛龍美國公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/58
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 孫愛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明內(nèi)容涉及從離子液體中除去金屬鹵化物的方法。具體地說，該方法包括使金屬鹵化物從包含離子液體和金屬鹵化物的混合物沉淀出。更具體地說，本發(fā)明內(nèi)容涉及從再生的離子液體催化劑除去金屬鹵化物(例如AlCl₃)，包括使金屬鹵化物從包含再生的離子液體催化劑和金屬鹵化物的混合物沉淀出。

背景技術(shù)

美國專利申請公布2006/0131209(“209公布物”)中公開的烷基化方法包括在離子液體催化劑存在下使異鏈烷烴(優(yōu)選異戊烷)與烯烴(優(yōu)選乙烯)接觸以生產(chǎn)汽油調(diào)合組分。通過引用將′209公布物的內(nèi)容以其全文并入本文。

離子液體催化劑使該新烷基化方法區(qū)別于常規(guī)方法，常規(guī)方法使輕質(zhì)鏈烷烴和輕質(zhì)烯烴轉(zhuǎn)化為更為獲利的產(chǎn)物，例如使異鏈烷烴與烯烴烷基化和使烯烴聚合。例如，使異丁烷與C₃-C₅烯烴烷基化以制備具有高辛烷值的汽油餾分所使用的較為廣泛的兩種方法使用硫酸(H₂SO₄)和氫氟酸(HF)催化劑。

特別用于′209專利中所公開的烷基化方法的離子液體催化劑公開于美國專利申請公布2006/0135839(“′839公布物”)，也通過引用將其全文并入本文。這類催化劑包括含有烴基取代的吡啶鎓鹵化物和三氯化鋁或者烴基取代的咪唑鎓鹵化物和三氯化鋁的氯鋁酸鹽液體催化劑。這類催化劑還包括含有烷基取代的吡啶鎓鹵化物和三氯化鋁或者烷基取代的咪唑鎓鹵化物和三氯化鋁的氯鋁酸鹽液體催化劑。優(yōu)選的氯鋁酸鹽離子液體催化劑包括1-丁基-4-甲基-吡啶鎓氯鋁酸鹽(BMP)、1-丁基-吡啶鎓氯鋁酸鹽(BP)、1-丁基-3-甲基-咪唑鎓氯鋁酸鹽(BMIM)和1-H-吡啶鎓氯鋁酸鹽(HP)。

然而，離子液體催化劑具有獨特性質(zhì)，使得必須進一步開發(fā)和改進離子液體催化烷基化方法以獲得優(yōu)越的汽油調(diào)合組分產(chǎn)物、改善的工藝可操作性和可靠性、降低的操作成本等。例如，使用的結(jié)果是離子液體催化劑可變得失活，即喪失活性，并且可能最終需要更換。

利用離子液體催化劑的烷基化方法生成稱作混合聚合物的副產(chǎn)物。這些混合聚合物可與離子液體催化劑形成絡(luò)合物而使離子液體催化劑失活。混合聚合物是高度不飽和分子并且可以通過它們的雙鍵網(wǎng)絡(luò)體系絡(luò)合離子液體的路易斯酸部分。隨著三氯化鋁變得被混合聚合物絡(luò)合，離子液體催化劑的活性變得受到削弱或至少受到危害。混合聚合物還可以變得被氯化并可以通過它們的氯基團與三氯化鋁相互作用，且因此降低催化劑的總體活性或減小其作為催化劑用于預(yù)期目的例如烷基化的有效性。混合聚合物所致的離子液體催化劑失活不僅對于烷基化化學(xué)反應(yīng)具有問題，而且在很大程度上對使用離子液體的經(jīng)濟性具有影響，這是因為它們是昂貴的催化體系并且它們的頻繁更換將是高花費的。因此，烷基化過程中的離子液體催化劑的商業(yè)開發(fā)除非它們有效地得以再生和再循環(huán)才是有可能的。

美國專利申請序列No.12/003,578(“′578申請”)涉及使被混合聚合物失活的離子液體催化劑再生的方法。所述方法包括以下步驟：(a)提供離子液體催化劑，其中至少一部分所述離子液體催化劑與混合聚合物結(jié)合；(b)使所述離子液體催化劑與金屬鋁在攪拌反應(yīng)器或固定床反應(yīng)器中反應(yīng)，以從所述離子液體催化劑中釋放所述混合聚合物；和(c)通過在攪拌提取塔或填料提取塔中進行溶劑提取而從所述催化劑相中分離出所釋放的混合聚合物。通過引用將′578申請的內(nèi)容以其全文并入本文。

為了提供再生的離子液體催化劑，在′578申請的方法中，使廢離子液體催化劑與金屬鋁反應(yīng)。如果所述廢離子液體催化劑是氯鋁酸鹽離子液體催化劑，例如′839公布物中公開的催化劑，則其產(chǎn)生作為副產(chǎn)物的三氯化鋁(AlCl₃)。AlCl₃副產(chǎn)物可保持溶解在再生的催化劑中。因此，必須將再生的催化劑和AlCl₃副產(chǎn)物分離使得可將所述再生的催化劑再循環(huán)到烷基化步驟。

因此，需要從離子液體催化劑、特別是從再生的離子液體催化劑除去金屬鹵化物的有效率且有效果的方法。一般而言，該方法應(yīng)當(dāng)足夠簡單和有效地將任何金屬鹵化物和離子液體分離。

概述

本文描述了從離子液體中除去金屬鹵化物的方法。在一個實施方案中，用于從離子液體中除去金屬鹵化物的該方法包括使金屬鹵化物從離子液體中沉淀出來。通過冷卻可以使沉淀增加。冷卻也可以導(dǎo)致沉淀，該沉淀可提供金屬鹵化物晶種。