[发明专利]选择性烯烃低聚反应

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及用于将烯烃(比如异丁烯)选择性低聚以主要形成二聚体的方法，其中采用选择性增强改性剂比如叔丁醇(TBA)，并特别涉及下述集成方法：其中改性剂以安全和方便的方式在与低聚反应相分离的反应中形成，并且改性剂的形成步骤集成到整个低聚反应过程中。

现有技术描述

烯烃比如丙烯采用酸性催化剂的低聚反应如今在本领域已是众所周知的。

如U.S 3,760,026中所描述的，许多催化剂已知用于这一反应，包括冷硫酸，硅藻土上的磷酸，有时用Ni、Co、Fe、Pt或Pd促进的二氧化硅/氧化铝；活性的天然粘土外加活化物质比如ZnO，非必要地负载在载体比如活性炭上的金属磷酸盐比如铁(III)和铈的那些，铝土矿，单独的活性炭或含有金属卤化物比如TiCl₂的活性炭，杂多酸比如硅胶上的硅钨酸和磷钼酸，BF₃H₃PO₄和BF₃HPO₃；二羟基氟硼酸，HF，以及低于300℃沸腾的S、Se、N、P、Mo、Te、W、V、和Si的氟化物或氟氧化物；和含助催化剂比如二甲醚的AlCl₃，HCl和硝基甲烷。特别优选的催化剂是磺酸型离子交换树脂，比如Amberlyst A-15、A-35、A-36、Purolite CT275，等。U.S.专利4,100,220说明和教导了用TBA、水、或混合物作反应改性剂。U.S.专利4,447,668描述了采用A-15与作为溶剂的甲基叔丁基醚的异丁烯二聚反应。

U.S.专利5,877,372描述了采用磺酸树脂催化剂、TBA改性剂和稀释剂比如异辛烷的异丁烯二聚反应。为了达到高的二聚反应选择性，选择性增强改性剂比如TBA的使用是重要的。建议向二聚反应器中添加水，如U.S.专利4,100,220，其中水和异丁烯在二聚反应器中反应形成TBA。同样参见也建议向二聚反应器添加水的U.S.专利6,613,108。

向二聚反应器中添加水引起的问题在于：水往往不能均匀地分布于整个催化剂床，并且在没有水的局部，由于该反应的放热特性有发生不受控制的失控二聚反应的客观趋势。

发明概述

根据本发明，提供用于烯烃比如异丁烯在选择性增强量的改性剂比如TBA的存在下进行低聚反应的方法，其中该改性剂的形成作为整个方法的一部分、但是在与低聚反应器相分离的反应器中形成，并且基本上避免了将水引入到低聚反应器中。

附图简述

附图为本发明特别优选实践的图解表示。

发明详述

参考附图和其描述的方法，反应器10是用适当催化剂比如磺酸离子交换树脂填充的适合的低聚反应器。提供小很多的反应器20，尽管在该水合反应器中采用更低花费的水合催化剂比如凝胶型树脂是完全可行的，但仍优选用反应器10中包含的相同催化剂将其填充。

将包含烯烃(优选异丁烯)的原料物流经由管线1进料到反应器20和将水经由管线3进料到反应器20。在最为有效的操作中，添加充足的水以覆盖整个固体催化剂床，从而避免烯烃在没有水存在下接触催化剂床的可能性，其可能导致局部失控反应。提供冷却回路，由此含水物流经由管线4排出、冷却和返回到反应器以便移除反应热。

维持反应器20中的条件有效使水与经由管线1进料的烯烃反应，伴随着醇-二聚反应选择性增强改性剂比如TBA的形成。应当理解除异丁烯以外的烯烃也可以反应，包括烯烃比如线性C₄烯烃与异丁烯的混合物，形成改性剂组合物。

将基本上不含水的含改性剂的产物物流从反应器20经由管线2送到反应器10，在管线2中该产物物流与已经在热交换器8中冷却以移除反应热的来自反应器10的循环物流混合。将经由管线2进料的改性剂的量维持在以下水平：相对于低聚反应器10中的烯烃足够提供所需量的改性剂。

如图中所显示的可以将全部送到反应器10的烯烃进料穿过反应器20，或者为了减小反应器20的必需尺寸可以将进料烯烃分开，使得仅仅一部分穿过反应器20。