[發明專利]在離子液體催化的烷基化反應中原料的加氫異構化和選擇性加氫

無效

• 申請號: 201080053655.5
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN102639470A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: B-Z·詹;H·S·拉馳恩;H-K·C·蒂姆肯
• 申請（專利權）人: 雪佛龍美國公司
• 主分類號: C07C2/58
• 分類號: C07C2/58;C07C9/00;B01J31/02
• 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

發明領域

本發明涉及使用包括離子液體的催化劑用烯烴對輕質異鏈烷烴進行烷基化的方法。

發明背景

通常，將輕質鏈烷烴和輕質烯烴轉化為更有價值的餾分對煉油工業是非常有利的。這已經通過用烯烴對鏈烷烴進行烷基化或對烯烴進行聚合實現了。該領域中最廣泛使用的方法之一是使用硫酸和氫氟酸用C₃-C₅烯烴對異丁烷進行烷基化以制備具有高辛烷值的汽油餾分。該工藝從二十世紀四十年代就已經被煉油工業開始使用了。該工藝受到對高品質且清潔燃燒的高辛烷值汽油的漸增需求的驅動。

烷基化物汽油是有效燃燒的汽油，其占總汽油量的約14%。烷基化物汽油通常是通過用低級烯烴（主要是丁烯）對異丁烷進行烷基化而制備的。目前，烷基化物是通過使用HF和H₂SO₄作為催化劑制備的。盡管這些催化劑已經成功用于經濟地制備最好品質的烷基化物，但是對更安全且更環境友好的催化劑體系的需求已經成為相關工業的焦點。

對用于代替目前對環境不友好的催化劑的替代催化劑的需求已經成為學術和工業機構中多個研究團體的研究主題。不幸的是，迄今為止，尚未有對目前工藝的可行替代方式在商業煉廠投入實施。

離子液體是全部由離子組成的液體。所謂的“低溫”離子液體通常是熔點在100℃以下（通常甚至低于室溫）的有機鹽。離子液體例如可以適于在烷基化和聚合反應以及二聚、低聚、乙酰化、復分解和共聚反應中用作催化劑和溶劑。

一類離子液體是熔鹽組合物，其在低溫下熔化，且可用作催化劑、溶劑和電解液。這種組合物是多種組分的混合物，其在低于各組分各自熔點的溫度下是液體。

離子液體能夠定義為其組成全部由作為陽離子和陰離子的組合的離子構成的液體。最常見的離子液體是由有機基陽離子和無機或有機基陰離子制成的那些。最常見的有機陽離子是銨陽離子，但鏻和锍陽離子也是常用的。吡啶鎓和咪唑鎓的離子液體可能是最常用的陽離子。陰離子包括但不局限于：BF₄^-、PF₆^-、鹵鋁酸根（例如Al₂Cl₇^-和Al₂Br₇^-）、[(CF₃SO₂)₂N)]^-、烷基硫酸根（RSO₃^-）、羧酸根（RCO₂^-）和很多其他的。在催化方面最受關注的用于酸催化劑的離子液體是衍生自銨鹵化物和路易斯酸（例如AlCl₃、TiCl₄、SnCl₄、FeCl₃等）的那些。氯鋁酸鹽離子液體也許是用于酸催化的反應的最常用的離子液體催化劑體系。

此類低溫離子液體或熔鹽的實例是氯鋁酸鹽。能夠將烷基咪唑鎓或吡啶鎓氯化物與三氯化鋁（AlCl₃）混合以形成氯鋁酸鹽熔鹽。在美國專利號4,122,245中討論了將1-烷基吡啶氯化物和三氯化鋁的熔鹽用作電解液。討論了三氯化鋁和烷基咪唑鎓鹵化物的熔鹽用作電解液的其他專利是美國專利號4,463,071和4,463,072。

美國專利號5,104,840描述了包括至少一種二鹵化烷基鋁和至少一種季銨鹵化物和/或至少一種季銨鏻鹵化物的離子液體及其在催化反應中作為溶劑的用途。

美國專利號6,096,680描述了可在Friedel-Crafts反應中用作可重復使用的鋁催化劑的液體包合物組合物。在一種實施方案中，該液體包合物組合物是由包括以下的組分形成的：（i）至少一種三鹵化鋁；（ii）選自以下的至少一種鹽：堿金屬鹵化物、堿土金屬鹵化物、堿金屬類鹵化物、季銨鹽、季鏻鹽或叔锍鹽或前述任意兩種或多種的混合物；和（iii）至少一種芳香烴化合物。