本发明涉及一种在有机溶剂和催化剂的存在下通过乙烯低聚制备线 性α-烯烃的方法。
通过乙烯低聚生成线性α-烯烃的方法在本领域是广泛已知的。通 常,该方法使用的催化剂包括一种锆组分和一种用作活化剂的有机铝 组分。
例如,DE 4338414C1公开了一种生产线性α-烯烃的方法,其 中使用了一个催化剂溶液和乙烯导入其中的反应器。该方法得到的线 性α-烯烃的产品分布为C4-C28碳原子,其中C20+的馏分通常含有蜡状 聚合物质。
可通过诸如蒸馏或提取将含有C4-C28碳原子的α-烯烃的产物物流 分离为各馏分。所得的一个主要馏分为含有C10+、优选C10-C18α-烯烃 的馏分。该馏分常常被低聚反应期间所形成的芳族组分、优选C9+芳族 组分所污染。这些副产物当然是不希望得到的,因为这样所获得的C10+馏分的价值就会减少。在现有技术中,迄今为止该芳族组分是通过反 复的提取和/或蒸馏而除去,例如使用五个蒸馏塔以将该芳族组分从 C10+α-烯烃馏分中除去。
因此本发明的一个目的为提供一种制备线性α-烯烃的方法,该方 法可克服现有技术的缺陷。尤其是,将提供一种方法,其中通常存在 于C10+α-烯烃馏分中的芳族副产物可容易地以低成本除去,从而提升 该C10+α-烯烃馏分的价值。
该目的的实现在于将被芳族C9+化合物污染的C10+α-烯烃的产物馏 分从产物主物流中分离并转入一个转化反应器中,在该反应器中C10+α-烯烃和芳族C9+组分在傅-克(Friedel-Crafts)烷基化催化剂的存 在下反应生成芳族C19+组分。
优选地,所述傅-克烷基化催化剂选自具有足够酸度以催化该烷基 化反应的任何物质。
更优选地,所述傅-克烷基化催化剂选自粘土、沸石、路易斯酸及 质子酸。
在一个优选的实施方案中,所述傅-克烷基化催化剂选自粘土、沸 石、H2SO4、P4O10、H3PO4、AlCl3、FeCl3、SbCl5、SnCl4、BF3、TiCl4及 ZnCl2。
所制备的芳族C19+化合物可优选在所述转化反应器中、或其下游 与未反应的C10+α-烯烃分离,优选通过蒸馏分离。
此外,优选分离出的C19+化合物与在低聚反应期间得到的C20+残留 物相结合。
可将该芳族C19+化合物转入另一个装置中以进行热利用,优选燃 烧。
在一个优选的实施方案中,所述转化反应器中的转化在室温进行。
进一步优选地,可将补充溶剂加入至该C10+α-烯烃的馏分中,然 后引入该转化反应器。
最优选地,所述C10+α-烯烃馏分为C10-C18馏分。
本发明进一步提供一个用于乙烯低聚以形成线性α-烯烃的反应 器系统,所述反应器系统优选使用本发明的方法,所述反应器系统包 括一个低聚反应器和一个转化反应器,其中傅-克烷基化催化剂存在于 该转化反应器中。
令人惊讶的是,已发现C10+线性α-烯烃馏分中所含的芳族副产物 可通过下列方式而容易地转化(除去):使C10+α-烯烃与在低聚反应 过程中得到的芳族组分在傅-克烷基化催化剂的存在下于一个单独的 转化反应器中反应以生成具有至少C19+的芳族组分。这些C19+芳族组分 可容易地自该C10+α-烯烃馏分分离并可进一步处理,例如,燃烧。如 此便以一种非常简单的方法步骤实现了该芳族副产物的分离,并且避 免了使用迄今为止用来自α-烯烃馏分中分离芳族副产物的五个蒸馏 塔。由此减少了投资和操作成本,并获得了一种增值产品(不含副产 物的α-烯烃馏分)。
正如为本领域技术人员所显而易见的,本发明的构思同样可适用 于含芳族杂质或副产物的任何烃流。例如,对石蜡烃物流而言,必须 将烯烃加入该石蜡烃物流中以使其转化为容易分离的重质芳族化合 物。
通常,带有芳族组分(C9+)的线性α-烯烃(C10+)的转化按照以 下示意图进行:
其中R’为具有两个或以上碳原子的烷基,且R为具有至少8个碳 原子、优选8至16个碳原子的烷基。
本发明的方法和反应器系统的其它优点和特征将参照附图进一步 示例说明,其中图1示出实施本发明方法的反应器系统的示意图。
在图1中提供了一个用于乙烯低聚以制备线性α-烯烃的反应器 1。在反应器1中乙烯在溶剂(优选甲苯)及合适的催化剂的存在下发 生低聚,优选低聚温度约为60-100℃。低聚反应后(该反应器优选连 续操作),产物物流经排出管线2自该反应器排出。除未反应的溶解 乙烯之外,该产物物流还含有所述溶剂、催化剂、液体线性α-烯烃及 高分子量低聚物。该产物流中的各组分可于例如分离单元3中进行分 离。例如,各液体线性α-烯烃可通过蒸馏分离成若干馏分以获得 C4-C8、C10-C18及C20+的馏分。通常,C10-C18(C10+)的馏分含有芳族副产 物。该馏分可自分离单元3经管线4转入至转化反应器5中,可任选 补充溶剂,其中该C10+馏分与芳族副产物在傅-克烷基化催化剂的存在 下反应。转化反应器5的排出物流可接着作进一步处理,例如该芳族 副产物(现在为C19+)可通过蒸馏与α-烯烃分离并转入另一装置中, 例如用于燃烧。纯化的C10+馏分可用于任何预期目的且具有提升的价 值。
以上说明、附图或权利要求书中所公开的特征,无论单独还是其 任意组合,对于以多种形式实现本发明都是重要的。