[发明专利]使含氯原料提质用作燃料的催化脱氯方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对含氯原料进行提质的催化脱氯方法。

背景技术

由精炼工业将轻质链烷烃和轻质烯烃转化为更有价值的馏分是通过链烷烃与烯烃烷基化和通过烯烃聚合来实现的。该方法从20世纪40年代开始使用，一直受到对于高质量和清洁燃烧高辛烷值汽油、馏出物和润滑基油的持续增长的需求所推动。

传统的烷基化过程使用大量H₂SO₄或HF作为催化剂。科研和工业机构中的许多团队都在进行研究，寻找取代传统催化剂的替代催化体系。迄今为止，还没有对传统过程的可行替代得到商业化。

近来，用金属卤化物离子液体催化剂代替传统催化剂引起了大量关注。举例来说，Timken等人的美国专利7,432,408中公开了离子液体催化剂的异链烷烃与烯烃的烷基化过程。另外，Elomari等人的美国专利7,572,943公开了离子液体催化的烯烃低聚反应，和所得低聚物与异链烷烃烷基化以生成烷基化的烯烃低聚物。

HCl作为离子液体的助催化剂存在提高了催化活性的水平，例如美国专利7,432,408所述。通常，可将无水HCl或有机氯助催化剂与离子液体催化剂结合以获得所需的催化活性和选择性水平(参考例如Elomari的美国专利7,495,144和Harris等人的美国专利7,531,707)。当使用有机氯作为离子液体的助催化剂时，HCl可以在烃转化过程中在反应器中原位形成。

离子液体催化的烃转化过程的烃产物如烷基化物或馏出物或基油，通常包含反应过程中生成的大量有机氯组分。此外，有机氯助催化剂还可能被带入所述烃产物中。可能需要从烃产物中脱除有机氯组分，例如防止液体燃料燃烧过程中形成不想要的副产物(参考例如Driver等人的美国专利7,538,256，和Timken等人的美国专利申请2009/0163750A1)。

Ou等人的美国专利5,107,061公开了使用包含结合氧化铝的分子筛的吸附剂从含烯烃化合物的烃物流中脱除有机氯，以形成不饱和的烃分子和氯化氢分子，其中氯化氢被吸附剂吸附。

需要一种方法，对得自离子液体催化的烃转化反应的烃产物进行有效脱氯。

附图说明

图1A为根据本发明的实施方案用于烃转化和烃产物脱氯方法的流程图；和

图1B为根据本发明的另一实施方案用于烃转化和烃产物脱氯方法的流程图。

发明内容

本发明提供了对得自在烃转化区中离子液体催化的烃转化反应的烃产物进行催化脱氯的方法，其中烃产物与脱氯催化剂在脱氯区中接触以生成经脱氯的烃产物和HCl。催化脱氯可在载气存在下进行。本发明还用于将载气和HCl与经脱氯的烃产物分离，以及将载气和/或HCl循环到烃转化区。在一个实施方案中，载气和HCl可以分别包含用于烃转化反应的反应物和催化剂促进剂。

根据本发明的一方面，提供了一种脱氯方法，该方法包括：将包含烃产物和载气的混合物进料至催化脱氯区，其中烃产物包含至少一种有机氯杂质；在催化脱氯区中，使混合物与脱氯催化剂在催化脱氯条件下接触，以提供包含如下的流出物：i)载气、ii)HCl和iii)经脱氯的烃产物；和通过蒸馏装置将经脱氯的烃产物与载气和HCl分离。

在一个实施方案中，本发明还提供一种脱氯方法，该方法包括：将来自在烃转化区中离子液体催化的烃转化反应的混合物进料至催化脱氯区，其中混合物包含烃产物和载气，和烃产物包含至少一种有机氯杂质；在催化脱氯区中，使有机氯杂质与脱氯催化剂在催化脱氯条件下接触，以提供：i)载气、ii)HCl和iii)经脱氯的烃产物；和将经脱氯的烃产物与载气和HCl分离。

在另一个实施方案中，本发明进一步提供一种整合了烃转化和烃产物脱氯的方法，该方法包括：在烃转化区中，使包含C₄-C₁₀异链烷烃的第一反应物和包含C₂-C₁₀烯烃的第二反应物与离子液体催化剂在烃转化条件下接触，以提供二相混合物；将二相混合物分离为离子液体相和烃相，其中烃相包含烃产物和第一反应物，和烃产物包含至少一种有机氯杂质；在催化脱氯区中，使烃相与脱氯催化剂在催化脱氯条件下接触，以提供：i)第一反应物、ii)HCl和iii)经脱氯的烃产物；和将经脱氯的烃产物与第一反应物和HCl分离。

这里使用的术语“包括”和“包含”意为包括被认为符合这些术语的意项的元素或步骤，但并不必然排除其它未提及的元素或步骤。

具体实施方式