[发明专利]α-烯烃低聚为聚α-烯烃的方法

说明书

本发明涉及在均相的液体催化剂存在下将α—烯烃低聚为聚α—烯烃的方法，α—烯烃也可以用作液体催化剂的溶剂，低聚反应在加压下进行，其步骤是将α—烯烃和液体催化剂以溶液形式通过反应器，在该反应器的出口端排放出由不同低聚度的α—烯烃和未转化的α—烯烃组成的混合物，将该混合物用蒸馏法分馏。

聚α—烯烃是合成油例如机油、传动油、电缆油和绝缘油生产中的主要成分。因此，它们具有显著的经济价值。

已知，在GB—PS 1,535,325中有一种低聚α—烯烃的方法。在该已知的方法中，采用具有至少3个碳原子的α—烯烃作为原料。它们被聚合为具有20—60个碳原子的低聚物。为此，在该已知的方法中，制备了含有两种催化剂组分的溶液，其溶剂或是待转化的单体或是另一种烃，将该两种溶液与液体单体一起加入反应器中。烷基铝卤化物和有机卤化物已被推荐作为催化剂组分。然后，将该反应混合物搅拌，所生成的反应产物，一部分用气—液相色谱测定，一部分用蒸馏法分离。

在该已知的方法中，对于未转化的单体以及沸点和粘度都很低的低聚物究竟如何处理均未分别加以说明。因此，该已知的方法需要加以改进。

就高级低聚物的产率而言，该已知的方法也需要改进。

在本说明的开始章节就提出了一种根据本发明的方法，其中将未转化的单体与一部分二聚物和三聚物以及碳原子数小于20的较轻α—烯烃一起循环到反应器的进口端并与α—烯烃混合，而高级低聚物则作为产品回收。

根据本发明的方法，将参与反应的物质即α—烯烃或α—烯烃的混合物(优选1—丁烯和1—己烯)首先与溶液中的催化剂混合，然后送入低聚反应器。

已经证实，适用于本发明的一种催化剂组分是乙基三氯化二铝，另一种组分是苄基氯。该两种化合物均为液体。优选未经稀释的状态使用，但是，也可以用溶剂例如1—己烯稀释。

已发现，乙基二氯化铝、二乙基氯化铝、三氯化铝以及叔丁基氯化物即使不属于最优选者，但是也适于作催化剂。

在放热的低聚反应过程中，为防止温度过度升高，在进入反应器之前，先将催化剂和α—烯烃原料冷却是有利的。在这种情况下，反应器同样需要稍加冷却。在某些情况下，在第一台低聚反应器的下游还安装了第二台反应器，以利于反应进行完全。

为了从反应混合物中将催化剂组分除去，可在低聚产物通过该反应器后将其通过例如装有硅胶或氧化铝凝胶的吸附塔。通过吸附塔后，将该低聚物的混合物送入降膜蒸发器。在该降膜蒸发器中进行C₄/C₆烃与该低聚物的分离。根据本发明，将C₄/C₆烃循环到第一台反应器并掺入到烃进料中。

可以使用装有内部构件的薄层蒸发器或精馏塔代替降膜蒸发器。然而，就所希望达到的目的即粗分离烃的混合物而言，结构较简单和较便宜的降膜蒸发器仍然是优选的。

从降膜蒸发器中排出的液态低聚物，实际上已成为沸点较高的物质，在减压下(任选在真空下)，将其分馏为至多约C₂₀和C₍₂₀₊₎的聚α—烯烃馏分，以便降低其沸点。相应地包括具有8—20个碳原子的烃的C_(20-)馏分呈气态从分离塔的顶部排出，然后被冷却以便将其液化。它可以作为产品处理，但是，根据其组成并随烃混合物原料的组成而定，也可以再将该馏分添加到起始混合物中，按照与上述C₄/C₆烃馏分的相同方式重新进行低聚反应。

然后将分离塔底部排出的聚α—烯烃在另一台分离塔中再次分馏为重馏分和轻馏分，这些馏分分别地供给不同的用途。

在本发明的方法中，使低聚反应在温度为5—150℃和压力为10—50巴的条件下进行是有利的。

超过或低于上述温度和压力范围会产生以下缺点：

较低的压力和/或较高的温度导致在低聚过程中产生不符合要求的气相，而在较低的温度下反应进行得太慢。

根据本发明，将未转化的单体与低级低聚产物一起循环有利于显著提高产率从而节省原料。按GB—PS 1,535,325已知方法，中试(实施例VI)的产率仅达到56％(C₂₄—C₅₆)，然而，本发明的方法却可以在工业规模将高级低聚物的产率提高到80％以上，参照以下具体的操作实施例将进一步证明上述结果。

此外，根据本发明将一定量的单体和/或低聚物进行循环，也可以使产品性能适合于特殊的要求。