[发明专利]使用源自蒸汽裂化方法的原料制备环己烷的方法

说明书

本发明涉及通过将包含甲基环戊烷(MCP)的烃混合物(HM1)在催化剂的存在下异构化而制备环己烷的方法。催化剂优选为酸性离子液体。所用原料为源自蒸汽裂化方法的料流(S1)。在芳烃脱除，优选苯脱除设备中由该料流(S1)得到的烃混合物(HM1)具有与料流(S1)相比降低的芳烃含量，且(HM1)可任选还(基本)不含芳烃。取决于保留在烃混合物(HM1)中的芳烃的类型和量，尤其是在存在苯的情况下，异构化之前还可进行(HM1)的氢化。另外，取决于(HM1)的其它组分的存在，在异构化或氢化以前或以后可任选进行其它提纯步骤。优选将高纯度(on-spec)环己烷与异构化中得到的烃混合物(HM2)分离，该规格为例如适用于本领域技术人员已知使用环己烷制备己内酰胺的那些。

环己烷是化学工业中有价值的重要产物，其优选通过将以基本纯形式提供的苯氢化而制备。然而，产生苯是稀缺产品，因此氢化成环己烷与其它用途如苯乙烯的制备竞争的问题。因此，存在寻找由不同于纯苯的原料进行的环己烷制备方法的动机。

蒸汽裂化方法通常应当理解意指一段时间以来已知且其中主要将较长链烃在蒸汽的存在下通过热裂化而转化成短链烃的石油化学方法。用作原料的较长链烃尤其是在矿物油精炼中得到的石脑油，但另外也可使用在石油生产中来自伴随气体的轻质烃馏分或者与天然气分离的重质馏分(“C2+”)。在本发明上下文中中使用的烃混合物(HM1)优选源自其中石脑油主要用作原料的蒸汽裂化方法(“石脑油裂化器”)。在蒸汽裂化方法中形成的产物特别是氢气、甲烷、短链烃如乙烯、丙烯和丁烯，以及含有芳烃的热解汽油(除其它物质外，包含苯和甲苯，和其它烃，例如线性、支化或环状C₅-C₆烷烃如MCP)。

在蒸汽裂化方法中得到的热解汽油任选在移除低沸点物和/或移除富含C₉烃的馏分以后，经受蒸馏分离成各种馏分，优选在每种情况下富含苯的馏分、富含甲苯的馏分和富含二甲苯的馏分。该顺序任选通过用于将烯烃和/或二烯烃和/或芳烃和/或硫化合物的烯烃侧基转化的一种或多种选择性氢化补充。

还已知环己烷不仅可通过如上所述苯的氢化而制备，而且可通过MCP的异构化而制备。用于该异构化的催化剂优选为路易斯酸或酸形式的酸性催化剂，例如Friedel-Crafts催化剂或酸性离子液体。

US-A 2003/0109767公开了在离子液体作为催化剂的存在下将C₅-C₈链烷烃(链烷烃)异构化的方法。离子液体包含含氮杂环或含氮脂族烃作为阳离子；相应的阴离子衍生自金属卤化物。待异构化的链烷烃为线性烷烃，例如正己烷或正辛烷，和单取代的烷烃，例如3-甲基己烷，或其混合物。US-A 2003/0109767所述方法意欲制备具有较高支化度的链烷烃。相反，环己烷例如具有与MCP相比较低的支化度。此外，US-A 2003/0109767没有做出任何关于用于异构化的烃来自哪里或者在异构化以前使用起始混合物进行芳烃脱除或将任何残余芳烃任选氢化的陈述。

在EP-A 1 403 236所述异构化方法中，也意欲得到待在离子液体的存在下异构化的链烷烃(烃)中的较高支化度。该异构化方法还在环状烃作为添加剂的存在下并且在反应介质中进行，其中环状烃包含叔碳原子作为结构单元，或者通过反应介质转化成具有这类结构单元的相应化合物。优选使用甲基环己烷或二甲基环戊烷作为这类环状烃添加剂。待异构化的链烷烃为线性烷烃，例如正丁烷或正辛烷，和单甲基取代的烷烃如2-甲基己烷。离子液体优选基于含氮杂环或含氮脂族烃作为阳离子，并且基于无机阴离子如卤代铝酸根。EP-A 1 403 236也没有做出任何关于用于异构化的烃来自哪里或者在异构化以前使用起始混合物进行芳烃脱除或将任何残余芳烃任选氢化的陈述。

US-A 2005/0082201公开了制备具有低苯含量的汽油的方法，其中在第一工艺步骤中，首先将包含苯、烯烃和硫化合物如噻吩的烃混合物供入蒸馏塔中，从所述蒸馏塔中将低沸点化合物经由顶部移除，含苯馏分经由侧取口移除，且高沸点物从塔底部移除。在第二工段中，将由侧取口得到的馏分在氢化催化剂的存在下氢化，将苯转化成环己烷，并将噻吩转化成硫化氢。在第二工段中得到的含环己烷混合物适于制备具有低苯含量的汽油。US-A 2005/0082201中没有公开将存在于其中的环己烷分离，或者通常的异构化，例如MCP异构化成环己烷。