【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及异链烷烃-烯烃烷基化方法。更特定地，本公开涉及一种通过在酸性离子液体催化剂存在下使异丁烷与生物乙烯反应来生产高辛烷生物基烷基化物的方法。
技术介绍
1、由于其清洁燃料特性(例如高辛烷值、低蒸气压和低硫含量)，烷基化物被认为是汽油池中最理想的组分之一。随着对更清洁燃烧燃料的需求增加，炼油厂比以往任何时候都更加依赖烷基化物来满足严格的汽油规格。随着减少机动车尾气排放的压力越来越大，烷基化物在未来几十年内将保持稳定的需求。
2、大多数烷基化物是在炼油厂通过一种称为异链烷烃烷基化的方法生产的。在商业上，异链烷烃烷基化是一种酸催化反应，其将流化催化裂化(fcc)装置产生的c3-c5轻质烯烃与异丁烷结合，生成相对高辛烷的支链链烷烃燃料，包括异庚烷和异辛烷。炼油厂采用的主要烷基化技术需要液体酸性催化剂，例如硫酸(h2so4)或氢氟酸(hf)。
3、乙烯是fcc装置生产的另一种主要组分。然而，由于反应动力学相对较慢，使用传统的液体酸烷基化催化剂(例如h2so4、hf)和方法无法直接对乙烯进行烷基化。由乙烯生产烷基化物的努力依赖于在二聚化方法装置中将乙烯二聚化为丁烯，然后在烷基化方法装置中与异丁烷进行烷基化。该方法需要对二聚化装置进行大量额外的资本投资。此外，每桶乙烯的烷基化物产率很低。
4、为了鼓励美国生物燃料的生产和消费，监管机构已经采取措施，强制和鼓励从可再生来源生产燃料。例如，可再生燃料标准(rfs)计划要求可再生燃料每年以增加的量混合到运输燃料中，到2022年将增加到360亿加仑。美国用于满
5、因此，需要一种改进的轻质烯烃烷基化方法，特别是来自可再生来源的轻质烯烃。
技术实现思路
1、在一方面，提供了一种制备烷基化物的方法，该方法包括：(a)使生物乙醇进料脱水以形成不纯的生物乙烯混合物；(b)从不纯的生物乙烯混合物中回收生物乙烯流；以及(c)将异丁烷进料流和生物乙烯流传送至烷基化反应器，其中烷基化反应器包含离子液体，该离子液体包含有机阳离子和卤代金属阴离子，用于使异丁烷和生物乙烯反应以生成研究法辛烷值(ron)为93或更高的烷基化物；其中烷基化反应器在包括温度为30℃至100℃、压力为300psig至700psig(2068kpa至4826kpa)，总链烷烃与烯烃的摩尔比为2至20，以及停留时间为5分钟至1小时的反应条件下操作。
2、在另一方面，提供了一种研究法辛烷值(ron)为93或更高的烷基化物，其包含：(i)至少70重量％的c6链烷烃，其中c6链烷烃包括二甲基丁烷(dmb)和甲基戊烷(mp)的异构体，并且dmb与mp的摩尔比为至少7:1；(ii)30重量％或更少的c8链烷烃；和(iii)少于20重量％的c9+链烷烃；其中根据astm d6866-21，烷基化物具有在1％至100％范围内的生物基碳含量。
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1.一种制备烷基化物的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中所述生物乙醇进料是从生物乙醇生产厂获得的共沸乙醇-水混合物。
3.如权利要求1所述的方法，其中脱水包括在脱水条件下使所述生物乙醇进料与酸催化剂接触以形成乙烯和水。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述酸性催化剂选自由金属氧化物催化剂、分子筛催化剂和杂多酸催化剂组成的组。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述脱水条件包括温度范围为150℃至500℃，压力范围为100至2000kPa，以及重时空速范围为0.5至10h-1。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述离子液体的有机阳离子包括铵阳离子、吡咯烷鎓阳离子、吡啶鎓阳离子、咪唑鎓阳离子、鏻阳离子或其组合。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述卤金属酸根阴离子包含选自Al、Ga、In、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn或其组合的金属和选自F、Cl、Br、I或其组合的卤离子。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述卤金属酸根阴离子是卤铝酸根阴离子。
9.如权利要求1所述的
10.如权利要求1所述的方法，其中所述方法具有至少约70％的C6选择率，并且所述烷基化物中二甲基丁烷与甲基戊烷的摩尔比为至少10。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述烷基化反应器还包含助催化剂。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述助催化剂包括选自由HCl、HBr、HI及其混合物的布朗斯台德酸，或布朗斯台德酸前体。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述生物乙烯的转化率为至少95％。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述烷基化物的RON为94或更高、或95或更高、或96或更高、或97或更高、或98或更高、或99或更高、或100或更高。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述烷基化反应器中的温度在35℃至70℃的范围内。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述烷基化反应器中的压力在350psig至500psig(2413kPa至3447kPa)的范围内。
17.如权利要求1所述的烷基化方法，其还包括：
18.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括：
19.一种研究法辛烷值(RON)为93或更高的烷基化物，其包含：
20.如权利要求19所述的烷基化物，其RON为至少94或更高、或95或更高、或96或更高、或97或更高、或98或更高、或99或更高、或100或更高。
21.如权利要求19所述的烷基化物，其包含至少80重量％的C6链烷烃。
22.如权利要求19所述的烷基化物，其包含5重量％至15重量％的C8链烷烃。
23.如权利要求19所述的烷基化物，其包含少于10重量％的C9+链烷烃。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种制备烷基化物的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中所述生物乙醇进料是从生物乙醇生产厂获得的共沸乙醇-水混合物。
3.如权利要求1所述的方法，其中脱水包括在脱水条件下使所述生物乙醇进料与酸催化剂接触以形成乙烯和水。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述酸性催化剂选自由金属氧化物催化剂、分子筛催化剂和杂多酸催化剂组成的组。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述脱水条件包括温度范围为150℃至500℃，压力范围为100至2000kpa，以及重时空速范围为0.5至10h-1。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述离子液体的有机阳离子包括铵阳离子、吡咯烷鎓阳离子、吡啶鎓阳离子、咪唑鎓阳离子、鏻阳离子或其组合。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述卤金属酸根阴离子包含选自al、ga、in、mn、fe、co、ni、cu、zn或其组合的金属和选自f、cl、br、i或其组合的卤离子。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述卤金属酸根阴离子是卤铝酸根阴离子。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述离子液体以所述烷基化反应器中材料总体积的1体积％至70体积％的量存在。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述方法具有至少约70％的c6选择率，并且所述烷基化物中二甲基丁烷与甲基戊烷的摩尔比为至少10。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述烷基化...
【专利技术属性】
技术研发人员：BK·张，HK·C·蒂姆肯，M·K·杨，陈聪岩，S·J·米勒，
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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