以類離子液體作為催化劑的輕質(zhì)烷烴異構(gòu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種燒控異構(gòu)化方法，特別是設(shè)及一種W類離子液體作為催化劑的輕 質(zhì)燒控異構(gòu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于環(huán)保的要求越來越高，汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)向低芳控、低締控、低蒸汽壓、低 敏感性、高辛燒值和高氧含量的方向發(fā)展。輕石腦油（例如直饋輕石腦油、加氨裝置輕石腦 油等)和輕凝析油（例如油田輕凝析油等）WC5、C6燒控為主，由于辛燒值較低，從而在汽油 中的調(diào)和比例受到了限制。通過對運部分輕質(zhì)燒控進行異構(gòu)化反應(yīng)，能夠有效地提高輕質(zhì) 燒控的辛燒值，從而增加汽油中輕質(zhì)燒控的調(diào)和比例，改善汽油輕饋分的辛燒值，使汽油的 饋分和辛燒值具有合理分布。因此，開發(fā)輕質(zhì)燒控異構(gòu)化工藝對于緩解我國汽油中締控及 芳控含量過高具有十分重要的意義。
[0003] 目前，普遍采用的輕質(zhì)燒控異構(gòu)化催化劑均為貴金屬催化劑，按操作溫度的不同 可分為中溫型和低溫型兩種。中溫型是將貴金屬(Pt或Pd)負(fù)載于沸石上制得的雙功能催化 劑，W其作為催化劑進行輕質(zhì)燒控異構(gòu)化所需的反應(yīng)溫度通常為230~28(TC，異構(gòu)化平衡 轉(zhuǎn)化率較低；低溫型是貴金屬面化物無定形催化劑，與中溫催化劑相比，運類催化劑較活 潑，反應(yīng)溫度可降至115~150°C，但催化劑負(fù)載的面素容易流失，需要對面素進行補充。
[0004] 近年來，對于輕質(zhì)燒控異構(gòu)化催化劑的研究主要集中在通過改進載體的性能來提 高催化劑的活性和選擇性，例如美國專利US5095169公開了一種W活化的的弗石為載體制備 的異構(gòu)化催化劑，該專利主要是改進了的弗石的活化方法，W該載體制備的異構(gòu)化催化劑的 活性和選擇性有所提高。此外，固體超強酸用于輕質(zhì)燒控異構(gòu)化也是目前的研究熱點，例如 專利US6180555XN1428197A等，但此類催化劑存在活性組分易流失、催化劑易結(jié)焦失活等 缺陷。
[0005] 上述正在研究和使用的輕質(zhì)燒控異構(gòu)化催化劑大多為固體催化劑，均存在價格昂 貴、配套工藝需要加氨、成本較高等缺點。此外，燒控異構(gòu)化反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率受熱力學(xué)控 審IJ，反應(yīng)溫度越低，平衡轉(zhuǎn)化率越高，然而目前實施異構(gòu)化處理仍需要較高的反應(yīng)溫度。因 此，開發(fā)能克服上述缺點的低溫異構(gòu)化催化劑是一個重要的研究課題。
[0006] 為了降低成本，目前也有一些W非貴金屬作為活性組分的輕質(zhì)燒控異構(gòu)化催化 劑，例如專利CN 1314330AXN 85105389A等，盡管其活性組分的價格為貴金屬的1/4,然而 性能遜于貴金屬催化劑。
[0007] 離子液體具有腐蝕性低、酸性可調(diào)節(jié)、易與產(chǎn)品分離、循環(huán)利用率高等優(yōu)點，使其 成為一類可替代固體酸的催化劑用來催化輕質(zhì)燒控異構(gòu)化反應(yīng)。公開號為CN 1284540A的 中國專利公開了一種W烷基化晚、咪挫或Ξ甲胺含氮化合物與金屬或非金屬面化物為原料 合成離子液體的方法，并利用該離子液體為催化劑催化輕質(zhì)燒控異構(gòu)化反應(yīng)的方法。然而， 離子液體的合成對合成原料要求較高，合成方法較為復(fù)雜，并且價格相對昂貴;此外，該離 子液體的催化活性和選擇性有限，原料轉(zhuǎn)化率W及反應(yīng)產(chǎn)物中異構(gòu)燒控的含量還有待進一 步提局。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種W類離子液體作為催化劑的輕質(zhì)燒控異構(gòu)化方法，該方法采用類 離子液體作為催化劑，合成原料易得、合成方法簡單且價格便宜;此外，該類離子液體的催 化活性、穩(wěn)定性和選擇性高，W其催化的輕質(zhì)燒控異構(gòu)化原料轉(zhuǎn)化率W及反應(yīng)產(chǎn)物中異構(gòu) 燒控的含量均大幅提高。
[0009] 本發(fā)明提供一種W類離子液體作為催化劑的輕質(zhì)燒控異構(gòu)化方法，將含有輕質(zhì)燒 控的原料與類離子液體接觸，W使所述輕質(zhì)燒控發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng);其中，所述類離子液體由 酷胺化合物與一種W上金屬化合物反應(yīng)制得。
[0010] 在本發(fā)明的具體方案中，所述酷胺化合物選自通式R1CONR2R3的鏈狀酷胺和通式 R1CONR2R3的環(huán)狀酷胺中的一種或多種;通式R1CONR2R3中，R功氨、碳數(shù)1-10的烷基或-NR2R3， R2、化各自獨立選自氨、碳數(shù)1-10的烷基或碳數(shù)1-10的締基。
[0011] 進一步地，所述酷胺化合物選自尿素、甲酯胺、N-甲基甲酯胺、N，N-二甲基甲酯胺、 乙酷胺、N-甲基乙酷胺、N，N-二甲基乙酷胺、丙締酷胺、2-化咯燒酬、N-甲基化咯燒酬、1，3- 二甲基-2-咪挫嘟酬的一種或多種。
[0012] 在本發(fā)明的具體方案中，所述金屬化合物為金屬的面化物、硫酸鹽或硝酸鹽，所述 金屬為侶、銅、鐵、鋒、儀、鉆、銀、鋼或銷。本發(fā)明對所述金屬化合物的數(shù)量不作嚴(yán)格限制，例 如可W為一種或兩種;此外，本發(fā)明對所述金屬化合物中金屬的價態(tài)不作嚴(yán)格限制，多價態(tài) 金屬的化合物可W為其各種價態(tài)下的金屬化合物，例如銅的面化物可W為銅或亞銅的面化 物等。進一步地，所述金屬化合物為金屬的面化物，所述金屬為侶或銅。
[0013] 本發(fā)明所述的類離子液體可W采用現(xiàn)有技術(shù)記載的任何可行方法合成得到。通常 的合成方法是:在保護氣氛下，將所述酷胺化合物與所述金屬化合物混合，攬拌反應(yīng)2-10小 時，得到基礎(chǔ)類離子液體(其可直接作為輕質(zhì)燒控異構(gòu)化催化劑使用）；可選地，進一步在所 述基礎(chǔ)類離子液體中加入另一種金屬化合物進行反應(yīng)，得到類離子液體。
[0014] 在一實施方式中，所述類離子液體由酷胺化合物與一種金屬化合物反應(yīng)制得，且 采用如下方法制備所述類離子液體：
[0015] 在保護氣氛下，將所述酷胺化合物加入到所述金屬化合物中，室溫攬拌后升溫至 80-18(TC，繼續(xù)攬拌至完全反應(yīng)，得到所述類離子液體。
[0016] 具體地，可W惰性氣體作為保護氣體從而形成保護氣氛，惰性氣體例如可W為氮、 氮、氛、氣等;從經(jīng)濟實用的角度考慮，可W采用干燥氮氣作為保護氣體。
[0017] 此外，所述酷胺化合物與所述金屬化合物的摩爾比可W為1:0.1至1:10,進一步為 0.3:1至2.5:1，更進一步為0.3:1至1:1;所述室溫攬拌時間可W為15-60min;所述繼續(xù)攬拌 時間可W為2-6小時。在該實施方式中，金屬化合物例如可W為Ξ氯化侶。
[0018] 在另一實施方式中，所述類離子液體由酷胺化合物與兩種W上金屬化合物反應(yīng)制 得，且采用如下方法制備所述類離子液體：
[0019] 在保護氣氛下，將所述酷胺化合物加入到第一金屬化合物中，室溫攬拌后升溫至 80-180°C，繼續(xù)攬拌至完全反應(yīng)，得到反應(yīng)物；
[0020] 在保護氣氛下，向上述反應(yīng)物中加入一種W上第二金屬化合物，保持溫度不變或 繼續(xù)升溫至不超過180°C，繼續(xù)攬拌至完全反應(yīng)，得到所述類離子液體。
[0021] 具體地，兩種W上金屬化合物包括第一金屬化合物和第二金屬化合物;其中，第一 金屬化合物為第一金屬的面化物、硫酸鹽或硝酸鹽，例如面化物，第一金屬為侶或嫁，例如 侶；第二金屬化合物為第二金屬的面化物、硫酸鹽或硝酸鹽，例如面化物，第二金屬為銅、 鐵、鋒、儀、鉆、銀、鋼或銷，例如銅。
[0022] 進一步地，所述酷胺化合物與所述第一金屬化合物的摩爾比可W為1:0.1至1:10， 所述第一金屬化合物與第二金屬化合物的摩爾比可W為1:100至100:1;此外，室溫攬拌時 間可W為15-60min;繼續(xù)攬拌時間可W為2-6小時。在該實施方式中，第一金屬化合物例如 可W為Ξ氯化侶，第二金屬化合物例如可W為氯化亞銅或氯化銅。
[0023] 在本發(fā)明中，所述原料還可W包括引發(fā)劑，所述引發(fā)劑選自締控、面代燒控、醇和 異構(gòu)燒控中的一種或多種，且所述引發(fā)劑在所述原料中的質(zhì)量百分含量含10%，例如0. δ? ι?% 。 引發(fā)劑用于加快異構(gòu)化反應(yīng)時間，在本發(fā)明具體方案中 ，引