基于铬的催化剂以及将烷烃转化成较高级和较低级脂肪族烃的工艺制造技术

公开了用于裂解烷烃反应物以形成较低级脂肪族烃产物以及用于将烷烃反应物转化成较高级脂肪族烃产物的工艺，并且这些工艺包括使所述烷烃反应物与负载型铬(II)催化剂接触的步骤。除形成诸如线性的烷烃、具支链的烷烃、1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于铬的催化剂以及将烷烃转化成较高级和较低级脂肪族烃的工艺
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请于2020年9月8日提交，并要求于2019年9月16日提交的美国临时专利申请第62/900,683号的优先权权益，该专利的公开内容通过引用方式整体并入本文。


[0003]本公开总体上涉及用于裂解烷烃反应物以形成较低级脂肪族烃产物的方法，并涉及用于将烷烃反应物转化成较高级脂肪族烃产物的方法。更具体而言，本公开涉及用负载型铬(II)催化剂执行此类方法。

技术介绍

[0004]烷基化装置(AU)一般被用于将低分子量烃和烯烃的辛烷值升级为更高价值的汽油组分，诸如异庚烷和异辛烷。这些AU依赖于使用硫酸(SAAU)或氢氟酸(HFAU)来影响此转化。AU一般在低于30℃的温度下运行。
[0005]流化催化裂化装置(FCCU)被用于将沸点超过300℃的原油组分转化为短得多的烃分子。FCCU在大约550℃的温度下运行，并使用由沸石或氧化铝以及载体基质(粘合剂)组成的催化剂。过渡金属一般对催化剂活性和性能有害。
[0006]在不使用强酸或非常高的操作温度的情况下将烷烃转化为较高分子量和较低分子量的烃是有益的。因此，本专利技术总体上针对这个目的。

技术实现思路

[0007]提供了本
技术实现思路
以用简化形式介绍下面在具体实施方式中进一步描述的挑选出来的概念。本
技术实现思路
并非意图确定要求保护的主题的必需或基本特征。本
技术实现思路
也不意图被用于限制所要求保护的主题的范围。
[0008]在本专利技术的一个方面，公开了一种用于裂解烷烃反应物以形成较低级脂肪族烃产物的工艺，并且在这个方面，该工艺可以包括使烷烃反应物与负载型铬(II)催化剂接触以形成较低级脂肪族烃产物，其中较低级脂肪族烃产物具有小于烷烃反应物分子量的分子量。在本专利技术的另一个方面，公开了一种用于将烷烃反应物转化成较高级脂肪族烃产物的工艺，并且在这个方面，该工艺可以包括使烷烃反应物与负载型铬(II)催化剂接触以形成较高级脂肪族烃产物，其中较高级脂肪族烃产物具有大于烷烃反应物分子量的分子量。在进一步的方面，这些工艺可以同时生产较低级脂肪族烃产物和较高级脂肪族烃产物二者。
[0009]所得到的脂肪族烃产物可能出乎意料地含有各种脂肪族烃(诸如线性烷烃、具支链的烷烃、1
‑
烯烃和内烯烃)、芳香族烃以及氢的混合物。
[0010]前述
技术实现思路
和以下具体实施方式二者都提供了实例并且仅是说明性的。因此，前述
技术实现思路
和以下具体实施方式不应被认为是限制性的。此外，除了本文中所列出的特征或变化之外，还可以提供其他特征或变化。例如，某些方面可以针对具体实施方式中描述
的各种特征组合和子组合。
[0011]定义
[0012]为了更清楚地定义本文所使用的术语，提供了以下定义。除非另有指示，否则以下定义适用于本公开。如果一个术语在本公开中使用但在本文中没有具体定义，则可以应用IUPAC Compendium of Chemical Terminology，第2版(1997)中的定义，只要所述定义不与本文应用的任何其它公开或定义冲突，或使应用该定义的任何权利要求不明确或无效即可。如果以引用的方式并入本文的任何文件提供的任何定义或用法与本文提供的定义或用法相冲突，则以本文提供的定义或用法为准。
[0013]在本文中，主题的特征被描述为使得在特定方面内可以设想不同特征的组合。对于本文公开的每个方面和每个特征，在明确描述或未明确描述特定组合的情况下考虑了不会不利地影响本文所述的催化剂、组合物、工艺或方法的所有组合。此外，除非另有明确说明，否则本文公开的任何方面或特征可以组合以描述与本公开一致的本专利技术的催化剂、组合物、工艺或方法。
[0014]一般地，元素族使用Chemical and Engineering News，63(5)，27，1985中公布的元素周期表版本中指示的编号方案指示。在一些情况下，一族元素可使用分配给该族的通用名称来指示；例如，碱金属用第1族元素指示，碱土金属用第2族元素指示，过渡金属用第3
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12族元素指示，以及卤素或卤化物用第17族元素指示。
[0015]无论何时在本说明书和权利要求中使用，术语“烃”均是指仅包含碳和氢的化合物，无论是饱和的还是不饱和的。其它标识符可被用于指示烃中特定基团的存在(例如，卤代烃指示存在一个或多个置换烃中的等量氢原子的卤素原子)。烃的非限制性实例包括烷烃(线性的、具支链的和环状的)、烯烃(烯属烃)和芳烃以及其它化合物。
[0016]对于本文公开的任何特定化合物或基团，除非另有说明，否则所呈现的任何名称或结构(一般或具体)旨在涵盖所有可由特定的一组取代基产生的构象异构体、位置异构体、立体异构体及其混合物。除非另有指明，否则名称或结构(一般或具体)还涵盖本领域技术人员将认识到的所有对映异构体、非对映异构体和其他处于对映异构形式或外消旋形式的光学异构体(如果有的话)，以及立体异构体的混合物。例如，对戊烷的一般提及包括正戊烷、2
‑
甲基丁烷和2，2
‑
二甲基丙烷；以及对丁基的一般提及包括正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基。
[0017]除非另有指明，术语“(经)取代(的)”被用来描述基团时，例如，当指代特定基团的经取代的类似物时，旨在描述在形式上取代该基团中的氢的任何非氢部分，并且意图为非限制性的。此外，除非另有指明，否则一个或多个基团在本文中也可指代“未经取代的”或等同术语诸如“未被取代的”，其是指其中非氢部分不置换该基团内的氢的原始基团。此外，除非另有指明，否则“(经)取代(的)”旨在为非限制性的，并且包括本领域普通技术人员所理解的无机取代基或有机取代基。
[0018]除非另有说明，否则术语“接触”和“组合”在本文中用于描述这样的催化剂、组合物、工艺和方法，其中材料或组分以任何顺序、以任何方式和任何时间长度接触或组合在一起。例如，材料或组分可以以某种其它方式或通过任何合适的方法或技术共混、混合、浆化、溶解、反应、处理、浸渍、复合或以其它方式接触或组合。
[0019]在本公开中，虽然催化剂、组合物、工艺和方法以“包含”各种组分或步骤的形式描
述，但除非另外说明，否则催化剂、组合物、工艺和方法也可“基本上由各种组分或步骤组成”或“由各种组分或步骤组成”。
[0020]术语“一(a/an)”、“该/所述(the)”意图包括多个替代物，例如，至少一个/种。例如，除非另有指明，否则“烷烃”、“催化剂”等的公开意图涵盖一种烷烃、催化剂等，或者多于一种烷烃、催化剂等的混合物或组合。
[0021]本专利技术公开了几种类型的范围。当公开或要求保护任何类型的范围时，意图是单独公开或要求保护此类范围可合理涵盖的每个可能的数字，包括所述范围的端点以及其中涵盖的任何子范围和子范围的组合。例如，当公开或要求保护具有一定数量碳原子的化学化合物时，其意图是单独公开或要求保护该范围可能涵盖的、符合本文的公开内容的每个可能的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将烷烃反应物转化成较高级脂肪族烃产物的工艺，所述工艺包括：使所述烷烃反应物与负载型铬(II)催化剂接触以形成所述较高级脂肪族烃产物，其中所述较高级脂肪族烃产物具有大于所述烷烃反应物分子量的分子量。2.如权利要求1所述的工艺，其中：所述烷烃反应物包含C
n
烷烃化合物；所述较高级脂肪族烃产物包含(C
n+1
)+脂肪族烃化合物；并且n是从1至36的整数。3.一种用于裂解烷烃反应物以形成较低级脂肪族烃产物的工艺，所述工艺包括：使所述烷烃反应物与负载型铬(II)催化剂接触以形成所述较低级脂肪族烃产物，其中所述较低级脂肪族烃产物具有小于所述烷烃反应物分子量的分子量。4.如权利要求3所述的工艺，其中：所述烷烃反应物包含C
n
烷烃化合物；所述较低级脂肪族烃产物包含(C
n
‑1)
‑
脂肪族烃化合物；并且n是从2至36的整数。5.一种用于将烷烃反应物转化成较低级脂肪族烃产物以及较高级脂肪族烃产物的工艺，所述工艺包括：使所述烷烃反应物与负载型铬(II)催化剂接触以形成所述较低级脂肪族烃产物和所述较高级脂肪族烃产物，其中所述较低级脂肪族烃产物具有小于所述烷烃反应物分子量的分子量，并且所述较高级脂肪族烃产物具有大于所述烷烃反应物分子量的分子量。6.如权利要求5所述的工艺，其中：所述烷烃反应物包含C
n
烷烃化合物；所述较低级脂肪族烃产物包含(C
n
‑1)
‑
脂肪族烃化合物；所述较高级脂肪族烃产物包含(C
n+1
)+脂肪族烃化合物；并且n是从2至36的整数。7.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述较低级脂肪族烃产物以及/或者所述较高级脂肪族烃产物包含饱和的或不饱和的、环状的、线性的或具支链的脂肪族烃化合物的混合物。8.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述较低级脂肪族烃产物以及/或者所述较高级脂肪族烃产物包含烷烃和烯烃的混合物。9.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述使所述烷烃反应物与所述负载型铬(II)催化剂接触形成所述较低级脂肪族烃产物以及/或者所述较高级脂肪族烃产物，以及：H2；所述烷烃反应物的异构体；芳香族化合物；或者其任何组合。10.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述烷烃反应物包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷，或其任何组合。
11.如权利要求1
‑
10中任一项所述的工艺，其中所述烷烃反应物是线性的烷烃。12.如权利要求1
‑
10中任一项所述的工艺，其中所述烷烃反应物是具支链的烷烃。13.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述负载型铬(II)催化剂含有从约0.01重量％至约50重量％的铬，以所述负载型铬(II)催化剂的重量计。14.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述负载型铬(II)催化剂含有从约0.01重量％至约50重量％的铬(II)，以所述负载型铬(II)催化剂的重量计。15.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述负载型铬(II)催化剂含有以铬的总量计：至少约50重量％的铬(II)；以及小于或等于约10重量％的铬(VI)。16.如前述权利要求中任一项所述的工艺，其中所述负载型铬(II)催化剂含有平均化合价小于或等于3的铬。17.如权利要求1
‑
16中任一项所述的工艺，其中所述负载型铬(II)催化剂包含固体氧化物。18.如权利要求1
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16中任一项所述的工艺，其中所述负载型铬(II)催化剂包含经化学处理的固体氧化物。19.如权利要求1
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16中任一项所述的工艺，其中所述负载型铬(II)催化剂包括铬(II)/二氧化硅、铬(I...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：切弗朗菲利浦化学公司，
类型：发明
国别省市：