[发明专利]分离乳液的方法

说明书

本发明涉及一种由离子液体和油形成的乳液的分离方法。

许多离子液体容易从油中分离从而形成两相体系。这样的离子液体可被用于从汽油或柴油机萃取含硫化合物(脱硫)、从链烷萃取烯烃，以及做为液体催化剂用于烯烃的低聚和聚合。然而，实际上，许多常见的离子液体与油混合形成乳液，并且该离子液体和油相的破乳和分离是有问题的。

利用微波辐射帮助油包水和水包油乳液的破乳是已知的。例如：US4,528,629描述一种方法用于增强从乳液或者分散体系中分离烃类物质和水，包括使所述的乳液或者分散体系受到1毫米至30厘米范围的微波辐射以及使用传统的加热方法加热该微波辐射的乳液或者分散体系至分离温度的步骤。该方法据说是对油在外部和水在外部的体系都很合适，分别如水包油和油包水乳液。US6,077,400涉及一种利用无线电频率(射频)微波能量对水包油的乳液原料进行破乳使其变成油相和水相的方法。但是，在水(弱电离分子的液体)和离子液体(完全分离的阳离子和阴离子)之间，存在着根本性的差异。因此，水的溶剂性质对离子液体的溶剂性质不提供指导或他们的行为处于两个体系中，特别是关于离子液体/油乳液的形成。离子液体已经显示出通过偶极-偶极和离子电导机制从而容易吸收微波辐射，其引起特别有效的加热和局部温度的迅速升高。在其应用中，离子液体因为它的这个特性已经被用作合成的溶剂(参见Westman，“在微波辅助的化学变化中离子液体的制备和使用”，美国专利US6,596,130，2003年7月22日)和溶解纤维素的溶剂(参见“Preparation and useof ionic liquids in microwave-assisted chem..ical transformations”，R.P.Swatloski，S.K.Spear，J.D.Holbrey和R.D.Rogers，J.Amer.Chem.Soc.，2002，124，4974-4975；专利US6,808,557和US6,824,599)。然而，这些参考文献既不涉及离子液体/油乳液的分离，也不是涉及增加或增强其分离速度的必要性。

本发明发现采用微波辐射离子液体/油的乳液可以用于影响离子液体和油相的破乳和分离。

因此，本发明涉及一种离子液体和油的乳液的破乳方法，该离子液体是一种在温度低于150℃时为液态的盐，该破乳方法包括以下步骤

(a)利用微波辐射辐射该乳液；

(b)将乳液分离成离子液体相和油相；和

(c)回收其中至少的一相。

不意图受限于任何理论，人们相信微波辐射离子液体/油的乳液将导致或增强破乳，其是通过离子液体相的优先加热从而打破存在于乳液和乳滴聚结的界面膜。因此，利用微波辐射来对离子液体/油的乳液进行破乳显著地增加了相的分离程度和相分离的速度。

乳液可以是“油包离子液体”，其包括分散在连续油相中的不连续的的离子液体相的液滴；或是“离子液体包油乳液”，其包括分散在连续离子液体相中的油滴。合适地，油包离子液体的乳液包含占乳液总重量的1％到大约50％的离子液体。合适地，离子液体包油的乳液包含大于50％按重量计算的离子液体。优选地、该乳液是油包离子液体的乳液。合适地，破乳后得到的两相都被回收。

离子液体，指的是在温度低于150℃为液态的盐，优选地，在温度低于100℃时。该离子液体盐完全由解离的离子组成，因此其是导电体。离子液体基本上没有蒸汽压，因此其是无味的。更多离子液体的详细描述参见J.L.Anthony，J.F.Brennecke，J.D.Holbrey，E.J.Maginn，R.A.Mantz，R.D.Rogers，P.C.Trulove，A.E.Visser和T.Welton，在Ionic Liquids in Synthesis中“Physicochemical Propertiesof Ionic Liquids”，Wiley-VCH，Eds P.Wasserscheid和T.Welton。本发明方法中可处理的乳液中的离子液体的详细说明还可参见其他出版物，包括US6,596,130，US6,824,599，WO02/079212和WO2004/016631。此处涉及的全部现有出版物的内容作为参考并被引用。

任何能够与油形成乳液的离子液体可存在于本发明的乳化法。通常，该离子液体基本上不溶于油相而且没有显著的表面活性。在油相中“不溶”指该离子液体在油相的的溶解度小于100ppm，优选地小于50ppm，更优选地，小于25ppm，例如，小于10ppm。