处理含砜混合物的方法技术

介绍了作为由含砜催化剂催化的烷基化反应副产物的一种新的酸溶油组合物。还介绍了一种使含有砜组分的烷基化催化剂再生的新方法。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在烃类转化过程中使用的催化剂混合物的再生。更具体地说，本专利技术涉及一种催化剂混合物的再生，该催化剂混合物含有一种砜类化合物和一种卤化氢化合物，在用异链烷烃进行烯烃烷基化中使用。近来发现，由砜类化合物和卤化氢化合物构成的混合物可以在用异链烷烃将烯烃烷基化以制得烷基化反应产物(或烷基化物)的过程中作为有效的催化剂使用。这一发现已在几项专利申请中公开或/和要求承认，例如Abbott和Randolph1992年5月1日提交的美国专利申请07/877，336以及Abbott等1992年5月1日提交的美国专利申请07/877，338。烷基化反应产物中一般含有带7个或更多碳原子的烃，因为它作为发动机燃料的辛烷值高，所以是极理想的汽油掺混组分。虽然一种使用含砜组分和卤化氢组分的催化剂组合物的方法能制得质量很高的烷基化产物，但是采用这种方法制造烷基化物的一种副作用是形成某些聚合的反应副产物，例如称作酸溶油或ASO的副产物。这些聚合的反应副产物被称作酸溶油，因为它们能溶在烷基化过程中使用的催化剂里;因此当把由于烃类混合物与烷基化催化剂接触而生成的烷基化产物与烷基化催化剂分离时，它们保留在催化剂相中。在一种烷基化方法中，将催化剂相从烷基化反应产物中连续地分离出去，以便在工艺反应区中重新使用，此时ASO积累在催化剂中。随着时间的延长，如果不予去除，ASO浓度将达到不可接受的程度。在含砜组分和卤化氢组分的烷基化催化剂中ASO浓度低据信对烷基化过程或其产物均有好处。但是，烷基催化剂中ASO浓度较高对于催化剂活性和最终的烷基化最终产物有不利影响。烷基化催化剂中ASO浓度超过某个可接受的限度时，会降低烷基化最终产物的辛烷值，逐渐增加ASO浓度会使辛烷值逐渐减小。与上述的使用含砜组分和卤化氢组分的新型催化剂不同，在使用氟化氢(HF)作为催化剂的常规的烷基化方法中，有一些已知的方法用来从连续的烷基化方法使用的HF催化剂里除掉ASO。具体地说，对在烷基化过程中使用的足够的一部分HF催化剂进行处理或再生，以便按与ASO在烷基化催化剂中积累相近的速度除掉一定数量的ASO。这是利用使一部分HF催化剂通过汽提容器来完成的，汽相烃(例如异丁烷)与HF一起作为塔顶汽流的一部分通出汽提容器，ASO则作为塔底物流由汽提容器流出用于进一步加工，从而除掉了ASO中的HF。虽然常规的烷基化催化剂再生技术在使常规的HF催化剂再生方面效果良好，但是不能用来使含有砜类组分的烷基化催化剂混合物再生。这是因为ASO的沸点范围与某些砜(例如四氢噻吩砜)的沸点重叠。因此，象分离HF与ASO时使用的这种简单的蒸馏方法不能用来使含砜的烷基化催化剂有效地再生。另外，必须从砜中分离掉ASO，以便回收砜在烷基化过程中重新作为催化剂使用。因此，本专利技术的目标之一是提供一种再生烷基化催化剂的方法。本专利技术的另一目的是提供一种从含砜组分的烷基化催化剂中除掉ASO的方法。本专利技术的又一目的是提供一种作为烷基化反应副产物制得的新的酸溶油组合物，该反应使用含砜组分的催化剂。因此，本专利技术的方法涉及用链烷烃将烯烃烷基化，反应中使用含砜类组分的催化剂混合物。将含有砜和ASO的含砜混合物与适合除掉含砜混合物中至少一部分ASO组分的吸附剂材料相接触。本专利技术的组合物是作为烷基化反应副产物制得的酸溶油，该反应包括使含烯烃和异链烷烃的混合物与一种催化剂混合物相接触的步骤，催化剂混合物中含有砜组分和卤化氢组分。在附图中附图说明图1是本专利技术一项实施方案的工艺示意图;图2表示了活性碳从含砜混合物中吸附ASO的能力随混合物中HF重量百分数的变化，是ASO在活性碳上的吸附与HF浓度的关系图。根据本专利技术的上述详细说明和所附的权利要求，本专利技术的其它目的和优点将是显而易见的。本专利技术的新的酸溶油组合物是作为烷基化过程的反应副产物制得的，该过程包括使含烯烃和异链烷烃的烃类混合物与一种烷基化催化剂相接触，该催化剂中含有、包括或基本上包括卤化氢组分和砜组分。正如在权利要求和本专利技术的说明书中所提到的，“酸溶油”或“ASO”是指那些混合聚合物，它们是利用酸催化的烃类反应制得的高度烯烃化油。在JournalofChemicalandEngineeringData中题为“混合聚合物的分子结构”一文(MironandLee，第8卷第1期，150-160页)中有对某些类型混合聚合物的广泛说明和描述。该文在本文中引用作为参考。ASO的物理性质取决于具体加工的烃原料，过程中使用的催化剂，进料中的污染物，例如硫化氢、丁二烯、氧化剂和其它化合物，以及烷基化过程的反应条件。因此，如同在本文中所使用的，ASO是在单烯烃与异链烷的催化反应中作为副产物制得的那些混合聚合物，反应中使用一种含有、包括或主要包括砜组分和卤化氢组分的催化剂混合物。用于此催化剂反应中的优选的单烯烃是有3到5个碳原子的单烯烃，优选的异链烷烃是有4到6个碳原子的异链烷烃。优选的砜组分是四氢噻吩砜，优选的卤化氢组分是氟化氢。由用含砜的烷基化催化剂催化的烃反应得到的ASO副产物，可以进一步一般地表征为以60°F的水作为参比，其比重在约0.8至约1.0的范围内，平均分子量在约250至约350之间，溴值在约40至约350之间。催化剂组合物或催化剂混合物的卤化氢组分可以选自氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)等化合物以及它们中的两个或多个的混合物。但是，优选的卤化氢组分是氟化氢，它可以以无水形式在催化剂组合物中使用;不过一般来说，所用的氟化氢组分可以含少量的水。在一种含有氟化氢和四氢噻吩砜的催化剂组合物中，水含量不能超过含水氟化氢组分总重量的约30%。氟化氢组分中的水量以少于约10%重量为宜。最好是，氟化氢组分中的水量少于7%重量。每当提到本专利技术催化剂组合物的卤化氢组分，或者更具体地说，提到氟化氢组分时，应该明白这些名词意味着卤化氢组分是无水的混合物或者不是无水的混合物。这里提到的卤化氢组分中的水的重量百分数是指水的重量与水和卤化氢总重量之比乘以因子100以便将重量比换算成百分数。适合用于本专利技术的砜是通式如下的砜其中R和R′是一价的烷基或芳基取代基，各自含有从1到8个碳原子。这些取代基的实例包括二甲砜、二正丙砜、二苯砜、乙基甲砜和其中的SO2基团与烃环相连的脂环族砜。在这种情形下，R和R′一起形成一个支化的或不支化的二价烃基，最好是含3到12个碳原子。在后一种砜中，特别适用的是环丁砜或四氢噻吩砜、3-甲基四氢噻吩砜和2，4-二甲基四氢噻吩砜，因为它们具有在本文涉及的工艺操作条件下是液体的优点。这些砜也可以有取代基，特别是一个或多个卤原子，例如氯代甲基乙基砜。这些砜可以方便地以混合物的形式使用。在产生ASO反应副产物的烷基化过程中使用的烷基化催化剂，可以含有、包括或者基本上包括一种本文所述的卤化氢组分和砜组分。最好是，ASO副产物是在这样一种烷基化过程中生成的，在该过程中烃类混合物与烷基化催化剂相接触，催化剂中含有四氢噻吩砜作为它的砜组分，以氟化氢作为卤化氢组分。在烷基化催化剂含有四氢噻吩砜和氟化氢的情形，烷基化催化剂中氟化氢与四氢噻吩砜的重量比在约1∶1至约40∶1的范围内可以得到良好的烷基化结果。氟化氢与四氢噻吩砜的优选的重量比可以从约2.3∶1到约19∶1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
作为烷基化过程反应副产物得到的一种酸溶油组合物，该烷基化过程包括使含烯烃和异链烷的烃混合物与一种含四氢噻吩砜组分和卤化氢组分的催化剂混合物相接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RG阿博特，AD伊斯特曼，
申请(专利权)人：菲利浦石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]