公开了用于制备烷基化物的方法，包括：将包括至少一种具有2-6个碳原子的包含1-丁烯和1,3-丁二烯的烯烃的第一烃物流与加氢异构化催化剂在氢气存在下在同时有利于1,3-丁二烯选择性加氢为丁烯且1-丁烯异构化为2-丁烯的条件下接触；和将所得到的物流和包括具有3-6个碳原子的至少一种异链烷烃的第二烃物流与酸性离子液体催化剂在烷基化条件下接触以生成烷基化物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用包括离子液体的催化剂用烯烃对轻质异链烷烃进行烷基化的方法
技术介绍
通常，将轻质链烷烃和轻质烯烃转化为更有价值的馏分对炼油工业是非常有利的。这已经通过用烯烃对链烷烃进行烷基化或对烯烃进行聚合实现了。该领域中最广泛使用的方法之一是使用硫酸和氢氟酸用C3-C5烯烃对异丁烷进行烷基化以制备具有高辛烷值的汽油馏分。该工艺从二十世纪四十年代就已经被炼油工业开始使用了。该工艺受到对高品质且清洁燃烧的高辛烷值汽油的渐增需求的驱动。烷基化物汽油是有效燃烧的汽油，其占总汽油量的约14%。烷基化物汽油通常是通过用低级烯烃(主要是丁烯)对异丁烷进行烷基化而制备的。目前，烷基化物是通过使用HF和H2SO4作为催化剂制备的。尽管这些催化剂已经成功用于经济地制备最好品质的烷基化物，但是对更安全且更环境友好的催化剂体系的需求已经成为相关工业的焦点。对用于代替目前对环境不友好的催化剂的替代催化剂的需求已经成为学术和工业机构中多个研究团体的研究主题。不幸的是，迄今为止，尚未有对目前工艺的可行替代方式在商业炼厂投入实施。离子液体是全部由离子组成的液体。所谓的“低温”离子液体通常是熔点在100°C以下(通常甚至低于室温)的有机盐。离子液体例如可以适于在烷基化和聚合反应以及二聚、低聚、乙酰化、复分解和共聚反应中用作催化剂和溶剂。—类离子液体是熔盐组合物，其在低温下熔化，且可用作催化剂、溶剂和电解液。这种组合物是多种组分的混合物，其在低于各组分各自熔点的温度下是液体。离子液体能够定义为其组成全部由作为阳离子和阴离子的组合的离子构成的液体。最常见的离子液体是由有机基阳离子和无机或有机基阴离子制成的那些。最常见的有机阳离子是铵阳离子，但鱗和锍阳离子也是常用的。吡啶鎗和咪唑鎗的离子液体可能是最常用的阳离子。阴离子包括但不局限于BF4_、PF6_、卤铝酸根(例如八12(17_和Al2Br7_)、[(CF3SO2)2N)]'烷基硫酸根(RS03_)、羧酸根(RC02_)和很多其他的。在催化方面最受关注的用于酸催化剂的离子液体是衍生自铵卤化物和路易斯酸(例如A1C13、TiCl4, SnCl4, FeCl3等)的那些。氯铝酸盐离子液体也许是用于酸催化的反应的最常用的离子液体催化剂体系。此类低温离子液体或熔盐的实例是氯铝酸盐。能够将烷基咪唑鎗或吡啶鎗氯化物与三氯化铝(AlCl3)混合以形成氯铝酸盐熔盐。在美国专利号4，122, 245中讨论了将I-烷基吡啶氯化物和三氯化铝的熔盐用作电解液。讨论了三氯化铝和烷基咪唑鎗卤化物的熔盐用作电解液的其他专利是美国专利号4，463，071和4，463，072。美国专利号5，104，840描述了包括至少一种二卤化烷基铝和至少一种季铵卤化物和/或至少一种季铵鱗卤化物的离子液体及其在催化反应中作为溶剂的用途。美国专利号6，096，680描述了可在Friedel-Crafts反应中用作可重复使用的铝催化剂的液体包合物组合物。在一种实施方案中，该液体包合物组合物是由包括以下的组分形成的(i)至少一种三卤化铝；(ii)选自以下的至少一种盐碱金属卤化物、碱土金属卤化物、碱金属类卤化物、季铵盐、季鱗盐或叔锍盐或前述任意两种或多种的混合物；和(iii)至少一种芳香烃化合物。能够使用酸性离子液体催化剂用轻质烯烃(C2=-C5=)(以及以其他烷基化方法)对轻质异链烷烃(ic3-ic6)进行烷基化以制备高辛烷值且清洁燃烧烷基化物汽油。使用2-丁烯和异丁烯作为烷基化烯烃原料往往制成比I-丁烯原料品质更高得多的烷基化物。这是由于用异丁烯和2-丁烯进行的烷基化反应的化学性质，其往往生成非常适宜的清洁燃烧烷基化物三甲基戊烷。然而，用I-丁烯进行烷基 化往往生成较不适宜的烷基化物二甲基己烷。类似地，与用2-戊烯对异丁烷进行烷基化相比，用I-戊烯对异丁烷进行烷基化往往生成不适宜的烷基化物。而且，炼厂烯烃原料还包含1，3- 丁二烯(二烯烃)，其含量至多2wt%。该二烯烃比C4=烯烃的反应性更高得多，且有助于低聚以在烷基化方法中生成混合聚合物，这会使该离子液体催化剂失活，导致更差的烷基化物的生成。因此，该离子液体催化的烷基化反应的原料中存在的二烯烃会使烷基化效率降低并产生大量不适宜的聚合物副产物。专利技术概述本专利技术涉及用于生产烷基化物的方法，包括将包括至少一种具有2-6个碳原子的包含I-丁烯和1，3-丁二烯的烯烃的第一烃物流与异构化催化剂在氢气存在下在有利于I- 丁烯异构化为2- 丁烯且同时1，3- 丁二烯选择性加氢为丁烯的条件下接触；和将经异构化的物流和包括具有3-6个碳原子的至少一种异链烷烃的第二烃物流与酸性离子液体催化剂在烷基化条件下接触以生成烷基化物物流。专利技术详述本专利技术涉及烷基化方法，包括将包括至少一种具有2-6个碳原子的烯烃和至少一种具有3-6个碳原子的异链烷烃的烃混合物与酸性离子液体催化剂在烷基化条件下接触。在一种实施方案中，所述至少一种烯烃物流含有1，3-丁二烯和I-丁烯。在一种实施方案中，1，3- 丁二烯的至少一部分被加氢生成丁烯，同时I- 丁烯的至少一部分在氢气存在下异构化为2-丁烯，然后进行烷基化。对于包含C5烯烃的烯烃原料，该异构化方法将I-戊烯转化为2-戊烯。原料的一种组分是具有3-6个碳原子的至少一种异链烷烃。该组分例如可以是包含异链烷烃的任何炼厂烃物流。原料的另一种组分是具有2-6个碳原子的至少一种烯烃。该组分例如可以是包含烯烃的任何炼厂烃物流。在一种实施方案中，该原料是C4烯烃物流。可用作该烷基化原料的包含丁烯的炼厂物流通常包含该物流中烯烃总体积的至多25%的I- 丁烯。炼厂物流还包含至多2%的1，3- 丁二烯。该1，3- 丁二烯比C4=烯烃反应性高得多且有助于低聚以在该烷基化方法中生成混合聚合物。混合聚合物使该离子液体催化剂失活，导致具有差品质的烷基化物的生成。因此，该离子液体催化的烷基化反应的原料中存在1，3-丁二烯会使烷基化效率降低并产生大量不适宜的聚合物副产物。依照本专利技术的方法并不限于任何特定的原料，且通常可应用于任意来源和任意组合的C2-C6烯烃对C3-C6异链烷烃的烷基化。在一种实施方案中，将包含I- 丁烯和1，3- 丁二烯的烯烃原料的至少一部分在氢气存在下与催化剂接触以将I- 丁烯异构化为2- 丁烯并对丁二烯加氢。在一种实施方案中，通过将包含I-丁烯和1，3-丁二烯的炼厂烯烃原料通过氧化铝负载Pd催化剂能够同时实现1，3- 丁二烯加氢为丁烯和I- 丁烯异构化为2- 丁烯。如上所述，I- 丁烯到2- 丁烯和I-戊烯到2-戊烯的异构化可以得到对于离子液体催化的与异丁烷和其他异链烷烃的异构化反应来说更好的原料，以制备高品质的、清洁燃烧的且高辛烷值的烷基化物汽油。丁二烯的去除延缓了该离子液体催化剂的失活。在用2-丁烯和异丁烯在离子液体中对异丁烷的烷基化中，例如，生成的烷基化物具有通常高达90多的辛烷值。然而，用I-丁烯在离子液体中对异丁烷的烷基化得到约为70的较低辛烷值的烷基化物。用于烯烃的加氢异构化和二烯烃的选择性加氢的方法和催化剂是本领域中公知的。美国专利号4，132，745公开了用于异构化1_ 丁烯以得到2_ 丁烯同时对反应物中存在的少量丁二烯加氢的方法。使用了硫化的钯催化剂。包含高度分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.19 US 12/581,2691.用于制备烷基化物的方法，包括将包括至少一种具有2-6个碳原子的烯烃的第一烃物流与加氢异构化催化剂在氢气存在下在同时有利于1，3- 丁二烯选择性加氢为丁烯且I-丁烯异构化为2- 丁烯的条件下接触，其中所述烯烃包含I- 丁烯和1，3- 丁二烯；和将所得到的物流和包括具有3-6个碳原子的至少一种异链烷烃的第二烃物流与酸性离子液体催化剂在烷基化条件下接触以生成烷基化物。2.权利要求I的方法，其中该酸性离子液体是氯铝酸盐离子液体。3.权利要求2的方法，其中该酸性离子液体选自由以下构成的组1_丁基-4-甲基-批啶鎗氯铝酸盐(BMP)U- 丁基-吡啶鎗氯铝酸盐(BP)、1- 丁基-3-甲基咪唑鎗氯铝酸盐(BMIM)和I-H-吡啶鎗氯铝酸盐(HP)。4.权利要求I的方法，其中该异链烷烃选自由以下构成的组异丁烷、异戊烷及其混合物。5.权利要求I的方法，其中该第一烃物流包含至多2%的1，3-丁二烯。6.权利要求I的方法，其中该烷基化条件...
【专利技术属性】
技术研发人员：BZ·詹，H·S·拉驰恩，HK·C·蒂姆肯，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：
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