降低分子篩低聚反應(yīng)中的含氮路易斯堿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請是中國專利申請200780008391.X的分案申請。本發(fā)明涉及通過分子篩特 別是沸石催化且受由進(jìn)料帶入的特定含氮組分影響的低聚反應(yīng)中或關(guān)于該低聚反應(yīng)的改 善。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過分子篩，或特別是沸石催化劑的以形成高分子量產(chǎn)品的烯烴或烯烴聚合物的 縮合反應(yīng)是公知的。這類縮合反應(yīng)此處稱作低聚反應(yīng)，以及產(chǎn)物為低分子量低聚物，其通過 將直至12, 一般2、3或4,但直至5、6、7,或甚至8個烯烴分子彼此縮合而形成。如此處使用 的，術(shù)語"低聚反應(yīng)"用來指形成低聚物和/或聚合物的方法。低分子量烯烴（如乙烯、丙 稀、2-甲基丙稀、1- 丁烯和2- 丁稀，戊烯和己烯）能通過分子篩催化劑由低聚反應(yīng)而轉(zhuǎn)化 為由低聚物組成的產(chǎn)物，以及它作為高辛烷值汽油混合材料有價值，可將其用為或混入餾 出物型液體燃料或作為潤滑劑，或作為用于生產(chǎn)化學(xué)中間體和最終產(chǎn)物的原材料。這樣的 化學(xué)中間體和最終產(chǎn)物包括高純度烴物流體或溶劑、醇類、清潔劑和酯如增塑劑酯和合成 潤滑劑。
[0003] 工業(yè)上的使用分子篩催化劑的低聚反應(yīng)通常在多個管式或室反應(yīng)器中進(jìn)行，類似 于那些使用固體磷酸（SPA)催化劑的方法。采用SPA催化劑，由于催化劑粒料的焦化和/ 或膨脹，催化劑床或多個床的壓差數(shù)值在運(yùn)行持續(xù)期間逐步增加，并且當(dāng)在反應(yīng)器達(dá)到最 大容許壓力降時，反應(yīng)器運(yùn)行通常終止。分子篩催化劑不顯示出類似于SPA催化劑的壓差 增加。因此使用分子篩催化劑的低聚反應(yīng)反應(yīng)器特征在于較長的反應(yīng)器運(yùn)行長度，以及一 般當(dāng)催化劑活性跌至不可接收的低水平時停產(chǎn)。采用這項催化劑，能達(dá)到的反應(yīng)器運(yùn)行長 度因此對進(jìn)料中的減活催化劑的化合物或雜質(zhì)如催化劑毒物更加敏感得多。強(qiáng)堿如質(zhì)子堿 或布朗斯臺德堿已知為酸性的分子篩低聚反應(yīng)催化劑的毒物。烴物流中這樣的堿性化合物 常為含氮化合物如胺和酰胺，以及為了低聚反應(yīng)通常將它們從進(jìn)料中除去，包括那些使用 分子篩催化劑的低聚反應(yīng)。這樣的有機(jī)含氮布朗斯臺德堿特征在于至少一個氫原子鍵合到 氮原子，且為已知的質(zhì)子受體。其它有機(jī)氮組分不具有任何氫原子鍵合到氮，以及其氮原子 可以有三個鍵到1、2或3個圍繞的碳原子。然而這些氮原子還具有自由電子對，因此仍然 能作為堿性物質(zhì)，稱為路易斯堿。路易斯堿與布朗斯臺德堿相比是弱得多的堿，因此對于酸 催化方法通常忽略不計或者不視為毒物。
[0004] 美國專利4973790公開了一種通過沸石催化劑的(：2到Ci。烯烴的低聚反應(yīng)的方法， 該方法包括去除堿性氮化合物的進(jìn)料預(yù)處理步驟。這局限于去除胺類如二乙醇-胺，其為 布朗斯臺德堿且具有強(qiáng)堿性。它不涉及含氮路易斯堿。
[0005] 美國專利4153638公開了一種在金屬取代合成云母蒙脫石催化劑存在下聚合 C2_C5烯烴以形成汽油和餾出物沸騰范圍低聚物產(chǎn)品的方法，其中的金屬取代合成云母蒙脫 石催化劑為2:1層-點陣鋁硅酸鹽礦物，具有不能作為分子篩的結(jié)構(gòu)。它公開了從進(jìn)料中 除去氮，但也將其本身局限于從酸性氣體洗滌中去除胺。
[0006] 美國專利申請2004/0097773A1公開了一種低聚異丁烯的方法。它公開了從原 料流中去除氮成分，包括乙腈和N-甲基吡咯烷酮。兩種化合物為含氮路易斯堿。用于 US2004/0097773的催化劑為其中已經(jīng)將一些酸性質(zhì)子交換為金屬離子的固體、酸性離子交 換樹脂。美國專利申請2002/103406A1公開了一種采用鎳基催化劑低聚烯烴的方法，該烯 烴起源于氧合化合物到烯烴的方法。在US2002/103406方法中的烯烴流具有低含氮量，低 至按重量計〇. 3ppm。因此該流非常適于采用鎳基催化劑的低聚反應(yīng)，因為這些物質(zhì)已知對 毒物如氮化合物特別敏感。US2002/103406中的方法不包含從低聚反應(yīng)進(jìn)料中除去氮的處 理，且未使用分子篩作為低聚反應(yīng)催化劑。
[0007] 美國專利申請2005/0137442A1和2005/0152819A1公開了將包括許多路易斯堿化 合物如乙腈、N-甲基-吡咯烷酮，嗎啉如N-甲?；鶈徇?、吡啶和喹啉的氮化合物從采用分 子篩催化劑的芳香族化合物轉(zhuǎn)化方法的芳香族進(jìn)料中去除。這些公開內(nèi)容未涉及采用這樣 的催化劑并在不同條件下操作的低聚反應(yīng)方法的進(jìn)料。
[0008] 我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些較弱的含氮路易斯堿存在于使用分子篩催化劑的低聚 反應(yīng)方法進(jìn)料時，它們能具有意料不到的強(qiáng)催化劑減活效果，盡管它們公認(rèn)僅是弱堿。因 此，存在使用分子篩催化劑低聚反應(yīng)方法的需要，該方法能夠使用包括含氮路易斯堿組分 的進(jìn)料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供了一種烯烴低聚反應(yīng)的方法，該方法包括：
[0010] (a)處理包括有機(jī)含氮路易斯堿的含烯烴的烴物流從而降低含烯烴的烴物流中有 機(jī)含氮路易斯堿的濃度；和
[0011] (b)隨后將處理過的含烯烴的烴物流與分子篩低聚反應(yīng)催化劑接觸。
[0012] 本申請進(jìn)一步涉及如下實施方案：
[0013] 1、一種烯烴低聚的方法，包括：
[0014] (a)處理包括有機(jī)含氮路易斯堿的含烯烴的烴物流從而降低含烯烴的烴物流中有 機(jī)含氮路易斯堿的濃度；和
[0015] (b)隨后將處理過的含烯烴的烴物流與分子篩低聚反應(yīng)催化劑接觸，
[0016] 其中所述路易斯堿的濃度降低到基于總的處理過的烴物流按重量計不少于 0.lppm的濃度。
[0017] 2、實施方案1的方法，其中在所述處理步驟前所述路易斯堿的濃度為基于總的烴 物流按重量計至少lppm，和基于相同的基準(zhǔn)按重量計最多40ppm。
[0018] 3、前述任一項實施方案的方法，其中將所述路易斯堿的濃度降低到基于總的烴物 流按重量計最多5ppm的濃度。
[0019] 4、實施方案3的方法，其中將所述路易斯堿的濃度降低到按重量計最多2.Oppm的 濃度。
[0020] 5、實施方案4的方法，其中將所述路易斯堿的濃度降低到按重量計最多l(xiāng)ppm的濃 度。
[0021] 6、實施方案1到4任一項的方法，其中在與所述低聚反應(yīng)催化劑接觸的烴物流中 所述路易斯堿的濃度為基于總的烴物流按重量計〇. 1到2.Oppm。
[0022] 7、前述任一項實施方案的方法，其中在與所述低聚反應(yīng)催化劑接觸的烴物流中所 述路易斯堿的濃度為基于總的烴物流按重量計〇. 1到1.Oppm。
[0023] 8、實施方案7的方法，其中在與所述低聚反應(yīng)催化劑接觸的烴物流中所述路易斯 堿的濃度為基于總的烴物流按重量計〇. 2到0. 8ppm。
[0024] 9、前述任一項實施方案的方法，其中所述路易斯堿包括乙腈、丙腈、二甲基甲酰胺 或N-甲基-吡咯烷酮。
[0025] 10、前述任一項實施方案的方法，其中烯烴選自乙烯、丙烯、丁烯-1、異丁烯、反式 丁烯-2、順式丁烯-2、正戊烯-1、正戊烯-2、3-甲基-丁烯-1、3-甲基-丁烯-2、2-甲基-丁 烯-1、2-甲基-丁烯-2和選自其中的任兩種、三種、四種或更多種烯烴的混合物。
[0026] 11、前述任一項實施方案的方法，其中含烯烴的烴物流通過烴原料的催化裂化、蒸 汽裂化或脫氫作用來獲得。
[0027] 12、前述任一項實施方案的方法，其中含烯烴的烴物流進(jìn)一步包含二烯和/或乙 炔，并且在低聚反應(yīng)前將二烯和/或乙炔的濃度降低。
[0028] 13、實施方案12的方法，其中二烯為丁二烯且丁二烯濃度通過萃取步驟而降低。
[0029] 14、實施方案13的方法，其中萃取步驟采用選自二甲基甲酰胺、N，N_二甲基乙酰 胺、0 _甲氧基丙腈和N-甲基-吡咯烷酮的化合物，并在所述路易斯堿降低處理步驟之前 進(jìn)行。
[0030] 15、實施方案12的方法，其中所述二烯和/或乙炔的濃度通過氫化步驟而降低。
[0031] 16、實施方案12的方法，其中所述二烯和/或乙炔的濃度通過分餾步驟降低。
[0032] 17、前述任一項實施方案的方法，其中含烯烴的烴物流包含異丁烯，所述方法進(jìn)一 步包括在低聚反應(yīng)前降低異丁烯的濃度。
[0033] 18、實施方案17的方法，其中異丁烯濃度通過選自如下的方法而降低：轉(zhuǎn)化為 MTBE、轉(zhuǎn)化為ETBE、轉(zhuǎn)化為DIB或異丁烯的另外的低聚物、轉(zhuǎn)化為聚異丁烯（PIB)和轉(zhuǎn)化為 在汽油、餾出物或潤滑油的沸騰范圍內(nèi)沸騰的高碳數(shù)烴。
[0034] 19、前述任一項實施方案的方法，其中將所述路易斯堿濃度降低的處理步驟包括 萃取步驟。
[0035] 20、實施方案19的方法，其中萃取步驟包括多個萃取步驟。
[0036] 21、實施方案20的方法，其中萃取在多級逆流萃取塔中進(jìn)行。
[0037] 22、實施方案21的方法，其中該塔包括4到8個理論級。
[0038] 23、實施方案19、20、21或22任一項的方法，其中萃取步驟為水洗，其產(chǎn)生廢水副 產(chǎn)物。
[0039] 24、實施方案23的方法，其中在水洗中用的水具有最多9. 5的pH。
[0040] 25、實施方案23或24的方法，其中將廢水副產(chǎn)物在不同的方法或方法步驟中作為 工藝用水再次使用。
[0041] 26、實施方案23到25任一項的方法，其中不用緩蝕劑處理洗滌水。
[0042] 27、實施方案23到26任一項的方法，其中洗滌水為軟化水。