[发明专利]用于烯烃二聚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于使用催化剂组合物二聚支链烯烃或支链烯烃和链烷烃的混合物的方法。

背景技术

多种辛烷值促进剂(增强剂，booster)投入市场。目前，最受欢迎的辛烷值促进剂是甲基叔丁基醚(MTBE)。然而，由于它的有害性质，预计MTBE的全球消费量将逐渐降低。用于取代MTBE的有望候选是异辛烷。异辛烷具有与MTBE相似的性质，表现出高的辛烷数目，并且还具有非常好的环保性质。

通常由异丁烯二聚，随后氢化生产异辛烷。一些技术可用于基于固相大孔酸性树脂或磷酸催化剂，由异丁烯商业化地选择性生产异辛烯。这些技术是基于固相大孔酸性树脂或磷酸催化剂，并且同时需要添加剂和/或保湿剂(hydrating agent)与催化剂以选择性得到异辛烯。然而，进料流中添加剂/保湿剂的存在导致一些量的不需要的产物形成在产物流中。

Catalysis Today,100(2005)463公开了在液相条件(40℃，10巴压力和正丁烷作为稀释剂)下用于异丁烯二聚的催化剂H-ZSM-5(具有15与25的Si/Al比)。尽管该催化剂示出高的初始转化率，但是它非常快速地失活。约65％的初始转化率在反应1h内下降至<2％，因此，它不适用于工业规模的异丁烯二聚。

EP 1167326 A1公开了异丁烯的二聚，其使用包含TON类型结构沸石的催化剂体系。催化剂在长时间内不能示出期望的产物选择性。二聚物的选择性在反应4h内从72％降低至54％。催化剂也快速失活。异丁烯的转化率在反应4h内从98％降低至84％。

WO 2004/080935 A1公开了中孔沸石。报告了将H-ZSM-5、H-ZSM-22、H-ZSM-23、具有约0.1wt％至5wt％Al含量的镁碱沸石用于在高压反应条件下的异丁烯二聚。然而，这些催化剂快速失活，因此对于长反应过程需要频繁再生。

WO09027582公开了用于使用选自天然沸石和合成沸石的组或选自介孔铝硅酸盐的酸性催化剂，低聚烯属、低级烃的方法。沸石选自由ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23、镁碱沸石和由其制备的离子交换沸石组成的组。

WO200480935公开了用于在允许选择性二聚的工艺条件下，通过中孔沸石二聚低级烯烃的方法。在至少一部分烯烃二聚的条件下，烯烃进料与酸催化剂接触。反应区的流出物进入分离区，其中，二聚的反应产物从所述流出物中分离。

US3325465公开了用于使用13X分子筛二聚异丁烯的方法，其中，95.9％的钠离子与钴离子反向离子交换。13X是具有的孔径的大孔沸石。

已知的现有技术的主要缺点是低的异辛烯选择性和低的催化剂稳定性。另外，使用离子交换树脂需要麻烦的催化剂再生，其导致生成更多的流出物。

发明内容

本发明的目的是提供用于二聚支链烯烃或支链烯烃和链烷烃的混合物的改进方法。

因此，本发明提供用于二聚支链烯烃或支链烯烃和链烷烃的混合物的方法，其中，所述烯烃和链烷烃具有3至10个碳原子，包括使包含所述烯烃或烯烃和链烷烃的混合物的进料流与包含中孔铝硅酸盐沸石和至多达5wt％的选自由钼(Mo)、钨(W)、(Sg)、钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)和(Mt)组成的组中的一种或多种元素的催化剂组合物接触。

根据本发明的方法，得到了二聚(例如，由异丁烯至异辛烯(2,4,4-三甲基戊烯))的高选择性。还有利的是进料流不需要存在导致不需要的产物生成的添加剂/保湿剂。

沸石

用于本发明的沸石是晶体材料。由于它们规则的孔径和孔道骨架(channelling framework)结构，晶体材料是优选的。

如本文中使用的，术语“沸石”或“硅铝酸盐沸石”是指一种硅铝酸盐分子筛。这些无机多孔材料是技术人员熟知的。例如，它们特征的概述是由例如，Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,第16卷,p811-853、Atlas of Zeolite Framework Types,第5版,(Elsevier,2001)中关于分子筛的章节提供的。

铝硅酸盐沸石一般由骨架中的Si/Al比表征。该比值可以在用于根据本发明的方法中的催化剂组合物中广泛变化。优选地，沸石中硅与铝(Si:Al)的摩尔比是约5至1000，更优选地是约8至500。