[发明专利]低聚物的烷基化以制备优质润滑剂或燃料调和油料

说明书

发明背景

烯烃低聚物和相对长链的烯烃可用于生产燃料和润滑剂组分或 调和油料。在上述任一种用途中，使用烯烃低聚物所存在的一个问题是 烯属双键是不想要的。烯属双键在燃料和润滑剂中都会产生问题。烯烃 低聚物还会低聚生成“胶质”沉积在燃料中。燃料中的烯烃还与空气结 合带来品质问题。烯烃也可被氧化，这是润滑剂中的特殊问题。使这些 问题最小化的一个方法是对一些或全部双键进行加氢以生成饱和烃。做 到这一点的方法在美国公开的申请US2001/0001804中有述，通过参考 将其全文引入本文。加氢可以是使润滑剂或燃料中的烯烃浓度最小化的 有效方法，然而，加氢需要氢气和加氢反应催化剂的存在，二者都是很 贵的。而且过度加氢会导致加氢裂化。随着人们试图将烯烃加氢至日益 降低的浓度，加氢裂化会增加。加氢裂化一般是不希望的，因为它产生 较低分子量物质，而低聚的目标是生产更高分子量的物质。从大方向 来看，通常优选增加而不是降低物质的平均分子量。因此，采用加氢方 法时，希望尽可能深度地对烯烃进行加氢，同时使任何加氢裂化或加氢 脱烷基化最小化。这注定是困难的，往往需要折衷。

略微支化的烃物料的加氢裂化也可以导致较少地支化。裂化往往 偏好在叔位和仲位上发生。例如，支化的烃可在仲位上裂化，生成两个 以上线性分子，从大方向来讲这也是不想要的。

潜在地，离子液体催化剂体系可用于烯烃(例如正构α-烯烃)的 低聚以制备烯烃低聚物。美国专利6395948描述了离子液体催化剂用来 制备聚α-烯烃的用途，通过参考将其全文引入本文。公布的申请 EP791643公开了α-烯烃在离子液体中的低聚方法。

离子液体催化剂体系也用于异链烷烃-烯烃烷基化反应。美国专利 5750455和6028024公开了由烯烃对异链烷烃进行烷基化的方法。

希望具有这样的方法，该方法用来制备低不饱和度(低双键浓度) 的润滑剂或蒸馏物燃料起始物质并从而降低对完全加氢的需要，同时 优选维持或更优选增加所述物质的平均分子量和支化程度。本发明提 供了刚好具有这些合意特征的新方法。

发明概述

本发明提供了燃料或润滑剂组分的制备方法，其中所述方法通过 烯烃的低聚制备具有合意链长范围的烯烃低聚物，然后用异链烷烃对 所述烯烃低聚物进行烷基化来“封端”所述烯烃低聚物的至少一部分 双键。

本发明的具体实施方案提供了燃料或润滑剂组分的制备方法，包 括：

使包含一种或多种烯烃的原料物流进入处于低聚条件下的离 子液体低聚区；

从所述离子液体低聚区回收低聚的烯属中间体；

使所述低聚的烯属中间体和异链烷烃进入处于烷基化条件下 的包含酸性氯铝酸盐离子液体的离子液体烷基化区；和

从包含烷基化的低聚产物的所述离子液体烷基化区回收流出物。

两个或多个烯烃分子的低聚生成烯烃低聚物，其中所述烯烃低聚 物通常包含具有一个剩余双键的长的支链分子。本发明提供了降低双 键浓度并且同时提高所希望的燃料或润滑剂品质的新方法。本发明也 降低了为获得具有低烯烃浓度的合意产物而需要的加氢精制的量。所 述烯烃浓度可以通过溴指数或溴值来确定。溴值可以通过ASTM D 1159 测试来测定。溴指数可以通过ASTM D 2710来测定。在此引用ASTM D 1159和ASTM D 2710测试方法的全部内容作为参考。溴指数是在测试 条件下与100g样品有效地反应的溴(Br₂)的毫克数。溴值是在测试 条件下与100g样品有效地反应的溴的克数。

在本发明的优选的实施方案中，将HCl或直接或间接充作质子源 的组分加入到所述反应混合物中。尽管不想受限于理论，但据信布朗 斯台德酸(例如HCl)的存在大大增加了所述离子液体催化剂体系的 活性和酸度。