[发明专利]一种具有高Al/N 摩尔比的液体催化剂的制备方法

说明书

本申请涉及共同提交的题目为“一种具有高的Al/N摩尔比的离子液体催化剂”和“一种酸催化剂的组成、其制备方法和使用其进行烃转化的方法”的专利申请，通过引用将它们的全文并入本文。

发明领域

本发明涉及液体催化剂的制备方法、用于异链烷烃/烯烃烷基化的方法、离子液体催化剂的制备方法和烃转化方法。

发明详述

提供了一种具有大于2.0的Al/N摩尔比的液体催化剂的制备方法。所述方法包括：

a.使用铵基离子液体催化剂来催化反应，其中所述铵基离子液体催化剂在所述反应期间积累杂质；和

b.将具有杂质的所述铵基离子液体催化剂与铝混合，以制备具有大于2.0的Al/N摩尔比的液体催化剂，其中所述具有大于2.0的Al/N摩尔比的液体催化剂对于催化所述反应是有效的。

还提供了烷基化方法，包括：使离子液体催化剂与烯烃和异链烷烃接触；其中所述烯烃和所述异链烷烃被烷基化；其中所述离子液体催化剂包含季铵离子液体盐；且其中当在≤25℃的温度下保存至少2小时时，所述离子液体催化剂具有大于2.0的Al/N摩尔比。

在单独的实施方案中，提供了制备催化剂的方法。该方法包括：将包含杂质的离子液体催化剂与氯化铝混合。该混合步骤产生具有大于2.0的Al/N摩尔比的混合的离子液体催化剂。该混合的离子液体催化剂对于催化反应来说是有效的。

还提供了烃转化方法，包括：

a.使用用于烃转化的离子液体催化剂，从而在该离子液体催化剂中积累混合聚合物(conjunct polymer)；

b.向所述离子液体催化剂中添加铝；和

c.将所述离子液体催化剂中的混合聚合物的含量维持在使得该离子液体催化剂可使用延长的时间的范围内。

在不同的实施方案中，所述杂质包含混合聚合物，或由混合聚合物组成，或基本上由混合聚合物组成。

定义：

术语“包含”是指包括在该术语之后指明的元素或步骤，但任何这样的元素或步骤不是穷举性的，且实施方案可包括其它元素或步骤。

“离子液体”是其组成由作为阳离子和阴离子的结合的离子组成的液体。最常见的离子液体是由有机基的阳离子和无机或有机阴离子制备的那些。离子液体催化剂用于多种反应，包括Friedel-Crafts反应。

“烷基”是指1-9个碳原子的直链饱和烃或3-12个碳原子的支链饱和烃。在一个实施方案中，所述烷基是甲基。烷基的实例包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基，等等。

“有效的烃转化”是指转化在工业上足够量的烃。例如，在异链烷烃/烯烃烷基化中，这可以是大于75wt％的烯烃转化率、大于85wt％的烯烃转化率、大于95wt％的烯烃转化率或直至100wt％的烯烃转化率。取决于被转化的烃和所产生的转化产物的价值，工业上显著量可大大不同。

离子液体催化剂：

离子液体催化剂由形成络合物的至少两种组分组成。为了在烷基化反应中有效，离子液体催化剂是酸性的。该离子液体催化剂包含第一组分和第二组分。该催化剂的第一组分一般包含强路易斯酸。用于烷基化反应的路易斯酸包括但不限于卤化铝、卤化镓、卤化铟、卤化铁、卤化锡和卤化钛。在一个实施方案中，所述第一组分是卤化铝。例如，三氯化铝(AlCl₃)可用作制备所述离子液体催化剂的第一组分。