[发明专利]在加入金属卤化物下的化学转化方法

说明书

本发明涉及至少一种烃在离子液体存在下的化学反应方法，优选异构化方法。该化学反应在设备(V1)中进行，其中将至少一种金属卤化物，优选卤化铝重复或连续引入设备(V1)中。所用离子液体的阴离子包含至少一种金属组分和至少一种卤素组分。在这里离子液体的阴离子和引入设备(V1)中的金属卤化物具有相同的卤素组分和相同的金属组分。用于相应化学反应，尤其是异构化中的离子液体(尤其)可以通过本发明方法再生。

离子液体，尤其是酸性离子液体尤其适合作为烃异构化用催化剂。离子液体的该用途例如公开于WO 2011/069929中，其中在烯烃存在下使用具体选择的离子液体以将饱和烃异构化，尤其是将甲基环戊烷(MCP)异构化成环己烷。在根据WO 2011/069929的方法中，没有示出以任何方式用金属卤化物处理用于异构化中的离子液体。类似方法描述于WO 2011/069957中，但其中异构化不在烯烃存在下而是使用铜(II)化合物进行。

通常而言，离子液体和烃(有机相)不溶混或者仅非常少地溶混并且形成两个分开的相。为了能够利用上述催化效果，必须在有机相和离子液体之间产生强力接触。为此，通常在搅拌容器中以强力搅拌混合这两相而得到分散体。取决于参数如离子液体或有机相的类型或相比例，该分散体可以作为离子液体在有机相中的分散体存在或者可以是有机相在离子液体中的分散体。

尤其是在连续操作模式中，部分量的所用离子液体和/或其成分，尤其是阴离子部分，以金属卤化物如氯化铝和/或卤化氢如HCl形式经由有机相在化学反应方法中，尤其是在异构化中连续排出，结果发现降低了在该化学反应方法中优选作为催化剂使用的离子液体的活性。

EP-A 2 455 358涉及再生和维持用作催化剂的离子液体的活性的方法，尤其就借助烷基化反应制备烷基化物而言。在这里将卤化氢或卤代烃在烷基化反应过程中加入在进料流中的催化剂(酸性离子液体)中。卤化氢或卤代烃的加入也可以连续进行。此外，EP-A 2455358公开了一种使用异丁烯和C₄链烯烃作为进料流并使用酸性离子液体作为催化剂借助烷基化反应制备烷基化物的类似方法。然而，没有将金属卤化物加入EP-A2455358中所公开的两种方法中任一种所用的酸性离子液体中。

A.Berenblyum(Applied Catalysis.A:General 315(2006)128-134)公开了有关包含氯铝酸盐的离子液体就庚烷异构化的催化活性的研究。在这里对HCl在包含氯铝酸盐的离子液体中的溶解度以及氯化铝在包含氯铝酸盐的离子液体和庚烷之间的分布进行研究。在所考察的体系中，将HCl确定为催化活性组分且将氯化铝确定为助催化剂。包含氯铝酸盐的离子液体的活性降低归因于HCl的损失以及毒害该催化剂的酸性可溶性油的形成。试验(至少部分)在连续引入HCl下进行，但不加入金属卤化物如氯化铝。

US-A 2010/0065476公开了在连续反应器方法中，例如在烯烃或芳族化合物的烷基化中或在脱氢方法中测量和调节包含卤素的添加剂的流量的方法。包含卤素的添加剂可以是布朗斯台德酸如氯化氢、溴化氢或氟代链烷磺酸以及还有金属卤化物如氯化钠或氯化铜。此外，该文献公开了实施相应方法的设备，包括包含离子液体的反应器，测定反应器出口中卤素浓度的测量装置和控制卤素浓度的控制系统。然而，根据US-A 2010/0065476，所加金属卤化物的类型以及包含在该离子液体的阴离子中的卤素组分和金属组分之间没有关系。

然而，可以用于根据US-A 2010/0065476的方法的离子液体没有任何限制，因为原则上可以将所有已知的阴离子如Cl^-、NO₃^-、PF₆^-或AlCl₄^-用于该离子液体的阴离子部分中。因此，还可以使用不具有卤素组分和/或金属组分的阴离子。在这两种实例中，将具有Al作为金属组分和Cl作为卤素组分的离子液体用于烷基化方法中，但将氯化氢而不是金属卤化物用作包含卤素的添加剂。此外，US-A 2010/0065476中所述方法包括连续取样和作为必要成分的反应进料流的卤化物分析。在本发明中原则上可以省略该复杂程序。