[发明专利]由复合烃物流形成亚磷酸烷基化芳基酯组合物的方法

说明书

本申请根据35 USC 119(e)要求2009年7月31日提交的美国临时申请号61/230,658的优先权，所述美国临时申请的公开内容通过引用结合在本文中。

发明领域

本发明涉及由复合烃物流生产烷基化的羟基芳基化物。另外，本发明涉及烷基化物组合物在用于聚合物的亚磷酸酯抗氧剂的生产中的用途。

发明背景

烷基化的羟基芳基化合物被用于通过与PCl₃反应制备亚磷酸酯化合物，如标题为“作为稳定剂的液体亚磷酸酯共混物”的美国申请号11/787,531中所描述的，该申请的全部内容通过引用结合在本文中。这样的有机亚磷酸酯被用作用于聚烯烃和弹性体的辅助抗氧剂。

通常，烷基化的羟基芳基化物在烯烃与羟基芳基化物的反应(任选在合适的催化剂存在下)中合成。使用基本上纯的烯烃的羟基芳基化物的烷基化是广泛已知的方法。烃进料物流如石脑油通过流化床催化裂化或蒸汽裂化进行的裂化和随后的所述烃进料物流的一种馏分的分离加工允许生产纯化的低级烯烃，例如C₂-C₅烯烃，如乙烯，丙烯，丁烯和戊烯。由裂化得到的更高级烯烃的异构体数目快速增加，使得类似的分离难以实施。用于由所述进料物流分离C₂-C₅烯烃的工艺步骤增加成本和降低总生产时间。

C₄馏分通常含有1，3-丁二烯，异丁烯，1-丁烯，反式-2-丁烯，顺式-2-丁烯，丁烷，异丁烷，乙烯基乙炔，乙基乙炔和1，2-丁二烯的混合物。为了从C₄馏分得到纯的烯烃异构体，经常要求各种加工步骤。例如，通过加氢除去1，3-丁二烯，留下包含异丁烯、正丁烯和丁烷作为主要组分的复合烃物流。然而，由于所述组分的接近的沸点，通过蒸馏所述复合烃物流分离异丁烯是困难的。可以通过形状选择性分离或通过化学反应从所述萃余液除去异丁烯。这样的化学反应包括水合，在酸性离子交换树脂上甲醇加成到异丁烯上，和异丁烯的低聚或聚合。前面的两个化学反应是可逆的，并且当得到基本上纯的异丁烯时使用。在酸性离子交换树脂上甲醇加成到异丁烯上形成甲基叔丁基醚(MTBE)。然而，对MTBE存在健康和环境方面的关注，尤其是关于使地下水污染最小化。在这些化学反应之后，C₄复合烃物流的其余组分可以通过萃取蒸馏分离成不同的基本上纯的烯烃和饱和化合物。

美国专利号4,914,246描述了一种包含单烷基酚类的组合物，其通过选择性烷基化热裂化的衍生自残油的含硫石油馏出物的烯烃组分制备。所述烯烃组分是线性C₅-C₁₂烯烃。

美国专利号4,568,778描述了一种通过使异戊烯与酚类在无机固体酸催化剂或酸性离子交换树脂催化剂存在下反应生产叔戊基酚类的方法。所述异戊烯通过异戊二烯萃取的C₅馏分的加氢得到。

乙烯的二聚和丙烯的歧化是用于得到烯烃，尤其是丁烯的其它可商业获得的合成路线。然而，乙烯的二聚主要产生1-丁烯和2-丁烯作为主要组分。

考虑到所述传统方法，对被用在烷基化羟基芳基化物的生产，特别是可以被用于例如亚磷酸烷基芳基酯(其可以被用作用于聚烯烃和弹性体的辅助抗氧剂)的制造的烷基化羟基芳基化物的生产中的烯烃的有效来源存在需要。

发明概述

在第一方面，本发明涉及一种用于形成亚磷酸酯组合物的方法，该方法包括使羟基芳基化合物与复合烃物流中的烯烃反应，以形成包含两种或更多种烷基化的羟基芳基化合物的烷基化物组合物，和使所述两种或更多种烷基化的羟基芳基化合物与三卤化磷反应，以形成亚磷酸酯组合物。在一个实施方案中，所述复合烃物流包含45-95wt％的支化烯烃和0.5-20wt％的饱和物。所述复合烃物流可以还包含其它异构体，例如线性烯烃。所得到的亚磷酸酯组合物包含至少两种不同的亚磷酸酯，并且在环境条件下是液体。所述至少两种不同的亚磷酸酯包括下列化合物：亚磷酸三(二烷基芳基)酯，亚磷酸三(单烷基芳基)酯，亚磷酸双(二烷基芳基)单烷基芳基酯，和亚磷酸双(单烷基芳基)二烷基芳基酯。