由复合烃物流形成亚磷酸烷基化芳基酯组合物的方法技术

用于通过使羟基芳基化物与复合烃物流的至少一种烯烃反应来烷基化羟基芳基化合物的方法。所述复合烃物流优选包含裂化的烃进料物流的馏分或链烷烃原料的脱氢反应产物。所述复合烃物流的烯烃优选是支化烯烃，例如异丁烯或异戊烯。所述烷基化的组合物适合用于形成液体亚磷酸酯组合物。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2010年7月13日，申请号为201080020862.0，专利技术名称为“由复合烃物流形成亚磷酸烷基化芳基酯组合物的方法”的中国专利申请(PCT/US2010/041772)的分案申请。本申请根据35 USC 119(e)要求2009年7月31日提交的美国临时申请号61/230,658的优先权，所述美国临时申请的公开内容通过引用结合在本文中。专利
本专利技术涉及由复合烃物流生产烷基化的羟基芳基化物。另外，本专利技术涉及烷基化物组合物在用于聚合物的亚磷酸酯抗氧剂的生产中的用途。专利技术背景烷基化的羟基芳基化合物被用于通过与PCl3反应制备亚磷酸酯化合物，如标题为“作为稳定剂的液体亚磷酸酯共混物”的美国申请号11/787,531中所描述的，该申请的全部内容通过引用结合在本文中。这样的有机亚磷酸酯被用作用于聚烯烃和弹性体的辅助抗氧剂。通常，烷基化的羟基芳基化物在烯烃与羟基芳基化物的反应(任选在合适的催化剂存在下)中合成。使用基本上纯的烯烃的羟基芳基化物的烷基化是广泛已知的方法。烃进料物流如石脑油通过流化床催化裂化或蒸汽裂化进行的裂化和随后的所述烃进料物流的一种馏分的分离加工允许生产纯化的低级烯烃，例如C2-C5烯烃，如乙烯，丙烯，丁烯和戊烯。由裂化得到的更高级烯烃的异构体数目快速增加，使得类似的分离难以实施。用于由所述进料物流分离C2-C5烯烃的工艺步骤增加成本和降低总生产时间。C4馏分通常含有1,3-丁二烯，异丁烯，1-丁烯，反式-2-丁烯，顺式-2-丁烯，丁烷，异丁烷，乙烯基乙炔，乙基乙炔和1,2-丁二烯的混合物。为了从C4馏分得到纯的烯烃异构体，经常要求各种加工步骤。例如，通过加氢除去1,3-丁二烯，留下包含异丁烯、正丁烯和丁烷作为主要组分的复合烃物流。然而，由于所述组分的接近的沸点，通过蒸馏所述复合烃物流分离异丁烯是困难的。可以通过形状选择性分离或通过化学反应从所述萃余液除去异丁烯。这样的化学反应包括水合，在酸性离子交换树脂上甲醇加成到异丁烯上，和异丁烯的低聚或聚合。前面的两个化学反应是可逆的，并且当得到基本上纯的异丁烯时使用。在酸性离子交换树脂上甲醇加成到异丁烯上形成甲基叔丁基醚(MTBE)。然而，对MTBE存在健康和环境方面的关注，尤其是关于使地下水污染最小化。在这些化学反应之后，C4复合烃物流的其余组分可以通过萃取蒸馏分离成不同的基本上纯的烯烃和饱和化合物。美国专利号4,914,246描述了一种包含单烷基酚类的组合物，其通过选择性烷基化热裂化的衍生自残油的含硫石油馏出物的烯烃组分制备。所述烯烃组分是线性C5-C12烯烃。美国专利号4,568,778描述了一种通过使异戊烯与酚类在无机固体酸催化剂或酸性离子交换树脂催化剂存在下反应生产叔戊基酚类的方法。所述异戊烯通过异戊二烯萃取的C5馏分的加氢得到。乙烯的二聚和丙烯的歧化是用于得到烯烃，尤其是丁烯的其它可商业获得的合成路线。然而，乙烯的二聚主要产生1-丁烯和2-丁烯作为主要组分。考虑到所述传统方法，对被用在烷基化羟基芳基化物的生产，特别是可以被用于例如亚磷酸烷基芳基酯(其可以被用作用于聚烯烃和弹性体的辅助抗氧剂)的制造的烷基化羟基芳基化物的生产中的烯烃的有效来源存在需要。专利技术概述在第一方面，本专利技术涉及一种用于形成亚磷酸酯组合物的方法，该方法包括使羟基芳基化合物与复合烃物流中的烯烃反应，以形成包含两种或更多种烷基化的羟基芳基化合物的烷基化物组合物，和使所述两种或更多种烷基化的羟基芳基化合物与三卤化磷反应，以形成亚磷酸酯组合物。在一个实施方案中，所述复合烃物流包含45-95wt％的支化烯烃和0.5-20wt％的饱和物。所述复合烃物流可以还包含其它异构体，例如线性烯烃。所得到的亚磷酸酯组合物包含至少两种不同的亚磷酸酯，并且在环境条件下是液体。所述至少两种不同的亚磷酸酯包括下列化合物：亚磷酸三(二烷基芳基)酯，亚磷酸三(单烷基芳基)酯，亚磷酸双(二烷基芳基)单烷基芳基酯，和亚磷酸双(单烷基芳基)二烷基芳基酯。在第二方面，本专利技术涉及一种用于形成包含至少两种亚磷酸酯的亚磷酸酯组合物的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供包含至少一种烯烃和至少一种饱和物化合物的复合烃物流；(b)使羟基芳基化物与所述复合烃物流在在反应混合物中有效形成两种或更多种烷基化的羟基芳基化物的条件下接触；(c)从反应混合物中分离所述至少一种饱和物化合物；和(d)使所述两种或更多种烷基化的羟基芳基化物与三卤化磷反应，以形成亚磷酸酯组合物。优选地，所得到的亚磷酸酯组合物在环境条件下是液体。在第三方面，本专利技术涉及用于形成亚磷酸酯组合物的整合的反应系统，该系统包括：(a)用于形成包含至少一种烯烃的复合烃物流的石化精炼系统；(b)与所述石化精炼系统流体连通的烷基化物合成反应器，在该烷基化物合成反应器中来自所述复合烃物流的烯烃与一种或多种羟基芳基化物在有效形成烷基化物组合物的条件下反应；和(c)与所述烷基化物合成反应器流体连通的亚磷酸酯合成反应器，在该亚磷酸酯合成反应器中所述烷基化物组合物与三卤化磷在采用或不采用催化剂的情况下、在有效形成液体亚磷酸酯组合物的条件下反应。附图简要说明参考所附的非限制性附图将更好地理解本专利技术，其中:图1图解说明了按照本专利技术一个实施方案的、用于形成亚磷酸酯组合物的整合的反应系统。专利技术的详细描述介绍本专利技术涉及用包含在复合烃物流中的烯烃烷基化羟基芳基化合物如苯酚类或甲基苯酚类的方法。来自所述复合烃物流的至少一种烯烃，优选至少一种支化烯烃，与所述羟基芳基化物在有效形成烷基化物组合物的条件下反应。优选地，不从所述复合烃物流分离所述烯烃，代之地所述烯烃与所述羟基芳基化物在也包含在所述复合烃物流中的饱和组分存在下反应。这些饱和组分任选容易地从所得到的烷基化物组合物中释放。如下所述，所述烷基化物组合物随后可以与磷化合物反应，以形成也在下面描述的液体亚磷酸酯组合物。本专利技术的方法有利地减少工艺步骤和与从所述复合烃物流分离所述烯烃相关的成比例的成本。在一个实施方案中，所述复合烃物流由石油源如原油和/或天然气得到。在其它实施方案中，本专利技术涉及整合的反应系统，该整合的反应系统包括石化精炼系统，烷基化系统和优选地亚磷酸酯合成系统。图1图解说明了按照本专利技术一个实施方案的整合的反应系统100。如图1中所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含以下组分的组合物：(a)至少两种不同的以下结构的亚磷酸酯:其中R1、R2和R3是独立地选择的烷基化的芳基基团；和(b)具有以下结构的胺:其中x是1、2或3；R8选自氢和直链或支化的C1‑C6烷基，并且R9选自直链或支化的C1‑C30烷基，其中所述组合物在环境条件下是液体。

【技术特征摘要】
2009.07.31 US 61/230,658;2010.07.09 US 12/803,9221.包含以下组分的组合物：
(a)至少两种不同的以下结构的亚磷酸酯:
其中R1、R2和R3是独立地选择的烷基化的芳基基团；和
(b)具有以下结构的胺:
其中x是1、2或3；R8选自氢和直链或支化的C1-C6烷基，并且
R9选自直链或支化的C1-C30烷基，
其中所述组合物在环境条件下是液体。
2.权利要求1的组合物，其中所述亚磷酸酯包含选自下组的至少
两种不同亚磷酸酯的混合物：
(i)亚磷酸三(二烷基芳基)酯，
(ii)亚磷酸三(单烷基芳基)酯，
(iii)亚磷酸双(二烷基芳基)单烷基芳基酯，和
(iv)亚磷酸双(单烷基芳基)二烷基芳基酯。
3.权利要求1或2的组合物，其中x是2，并且R9是直链或支
化的C10-C20烷基。
4.权利要求1或2的组合物，其中所述胺选自下组：辛基-双(2-
乙醇)胺，壬基-双(2-乙醇)胺，癸基-双(2-乙醇)胺，十一烷基-双(2-
乙醇)胺，十二烷基-双(2-乙醇)胺，十三烷基-双(2-乙醇)胺，十四烷
基-双(2-乙醇)胺，十五烷基-双(2-乙醇)胺，十六烷基-双(2-乙醇)

\t胺，十七烷基-双(2-乙醇)胺，十八烷基-双(2-乙醇)胺，辛基-双(2-
丙醇)胺，壬基-双(2-丙醇)胺，癸基-双(2-丙醇)胺，十一烷基-双(2-
丙醇)胺，十二烷基-双(2-丙醇)胺，十三烷基-双(2-丙醇)胺，十四烷
基-双(2-丙醇)胺，十五烷基-双(2-丙醇)胺，十六烷基-双(2-丙醇)
胺，十七烷基-双(2-丙醇)胺，十八烷基-双(2-丙醇)胺，和它们的异
构体。
5.权利要求1或2的组合物，其中所述胺选自下组：三乙醇胺，
三异丙醇胺，二乙醇胺，二异丙醇胺，和四异丙醇乙二胺。
6.任何前述权利要求的组合物，其中所述胺以以0.01－5wt％的
量存在，基于所述组合物的总重量计。
7.任何前述权利要求的组合物，其中R1、R2和R3是独立地选择的
以下结构的烷基化芳基基团:
其中R4、R5和R6独立地选自下组：氢、C1-C8烷基或它们的异构体，
前提是R4、R5和R6中至少之一不是氢。
8.权利要求7的组合物，其中所述至少两种不同的亚磷酸酯包含
以下：
量为20－70wt％的亚磷酸三(单烷基芳基)酯；
量为15－60wt％的亚磷酸双(单烷基芳基)二戊基芳基酯；
量为0.1－20wt％的亚磷酸三(二烷基芳基)酯；和
量为2－20...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·希尔，M·鲍威尔，P·E·斯托特，P·史密斯，
申请(专利权)人：科聚亚公司，
类型：发明
国别省市：美国;US