[发明专利]由短链烷基苯与长链烯烃制造支链长链烷基苯的方法

说明书

技术领域

本发明属于石油加工过程技术领域，特别涉及一种以固体酸——固载化AlCl₃为催化剂，采用悬浮床反应方式，以带有短烷基链的烷基苯与长链烯烃反应制造支链长链烷基苯，进而以制造油田三次采油用驱油表面活性剂的新方法。

背景技术

随着世界能源需求的增加，对石油的开采量及开采效率的要求越来越高，常规的采油方法(一次和二次法)一般仅采出原油地质储量的1/3，大约2/3的原油仍滞留在油层中。三次采油技术是一种特别有效的提高采收率的方法。在三次采油技术中，表面活性剂驱油提高采收率幅度较大，运用较广，是一种具有发展潜力的驱油方法。

磺酸盐型阴离子表面活性剂是应用较为广泛的驱油用表面活性剂。烷基苯磺酸盐是磺酸盐型阴离子表面活性剂中的主要类型。烷基苯磺酸盐是由苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃与长链烯烃在HF或AlCl₃催化剂作用下发生烷基化反应生成烷基苯，然后用SO₃或发烟硫酸进行磺化，再用碱中和制得。在烷基化反应过程中使用的HF或AlCl₃催化剂在生产过程中严重腐蚀设备并对环境造成污染，且产品与催化剂不易分离。

目前，世界各国学者对在固体酸催化剂上苯与长链烯烃烷基化反应进行了广泛研究。

以固体磷酸为催化剂虽然在腐蚀性和环境污染方面比HF和AlCl₃有明的显改善，但由于该类催化剂无烷基转移功能，产品收率低。近年来开发成功的分子筛催化剂有丝光、ZSM、Y、β和MCM系列沸石，其活性较好，无污染，不仅具有烷基化功能，而且还具有多烷基苯的烷基转化功能，但对于苯与直链烯烃的烷基化反应，一般的分子筛容易失活，稳定性差。目前，在国内有不少科研单位正在对负载型杂多酸催化剂进行研究(雷志刚等，化学反应与工艺(J)，2002，18(1)：1-11)。

HY、β沸石等固体酸催化剂的失活主要是由于烯烃自聚形成焦质及多烷基苯引起堵孔所引起的。HY沸石催化剂孔道只有0.76nm，反应中生成的焦质或多烷基苯很容易堵塞载体的孔道，使得反应原料难以进入催化剂内部，产物也不能扩散出去，使催化剂的活性位丧失催化能力(陈卫等，石油化工，1996，25：164(3)：164-167)；朱海欧等，南京大学，2002，24(2)：20-23)。

王二强等人综述了苯与长链烯烃烷基化反应技术的研究进展(现代化工，2002，22(2)：11-14)。报道的催化剂有氟化硅铝，分子筛，杂多酸及离子液体等，并介绍了UOP与Petresa公司合作开发的采用固体酸的Detal工艺，称其总操作成本低于HF工艺。

CN1340491涉及一种苯与烯烃的烷基化反应方法，包括将苯与C₂-C₁₅单链烯烃在-种固体酸催化剂存在下在烷基化反应条件下反应，其特征在于在烷基化反应原料和/或烯烃中，以苯和烯烃的总重量为基准，含有10-3000ppm的含强电负性元素的有机或无机化合物或其混合物。

WO9626787涉及用于制备烷基苯的催化剂。活性组分AlX₃，负载于粘土、SiO₂-Al₂O₃或金属氧化物上，X是Cl、Br或I。 WO9111417以＞C₈烯烃为原料，苯/烯烃mol比＜5，使用无定型孔和多孔的Lewis酸无机氧化物催化剂，载体是铝、硅、锗、钛和锆的氧化物的一种或两种以上的复合。烷基化反应条件是：反应温度-40-250℃，压力20-25000KPa，空速0.01-500/h。

Jaenicke，Stephan等人(新加坡大学化学系)发表的题为中孔性氧化硅和氧化铝在精细化工合成中的应用(Abstracts，222nd ACS National Meeting，Chicago，USA，August 26-30，2001，PETP-006Publisher：American Chemical Society，Washington D.C.)。为了环境安全，提出“绿色化学”概念。已经制备出不同孔隙率的MCM-41；浸渍AlCl₃或ZnCl₂，得到高选择性的用于苯烷基化的固体Lewis酸催化剂。