高级金刚形烃的提纯方法和包括此类金刚形烃的组合物技术

公开的是从含烃原料中回收和提纯高级金刚形烃的方法。具体地说，所公开的是获得富集了四金刚烷组分和其它高级金刚形烃组分的金刚形烃组合物的多步骤回收方法。还公开的是一种组合物，它包括至少约１０ｗｔ％的非电离的四金刚烷组分和其它高级金刚形烃组分和至少约０．５ｗｔ％的非电离的五金刚烷组分和其它高级金刚形烃组分，基于所存在的金刚形烃组分的总重量。（*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涉及高级金刚形烃(higher diamondoid)组分从含烃原料中的回收和至少部分提纯的新方法。具体地说，本专利技术涉及获得富集(enriched)了一种或多种高级金刚形烃组分的组合物的回收方法。本专利技术还涉及包括富集水平的一种或多种高级金刚形烃的组合物。下列出版物和专利在本申请中作为上标数字来引用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 the DiamondoidStructure，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 Hydrocarbonaceous Fractions，美国专利No.4,952,748，1990年8月28日授权。7Alexander等人，Removal of Diamondoid Compounds fromHydrocarbonaceous Fractions，美国专利No.4,952,749，1990年8月28日授权。8Alexander等人，Purification of Hydrocarbonaceous Fractions，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 of NaturalOil 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。金刚形烃是属于金刚石晶格的可叠加片段的一种具有令人惊讶的刚性结构的笼形烃分子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，由一个金刚石晶体亚单元组成。二金刚烷含有两个正面稠合的金刚石亚单元，三金刚烷含有三个，四金刚烷含有四个，如此等等。尽管仅仅有金刚烷，二金刚烷和三金刚烷的一种异构体形式，但是有四种不同的异构化四金刚烷；有能够叠加在金刚石晶格上的四个金刚石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)。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。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30是描述一定范围的高级金刚形烃的表。该母体金刚形烃可以在各种位置上被烷基取代，而且无数的甲基，乙基，二甲基，三甲基，丙基，等等替代的该物质是可能的和自然与母体金刚形烃一起存在于石油原料中。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。会存在一些气体凝析物和其它原料的高的金刚形烃浓度，因为金刚形烃相对于其它石油组分的高的热稳定性。这些金刚形烃可以是长时间地质作用和温度条件所引起的石油降解的残余物，其中其它烃类会热裂解或还原为气体和焦性沥青。因为其自然浓缩机理，在一些气体凝析物中，金刚形烃可以变成优势种类。另外，因为它们是极其稳定的分子，金刚形烃经受得住并在加工例如裂解、氢化裂解等之后在某些炼油厂料流中浓缩。现有技术将金刚烷，二金刚烷，三金刚烷和它们的取代类似物称作“低级金刚形烃”。四金刚烷和更高级金刚形烃和取代的类似物被称作“高级金刚形烃”。该命名法用于本文中。低级金刚形烃组分没有显示异构体或手性和容易合成，将它们与“高级金刚形烃”区分。在这些性能当中，金刚形烃迄今具有那些具备它们的分子式的所有可能烃类的最热力学稳定的结构，归因于以下事实金刚形烃具有与金刚石一样的内部“晶格”结构。已经确定的是，金刚石类显示极高的拉伸强度，极低的化学反应性，大于三氧化铝(Al2O3)的电阻率和优良的热导率。另外，四金刚烷和其它高级金刚形烃具有在纳米范围内的尺寸和，鉴于以上指出的性能，专利技术人设想此类化合物可用于微电子和分子电子和纳米技术应用中。尤其，由这些高级金刚形烃分子所显示出的刚性，强度，稳定性，热导率，结构形式的多样性和多重连接位点使得有可能以纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
回收富含四金刚烷组分和其它高级金刚形烃组分的组合物的方法，该方法包括：　　　　ａ．选择原料，它包括可回收量的四金刚烷组分和其它高级金刚形烃组分；　　　　ｂ．在一定条件下从原料中除去足够量的组分，这些组分具有比最低沸点四金刚烷组分低的沸点，其中可回收量的四金刚烷组分和其它高级金刚形烃组分保留在处理原料中；和　　　　ｃ．热处理在以上ｂ）中回收的原料来使其中至少足够量的非金刚形烃组分发生热解，从而能够从热解处理的原料中回收四金刚烷组分和其它高级金刚形烃组分，其中在一定条件下进行热解以提供处理原料，后者保留了可回收量的四金刚烷组分和其它高级金刚形烃组分。

【技术特征摘要】
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【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]