[发明专利]用溶剂提取法再生某些酸性烃转化催化剂的方法

说明书

这是由Cooper等人申请的美国专利申请号为07/588，448，申请日为1990年9月26日，标题为“用路易斯酸促转化氧化铝催化剂的异链烷烃烷基化（PA-0017）”;由Cooper等人申请的，申请号为07/697，318，申请日为1991年5月7日、标题为“用路易斯酸促转化氧化铝催化剂的异链烷烃烷基化（PA-0060）”;和由Cooper等人申请的，申请号为07/697，320，申请日为1991年5月7日，标题为“适用宜于异链烷烃烷基化的路易斯酸促转化氧化铝催化剂（PA-0051）”;（上述一并作为参考）的部分的继续。本申请还与由Rao等人申请的美国专利、申请号为07/718，394，申请日为1991年6月20日，标题为“一种用焙烧法使用于异链烷烃烷基化的路易斯酸促转化氧化铝催化剂再生的方法”（上述一并作为参考）有关。

本发明是一种用于固体酸性烃转化催化剂再生的方法，尤其是用路易斯酸（优选BF₃）促使氧化铝和沸石的特定转化，上述路易斯酸已被用于带链烯的异链烷烃的烷基化中。该方法还包括通过与溶剂接触除去粘附到固体催化剂上的某些反应产物的剩余物从而部分地恢复催化剂最初的活性。

现有许多在足够低的温度下保持反应介质处于液相用强酸性固体酸催化剂的烃转化工艺。这些工艺包括低聚，烷基化，异构化，加氢异构化等。用于这些工艺的催化剂包括像酸性沸石，氧化铝，硅石-氧化铝，硅石，氧化硼，氧化磷，氧化钛，氧化锆，氧化铬，氧化锌，氧化镁，氧化钙，硅石-氧化铝-氧化锆（silica-alumina-zirconia），氧化铬-氧化铝，氧化铝-氧化硼，硅石-氧化锆，磷酸铝分子筛，磷酸硅铝分子筛，固体聚合离子交换树脂，含悬垂的酸基团（pendent  acid  groups）的四价金属膦酸盐，硫酸化金属氧化物（如氧化铝）等的这样的不同的酸性物质。这些催化剂可以用路易斯酸处理或用路易斯酸络合。在许多这些工艺中的一种副反应产生象是低水平聚合物或低聚物的产物。与许多高温工艺不同，副产物在性质上不同于焦炭，这些劣质副反应产物或“泥状物”可仔细地选择溶剂用溶剂提取法至少部分地被除去。一种溶剂提取特别适用的方法，加上它附随的催化剂，是用由路易斯酸处理过的固体酸催化剂特别是沸石或氧化铝进行异链烷烃/烯烃烷基化。

用强酸烷基化工艺（特别是所述酸为氢氟酸或硫酸时）制备用于马达燃料的高辛烷值混合组分是众所周知的。烷基化是在反应中将烷基加入到一种有机分子中（典型的是芳族的或是烯烃）的反应。对于汽油混合组分的制备，反应是在异链烷烃和稀烃之间进行。自从第二次世界大战以来烷基化工艺已被广泛地采用，当时，需要高辛烷值汽油来满足高压缩比或超负荷飞机发动机的需要。早期建造的烷基化装置是与流化催化裂化装置相连接的，以利用裂化装置的轻质副产物：异链烷烃和烯烃。流态化的催化裂化装置的设立仍是汽油烷基化装置原料的主要来源。虽然强酸烷基化技术是成熟的，但用氢氟酸和硫酸技术所存在的问题仍很严重：如用过的酸的处理，在使用或贮存期间无意中发生的酸的泄漏，酸催化系统的严重的腐蚀以及其它的有关环境的问题。

虽然长期以来一直期望一种使用具有很少或无腐蚀组分的固体酸催化剂的实用的烷基化工艺，然而还没有这样的商业上可行的工艺。

公开文献表明几种系统被用于使多种烃原料烷基化。

美国石油公司在二十世记50年代中期得到一系列包括C₂-C₁₂（最好是C₂或C₃）烯烃和C₄-C₈异链烷烃的烷基化工艺的专利。使用的催化剂是BF₃处理过的固体，并且催化体系（如在烷基化工艺中使用的）也含有游离的BF₃，这些专利见如下一览表：

专利号 发明者 BF₃处理过的催化剂^★

(含游离的BF₃)

2,804,491 Kelly等人 SiO₂稳定的Al₂O₃(10%-60%)

BF₃(wt)

2,824,146  Kelly等人  金属焦磷酸盐水合物

2,824,150  Knight等人  金属硫酸盐水合物

2,824,151  Kelly等人  金属锡酸盐水合物