[發明專利]使用包括含有沸石和加氫金屬的富鈰稀土的催化劑的烷基化工藝

有效

• 申請號: 201580037333.4
• 申請日: 2015-07-07
• 公開（公告）號: CN106715654B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: E·H·范布雷克霍文;A·范勒維津;R·H·M·巴克
• 申請（專利權）人: 阿爾比馬爾歐洲有限公司
• 主分類號: C10G29/20
• 分類號: C10G29/20;B01J29/12
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 鞏固

一種使用包括含有沸石和加氫金屬的富鈰稀土的固體酸催化劑的改進的烷基化工藝被公開。

背景技術

烷基化這個術語指的是可烷基化化合物例如芳香族或飽和烴，與烷化劑例如烯烴之間的反應。反應是令人感到有興趣的因為它使得有可能通過異鏈烷烴例如異丁烷與含有2-6個碳原子的烯烴的烷基化，得到具有高辛烷值且在汽油餾分范圍內的烷基化物。有別于通過裂解重質石油餾分得到的汽油例如真空瓦斯油和常溫渣油，烷基化得到的汽油基本不含有例如硫和氮等污染物且因此具有清潔燃燒的特點。由高辛烷值表示的其高抗爆性減少了添加對環境有害的抗爆化合物的需要，例如芳烴或鉛。也有別于重整石腦油或裂解重質石油餾分得到的汽油，烷基化物即使含有芳烴或烯烴，也不多，其提供了進一步的環保優勢。

烷基化反應是酸催化的。傳統的烷基化工藝設備使用液體酸催化劑例如硫酸和氫氟酸。這種液體酸催化劑的使用帶來了各種各樣的問題。例如，硫酸和氫氟酸都是強腐蝕性的，使得使用的設備必須要滿足苛刻的服務要求。因為在生成的燃料中強腐蝕性材料的存在是有害的，殘留的酸必須從烷基化物中被除去。也因為必須要進行的液相分離，工藝是復雜和昂貴的。此外，常常具有風險：有毒物質例如氫氟酸將被排放到環境中。

歷史上相比有競爭性的液體酸烷基化工藝，固體酸烷基化催化劑的活性和穩定性仍然具有需要改進的地方。固體酸烷基化催化劑中最近的進展包括：如在WO/9823560(美國專利5,986,158號)中公開的采用含沸石易再生的固體酸烷基化催化劑的烷基化工藝，根據美國專利申請公開2007/0293390號的改進的固體酸催化劑生產工藝，根據WO 2005/075387的烷基化催化劑水化工藝，根據美國專利7,176,340號，US 2002/198422和EP 1485334的連續或半連續烷基化和再生過程，以及在美國專利申請公開2008/0183025號中指出的稀土(RE)交換固體酸催化劑。

生成活躍和穩定的固體酸烷基化催化劑的另一個歷史上的嘗試包括美國專利3,851,004號。‘004參考文獻涉及使用含沸石催化劑烴類的烷基化工藝且尤其是芳香族或異鏈烷烴烷基化工藝，其中反應是通過沸石分子篩催化劑連同第VIII族金屬加氫劑催化。然而，‘004參考文獻專門指出稀土陽離子的加入是不重要的。

生成活躍和穩定的固體酸烷基化催化劑的其它現有技術嘗試包括美國專利8,163,969號，美國專利申請公開2010/0234661號和美國專利申請公開2011/0313227號。這里包括的這些參考文獻僅供參考。這些現有技術嘗試公開了以這種固體酸烷基化催化劑的稀土交換分子篩(例如Y型沸石)。

仍然需要一種穩定和活躍的固體酸催化劑。本發明提供一種改進的烷基化工藝，使用包括含有沸石和加氫金屬的富鈰稀土的固體酸催化劑。

發明內容

已發現：相比低鈰稀土，在這種固體酸烷基化催化劑中對含有交換分子篩(例如Y型沸石)的富鈰稀土的使用提高了催化劑的烷基化活性和穩定性。

在本發明的一個實施例中提供了包括加氫金屬和以含有分子篩的富鈰稀土的形式的固體酸的固體催化劑，其中催化劑的特征是至少孔直徑在100nm以下的孔的孔隙度小于0.20ml/g，，且總孔隙度大于0.30ml/g。

在本發明的另一個實施例中提供了烴的烷基化工藝，包括在烷基化工藝條件下飽和烴原料和一種或多種烯烴與這個發明的催化劑接觸。

這些以及更進一步的實施例，本發明的特點和優勢將通過下文包括附圖和權利要求的詳細描述的更加清楚。

附圖說明

圖1為烯烴轉化率隨時間曲線圖；

圖2為C9+化合物產率隨時間曲線圖；

圖3為烯烴轉化率隨時間曲線圖；

圖4為C9+化合物產率隨時間曲線圖。

具體實施方式