專利名稱:由直鏈烯烴/鏈烷烴原料制備支鏈烯烴的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種由直鏈烯烴/鏈烷烴原料制備支鏈烯烴的方法、催化劑等在其中的應(yīng)用、所應(yīng)用的設(shè)備、由此得到的支鏈烯烴及其應(yīng)用;更具體地涉及制備帶有受制支鏈的烯烴的方法、催化劑在其中的應(yīng)用、所應(yīng)用的設(shè)備、由此得到的支鏈烯烴及其在制備洗滌劑、表面活性劑等中的應(yīng)用。
具有約7至28個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈烯烴的衍生物在多種應(yīng)用中具有相當(dāng)高的工業(yè)價(jià)值,這些應(yīng)用包括洗滌劑、表面活性劑和潤(rùn)滑油中的冰點(diǎn)抑制劑。在許多家用洗衣洗滌劑中應(yīng)用的主要衍生物包括由加氫甲?;a(chǎn)的醇以及烷基苯,例如由苯的烷基化而產(chǎn)生的直鏈烷基苯(LAB)和改性烷基苯(MAB)。
在用于洗滌劑、表面活性劑等時(shí),各種主要衍生物通常分別通過衍生物的磺化作用或乙氧基化作用而轉(zhuǎn)化為陰離子型或非離子型洗滌劑或表面活性劑。當(dāng)提供有效的洗滌劑或普通的表面活性劑時(shí)一個(gè)很重要的考慮是冷水溶解度/去污力,這些性能通常與疏水性支鏈烯烴前體相關(guān),另一個(gè)很重要的考慮是需要好的生物可降解性能,該性能通常與直鏈烯烴前體相關(guān)。由于這些性能之間是沖突的,因此不大可能很容易地提供滿足這兩種要求的表面活性劑等。
US 5,849,960(Shell Oil Company)公開了解決此問題的一種替代方案,該方案通過烯烴中間體提供一種新的受控支鏈醇組合物及其硫酸酯衍生物,從而降低疏水性并因此增加冷水去污力,同時(shí)表現(xiàn)出好的生物可降解性能。
通過應(yīng)用兩步法從直鏈烯烴原料通過其支鏈烯烴而產(chǎn)生受控支鏈伯醇可以制備US 5,849,960中的新組合物。根據(jù)提供原料所應(yīng)用的來源或合成方法,所述烯烴原料通常分布有在特定碳程內(nèi)的至少50wt%的直鏈單烯烴,剩余的原料為其它碳數(shù)或碳結(jié)構(gòu)的烯烴、二烯烴、鏈烷烴、芳烴和其它雜質(zhì)。雙鍵的位置不作限定,所述烯烴原料組合物可以包括α-烯烴、內(nèi)烯烴或其混合物。由此得到的烷基支鏈伯烯烴含有7-35個(gè)碳原子,并且每個(gè)分子鏈的平均支鏈數(shù)為至少0.7,不僅包含甲基支鏈還包含乙基支鏈。
US 6,187,981(UOP)公開了通過鏈烷烴異構(gòu)化和脫氫反應(yīng)為烯烴、芳族烯烴烷基化以及磺化來制備改性烷基苯(MAB)及其磺化物(MABS)。用于異構(gòu)化的鏈烷烴原料包括每個(gè)分子總共有8-28個(gè)碳原子的直鏈或正鏈烷烴,并且用于脫氫的異構(gòu)化物流含有較高濃度的輕度支鏈化的鏈烷烴。
因此在本發(fā)明最大的一個(gè)方面中,提供了一種由混合的直鏈烯烴/鏈烷烴異構(gòu)化原料制備支鏈烯烴的方法,所述原料包括5-50wt%的含至少7個(gè)碳原子的直鏈烯烴,所述方法包括在第一階段中使異構(gòu)化原料中的直鏈烯烴骨架異構(gòu)化,以及在第二階段中分離支鏈和直鏈分子,其中支鏈分子主要為烯烴,而直鏈分子為烯烴和/或鏈烷烴。
優(yōu)選地,所述方法提供具有至少7個(gè)碳原子的烷基支鏈伯烯烴,優(yōu)選為7-28個(gè)碳原子,更優(yōu)選為10-16個(gè)碳原子,并且每個(gè)分子鏈的平均支鏈數(shù)為至少0.7。優(yōu)選的烷基支鏈包括甲基支鏈,也包括部分乙基支鏈。
異構(gòu)化原料優(yōu)選包括5wt%至50wt%,例如10wt%至35wt%的含有7-28個(gè)碳原子的主要為直鏈的單烯烴,優(yōu)選為具有10-16個(gè)碳原子的烯烴,剩余部分為鏈烷烴、其它碳數(shù)或碳結(jié)構(gòu)的烯烴、二烯烴、芳烴和其它雜質(zhì),更優(yōu)選主要為鏈烷烴。合適的原料包括源自煉油過程的物流如噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料或煤油,或者源自費(fèi)-托氣體至油的設(shè)施的物流。
所述方法任選包括在初始階段中通過使主要為直鏈的鏈烷烴原料脫氫而提供異構(gòu)化原料,例如所述鏈烷烴原料含有少于10wt%的烯烴或基本不含烯烴。
所述方法可以包括一個(gè)由分離階段至異構(gòu)化階段或優(yōu)選至初始脫氫階段的循環(huán)。所述循環(huán)可以由作為下游裝置副產(chǎn)品的支鏈烯烴/鏈烷烴物流來補(bǔ)充,如來自支鏈烯烴加氫甲酰化的輕組分,該組分主要含有支鏈(異)鏈烷烴。
本發(fā)明的一個(gè)具體優(yōu)點(diǎn)是所述方法可以用包含來自各種來源的物流為原料進(jìn)行操作,這些來源包括源自煉油過程或費(fèi)-托過程的含有0wt%至50wt%烯烴的異構(gòu)化或脫氫原料。本發(fā)明方法使直鏈烯烴選擇性骨架支鏈化,同時(shí)使原料中的鏈烷烴保持為未反應(yīng)的直鏈鏈烷烴,從而能夠應(yīng)用分離直鏈和支鏈分子的已知方法簡(jiǎn)單地分離烯烴/鏈烷烴。由于形成了最少的副產(chǎn)品,即最少的裂化產(chǎn)品和重組分,所以達(dá)到非常好的選擇性。
直鏈烯烴的骨架異構(gòu)化可以通過任何已知的方法進(jìn)行。優(yōu)選地,所述骨架異構(gòu)化應(yīng)用US 5,849,960中的方法,即應(yīng)用催化異構(gòu)化爐進(jìn)行,所述專利的內(nèi)容在這里引用作為參考。正如上文所定義的,所述異構(gòu)化原料優(yōu)選與異構(gòu)化催化劑接觸,所述異構(gòu)化催化劑含有的催化劑有效將直鏈烯烴組合物骨架異構(gòu)化成為每個(gè)分子鏈中平均支鏈數(shù)至少為0.7的烯烴組合物。所述催化劑更優(yōu)選含有沸石,所述沸石含有至少一個(gè)在室溫下測(cè)量時(shí)其結(jié)晶自由通道直徑為4.2埃至7埃的通道,并且基本不存在其自由通道直徑大于7埃的通道。合適的沸石在US5,510,306中有述,所述專利的內(nèi)容在這里引用作為參考,合適的沸石還在W.M.Meier和D.H.Olson.的Atlas of Zeolite Structure Types中有述。優(yōu)選的催化劑包括鎂堿沸石、AlPO-31、SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41、FU-9、NU-10、NU-23、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、ZSM-50、ZSM-57、SUZ-4A、MeAPO-11、MeAPO-31、MeAPO-41、MeAPSO-11、MeAPSO-31和MeAPSO-41、MeAPSO-46、ELAPO-11、ELAPO-31、ELAPO-41、ELAPSO-11、ELAPSO-31、和ELAPSO-41、濁沸石、鈣霞石、offretite、輝沸石的氫型、絲光沸石和partheite的鎂或鈣型、以及它們的同型結(jié)構(gòu)。沸石的組合物在這里也可以應(yīng)用。這些組合物可以包括混合沸石的小球以及催化劑的堆疊床層排布,如ZSM-22和/或ZSM-23位于鎂堿沸石之上、鎂堿沸石位于ZSM-22和/或ZSM-23之上,以及ZSM-22位于ZSM-23之上。這種堆疊催化劑可以具有相同的形狀和/或尺寸,也可以為不同的形狀和尺寸,例如1/8英寸的三葉形位于1/32英寸的圓柱體上??商鎿Q地,天然沸石可以通過離子交換方法脫除或替代堿或堿土金屬而進(jìn)行改變,從而引入較大的通道尺寸或減小較大的通道尺寸。這些沸石包括天然和合成鎂堿沸石(可以為斜方晶系或單斜晶系)、Sr-D、FU-9(EPB-55,529)、ISI-6(US 4,578,259)、NU-23(EP-A-103,981)、ZSM-35(US4,016,245)和ZSM-38(US 4,375,573)。所述催化劑最優(yōu)選為鎂堿沸石。
骨架異構(gòu)催化劑適當(dāng)?shù)匕凑找阎姆绞脚c作為粘結(jié)材料的難熔氧化物組合,所述難熔氧化物的例子有天然粘土,如膨潤(rùn)土、蒙脫土、硅鎂土和高嶺土、氧化鋁、二氧化硅、二氧化硅-氧化鋁、水合氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯及其混合物。更優(yōu)選的粘結(jié)劑為氧化鋁,如假勃母石、γ和三羥鋁石氧化鋁。這些粘結(jié)劑很容易商購并且被用于生產(chǎn)氧化鋁基催化劑。
沸石對(duì)粘結(jié)劑材料的重量比合適地為約10∶90至約99.5∶0.5,優(yōu)選為約75∶25至約99∶1,更優(yōu)選為約80∶20至約98∶2,并且最優(yōu)選為約85∶15至約95∶5(以無水為基準(zhǔn))。
骨架異構(gòu)化優(yōu)選在200-500℃的升溫條件下進(jìn)行,更優(yōu)選為250-350℃。
異構(gòu)化反應(yīng)優(yōu)選在壓力為0.1大氣壓(10kPa)至10大氣壓(1MPa)下進(jìn)行,更優(yōu)選為0.5至5大氣壓(50-500kPa)。
去第一階段的異構(gòu)化裝置的原料包括直鏈烯烴和超過50wt%的鏈烷烴,例如80-90wt%的直鏈鏈烷烴。特別有利的是所述原料可以很容易地作為下游裝置的副產(chǎn)品得到,或者在初始階段的脫氫設(shè)施中制備。在一個(gè)特別有利的例子中,直鏈鏈烷烴被認(rèn)為在異構(gòu)化方法中作為稀釋劑,從而避免了重組分的產(chǎn)生。
催化異構(gòu)化條件優(yōu)選為相對(duì)溫和的條件,從而在產(chǎn)品物流中存在有許多未轉(zhuǎn)化的直鏈烯烴,這些未轉(zhuǎn)化的直鏈烯烴與直鏈鏈烷烴一起循環(huán),從而所述方法可以在較高選擇性和較低裂化副產(chǎn)品產(chǎn)生的條件下進(jìn)行操作。適當(dāng)?shù)兀炼?0%的直鏈烯烴,更優(yōu)選為至多15wt%的直鏈烯烴未被轉(zhuǎn)化,并在第二階段的過程中被分離且循環(huán)回第一階段中。所述異構(gòu)化優(yōu)選在超過70%的轉(zhuǎn)化率條件下操作,更優(yōu)選為超過85%的轉(zhuǎn)化率,并且最優(yōu)選為90%至95%的轉(zhuǎn)化率。
第二階段使支鏈烯烴與未反應(yīng)的原料分離可以通過任何已知的方法來進(jìn)行。所述分離優(yōu)選為通過使來自第一階段的產(chǎn)品與合適的無機(jī)或有機(jī)分子篩如適當(dāng)孔徑的沸石優(yōu)選為5A沸石或脲等接觸而進(jìn)行支鏈/直鏈分離。
正如本領(lǐng)域中所已知的,分子篩通過吸附及隨后進(jìn)行的脫附而分離分子。通過含有所定義吸附劑的固定床適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行分離從而實(shí)現(xiàn)支鏈烯烴物流的分離,并使未反應(yīng)的直鏈烯烴/鏈烷烴物流循環(huán)。
所述分離適當(dāng)?shù)卦?00℃至400℃的升溫條件下進(jìn)行,更優(yōu)選為180℃至380℃。
所述分離適當(dāng)?shù)卦趬毫Ψ秶鸀?bar(200kPa)至7bar(700kPa)下進(jìn)行。
適當(dāng)?shù)难b置排列和操作可以方便地采用已知的技術(shù),例如在MOLEX(UOP)方法中應(yīng)用SorbexTM分離技術(shù),并且合適的吸附劑可以包括在該技術(shù)中應(yīng)用的可商購的ADS-14、ADS-34以及等效的吸附劑。
正如本領(lǐng)域所已知的,如果需要,所述分離可以應(yīng)用原料預(yù)處理以阻止吸附劑中毒,或者這一過程可以在本發(fā)明方法的上游裝置中原位實(shí)現(xiàn)。
可以通過任何已知的方法完成初始階段的脫氫。所述脫氫優(yōu)選應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的脫氫設(shè)施進(jìn)行,所述設(shè)施采用一種Pt催化劑例如PACOL,或者應(yīng)用在US 3,274,287、3,315,007、3,315,008、3,745,112、4,430,517、4,716,143、4,762,960、4,786,625和4,827,072中所列舉的脫氫催化劑。但優(yōu)選的催化劑包括在其上均勻分布有至少一種鉑族(第VIII族(IUPAC 8-10))金屬和至少一種促進(jìn)劑金屬的難熔無機(jī)氧化物,例如在US 6,187,981中所公開的。優(yōu)選的難熔無機(jī)氧化物包括α-氧化鋁、θ-氧化鋁、堇青石、氧化鋯、二氧化鈦及其混合物,但不局限于此。當(dāng)與催化劑接觸時(shí),脫氫原料可以為液態(tài)也可以為氣-液混合態(tài),但優(yōu)選為氣態(tài)。
所述產(chǎn)品物流通常含有5-50wt%、優(yōu)選為10-35wt%的直鏈烯烴以及未反應(yīng)的直鏈鏈烷烴,并形成異構(gòu)化原料。
脫氫條件包括溫度通常為約400℃至約900℃,優(yōu)選為約400℃至約525℃,壓力為約1kPa(g)至約2000kPa(g),并且液體小時(shí)空速(LHSV)為約0.1至約100hr-1。
去脫氫裝置的原料任選由煉油或費(fèi)-托過程來提供。
本方法任選可以包括附加裝置,這些裝置用于分離來自直鏈/支鏈分離裝置的產(chǎn)品物流,通過分子量精餾成為C10-14、C15-16物流等。
本方法任選還包括通過已知的方法對(duì)受控支化的烯烴產(chǎn)品進(jìn)行加氫甲?;瑥亩峁┫鄳?yīng)的醇,用于進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為洗滌劑、表面活性劑等;或者通過已知的方法用苯對(duì)受控支化的烯烴產(chǎn)品進(jìn)行烷基化,從而提供相應(yīng)的烷基苯,以及任選進(jìn)一步使其磺化。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中,提供一種如上文所定義的新的過程階段或其組合。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中,提供一種通過上文所定義的方法制備支鏈烯烴的設(shè)備。所述設(shè)備適當(dāng)?shù)匕ǖ谝浑A段的催化異構(gòu)化裝置、第二階段的分離裝置以及產(chǎn)品和循環(huán)管線。所述設(shè)備任選包括初始階段的脫氫裝置,并且循環(huán)管線去第一階段或初始階段的裝置。所述設(shè)備包括去第一階段裝置和/或去初始階段裝置的原料物流。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中,提供上文所定義的催化劑等在上文所定義的本發(fā)明方法中的應(yīng)用。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中,提供用本發(fā)明方法和設(shè)備而得到的支鏈烯烴的應(yīng)用,用于生產(chǎn)洗滌劑、表面活性劑、在潤(rùn)滑油中的冰點(diǎn)抑制劑等。對(duì)于在提供肥皂、洗滌劑和表面活性劑的應(yīng)用中,本發(fā)明的支鏈烯烴通過加氫甲?;m當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)化為醇,或者通過烷基化轉(zhuǎn)化為烷基苯,以及通過已知的方法被磺化或乙氧基化。
下面參考附圖和實(shí)施例以非限定的方式描述本發(fā)明。
圖1描述了上文所定義的本發(fā)明設(shè)備的示意圖。
在圖1中,異構(gòu)化原料(含有5-50wt%烯烴)進(jìn)料至裝置1,其中裝置1代表用于烯烴受控骨架異構(gòu)化的裝置。裝置1的產(chǎn)品物流進(jìn)料至裝置2,而裝置2代表直鏈/支鏈分離裝置,例如MOLEX(UOP)。該裝置產(chǎn)生兩股分離的物流,一股含有受控支化的烯烴的產(chǎn)品物流和一股含有直鏈烴主要為鏈烷烴的循環(huán)物流,其中所述產(chǎn)品物流適合用于加氫甲?;癁榇蓟蛲榛癁橥榛?,以及隨后進(jìn)行磺化或乙氧基化形成工業(yè)洗滌劑。
來自裝置2的循環(huán)物流進(jìn)料至裝置A,裝置A代表鏈烷烴脫氫為烯烴的裝置,例如PACOL(UOP)。裝置A的產(chǎn)品物流循環(huán)回裝置1。
在圖中,去裝置1的異構(gòu)化原料來源于煉油或費(fèi)-托過程,所述原料直接或者通過PACOL裝置A而間接進(jìn)入裝置1。其中原料的進(jìn)入位置取決于其烯烴含量,如果原料含有0-10wt%的烯烴,則在裝置A進(jìn)入,如果其含有5-50wt%的烯烴,則在裝置1進(jìn)入。
除了去裝置1的含有5wt%至50wt%烯烴的異構(gòu)化原料外,所述裝置排列任選用來自下游裝置的脫氫原料進(jìn)料至裝置A。
裝置1含有在US 5,849,960中所描述的催化劑,裝置2含有直鏈/支鏈分離劑如脲或分子篩,裝置A含有帶或不帶促進(jìn)劑的鉑脫氫催化劑。
來自裝置2的受控支化的烯烴產(chǎn)品適當(dāng)?shù)匕凑辗肿恿勘环蛛x為各種物流,例如C10-14物流,其可用來轉(zhuǎn)化為MLAB類產(chǎn)品,以及C15-16物流,其適合于轉(zhuǎn)化為支鏈洗滌劑醇等。
實(shí)施例典型的原料和應(yīng)用圖1的設(shè)備由所述方法得到的產(chǎn)品物流在下文的實(shí)施例1-3中描述,并且在下表1-4中給出。
實(shí)施例1-去異構(gòu)化裝置的新鮮原料在該實(shí)施例中,新鮮原料僅輸送至裝置1(去U1);產(chǎn)品物流輸送至裝置2用于直鏈/支鏈分離(U1/U2);烯烴產(chǎn)品由裝置2得到(來自U2);未轉(zhuǎn)化原料(直鏈鏈烷烴以及任何剩余的直鏈烯烴)從裝置2循環(huán)至脫氫裝置A(U2/UA);并且來自裝置A的所得到的直鏈烯烴返回裝置1進(jìn)行異構(gòu)化(UA/U1)。
該實(shí)施例的烯烴產(chǎn)品示于第5列(來自U2)中,并且表明100%轉(zhuǎn)化為支鏈烯烴。
表1-對(duì)于向裝置1加入新鮮原料的情況應(yīng)用任意流量單位的模擬質(zhì)量衡算
實(shí)施例2-去脫氫裝置的新鮮原料在該實(shí)施例中,新鮮原料僅輸送至脫氫裝置A(去UA);脫氫裝置A的產(chǎn)品輸送至裝置1(UA/U1);裝置1的產(chǎn)品物流輸送至裝置2用于直鏈/支鏈分離(U1/U2);烯烴產(chǎn)品由裝置2得到(來自U2);未轉(zhuǎn)化原料(直鏈鏈烷烴以及任何剩余的直鏈烯烴)從裝置2循環(huán)至脫氫裝置A(U2/UA);并且來自裝置A的所得到的直鏈烯烴返回裝置1進(jìn)行異構(gòu)化(UA/U1)。
該實(shí)施例的烯烴產(chǎn)品示于第5列(來自U2)中,并且表明100%轉(zhuǎn)化為支鏈烯烴。
表2-對(duì)于向裝置A加入新鮮原料的情況應(yīng)用任意流量單位的模擬質(zhì)量衡算
實(shí)施例3該實(shí)施例描述了一種制備催化劑的方法,所述催化劑可用于將直鏈烯烴異構(gòu)化為支鏈烯烴。應(yīng)用一種銨-鎂堿沸石作為初始沸石,所述銨-鎂堿沸石中二氧化硅與氧化鋁的摩爾比為62∶1,表面積為369m2/g(P/Po=0.03),蘇打含量為480ppm,并且正己烷吸收能力為每100g沸石7.3g。
應(yīng)用Lancaster混合研磨機(jī)研磨所述催化劑組分。研磨的催化劑材料用1英寸或2.25英寸的Bonnot銷釘桶式擠出機(jī)擠出。
所應(yīng)用的粘結(jié)劑為來自DOW化學(xué)公司的CATAPALD。來自DOW化學(xué)公司的F4M羥基丙基甲基纖維素用作擠出助劑。所述酸由Aldrich化學(xué)公司獲得。
制備異構(gòu)化催化劑向Lancaster混合研磨機(jī)裝載645克銨-鎂堿沸石(5.4%的燒失量(“LOI”)和91克CATAPALD氧化鋁(LOI為25.7%)。氧化鋁與鎂堿沸石混合5分鐘,并且在這段時(shí)間內(nèi)加入152毫升去離子水。為了使氧化鋁成膠體溶液,向研磨機(jī)中慢慢加入6.8克冰乙酸、7.0克乙酸和152毫升去離子水的混合物。將混合物研磨10分鐘。然后當(dāng)混合物被研磨另外的15分鐘時(shí),慢慢加入處于153克去離子水中的0.20克四胺基硝酸鈀。擠出混合物具有43.5%的LOI。90∶10的沸石/氧化鋁混合物被輸送至2.25英寸的Bonnot擠出機(jī)中,并且用具有1/16″孔的不銹鋼模具盤擠出。
濕的擠出物在125℃下干燥16小時(shí)。干燥后,將擠出物手動(dòng)掰碎。將擠出物在流動(dòng)的空氣中在200℃下煅燒兩個(gè)小時(shí),并且在500℃的最高溫度下煅燒兩小時(shí)。在裝載入反應(yīng)器之前使擠出物在氮?dú)馓畛涞母稍锲髦欣鋮s。
試驗(yàn)步驟異構(gòu)化將1英寸OD、0.6英寸ID并且26英寸長(zhǎng)的不銹鋼管子用作反應(yīng)器。熱電偶套管從管子的頂部延伸20英寸深。為了裝載反應(yīng)器,首先使其顛倒并使一小塊玻璃棉沿?zé)犭娕继坠芟蛳禄敕磻?yīng)器管子直到其碰到管子底部。加入碳化硅(20目)至深度約為6英寸。在這之上放置一小塊玻璃棉。以兩份的形式加入與約45克新鮮碳化硅(60-80目)混合的約6克6-20目的催化劑顆粒,從而使催化劑均勻分布。催化劑床層通常為約10英寸長(zhǎng)。向催化劑頂部加入另一塊玻璃棉,并且使反應(yīng)器用20目碳化硅封頂,緊接著再放最后一塊玻璃棉。向熱電偶套管中插入一個(gè)多點(diǎn)熱電偶,并且使其定位從而可以監(jiān)控催化劑床層上部、下部以及三個(gè)不同位置的溫度。將反應(yīng)器顛倒過來并安裝在爐子中。
所應(yīng)用的異構(gòu)化原料由一氧化碳和氫氣的費(fèi)-托反應(yīng)而得到,所得到的主要為直鏈鏈烷烴和烯烴的混合物,并在其中存在有少量的二烯烴和氧化物?;旌衔镉镁s法分餾為各種不同的沸點(diǎn)餾分。所應(yīng)用的異構(gòu)化原料的組成在下表3中給出。在與異構(gòu)化催化劑接觸之前,使異構(gòu)化原料蒸發(fā)。
為了使反應(yīng)器開車,首先在四小時(shí)的時(shí)間間隔內(nèi)將其加熱至所希望的操作溫度,并且在所述操作溫度下保持2小時(shí),所有這些過程都是在流動(dòng)的氮?dú)庀逻M(jìn)行的。向反應(yīng)器中泵送入60g/hr的異構(gòu)化原料。同時(shí)與原料一起使6l/hr的氮?dú)饬鬟^催化劑。反應(yīng)器在出口壓力超過大氣壓20kPa和溫度為280℃的條件下操作。在較低的原料流量下,并且當(dāng)原料中所存在的醇的量較低時(shí),可以應(yīng)用較低的溫度。例如,當(dāng)原料被異構(gòu)化前首先從原料中脫除其中的氧化物時(shí),在230℃下就可以使超過90%的直鏈烯烴轉(zhuǎn)化為支鏈烯烴。在較高原料流量下可以應(yīng)用較高的溫度。
下表3給出了實(shí)施例3中應(yīng)用的異構(gòu)化原料的組成,該組成用氣相色譜分析得到。表4給出了在異構(gòu)化原料(0小時(shí)后)中和在流出物中(異構(gòu)化24小時(shí)和48小時(shí)后)C8-C10支鏈烯烴、C8-C10直鏈烯烴和C8-C10鏈烷烴的wt%。
表3-異構(gòu)化原料
表4在異構(gòu)化原料(0小時(shí)后)中和流出物(24和48小時(shí)后)中C8-C10支鏈烯烴、C8-C10直鏈烯烴和C8-C10鏈烷烴的wt%
表4的結(jié)果表明在異構(gòu)化步驟中大部分直鏈烯烴被轉(zhuǎn)化成支鏈烯烴。在異構(gòu)化步驟中由于裂化副反應(yīng)而產(chǎn)生了少量沸點(diǎn)低于C8的物質(zhì)。另外,在原料中的一部分C9-C11醇被脫水,從而在產(chǎn)品中產(chǎn)生了更多的烯烴。產(chǎn)品中C8-C10烯烴上的平均烷基支鏈數(shù)為1.0。
權(quán)利要求
1.一種由混合的直鏈烯烴/鏈烷烴異構(gòu)化原料制備支鏈烯烴的方法,所述原料包括5-50wt%的含至少7個(gè)碳原子的直鏈烯烴,所述方法包括在第一階段中使異構(gòu)化原料中的直鏈烯烴骨架異構(gòu)化,以及在第二階段中分離支鏈和直鏈分子,其中所述支鏈分子主要為烯烴,而直鏈分子為烯烴和/或鏈烷烴。
2.權(quán)利要求1所述的方法,其中異構(gòu)化原料包括5wt%至50wt%的含有7-28個(gè)碳原子的主要為直鏈的單烯烴,還含有鏈烷烴、其它碳數(shù)或碳結(jié)構(gòu)的烯烴、二烯烴、芳烴和其它雜質(zhì),更優(yōu)選主要為鏈烷烴。
3.權(quán)利要求1或2所述的方法,所述方法包括在初始階段中通過使主要為直鏈的鏈烷烴原料脫氫而提供異構(gòu)化原料,其中所述鏈烷烴原料含有少于10wt%的烯烴或基本不含烯烴。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法,所述方法包括至少一次至異構(gòu)化階段或初始脫氫階段的循環(huán)。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法,其中使異構(gòu)化原料與異構(gòu)化催化劑接觸,所述異構(gòu)化催化劑含有的催化劑有效將直鏈烯烴組合物骨架異構(gòu)化成為每個(gè)分子鏈中平均支鏈數(shù)至少為0.7的烯烴組合物。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法,所述方法還包括使受控支化的烯烴加氫甲?;癁橄鄳?yīng)的醇;或者用苯使受控支化的烯烴產(chǎn)品烷基化為相應(yīng)的烷基苯,以及任選的進(jìn)一步磺化。
7.一種通過權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)支鏈烯烴的設(shè)備,所述設(shè)備包括第一階段的催化異構(gòu)化裝置、第二階段的分離裝置以及原料、產(chǎn)品和任選的循環(huán)的管線,并且任選包括初始階段的脫氫裝置,并且循環(huán)管線連接至第一階段或初始階段的裝置。
8.催化劑等在上述權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)或7中所定義的本發(fā)明方法或設(shè)備中的應(yīng)用。
9.利用上述權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)或7中所定義的本發(fā)明方法和設(shè)備得到的支鏈烯烴用來生產(chǎn)洗滌劑、表面活性劑和潤(rùn)滑油中的冰點(diǎn)抑制劑等的用途。
10.一種方法或設(shè)備,所述方法或設(shè)備基本上為說明書、附圖和實(shí)施例中所描述和/或列舉的方法或設(shè)備。
全文摘要
一種由混合的直鏈烯烴/鏈烷烴異構(gòu)化原料制備支鏈烯烴的方法,所述原料包括5-50wt%的含至少7個(gè)碳原子的直鏈烯烴,所述方法包括在第一階段中使異構(gòu)化原料中的直鏈烯烴骨架異構(gòu)化,以及在第二階段中分離支鏈和直鏈分子,其中所述支鏈分子主要為烯烴,而直鏈分子為烯烴和/或鏈烷烴;新的階段及其組合;所應(yīng)用的設(shè)備;催化劑等在其中的應(yīng)用;以及如此得到的支鏈烯烴的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C07C7/148GK1543448SQ02816114
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2002年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月17日
發(fā)明者P·阿諾爾迪, P 阿諾爾迪 申請(qǐng)人:國際殼牌研究有限公司