包括高级金刚形烃的组合物和它们的分离方法技术

技术编号:4788126 阅读:183 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了离析和富集形式的从四金刚烷到十一金刚烷的高级金刚形烃。还公开了获得这些高级金刚形烃的方法。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的背景本专利技术的领域本专利技术涉及离析的(isolated)或富集的(enriched)高级金刚形烃(higher diamondoid)组分和涉及包含一种或多种高级金刚形烃组分的组合物。本专利技术还涉及从含有一种或多种高级金刚形烃组分的原料中将高级金刚形烃组分分离和离析成可回收的级分的新型方法。参考文献下列出版物和专利在本申请中作为上标数字来引用1Fort,Jr.等人,AdamantaneConsequences of theDiamondoid Structure,Chem.Rev.,277-300(1964)。2Sandia National Laboratories(2000),World’s First DiamondMicromachines Created at Sandia,Press Release,(2/22/2000)www.Sandia.gov.3Lin等人,Natural Occurrence of Tetramantane(C22H28),Pentamantane(C26H32)and Hexamantane(C30H36)in a DeepPetroleum Reservoir,Fuel,(10)1512-1521(1995)。4Chen等人,Isolation of High Purity Diamondoid Fractions andComponents,美国专利No.5,414,189,1995年5月9授权。5Alexander等人,Removal of Diamondoid Compounds fromHydrocarbonaceous Fractions,美国专利No.4,952,747,1990年8月28日授权。6Alexander等人,Purification of HydrocarbonaceousFractions,美国专利No.4,952,748,1990年8月28日授权。7Alexander等人,Removal of Diamondoid Compounds fromHvdrocarbonaceous Fractions,美国专利No.4,952,749,1990年8月28日授权。8Alexander等人,Purification of HydrocarbonaceousFractions,美国专利No.4,982,049,1991年1月1日授权。9Swanson,Method for Diamondoid Extraction Using a SolventSystem,美国专利No.5,461,184,1995年10月24日授权。10Partridge等人,Shape-Selective Process for ConcentratingDiamondoid-Containing Hydrocarbon Solvents,美国专利No.5,019,665,1991年5月28日授权。11Dahl等人,Diamondoid Hydrocarbons as Indicators ofNatural Oil Cracking,Nature,54-57(1999)。12McKervey,Synthetic Approaches to Large DiamondoidHydrocarbons,Tetrahedron,971-992(1980)。13Wu等人,High Viscosity Index Lubricant Fluid,美国专利No.5,306,851,1994年4月26日授权。14Chung等人,Recent Development in High-Energy DensityLiquid Fuels,Energy and Fuels,641-649(1999)。15Balaban等人,Systematic Classification and Nomenclature ofDiamond Hydrocarbons-1,Tetrahedron,34,3599-3609。所有上述出版物和专利以它们的全部内容被引入这里供参考,就象各个出版物或专利特定地和一个一个单独地被指定以其全部内容被引入这里供参考。金刚形烃是含有可叠加在金刚石晶格上的碳原子框架的一种具有令人惊讶的刚性结构的烃分子1(参见附图说明图1)。金刚烷,十碳分子,是金刚形烃系列的最小成员,由一个笼形金刚石晶体亚单元组成。金刚烷可从市场上买到并且广泛地用作化学中间体。它能够合成和能够从石油中回收。二金刚烷含有两个面稠合的金刚石亚单元而三金刚烷含有三个。这三种原料已经从石油合成和离析出来并受到了较多的研究。金刚烷,二金刚烷和三金刚烷分类为低级金刚形烃。四金刚烷、五金刚烷等具有与低级金刚形烃不同的特性(包括多种异构体,手性和,在四金刚烷之上,多种分子量形式)并被分类为高级金刚形烃。尽管高级金刚形烃中仅仅一种已经合成,但是有关它们的结构和假想性质的概念已经进行了阐明。尽管金刚烷,二金刚烷和三金刚烷没有显示有异构体,但是可以理解,应该有四种不同的同分异构化四金刚烷;有能够以不同方式叠加在金刚石晶格上的金刚石-笼形亚单元的四种不同的形状。这些异构体中的两种是对映异构体(彼此的镜像)。因为四种四金刚烷各自具有十个面,下一个金刚石-笼单元可稠合到每一面上,因此五金刚烷的数目多于四金刚烷的数目。可能的异构体的数目将随着金刚形烃系列的每一个高级成员而快速地增大。同样,因为金刚形烃晶体单元能够共享在一些高级金刚形烃内的不只一个面,所以,氢与碳的比率,即,缩合的程度,也显示增多的变化,导致各个相继的高级金刚形烃家族的分子量的更多样化(图1)。图2是显示了对于从四金刚烷到十一金刚烷这一范围内的高级金刚形烃所计算的不同系列的分子量的表。低级金刚形烃几乎存在于每一种石油(油和气体凝析物)以及油源-岩石提取物中。11在石油中金刚形烃的天然浓度可以相差数量级。例如,在来自加利福尼亚州中央裂谷的较低成熟度原油中的甲基二金刚烷的浓度是大约几个百万分之一份(ppm)。源自美国墨西哥湾岸区的侏罗纪Smackover岩层中的低成熟度油具有20-30ppm的甲基二金刚烷浓度。因为金刚形烃显示出比其它石油烃类大得多的稳定性,深埋的石油,它因为高温而经历了显著的裂解,可具有几千ppm的甲基二金刚烷浓度。无法了解的是,在自然系统中能够形成怎样高级的金刚形烃,但是它包括了需要数百万年的演化进程。高级金刚形烃,包括四金刚烷、五金刚烷等,受到人们较少的注意。事实上,在概括在美国专利申请序列号60/262,842(2001年1月19日提出申请)中的专利技术人Dahl和Carlson的工作之前,这些化合物假想有仅仅一种已合成的此类化合物和尝试性地验证了几种其它异构体(然而没有分离出来)。更具体地说,McKervey等人报导了通过使用艰巨的、多步骤过程以较低产率合成了反式四金刚烷。12高级金刚形烃不能通过用于低级金刚形烃的碳阳离子异构化方法来合成。Lin等人仅仅从质谱分析证实了四金刚烷,五金刚烷和六金刚烷在深油层中的存在,但没有做任何尝试去离析出这些物质。3四金刚烷和五金刚烷在含金刚形烃的原料的蒸馏之后所回收的罐储存物质中的可能存在已本文档来自技高网...

【技术保护点】
富集的所选择的高级金刚形烃组分,既不包括富集的未被取代的反-四金刚烷在内,也不包括富集的环六金刚烷。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:JE达尔RM卡尔森
申请(专利权)人:切夫里昂美国公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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