專利名稱：制備合成的烷基芳基磺酸鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備合成的烷基芳基磺酸鹽的方法，所述合成的烷基芳基磺酸鹽通過對在路易斯或布朗斯臺德酸催化劑的存在下將芳族化合物與選自具有約10 約20個碳原子的烯烴中的烯烴的混合物反應(yīng)而得到的烷基化的芳族化合物進(jìn)行磺化而得到。所述磺化的烷基化的芳族化合物可被用作強(qiáng)化采油烷基化物。這些磺酸鹽作為強(qiáng)化采油表面活性劑展示了優(yōu)異的性能，尤其是在具有125 °F 180 °F、37° API、16g/l的鹽度和17500mg/I的鹽水溶解總固體(TDS)的儲集層中。
背景技術(shù)：
眾所周知，用各種路易斯或布朗斯臺德酸催化劑來催化芳族化合物的烷基化。典型的商業(yè)催化劑包括磷酸/硅藻土、齒化鋁、三氟化硼、氯化銻、氯化錫、氯化鋅、聚氟化氫鎗和氟化氫。用例如丙烯的低分子量烯烴進(jìn)行的烷基化可以在液相或氣相中進(jìn)行。對于用例如C16+烯烴的更高烯烴進(jìn)行的烷基化，該烷基化往往在氟化氫存在的條件下在液相中進(jìn)行。用更高烯烴對苯的烷基化可能很難，而且通常需要氟化氫處理。這樣的方法由Himes在美國專利4，503，277中公開了，題目為“芳烴烷基化方法中的HF再生”，為了所有的目的，其以引用方式并入本文中。然后，將這些烷基化的芳族化合物進(jìn)一步反應(yīng)以制造磺酸鹽(即表面活性劑)，所述磺酸鹽可用于從各種含油儲集層中的強(qiáng)化采油中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，并不是所有表面活性劑在所有儲集層中都發(fā)揮相同的作用。某些表面活性劑因其分子結(jié)構(gòu)而在具有至少185 T的儲集層溫度、36°的API、2500ppm的鹽度和3000ppm的鹽水溶解固體(TDS)的儲集層中提供更好的采油。相關(guān)技術(shù)說明Mikulicz等人的美國專利4，225，737公開了一種用充當(dāng)烷基化劑的烯烴對芳烴
進(jìn)行烷基化的方法。芳烴與第一部分的所述烷基化劑在第一烷基化反應(yīng)區(qū)中在烷基化反應(yīng)條件下與氫氟酸催化劑接觸。Boney的美國專利3，953，538公開了一種烷基化方法，其中烯烴料流與酸料流混合并聚合以形成用于最初加到所述烷基化方法中的高強(qiáng)酸的聚合物稀釋劑。Mehlberg等人的美國專利5，750，818公開了一種在酸烷基化催化劑的存在下，在具有烴基質(zhì)的烷基化反應(yīng)器中，用烯烴烷基化劑對沸點(diǎn)比烴基質(zhì)更低的至少一種烴進(jìn)行液相烷基化的方法，其中烴基質(zhì)與烷基化劑相比化學(xué)計(jì)量大大過量，以形成液態(tài)產(chǎn)物混合物。King等人的美國專利6，551，967公開，將一種具有約2至約30的總堿值、0%至約25%的二烷基化物含量和約75%至約90%以上的單烷基化物含量的低過堿性的堿土金屬烷基芳基磺酸鹽用作潤滑油添加劑，其中烷基芳基部分為其中烷基是得自丙烯低聚物的C15-C21的支鏈烷基的烷基甲苯或烷基苯。LeCoent的美國專利6，054, 419公開了一種超級堿化的堿土金屬的燒基芳基磺酸鹽的混合物，其包含(a) 50 85重量％的帶有C14 C4tl的直鏈的單烷基苯基磺酸鹽，其中，在I位或2位中苯基磺酸鹽取代基的摩爾比為O 13%，和(b) 15 50重量％的重質(zhì)烷基芳基磺酸鹽，其中，芳基自由基是苯基或不是，且烷基鏈?zhǔn)莾蓚€具有16 40個碳原子總數(shù)的直鏈烷基鏈、或是一個或多個平均具有15 48個碳原子總數(shù)的支化烷基鏈。Malloy等人的美國專利4，536，301公開了一種用于開采地下儲集層中殘油的表面活性劑段塞。所述段塞包含如下物質(zhì)的混合物(I)約I 約10%的由芳烴在氟化氫催化劑的存在下用烯烴烷基化而得到的單烷基和二烷基取代的芳烴的混合物的磺酸鹽；(2)具有約3 約6個碳原子的低級烷基醇；和(3)包含具有約12 約15個碳原子的乙氧基化的正構(gòu)醇的非離子輔助表面活性劑。Campbell等人的美國專利6,989,355公開了一種用于強(qiáng)化采油工藝的地下中和的(under-neutral ized)燒基二甲苯磺酸組合物。該發(fā)明還涉及強(qiáng)化從地下儲集層中采油的方法，所述方法使用本發(fā)明的地下中和的烷基二甲苯磺酸組合物。所述地下中和的烷基二甲苯磺酸組合物在含水介質(zhì)中使用。所述方法任選地使用合適的輔助表面活性劑如醇、 醇醚、聚亞烷基二醇、聚(氧亞烷基基)二醇和/或聚(氧亞烷基)二醇醚。Parker的美國專利4，816，185公開了 C9-C3tl的烷基苯與苯乙烯的反應(yīng)產(chǎn)物及其磺化的衍生物、以及制備這種產(chǎn)物和衍生物的方法。特別地，反應(yīng)產(chǎn)物的磺酸鹽可用作清凈劑。先前技術(shù)沒有一項(xiàng)意識到，此處主張的發(fā)明的表面活性劑可用于儲集層中，所述儲集層具有約120 °F 約180 °F的溫度，更優(yōu)選具有約140 °F 約170 °F的溫度，最優(yōu)選具有約150 °F 約160 °F的溫度，還更優(yōu)選具有高于約150 ° 的溫度。發(fā)明概述本發(fā)明在其最廣泛的實(shí)施方案中涉及一種制備烷基芳基磺酸鹽的方法，所述方法包括(a)在酸催化劑的存在下使至少一種間二甲苯化合物與具有約10 約20個碳原子的烯烴或這些烯烴的混合物反應(yīng)，其中制得的產(chǎn)物包含不大于40重量％的I-烷基-2，4-二甲基取代的芳族化合物和至少約60重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物；(b) 將(a)的產(chǎn)物磺化；以及(c)利用堿金屬源或堿土金屬源或氨對(b)的產(chǎn)物進(jìn)行中和。因此，本發(fā)明涉及一種通過如下操作而制備的烷基芳基磺酸鹽化合物(a)在酸催化劑的存在下將至少一種間二甲苯化合物與具有約10 約20個碳原子的烯烴或這些烯烴的混合物反應(yīng)，其中制得的產(chǎn)物包含不大于40重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物和至少約60重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物；(b)將(a)的產(chǎn)物磺化；以及(c)利用堿金屬源或堿土金屬源或氨對(b)的產(chǎn)物進(jìn)行中和。本發(fā)明還涉及從地下含烴地層中采收原油的方法，所述方法包括(a)在酸催化劑的存在下將至少一種間二甲苯化合物與具有約10 約20個碳原子的烯烴或這些烯烴的混合物反應(yīng)，其中制得的產(chǎn)物包含不大于40重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物和至少約60重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物；(b)將(a)的產(chǎn)物磺化；(c)利用堿金屬源或堿土金屬源或氨對(b)的產(chǎn)物進(jìn)行中和；以及(d)將所述溶液轉(zhuǎn)移到地層中以從生產(chǎn)井中采收烴。發(fā)明詳述盡管本發(fā)明允許各種修改和替代形式，但本文中對其具體實(shí)施方案進(jìn)行了詳細(xì)描述。然而，應(yīng)了解，在此描述的具體實(shí)施方案不是為了限制本發(fā)明到所公開的特定形式，而相反地，本發(fā)明是要涵蓋落在由附屬權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的主旨和范圍內(nèi)的所有變體、等價物和替代物。烯烴-術(shù)語“烯烴”是指由若干方法得到的一類具有一個或多個碳-碳雙鍵的不飽和脂族烴。含有一個雙鍵的烯烴稱為單烯烴，有兩個雙鍵的稱為二烯、烷基二烯或二烯烴。α-烯烴因?yàn)殡p鍵在第一個碳和第二個碳之間而具有特殊的反應(yīng)性。實(shí)例為用作中等生物可降解的表面活性劑的起始點(diǎn)的I-辛烯和I-十八烯。直鏈烯烴和支化烯烴也包括在烯烴的定義中。直鏈烯烴-術(shù)語“直鏈烯烴”，其包括正α -烯烴和直鏈α -烯烴，指的是作為在鏈中存在至少一個碳-碳雙鍵的直鏈的非支化烴的烯烴。支化烯烴-術(shù)語“支化烯烴”指的是一類含有雙鍵的每個線性直鏈包含一個或更多烷基支鏈的烯烴，其中，所述烷基支鏈可以是甲基或更高的烷基。Cltl-C2tl正α-烯烴-該術(shù)語定義了正α —烯烴的一部分，其中碳數(shù)低于10的烯烴已經(jīng)通過蒸餾或其他分餾方法去除。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，提供一種制備合成的烷基芳基磺酸鹽的方法，所述方法包括(a)在酸催化劑的存在下將至少一種間二甲苯化合物與具有約10 約20個碳原子的烯烴或這些烯烴的混合物反應(yīng)，其中制得的產(chǎn)物包含不大于40重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物和至少約60重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物；(c)將(b)的產(chǎn)物磺化；以及(d)利用堿金屬源或堿土金屬源或氨對(C)的產(chǎn)物進(jìn)行中和。間二甲苯化合物用于本發(fā)明中的間二甲苯化合物通過本領(lǐng)域中熟知的方法制得。烯烴或烯烴的混合物烯烴的來源本發(fā)明中所使用的烯烴或烯烴混合物可以為直鏈烯烴的混合物、異構(gòu)化直鏈烯烴的混合物、支化或部分支化的直鏈烯烴的混合物或任意上述物質(zhì)的混合物。烯烴可以來自多種來源。這種來源包括正α -烯烴、直鏈α -烯烴、異構(gòu)化的直鏈α_烯烴、二聚和低聚的烯烴以及來自烯烴復(fù)分解的烯烴。烯烴的另一來源可以來自石油或費(fèi)-托蠟的裂化。費(fèi)-托蠟在裂化之前可以被加氫處理。其他商業(yè)來源包括來自石蠟脫氫和乙烯及其他烯烴的低聚、甲醇制烯烴方法(甲醇裂解爐)等的烯烴。烯烴還可以用其他官能團(tuán)例如羧酸基、雜原子等取代，條件是這種基團(tuán)不與強(qiáng)酸催化劑反應(yīng)。烯烴或烯烴的混合物選自具有約10個碳原子 約20個碳原子的碳數(shù)的烯烴。優(yōu)選地，烯烴的混合物選自具有約12 約18個碳原子的碳數(shù)的烯烴。在一個實(shí)施方案中，使用約12 約14個碳原子。在一個實(shí)施方案中，使用約16 約18個碳原子。在另一實(shí)施方案中，優(yōu)選地，烯烴或烯烴的混合物為衍生自含有約10 約20個碳原子的直鏈α -烯烴或異構(gòu)化的直鏈烯烴中的烯烴的混合物。更優(yōu)選地，烯烴或烯烴的混合物為衍生自含有約12 約18個碳原子的直鏈α-烯烴或異構(gòu)化的直鏈烯烴中的混合物。在一個實(shí)施方案中，烯烴或烯烴的混合物為衍生自含有約12 約14個碳原子的直鏈α -烯烴或異構(gòu)化的直鏈烯烴的烯烴的混合物。在一個實(shí)施方案中，衍生自直鏈α -烯烴或異構(gòu)化的直鏈烯烴的烯烴或烯烴的混合物為衍生自含有約16 18個碳原子的直鏈α -烯烴或異構(gòu)化的直鏈烯烴的烯烴的混合物。在一個實(shí)施方案中，烯烴的混合物為支化烯烴的混合物。所述支化烯烴的混合物優(yōu)選選自可衍生自C3或更高的單烯烴的聚烯烴(即聚丙烯、聚丁烯或共-低聚物等)。優(yōu)選地，所述支化烯烴的混合物是聚丙烯或聚丁烯或它們的混合物。正α -烯烴優(yōu)選地，可用于烷基化反應(yīng)的直鏈烯烴的混合物是選自每個分子具有約10 約 20個碳原子的烯烴中的正α-烯烴的混合物。更優(yōu)選地，所述正α-烯烴混合物選自每個分子具有約12 約18個碳原子的烯烴。在一個實(shí)施方案中，所述正α -烯烴混合物選自每個分子具有約12 約14個碳原子的烯烴。在一個實(shí)施方案中，所述正α-烯烴混合物選自每個分子具有約16 約18個碳原子的烯烴。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，使用固體或液體的兩種類型的酸性催化劑中的至少一種將所述正α-烯烴異構(gòu)化。固體催化劑優(yōu)選具有至少一種金屬氧化物和小于5. 5埃的平均孔徑。更優(yōu)選地，所述固體催化劑是具有一維孔隙體系的分子篩如SM-3、MAP0-1U SAP0-1U SSZ-32、ZSM-23、ΜΑΡ0-39、SAP0-39、ZSM-22 或 SSZ-20。用于異構(gòu)化的其他可能的酸性固體催化劑包括ZSM-35、SUZ-4、NU-23、NU-87和天然或合成的鎂堿沸石。這些分子篩是本領(lǐng)域眾所周知的并且在Rosemarie Szostak的分子篩手冊(紐約，Van Nostrand Reinhold, 1992)中談到，為了所有的目的，將其以引用方式并入本文中。能夠使用的液體類型的異構(gòu)化催化劑是五羰基鐵(Fe (CO) 5)。正α -烯烴的異構(gòu)化方法可以以間歇或連續(xù)模式實(shí)施。工藝溫度可以為約50°C 約250°C。在間歇方式下，所用的典型方法是可被加熱到所需反應(yīng)溫度的攪拌高壓釜或玻璃燒瓶。連續(xù)方法在固定床方法中最有效地實(shí)施。固定床方法的空速可以為O. I 10以上的重時空速。在固定床方法中，將異構(gòu)化催化劑充入反應(yīng)器并且在至少150°C的溫度下在真空或流動的惰性氣體下活化或干燥?；罨螅瑢悩?gòu)化催化劑的溫度調(diào)整到所需的反應(yīng)溫度，并將烯烴流引入反應(yīng)器中。收集含有部分支化的、異構(gòu)化的烯烴的反應(yīng)器流出物。得到的部分支化的、異構(gòu)化的烯烴含有不同的烯烴分布(即，α -烯烴、β -烯烴、內(nèi)烯烴、三取代烯烴和亞乙烯基烯烴)和未異構(gòu)化的烯烴的支化含量，并且選擇條件以獲得期望的烯烴分布和支化度。酸催化劑典型地，烷基化的芳族化合物可以用酸催化劑(布朗斯臺德酸或路易斯酸)制備。優(yōu)選地，所述酸催化劑選自三氯化鋁、三溴化鋁、氫氯酸、氫氟酸、氫溴酸、硫酸、高氯酸、三氟甲烷磺酸、氟磺酸和硝酸。更優(yōu)選地，所述酸催化劑為三氯化鋁。烷基化過程可以以間歇或連續(xù)方法實(shí)施。在連續(xù)方法中使用時，酸催化劑可再循環(huán)。當(dāng)在間歇方法或連續(xù)方法中使用時，所述酸催化劑可以再循環(huán)或再生。所述酸催化劑在其變得失活(即，所述催化劑已經(jīng)失去其全部或部分催化活性) 之后可以被再生。可以使用本領(lǐng)域中已知的方法來再生失活的酸催化劑。制備烷基化的芳族化合物的方法
在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，通過在維持?jǐn)噭拥姆磻?yīng)器中在酸催化劑例如三氯化鋁的存在下將間二甲苯化合物與烯烴或烯烴化合物的混合物反應(yīng)，實(shí)施烷基化方法，由此制造烷基化的間二甲苯產(chǎn)物。在烷基化反應(yīng)中使用過量的間二甲苯。在封閉回路循環(huán)中將酸催化劑循環(huán)至反應(yīng)器。進(jìn)一步對烴產(chǎn)物進(jìn)行處理以從期望的烷基化物產(chǎn)物中除去過量的未反應(yīng)的芳族化合物和任選的烯烴化合物。還可將過量的芳族化合物循環(huán)至反應(yīng)器。
酸催化劑與烯烴化合物的混合物的總進(jìn)料摩爾比為約1.0:1。間二甲苯化合物與烯烴化合物的混合物的總進(jìn)料摩爾比為約5. O : I?？墒褂枚喾N類型的反應(yīng)器構(gòu)造。這些構(gòu)造包括但不限于，間歇和連續(xù)攪拌的釜式反應(yīng)器、反應(yīng)器提升器構(gòu)造、沸騰床反應(yīng)器和本領(lǐng)域中熟知的其他反應(yīng)器構(gòu)造。許多這種反應(yīng)器對本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，并且適用于所述烷基化反應(yīng)。攪拌是烷基化反應(yīng)的關(guān)鍵。并且通過旋轉(zhuǎn)葉輪(帶或不帶擋板)、靜態(tài)混合器、提升器中動態(tài)混合或本領(lǐng)域中熟知的任何其他攪拌裝置能夠提供所述攪拌。所述烷基化方法可以在約15°C 約65°C的溫度下進(jìn)行。所述方法在進(jìn)料組分的絕大部分保持為液相的足夠壓力下進(jìn)行。典型地，O至150psig的壓力可令人滿意地保持進(jìn)料和產(chǎn)物為液相。反應(yīng)器中的停留時間為足以將絕大部分烯烴轉(zhuǎn)化為烷基化物產(chǎn)物的時間。所需時間從約30秒 約120分鐘。更精確的停留時間可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員使用間歇攪拌釜式反應(yīng)器測量烷基化過程的動力學(xué)來確定。所述間二甲苯化合物和烯烴或烯烴的混合物可分別注入反應(yīng)區(qū)域中或?qū)ζ溥M(jìn)行混合然后注入。可使用單個和多個反應(yīng)區(qū)域二者，以將芳族化合物和烯烴混合物注入一個、幾個或所有反應(yīng)區(qū)域中。所述反應(yīng)區(qū)域不必保持在相同工藝條件下。用于烷基化方法的烴進(jìn)料可以包含間二甲苯化合物和烯烴混合物，其中間二甲苯化合物與烯烴的摩爾比為約O. 5:1 約50:1以上。在間二甲苯化合物與烯烴的摩爾比為>1.0 I的情況下，存在過量的芳族化合物。優(yōu)選地，使用過量的間二甲苯化合物以提高反應(yīng)速率并提高產(chǎn)物的選擇性。當(dāng)使用過量的間二甲苯時，例如通過蒸餾能夠?qū)⒎磻?yīng)器流出物中過量的未反應(yīng)的間二甲苯分離并再循環(huán)到反應(yīng)器。Ξ烷基取代的烷基化的芳族化合物本發(fā)明的中間產(chǎn)物為三烷基取代的芳族化合物。優(yōu)選地，制得的中間產(chǎn)物包含至少約60重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物和不大于40重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物。更優(yōu)選地，制得的中間產(chǎn)物包含至少約65重量％的I-烷基_3，5- 二甲基取代的芳族化合物和不大于35重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物。甚至更優(yōu)選地，制得的中間產(chǎn)物包含至少約70重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物和不大于30重量％的I-烷基_2，4-二甲基取代的芳族化合物。最優(yōu)選地，制得的中間產(chǎn)物包含至少約75重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物和不大于25重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物。甚至最優(yōu)選地，制得的中間產(chǎn)物包含至少約80重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物和不大于20重量％的I-烷基_2，4- 二甲基取代的芳族化合物。尤其優(yōu)選地，制得的中間產(chǎn)物包 含至少約85重量％的I-烷基_3，5- 二甲基取代的芳族化合物和不大于15重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物。甚至尤其優(yōu)選地，制得的中間產(chǎn)物包含至少約90重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物和不大于10重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物。制備烷基化的芳族磺酸鹽在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，將通過本文中所述的方法制備的產(chǎn)物(即，烷基化的芳族化合物1_烷基_3，5-二甲基取代的芳族化合物；1-烷基_2，4-二甲基取代的芳族化合物及其混合物)進(jìn)一步進(jìn)行反應(yīng)以形成磺酸鹽?；腔缓螅ㄟ^本領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的方法可實(shí)施烷基化的芳族化合物的磺化。典型地，在保持在約55°C下的連續(xù)降膜管式反應(yīng)器中實(shí)施所述磺化反應(yīng)。將烷基芳基化合物與硫酸、氯磺酸、氨基磺酸或利用空氣稀釋的三氧化硫一起放入反應(yīng)器中，由此生產(chǎn)烷基芳基磺酸。優(yōu)選地，利用使用空氣稀釋的三氧化硫?qū)ν榛姆甲寤衔镞M(jìn)行磺化，由此制造烷基芳基磺酸化合物。將三氧化硫與烷基化物的進(jìn)料摩爾比保持為約O. 8 I. 1:1。燒基芳基橫酸的中和通過本領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的方法以連續(xù)或間歇方法可實(shí)施烷基芳基磺酸的中和，以制造烷基芳基磺酸鹽。典型地，利用堿金屬或堿土金屬的源或氨對烷基芳基磺酸進(jìn)行中和。優(yōu)選地，所述源為堿金屬或堿土金屬；更優(yōu)選地，所述源為堿土金屬氫氧化物，例如但不限于，氫氧化鈣或氫氧化鎂。其他實(shí)施方案對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。呈現(xiàn)下面的實(shí)例用來說明本發(fā)明的具體實(shí)施方案，并且無論如何不應(yīng)被解釋為用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例實(shí)施例I使用三氯化鋁烷基化催化劑制備烷基二甲苯實(shí)施例IA利用C12 C18正α -烯烴對間二甲苯進(jìn)行烷基化使用三氯化鋁烷基化催化劑制備烷基二甲苯。在間歇方法的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的裝置中，利用C12 C18正α -烯烴對間二甲苯進(jìn)行烷基化。在氮?dú)鈿夥障孪?升的玻璃反應(yīng)器中裝入1120. 4g間二甲苯，并在攪拌的同時向反應(yīng)混合物中添加18. Og三氯化鋁。然后，在 I. 5小時內(nèi)向反應(yīng)器中添加443. 7gC12 C18正α -烯烴以控制因放熱反應(yīng)造成的溫度升高。 反應(yīng)溫度從未超過27°C。在添加烯烴結(jié)束時，將反應(yīng)混合物在約26°C下保持I小時。該時間段之后，利用冷蒸餾水對反應(yīng)進(jìn)行猝滅，并利用50重量％的氫氧化鈉溶液進(jìn)行三次連續(xù)水洗，以從有機(jī)相中除去酸催化劑。在硫酸鎂上對含有烷基二甲苯產(chǎn)物的有機(jī)相進(jìn)行干燥并使用Rotovap蒸發(fā)器在壓力下對過量的間二甲苯進(jìn)行蒸餾以回收烷基二甲苯產(chǎn)物。參見表I，表I對實(shí)施例IA利用GC和NMR確定的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了總結(jié)。實(shí)施例IB利用C12 C18正α -烯烴對間二甲苯進(jìn)行烷基化使用三氯化鋁烷基化催化劑制備烷基二甲苯。在間歇方法的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的裝置中，利用C12 C18正α -烯烴對間二甲苯進(jìn)行烷基化。在氮?dú)鈿夥障孪?升的玻璃反應(yīng)器中裝入1120. 7g間ニ甲苯，并在攪拌的同時向反應(yīng)混合物中添加17. 8g三氯化鋁。然后，在I. 0小時內(nèi)向反應(yīng)器中添加444. OgC12 C18正a -烯烴以控制因放熱反應(yīng)造成的溫度升高。反應(yīng)溫度絕不能超過60°C。在添加烯烴結(jié)束吋，將反應(yīng)混合物在約60°C下保持I小吋。該時間段之后，對反應(yīng)進(jìn)行猝滅并按實(shí)施例IA中所述回收烷基ニ甲苯。 參見表I，表I對實(shí)施例IB的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了總結(jié)。實(shí)施例IC利用C12 C14正a -烯烴對間ニ甲苯進(jìn)行烷基化使用三氯化鋁烷基化催化劑制備烷基ニ甲苯。在間歇方法的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的裝置中，利用C12 C14正a -烯烴對間ニ甲苯進(jìn)行烷基化。在氮?dú)鈿夥障孪?升的玻璃反應(yīng)器中裝入1120. Og間ニ甲苯，并在攪拌的同時向反應(yīng)混合物中添加15. 4g三氯化鋁。然后，在0. 5小時內(nèi)向反應(yīng)器中添加384. OgC12 C14正a -烯烴以控制因放熱反應(yīng)造成的溫度升高。反應(yīng)溫度從不超過25°C。在添加烯烴結(jié)束吋，將反應(yīng)混合物在約24°C下保持I小吋。該時間段之后，對反應(yīng)進(jìn)行猝滅并按實(shí)施例IA中所述回收烷基ニ甲苯。參見表I，表I對實(shí)施例IC的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了總結(jié)。實(shí)施例ID利用C12 C14正a -烯烴對間ニ甲苯進(jìn)行烷基化使用三氯化鋁烷基化催化劑制備烷基ニ甲苯。在間歇方法的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的裝置中，利用C12 C14正a -烯烴對間ニ甲苯進(jìn)行烷基化。在氮?dú)鈿夥障孪?升的玻璃反應(yīng)器中裝入1120. Og間ニ甲苯，并在攪拌的同時向反應(yīng)混合物中添加15. 4g三氯化鋁。然后，在0. 5小時內(nèi)向反應(yīng)器中添加384. OgC12 C14正a -烯烴以控制因放熱反應(yīng)造成的溫度升高。反應(yīng)溫度從不超過60°C。在添加烯烴結(jié)束吋，將反應(yīng)混合物在約60°C下保持I小吋。該時間段之后，對反應(yīng)進(jìn)行猝滅并按實(shí)施例IA中所述回收烷基ニ甲苯。參見表I，表I對實(shí)施例ID的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了總結(jié)。實(shí)施例IE利用C16 C18正a -烯烴對間ニ甲苯進(jìn)行烷基化使用三氯化鋁烷基化催化劑制備烷基ニ甲苯。在間歇方法的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的裝置中，利用C16 C18正a -烯烴對間ニ甲苯進(jìn)行烷基化。在氮?dú)鈿夥障孪?升的玻璃反應(yīng)器中裝入1120. Ig間ニ甲苯，并在攪拌的同時向反應(yīng)混合物中添加20. Ig三氯化鋁。然后，在
0.5小時內(nèi)向反應(yīng)器中添加502. 2gC16 C18正a -烯烴以控制因放熱反應(yīng)造成的溫度升高。反應(yīng)溫度絕不能超過60°C。在添加烯烴結(jié)束吋，將反應(yīng)混合物在約60°C下保持I小吋。該時間段之后，對反應(yīng)進(jìn)行猝滅并按實(shí)施例IA中所述回收烷基ニ甲苯。參見表I，表I對實(shí)施例IE的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了總結(jié)。表I
權(quán)利要求
1.一種制備烷基芳基磺酸鹽的方法，所述方法包括 (a)在酸催化劑的存在下將至少一種間二甲苯化合物與具有約10 約20個碳原子的烯烴或這些烯烴的混合物反應(yīng)，其中制得的產(chǎn)物包含不大于40重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物和至少約60重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物； (b)將(a)的產(chǎn)物磺化；以及 (c)利用堿金屬源或堿土金屬源或氨對(b)的產(chǎn)物進(jìn)行中和。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述堿金屬或堿土金屬的源為氫氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中當(dāng)將(b)的產(chǎn)物與已經(jīng)利用空氣稀釋過的三氧化硫反應(yīng)時發(fā)生對所述產(chǎn)物的磺化。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在步驟(a)中的所述烯烴或所述烯烴混合物是直鏈烯烴的混合物、異構(gòu)化的直鏈烯烴的混合物、支化的烯烴的混合物、部分支化的烯烴的混合物或它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在步驟(a)中的所述烯烴或所述烯烴混合物是直鏈烯烴的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述直鏈烯烴的混合物是正α-烯烴的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述直鏈烯烴的混合物包含通過石油蠟或費(fèi)托蠟的裂解衍生的烯烴。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述烯烴或所述烯烴混合物選自含有約12個碳原子 約18個碳原子的烯烴。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述烯烴或所述烯烴混合物為得自含有約12 約18個碳原子的直鏈α -烯烴或異構(gòu)化的直鏈烯烴的烯烴混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述直鏈烯烴的混合物為得自烯烴復(fù)分解的直鏈內(nèi)烯烴的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述烯烴的混合物為支化烯烴的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述支化烯烴的混合物包含得自C3或更高單烯烴的聚烯烴化合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述聚烯烴化合物為聚丙烯或聚丁烯。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述聚烯烴化合物為聚丙烯。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述聚烯烴化合物為聚丁烯。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述酸催化劑選自布朗斯臺德酸或路易斯酸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述酸催化劑選自三氯化鋁、三溴化鋁、氫氯酸、氫氟酸、氫溴酸、硫酸、高氯酸、三氟甲烷磺酸、氟磺酸和硝酸。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中制得的產(chǎn)物包含不大于25重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物和至少約75重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中制得的產(chǎn)物包含不大于10重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物和至少約90重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物。
20.一種烷基芳基磺酸鹽化合物，其通過根據(jù)權(quán)利要求I的方法制得。
21.一種從地下含烴地層中采收原油的方法，所述方法包括(a)在酸催化劑的存在下將至少一種間二甲苯化合物與具有約10 約20個碳原子的烯烴或這些烯烴的混合物反應(yīng)，其中制得的產(chǎn)物包含不大于40重量％的I-烷基-2，4- 二甲基取代的芳族化合物和至少約60重量％的I-烷基-3，5- 二甲基取代的芳族化合物；(b)將(a)的產(chǎn)物磺化；(c)利用堿金屬源或堿土金屬源或氨對(b)的產(chǎn)物進(jìn)行中和；以及(d)將所述溶液轉(zhuǎn)移到地層中以從生產(chǎn)井中采收烴。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備烷基芳基磺酸鹽的方法，所述方法包括(a)在酸催化劑的存在下將至少一種間二甲苯化合物與具有約10～約20個碳原子的烯烴或這些烯烴的混合物反應(yīng)，其中制得的產(chǎn)物包含不大于40重量%的1-烷基-2,4-二甲基取代的芳族化合物和至少約60重量%的1-烷基-3,5-二甲基取代的芳族化合物；(b)將(a)的產(chǎn)物磺化；以及(c)利用堿金屬源或堿土金屬源或氨對(b)的產(chǎn)物進(jìn)行中和。
文檔編號C07C303/06GK102612510SQ201080052177
公開日2012年7月25日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者A·J·豪維斯, C·B·坎貝爾, S·薩奇 申請人:雪佛龍奧倫耐有限責(zé)任公司