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降低分子篩低聚反應(yīng)中的含氮路易斯堿的制作方法

文檔序號(hào):9390531閱讀:591來(lái)源:國(guó)知局
降低分子篩低聚反應(yīng)中的含氮路易斯堿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)是中國(guó)專利申請(qǐng)200780008391.X的分案申請(qǐng)。本發(fā)明涉及通過(guò)分子篩特 別是沸石催化且受由進(jìn)料帶入的特定含氮組分影響的低聚反應(yīng)中或關(guān)于該低聚反應(yīng)的改 善。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過(guò)分子篩,或特別是沸石催化劑的以形成高分子量產(chǎn)品的烯烴或烯烴聚合物的 縮合反應(yīng)是公知的。這類縮合反應(yīng)此處稱作低聚反應(yīng),以及產(chǎn)物為低分子量低聚物,其通過(guò) 將直至12, 一般2、3或4,但直至5、6、7,或甚至8個(gè)烯烴分子彼此縮合而形成。如此處使用 的,術(shù)語(yǔ)"低聚反應(yīng)"用來(lái)指形成低聚物和/或聚合物的方法。低分子量烯烴(如乙烯、丙 稀、2-甲基丙稀、1- 丁烯和2- 丁稀,戊烯和己烯)能通過(guò)分子篩催化劑由低聚反應(yīng)而轉(zhuǎn)化 為由低聚物組成的產(chǎn)物,以及它作為高辛烷值汽油混合材料有價(jià)值,可將其用為或混入餾 出物型液體燃料或作為潤(rùn)滑劑,或作為用于生產(chǎn)化學(xué)中間體和最終產(chǎn)物的原材料。這樣的 化學(xué)中間體和最終產(chǎn)物包括高純度烴物流體或溶劑、醇類、清潔劑和酯如增塑劑酯和合成 潤(rùn)滑劑。
[0003] 工業(yè)上的使用分子篩催化劑的低聚反應(yīng)通常在多個(gè)管式或室反應(yīng)器中進(jìn)行,類似 于那些使用固體磷酸(SPA)催化劑的方法。采用SPA催化劑,由于催化劑粒料的焦化和/ 或膨脹,催化劑床或多個(gè)床的壓差數(shù)值在運(yùn)行持續(xù)期間逐步增加,并且當(dāng)在反應(yīng)器達(dá)到最 大容許壓力降時(shí),反應(yīng)器運(yùn)行通常終止。分子篩催化劑不顯示出類似于SPA催化劑的壓差 增加。因此使用分子篩催化劑的低聚反應(yīng)反應(yīng)器特征在于較長(zhǎng)的反應(yīng)器運(yùn)行長(zhǎng)度,以及一 般當(dāng)催化劑活性跌至不可接收的低水平時(shí)停產(chǎn)。采用這項(xiàng)催化劑,能達(dá)到的反應(yīng)器運(yùn)行長(zhǎng) 度因此對(duì)進(jìn)料中的減活催化劑的化合物或雜質(zhì)如催化劑毒物更加敏感得多。強(qiáng)堿如質(zhì)子堿 或布朗斯臺(tái)德堿已知為酸性的分子篩低聚反應(yīng)催化劑的毒物。烴物流中這樣的堿性化合物 常為含氮化合物如胺和酰胺,以及為了低聚反應(yīng)通常將它們從進(jìn)料中除去,包括那些使用 分子篩催化劑的低聚反應(yīng)。這樣的有機(jī)含氮布朗斯臺(tái)德堿特征在于至少一個(gè)氫原子鍵合到 氮原子,且為已知的質(zhì)子受體。其它有機(jī)氮組分不具有任何氫原子鍵合到氮,以及其氮原子 可以有三個(gè)鍵到1、2或3個(gè)圍繞的碳原子。然而這些氮原子還具有自由電子對(duì),因此仍然 能作為堿性物質(zhì),稱為路易斯堿。路易斯堿與布朗斯臺(tái)德堿相比是弱得多的堿,因此對(duì)于酸 催化方法通常忽略不計(jì)或者不視為毒物。
[0004] 美國(guó)專利4973790公開了一種通過(guò)沸石催化劑的(:2到Ci。烯烴的低聚反應(yīng)的方法, 該方法包括去除堿性氮化合物的進(jìn)料預(yù)處理步驟。這局限于去除胺類如二乙醇-胺,其為 布朗斯臺(tái)德堿且具有強(qiáng)堿性。它不涉及含氮路易斯堿。
[0005] 美國(guó)專利4153638公開了一種在金屬取代合成云母蒙脫石催化劑存在下聚合 C2_C5烯烴以形成汽油和餾出物沸騰范圍低聚物產(chǎn)品的方法,其中的金屬取代合成云母蒙脫 石催化劑為2:1層-點(diǎn)陣鋁硅酸鹽礦物,具有不能作為分子篩的結(jié)構(gòu)。它公開了從進(jìn)料中 除去氮,但也將其本身局限于從酸性氣體洗滌中去除胺。
[0006] 美國(guó)專利申請(qǐng)2004/0097773A1公開了一種低聚異丁烯的方法。它公開了從原 料流中去除氮成分,包括乙腈和N-甲基吡咯烷酮。兩種化合物為含氮路易斯堿。用于 US2004/0097773的催化劑為其中已經(jīng)將一些酸性質(zhì)子交換為金屬離子的固體、酸性離子交 換樹脂。美國(guó)專利申請(qǐng)2002/103406A1公開了一種采用鎳基催化劑低聚烯烴的方法,該烯 烴起源于氧合化合物到烯烴的方法。在US2002/103406方法中的烯烴流具有低含氮量,低 至按重量計(jì)〇. 3ppm。因此該流非常適于采用鎳基催化劑的低聚反應(yīng),因?yàn)檫@些物質(zhì)已知對(duì) 毒物如氮化合物特別敏感。US2002/103406中的方法不包含從低聚反應(yīng)進(jìn)料中除去氮的處 理,且未使用分子篩作為低聚反應(yīng)催化劑。
[0007] 美國(guó)專利申請(qǐng)2005/0137442A1和2005/0152819A1公開了將包括許多路易斯堿化 合物如乙腈、N-甲基-吡咯烷酮,嗎啉如N-甲?;鶈徇?、吡啶和喹啉的氮化合物從采用分 子篩催化劑的芳香族化合物轉(zhuǎn)化方法的芳香族進(jìn)料中去除。這些公開內(nèi)容未涉及采用這樣 的催化劑并在不同條件下操作的低聚反應(yīng)方法的進(jìn)料。
[0008] 我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些較弱的含氮路易斯堿存在于使用分子篩催化劑的低聚 反應(yīng)方法進(jìn)料時(shí),它們能具有意料不到的強(qiáng)催化劑減活效果,盡管它們公認(rèn)僅是弱堿。因 此,存在使用分子篩催化劑低聚反應(yīng)方法的需要,該方法能夠使用包括含氮路易斯堿組分 的進(jìn)料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供了一種烯烴低聚反應(yīng)的方法,該方法包括:
[0010] (a)處理包括有機(jī)含氮路易斯堿的含烯烴的烴物流從而降低含烯烴的烴物流中有 機(jī)含氮路易斯堿的濃度;和
[0011] (b)隨后將處理過(guò)的含烯烴的烴物流與分子篩低聚反應(yīng)催化劑接觸。
[0012] 本申請(qǐng)進(jìn)一步涉及如下實(shí)施方案:
[0013] 1、一種烯烴低聚的方法,包括:
[0014] (a)處理包括有機(jī)含氮路易斯堿的含烯烴的烴物流從而降低含烯烴的烴物流中有 機(jī)含氮路易斯堿的濃度;和
[0015] (b)隨后將處理過(guò)的含烯烴的烴物流與分子篩低聚反應(yīng)催化劑接觸,
[0016] 其中所述路易斯堿的濃度降低到基于總的處理過(guò)的烴物流按重量計(jì)不少于 0.lppm的濃度。
[0017] 2、實(shí)施方案1的方法,其中在所述處理步驟前所述路易斯堿的濃度為基于總的烴 物流按重量計(jì)至少lppm,和基于相同的基準(zhǔn)按重量計(jì)最多40ppm。
[0018] 3、前述任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法,其中將所述路易斯堿的濃度降低到基于總的烴物 流按重量計(jì)最多5ppm的濃度。
[0019] 4、實(shí)施方案3的方法,其中將所述路易斯堿的濃度降低到按重量計(jì)最多2.Oppm的 濃度。
[0020] 5、實(shí)施方案4的方法,其中將所述路易斯堿的濃度降低到按重量計(jì)最多l(xiāng)ppm的濃 度。
[0021] 6、實(shí)施方案1到4任一項(xiàng)的方法,其中在與所述低聚反應(yīng)催化劑接觸的烴物流中 所述路易斯堿的濃度為基于總的烴物流按重量計(jì)〇. 1到2.Oppm。
[0022] 7、前述任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法,其中在與所述低聚反應(yīng)催化劑接觸的烴物流中所 述路易斯堿的濃度為基于總的烴物流按重量計(jì)〇. 1到1.Oppm。
[0023] 8、實(shí)施方案7的方法,其中在與所述低聚反應(yīng)催化劑接觸的烴物流中所述路易斯 堿的濃度為基于總的烴物流按重量計(jì)〇. 2到0. 8ppm。
[0024] 9、前述任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法,其中所述路易斯堿包括乙腈、丙腈、二甲基甲酰胺 或N-甲基-吡咯烷酮。
[0025] 10、前述任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法,其中烯烴選自乙烯、丙烯、丁烯-1、異丁烯、反式 丁烯-2、順式丁烯-2、正戊烯-1、正戊烯-2、3-甲基-丁烯-1、3-甲基-丁烯-2、2-甲基-丁 烯-1、2-甲基-丁烯-2和選自其中的任兩種、三種、四種或更多種烯烴的混合物。
[0026] 11、前述任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法,其中含烯烴的烴物流通過(guò)烴原料的催化裂化、蒸 汽裂化或脫氫作用來(lái)獲得。
[0027] 12、前述任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法,其中含烯烴的烴物流進(jìn)一步包含二烯和/或乙 炔,并且在低聚反應(yīng)前將二烯和/或乙炔的濃度降低。
[0028] 13、實(shí)施方案12的方法,其中二烯為丁二烯且丁二烯濃度通過(guò)萃取步驟而降低。
[0029] 14、實(shí)施方案13的方法,其中萃取步驟采用選自二甲基甲酰胺、N,N_二甲基乙酰 胺、0 _甲氧基丙腈和N-甲基-吡咯烷酮的化合物,并在所述路易斯堿降低處理步驟之前 進(jìn)行。
[0030] 15、實(shí)施方案12的方法,其中所述二烯和/或乙炔的濃度通過(guò)氫化步驟而降低。
[0031] 16、實(shí)施方案12的方法,其中所述二烯和/或乙炔的濃度通過(guò)分餾步驟降低。
[0032] 17、前述任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法,其中含烯烴的烴物流包含異丁烯,所述方法進(jìn)一 步包括在低聚反應(yīng)前降低異丁烯的濃度。
[0033] 18、實(shí)施方案17的方法,其中異丁烯濃度通過(guò)選自如下的方法而降低:轉(zhuǎn)化為 MTBE、轉(zhuǎn)化為ETBE、轉(zhuǎn)化為DIB或異丁烯的另外的低聚物、轉(zhuǎn)化為聚異丁烯(PIB)和轉(zhuǎn)化為 在汽油、餾出物或潤(rùn)滑油的沸騰范圍內(nèi)沸騰的高碳數(shù)烴。
[0034] 19、前述任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法,其中將所述路易斯堿濃度降低的處理步驟包括 萃取步驟。
[0035] 20、實(shí)施方案19的方法,其中萃取步驟包括多個(gè)萃取步驟。
[0036] 21、實(shí)施方案20的方法,其中萃取在多級(jí)逆流萃取塔中進(jìn)行。
[0037] 22、實(shí)施方案21的方法,其中該塔包括4到8個(gè)理論級(jí)。
[0038] 23、實(shí)施方案19、20、21或22任一項(xiàng)的方法,其中萃取步驟為水洗,其產(chǎn)生廢水副 產(chǎn)物。
[0039] 24、實(shí)施方案23的方法,其中在水洗中用的水具有最多9. 5的pH。
[0040] 25、實(shí)施方案23或24的方法,其中將廢水副產(chǎn)物在不同的方法或方法步驟中作為 工藝用水再次使用。
[0041] 26、實(shí)施方案23到25任一項(xiàng)的方法,其中不用緩蝕劑處理洗滌水。
[0042] 27、實(shí)施方案23到26任一項(xiàng)的方法,其中洗滌水為軟化水。
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