[发明专利]为处置水解用过的离子液体催化剂

说明书

技术领域

本申请涉及为处置调制用过的离子液体催化剂的方法和装置。

背景

离子液体催化剂在使用之后必须安全地处置。在不处理的情况下，它们可与水高度反应且对于处理或处置不安全。

概述

本申请提供为处置调制用过的催化剂的方法和装置，包括：

a.水解包含无水金属卤化物的用过的离子液体催化剂以生成水解产物；和

b.将所述水解产物分离成液相和固相；其中所述液相包含不与水反应的水相和烃相；且其中所述固相包含所述水解产物的固体部分，其不与水反应。所述装置包括用于水解所述用过的离子液体催化剂的容器和分离器。

附图简述

图1为用于水解离子液体催化剂的一个实施方案的流程图的图形。

发明详述

含有无水金属卤化物的用过的离子液体催化剂通过水解用过的离子液体催化剂，接着分离来处理以便安全且经济地处置，这生成不与水反应的水相、烃相和固相。

在通过该方法处理之前，该用过的催化剂与水反应且不适合通过通常的方法处置。“与水反应”是指组合物将与水分剧烈反应，有时导致毒气释放、爆炸或燃烧。与水反应的物质因为它们经历与水的化学反应而是危险的。该反应可释放提供有毒健康危害的气体。另外，当水接触所述材料时产生的热常足以使混合物自发燃烧或爆炸。

离子液体催化剂

包含无水金属卤化物的离子液体催化剂对于催化烃类转化工艺非常有效。烃类转化工艺的实例有链烷烃烷基化、烯烃二聚、烯烃低聚、同时发生的烷基化和低聚、异构化和芳族烷基化。烃类转化工艺可以是一种用于制造汽油、中间馏份、基础油或石化组分的工艺。

包含无水金属卤化物的离子液体催化剂由形成配合物的至少两种组分组成。所述离子液体催化剂的第一组分包含提供给催化剂路易斯酸功能性的无水金属卤化物。所述金属卤化物选自13族金属的化合物，包括无水卤化铝、烷基卤化铝、卤化镓和烷基卤化镓。具体的金属卤化物如AlCl₃、AlBr₃、GaCl₃、GaBr₃、InCl₃、InBr₃及其混合物可用于所述用过的离子液体催化剂中。出版日期为2007年6月22日的国际纯化学与应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC)的周期表用于定义13族金属。

为了维持所述含有无水金属卤化物的离子液体催化剂的催化活性，将所述金属卤化物保持在无水条件下。无水金属卤化物与水反应，这意味着所述无水金属卤化物与在大气中、在烃进料中或在水中的水分反应。与水分的反应趋于非常剧烈且产生有毒的卤化氢气体且所述反应将所述金属卤化物的一部分或全部转化成金属氢氧化物和水合金属卤化物。

构成所述离子液体催化剂的第二组分为有机盐或盐混合物。这些盐可由通式Q+A-表征，其中Q+为铵、磷鎓、硼鎓、碘鎓或锍阳离子且A-为负电性离子，如Cl^-、Br^-、ClO₄^-、NO₃^-、BF₄^-、BCl₄^-、PF₆^-、SbF₆^-、AlCl₄^-、TaF₆^-、CuCl₂^-、FeCl₃^-、HSO₃^-、RSO₃^-、SO₃CF₃^-、烷基-芳基磺酸根和苯磺酸根(例如3-硫代三氧基苯基(sulfurtrioxyphenyl))。在一个实施方案中，所述第二组分选自具有含有一个或多个具有约1-约12个碳原子的烷基部分的季铵卤化物，诸如盐酸三甲胺、卤化甲基三丁基铵；被取代的杂环卤化铵化合物，如烃基取代的吡啶鎓卤化物，例如卤化1-丁基吡啶鎓、卤化苄基吡啶鎓，或烃基取代的咪唑鎓卤化物，例如氯化1-乙基-3-甲基-咪唑鎓。