[发明专利]直链烯烃异构化为异烯烃的方法

说明书

本申请是CN94195030.1的分案申请，原申请之申请日为1994年12月23日，原申请的发明名称为“用于使用直链烯烃异构化为异烯烃的沸石催化剂的制备方法”。

                    技术领域

本发明涉及使直链烯烃异构化成为带甲基支链的异烯烃的催化剂。

                    技术背景

由于对掺有例如辛烷增强剂和辅助燃料的低级脂肪族烷基醚的高辛烷值汽油的需求日益增加，从而引起对异烷基醚的大量需求，特别是对C₅-C₇的甲基、乙基和异丙基叔烷基醚类，如甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、叔戊基甲基醚和叔戊基乙基醚的需求。因此，对相应的异烯烃的原料如异丁烯、异戊烯和异己烯的需求不断增加。

为了得到异烯烃，需要通过例如结构异构化机制将例如正丁烯的烯烃或链烯烃转化为带甲基支链的烯烃，例如异丁烯。然后，可将这些已转化的异烯烃进一步反应，例如通过聚合醚化或氧化生成有用的产物。含有4个碳原子的正烯烃(1-丁烯、反式-2-丁烯和顺式-2-丁烯)和5个碳原子的正烯烃(1-戊烯、反式-2-戊烯和顺式-2-戊烯)都是相当便宜的起始化合物。通常，含有少量异丁烯和异戊烯的丁烯和戊烯是作为副产物从精炼厂和石油化工过程例如催化和热裂解装置得到的。通过选择性氢化也可方便地由丁二烯制取丁烯。

已知天然的和合成的沸石材料对许多烃的工艺过程都有催化性能。一般将沸石定制成具有固定结构的多孔晶状硅铝酸盐，其孔穴通过孔道互相连接。遍及晶状材料的孔穴和孔道通常具有能够选择性地分离烃类的尺寸。这种采用晶状硅铝酸盐分离烃的方法基本上取决于分子尺寸间的差别。因此，这些材料在本领域中被称为“分子筛”，除了催化性能以外，它们还被用于某些选择性吸附过程。在D.W.Breck,Zeolite Molecular Sieves,Robert E.Krieger PublishingCompany,Malabar,Florida(1984)中，详细讨论了沸石分子筛。

“沸石”一词通常包括分子筛在内的各种天然的和合成的含阳离子的晶状硅铝酸盐材料。它们一般被称为晶状硅铝酸盐，含有SiO₄和AlO₄的四面体网络，其中的硅和铝原子通过共用氧原子而交联成三维骨架。这种骨架结构含有孔穴和孔道或互相连接的孔隙，它们被例如钠、钾、铵、氢、镁、钙的阳离子及水分子所占据。可通过例如加热的方法可逆地将水除去而留下具有催化活性的晶状基质结构。本说明书中采用的“沸石”一词并不限于晶状硅铝酸盐。本文所用的这一术语还包括硅铝磷酸盐(SAPO)、与金属结合的铝磷酸盐(MeAPO和ELAPO)和与金属结合的硅铝磷酸盐(MeAPSO和ELAPSO)。MeAPO、MeAPSO、ELAPO和ELAPSO系列，还有包含在它们骨架中的另一些元素，例如，Me代表元素Co、Fe、Mg、Mn或Zn,EL代表元素Li、Be、Ga、Ge、As或Ti。另一个定义是“沸石型分子筛”，用以包括用于本发明的材料。

由于本领域的开发工作，已经制成了多种合成的沸石晶体材料，晶状硅铝酸盐是最流行的，且常用字母或其它简便的符号命名。已被专门命名和描述的各种沸石有：沸石A(US-A-2,882,243)、沸石X(US-A-2,882,244)、沸石Y(US-A-3,130,007)、沸石ZSM-5(US-A-3,702,866)、沸石ZSM-11(US-A-3,709,979)、沸石ZSM-12(US-A-3,832,449)、沸石ZSM-23(US-A-4,076,842)、沸石ZSM-35(US-A-4,016,245和US-A-5,190,736)、沸石ZSM-48(US-A-4,375,573)以及沸石NU-1(US-A-4,060,590)等。在US-A-3,933,974、4,000,248和4,942,027及其中引用的专利中介绍了包括氢型镁碱沸石在内的各种镁碱沸石。在US-A-4,440,871中叙述了SAPO型催化剂。US-A-4,544,143和4,567,029中叙述了MeAPO型催化剂；在US-A-4,500,651中叙述了ELAPO型催化剂以及在EP-A-159,624中叙述了ELAPSO型催化剂。

已经公开了两类通用的催化剂，它们特别适用于异构化直链烯烃为相应的带甲基支链的异烯烃。这些催化剂包括多孔、非晶状、难熔氧化物基催化剂和沸石基催化剂。