[发明专利]具有卤化氢再循环的烃异构化方法

说明书

本发明涉及在设备(V1)中在酸性离子液体和至少一种卤化氢(HX)的存在下将至少一种烃异构化的方法，其中卤化氢(HX)在设备(V2)中以气体形式从异构化产物中脱除并至少部分地再循环至设备(V1)中。

离子液体尤其适于作为催化剂用于烃的异构化。离子液体的相应用途描述于例如WO 2011/069929中，其中具体选择离子液体在烯烃的存在下用于饱和烃的异构化，更特别是用于甲基环戊烷(MCP)异构化成环己烷。类似的方法描述于WO 2011/069957中，但其中的异构化不在烯烃的存在下，而是用铜(II)化合物进行。

除离子液体外，也可使用卤化氢作为异构化方法中的助催化剂。通常，卤化氢以气体形式使用。为了能够更好地使用卤化氢的助催化作用，通常在其中进行异构化的反应混合物中建立1-10巴的卤化氢，尤其是氯化氢分压。然而，特定部分的所用卤化氢溶于烃中，因此从异构化反应中排出。必须将溶于烃中的这一部分卤化氢在异构化以后再次从烃中脱除，且该脱除在实践中通常伴有问题。

US-A 2011/0155632公开了制备具有低卤化氢含量的产物的方法，其中卤化氢含量在至少两个分离步骤中，通过从源自反应器且包含离子液体作为催化剂的混合物中汽提或蒸馏降低。在US-A 2011/0155632所述方法的一个实施方案中，用作催化剂的离子液体从下游相分离器再循环至烷基化反应器中且氯化氢由相分离器下游的第一蒸馏塔再循环且包含异丁烷的料流从第一蒸馏塔下游的第二蒸馏塔再循环至烷基化反应器中。然而，US-A 2011/0155632任何地方都没有公开卤化氢，尤其是氯化氢可再循环至异构化中。另外，在其中所述执行变化方案中，两个分离步骤，尤其是两个蒸馏步骤的使用是绝对必要的以得到反应产物中的低卤化氢含量。与US-A 2011/0155632类似的公开内容存在于US-A 2011/0155640中，但其中所述方法涉及烃转化。

US-A 3,271,467公开了用于保持烃转化中的卤化氢浓度的方法和相应设备，其中所用催化剂为金属卤化物，且卤化氢用作促进剂。合适的金属卤化物为例如氯化铝、溴化铝、三氟化硼或者锌、锡、锑或锆的卤化物，但这类化合物不是离子液体。烃转化可例如为甲基环戊烷(MCP)异构化成环己烷。在(第一)汽提设备中，将富含气态卤化氢的料流从来自烃转化的含烃输出物中脱除并由装置中排出。富含卤化氢的第二料流从汽提设备进入吸收设备中，以经其中的固体吸收器选择性地脱除存在于该料流中的卤化氢。将因此脱除的卤化氢再次从固体吸收器中脱除并再循环至系统中。

WO 2010/075038公开了降低反应产物中的有机卤化物含量的方法，所述反应产物由于在基于酸性离子液体的含卤催化剂的存在下的烃转化方法产生。烃转化方法尤其是烷基化；该方法也可任选作为异构化进行。有机卤化物通过用碱水溶液洗涤而从反应产物中脱除。然而，WO 2010/075038中没有公开卤化氢作为异构化方法中的离子液体助催化剂的用途和卤化氢从异构化产物中的有关脱除。

本发明的目的是提供在酸性离子液体的存在下将至少一种烃异构化的新方法。

该目的通过将至少一种烃异构化的方法实现，所述方法包括以下步骤：

a)在设备(V1)中将至少一种烃在具有组成K1Al_nX_(3n+1)的酸性离子液体和至少一种卤化氢(HX)的存在下异构化，其中K1为单价阳离子，X为卤素且1<n<2.5，

b)将混合物(G1)从设备(V1)中排出，其中混合物(G1)包含至少一种烃和至少一种卤化氢(HX)，

c)将混合物(G1)供入设备(V2)中，并将包含至少50％，优选至少70％的存在于G1中的卤化氢(HX)的混合物(G1b)以气体形式从(V2)中排出，

d)使在步骤c)排出的混合物(G1b)部分或全部再循环至设备(V1)中。

借助本发明方法，可有利地在异构化以后再次将存在于/溶于异构化产物(烃)中的卤化氢从异构化产物中脱除。由于卤化氢的至少部分再循环，这可再用于方法中。

本发明方法的另一优点认为是在步骤c)中，仅需要单一设备(分离段)以便能够有效地从异构化产物中脱除卤化氢，而根据US-A 2011/0155632或US-A 2011/0155640的方法原则上要求两个这类分离段，尤其是蒸馏。为了能够在本发明方法过程中有效地脱除任何残余量的卤化氢，在本方法中足够的是进行用含水介质的单段或任选多段洗涤步骤，例如混合器-沉降器设备的形式。然而，该步骤在设备方面较不复杂，因此比第二蒸馏的必须执行更便宜。