[发明专利]制备线性α-烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过在反应器中在存在有机溶剂和均相液态催化剂的情况下使乙烯寡聚而制备线性α-烯烃的方法。

背景技术

一种通过乙烯寡聚制备线性α-烯烃的该类型的方法公开于，例如DE 4338414。根据现有技术，寡聚反应于寡聚反应器较低部位的液相中发生。由于该反应是放热的，并且过高的反应温度将导致产物质量的下降，所以必须移除反应热。根据现有技术，这通过依靠直接冷却和气态乙烯作为冷却剂的冷却循环来实现。将来自乙烯循环的气态乙烯导入反应器，并溶解于液相。这维持了寡聚反应所需的乙烯浓度。过量的乙烯用于控制反应温度。由于反应强烈放热，所以需要大量气态乙烯来用于反应热的移除，即用于反应的直接冷却。所用的乙烯只有少量在实际的寡聚反应中反应。

现在将参考附图1详细解释现有技术。将气态乙烯1供应至寡聚反应器2的底部区域。反应器2中为带有均相液态催化剂的有机溶剂。气态乙烯1通过含有液态催化剂的溶剂，将小部分气态乙烯寡聚为线性α-烯烃。在寡聚反应器2的顶部附近，大量的乙烯、轻质α-烯烃和(根据反应器中的热力学平衡)一些有机溶剂的混合物离开反应器。在冷却器3中冷却该气态混合物，并将其转移至分离器4。冷却过程中形成的液相9主要由溶剂和轻质α-烯烃组成，并从分离器4的底部排出，且被导入反应器或进一步分离(未显示)。大部分气态乙烯通过顶部离开分离器4，并与新鲜的乙烯7一起导入循环压缩机5。在下游热交换器6中，将气态乙烯加热回至进料温度，例如10℃，并作为进料流导回至寡聚反应器2。为了调节气态乙烯的进料温度，此处需要2个热交换器6。将这2个热交换器6调节至恒定且不同的温度。通过来自这2个热交换器6的相对比例来调节气态乙烯的进料温度，使作为进料送入反应器的气态乙烯总量保持恒定。需要可变进料温度的气态乙烯1以维持反应温度恒定，即使是在改变转化率并因此改变热释放的情况下。寡聚反应的实际产物8与溶剂一起由寡聚反应器2的底部侧向排出。随后，将排出的液态混合物8分离为含液态催化剂的溶剂和线性α-烯烃产物。再生该含液态催化剂的溶剂并循环至寡聚反应器(未显示)。将线性α-烯烃分离为单个的α-烯烃(未显示)。

作为选择地，作为进料导入反应器2的气态乙烯1的温度可用1个热交换器6来调节。然而，在这种情况下，该热交换器6的温度必须是可变的。

现有技术所描述的方法具有一系列缺点。为了移除寡聚反应器的反应热，必须循环大量的气态乙烯。相应地，循环压缩机的尺寸必须非常大。第二，通过气态乙烯的进料温度与2个热交换器或1个可调节热交换器的反应温度的控制是不便且复杂的。

为了避免这些缺点，EP 1 748 038建议使用少量气态乙烯和大量惰性气体作为寡聚反应器的进料流。此处所建议的惰性气体主要为烃例如甲烷、乙烷、丙烷和丙烯，以及氢气。这里也必须循环大量的气体。

EP 1 749 806公开了一种通过使乙烯寡聚来制备线性α-烯烃的方法，其中通过冷却剂冷却反应器的顶部，将反应器顶部温度维持在15至20℃，并通过冷凝器冷却，所用冷却剂为丙烯。在这种情况下，丙烯在反应器顶部液化，在反应器底部区域气化。该方法的缺点为在冷凝器的冷却表面上发生沉积形成的范围增大，例如作为聚合物引入的结果。

发明内容

本发明的一个目的是基于，替代性地提出一种通过使乙烯寡聚制备线性α-烯烃的方法。

此外，本发明的另一个目的是减少乙烯在循环中的量。

此外，应当减少在设备部件中沉积物的形成。

这些目的是通过权利要求1的特征解决的。本发明的其他有利的实施方案在从属权利要求中给出。

根据本发明，将乙烯至少部分地以液体聚集态导入反应器中。由此明显地增加了所导入的乙烯吸收热的能力。在以液体聚集态导入乙烯的情况下，乙烯可以吸收明显更多的在寡聚反应中产生的热量。吸收寡聚反应的热量的能力在此提高的数值为蒸发热的量。因此，可以通过明显更少的量的乙烯来吸收相等量的寡聚反应热。由此可以相对于现有技术明显减少乙烯循环的量，并且使寡聚反应的温度调节明显地简单化。由于以更少的量进行循环，还减少了在各个设备部件中沉积物的形成，这是因为也将明显更少的潜在的形成沉积物的物质进行循环。由于将明显更少的量的乙烯进行循环，还使来自反应器的两相层的夹带液滴的可能性最小化。由此使明显更少的潜在的形成沉积物的物质由反应器进入循环。额外地，在液相中送入的方式允许乙烯与存在于液相中的催化剂材料良好地混合。因此，以未被降低的产率进行寡聚反应。