通过混合用过的催化剂、金属和布朗斯台德酸以加氢混合聚合物来对已经被所述混合聚合物失活的所述用过的酸性离子液体催化剂进行再生。也公开了已经被混合聚合物失活的用过的酸性离子液体催化剂的再生，包括：在反应区、在加氢条件下混合所述用过的离子液体催化剂、金属和ＨＣｌ以加氢一部分所述混合聚合物；从所述反应区移出反应产物；将所移出的反应产物与能溶解所述加氢了的混合聚合物的烃溶剂混合；使所述混合物分成含有所述加氢了的混合聚合物的较轻相和含有再生的离子液体催化剂的较重相；和回收至少一部分所述较重相。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及催化剂的再生方法，并且更具体地涉及离子液体催化 剂的再生。
技术介绍
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低于ioox:、甚至常常低于室温的有机盐。离子液体可适用 于，例如，在烷基化反应和聚合反应以及在二聚、低聚、乙酰化、复 分解和共聚反应中用作催化剂和用作溶剂。一类离子液体是熔融盐组合物，它们在低温下被熔融，并用作催 化剂、溶剂和电解质。这种组合物是组分的混合物，该混合物在低于 各组分的各自熔点的温度下为液体。离子液体可以定义为这样的液体，该液体的组成完全由作为阳离 子和阴离子的结合的离子组成。最常见的离子液体是由有机基的阳离 子和无机或有机阴离子制备的那些。最常见的有机阳离子是铵阳离子， 但也经常使用磷错阳离子和锍阳离子。吡啶铕和咪唑错的离子液体也许是最常用的阳离子。阴离子包括，但不限于，BF4—、 PFr、卤铝酸盐 例如ALCir和Al2Br7—、 [(CF3S02)2N〗—、烷基硫酸根(RS03—)、羧酸根(Rcor)和许多其它阴离子。催化上最让人感兴趣的离子液体是衍生自卣化铵和路易斯酸(例如A1C13、 TiCl4、 SnCl4、 FeCh…等)的那些。 氯铝酸盐离子液体也许是最常用的离子液体催化剂体系。这类低温离子液体或熔融盐的实例是氯铝酸盐。例如，烷基咪唑 错或吡啶银盐可以与三氯化铝(A1C1》混合生成熔融的氯铝酸盐。美国 专利4， 122, 245讨论了 l-烷基吡啶^^、氯化物和三氯化铝的熔融盐作为 电解质的用途。讨论了以来自三氯化铝和烷基咪唑错卣化物的熔融盐 作为电解质的用途的其他专利是美国专利4, 463， 071和4, 463， 072。美国专利5,104,840描述了包含至少一种二卣化烷基铝和至少一 种季铵卣化物和/或至少一种季铵磷错卣化物的离子液体和它们作为 溶剂在催化反应中的用途。美国专利6， 096， 680描述了液体包合物组合物，其在 Friedel-Craft反应中用作可重复使用的铝催化剂。在一个实施方案 中，该液体包合物组合物由这些组分生成，所述组分包括()至少一 种三卣化铝，()至少一种盐，所述盐选自碱金属卣化物、碱土金属卣 化物、碱金属拟卤化物、季铵盐、季磷银盐、或三元锍盐、或上述中 任意两种或更多种的混合物，和()至少一种芳烃化合物。含铝催化剂是用于Friedel-Craft反应中的最普遍的路易斯酸催 化剂之一。Friedel-Craft反应是属于包括烷基化反应在内的更宽范 畴的亲电置换反应的反应。离子液体及其制备方法的其他实例也可以在美国专利 5， 731， 101; 6， 797， 853和在美国专利申请出版物2004/0077914和 2004/0133056中找到。K. R. Seddon等人在Chem. Commun. ， 1999， 1043-1044中报道了 在正电的金属和HC1的存在下在氯铝酸盐离子液体中的加氢。使用的结果是离子液体催化剂失活了，即丧失活性，且可能最终 需要更换。然而，离子液体催化剂是昂贵的，且其更换由于有时需要 停下工业过程而显著增加了操作费用。迄今为止，阻碍氯铝酸盐离子 液体催化剂的商业应用的未解决的问题之一~""直是不能再生和回收它 们。本专利技术提供了酸性氯铝酸盐离子液体催化剂的再生方法，该方法 克服了这一障碍并为这些环境友好的催化剂的实际商业应用铺平了道 路。专利技术概述本专利技术特别提供了用过的酸性离子液体催化剂的再生方法，该方 法包括在加氢条件下将所述用过的催化剂、金属和作为氢源的布朗斯 台德酸在反应区内混合足以增加所述离子液体催化剂活性的时间。在一个实施方案中，本专利技术提供了已经被混合聚合物失活的用过的酸性离子液体催化剂的再生方法，所述方法包括以下步为在加氢 条件下，将所述用过的离子液体催化剂、金属和HC1在反应区内混合 足以加氢至少 一 部分所述混合聚合物的时间；从所述反应区移出反应 产物；将所移出的反应产物与能溶解所述加氢了的混合聚合物的烃溶 剂混合；使所述混合物分成两相含有所述加氢了的混合聚合物的较 轻相和含有再生的离子液体催化剂的较重相；和回收至少一部分所述 较重相。本专利技术涉及废的或失活的基于酸性离子液体的催化剂(即损失其 全部或部分催化活性的那些催化剂)的再生方法。参照某些具体的离子液体催化剂和由其所催化的工艺对本方法进行描述和举例说明，但 这样的描述并不打算限制本专利技术的范围。基于本文所包括的教导、描 述和实施例，本领域技术人员可将所描述的方法应用到其它的催化剂 和工艺中。本文使用的具体实例涉及使用离子液体体系的烷基化方法，其中 所述离子液体体系是与氯化铝混合的胺基的阳离子物种。在这类体系 中，为获得适于烷基化化学反应的适宜酸度，通常通过混合l摩尔份 数的合适的氯化铵与两摩尔份数的氯化铝将所述离子液体催化剂制备 至完全酸强度。为所述烷基化方法而示例的催化剂是1-烷基-吡啶锵 氯铝酸盐，例如1-丁基-吡啶错七氯铝酸盐。通常，强酸性离子液体对于烷基化反应，例如异链烷烃烷基化反 应，是必需的。在这种情况下，氯化铝，它是与低浓度布朗斯台德酸 混合的强路易斯酸，是所述离子液体催化剂方案中优选的催化剂组分。附图简述附图是根据本专利技术的方法的实施方案的工艺图。专利技术详述<formula>formula see original document page 6</formula>1-丁基-吡啶-七氯铝酸盐 尽管不受该或其它操作理论的束縳，本专利技术部分地基于我们的发 现，即主要的催化剂失活机理之一是生成称作混合聚合物的副产物。术语混合聚合物首先由Pines和Ipatieff用来把这些聚合的分子与普 通的聚合物区分开。与一般的聚合物不同，混合聚合物是通过并发的 酸催化的反应(其中包括聚合反应、烷基化反应、环化反应和氢负离 子转移反应)生成的多不饱和的环、多环和无环分子。混合聚合物由 不饱和的复杂的分子网组成，所述分子网可在其骨架中包括一个4-、 5-、6-和7-元环或4-、5-、6-和7-元环的组合。Miron等人(Journal of chemical and Engineering Data, 1963)和Pines (Chem. Tech, 1982 )报道了可能的聚合物种的一些实例。这些分子在含有环状和无 环骨架组合的复杂结构中含有双键和共轭双键。所述混合聚合物通过削弱所述催化剂的酸强度(这可能是通过电 子供体/电子受体相互作用而生成混合聚合物和AlCh的络合物而实 现)而使所述氯铝酸盐离子液体催化剂失活。所述具有它们的双键的 混合聚合物是所述供体，和所述路易斯酸(A1C13)是所述受体。所述 混合聚合物使用其双键与所述离子液体中的路易斯酸(A1C13)配位， 使得该配位的AlCh丧失催化作用。因此，催化剂的酸度变得更弱和 损害了总催化活性并且对于预期的目的不再有效。因此，所述催化剂 性能变成所述离子液体相中混合聚合物浓度的函数。随着更多的混合 聚合物在所述离子液体相中积聚，所述催化剂活性变得更低。因此， 从所述离子液体相中除去全部或适当部分的混合聚合物是用于离子液 体催化剂再生的本方法的重要方面。本文使用的术语"混合聚合物"也包括可通过7T-键或c本文档来自技高网...
【技术保护点】
已经被混合聚合物失活的用过的酸性离子液体催化剂的再生方法，包括以下步骤：在加氢条件下，将所述用过的离子液体催化剂、金属和作为氢源的布朗斯台德酸在反应区内混合足以加氢至少一部分所述混合聚合物的时间；从所述反应区移出反应产物；将所移出的反应产物与能溶解所述加氢了的混合聚合物的烃溶剂混合；使所述混合物分成两相：含有所述加氢了的混合聚合物的较轻相和含有再生的离子液体催化剂的较重相；和回收至少一部分所述较重相。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S埃洛马里，TV哈里斯，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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