为处置水解用过的离子液体催化剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供为处置调制用过的催化剂的方法和装置，包括：a.水解包含无水金属卤化物的用过的离子液体催化剂以生成水解产物；和b.将所述水解产物分离成液相和固相；其中所述液相包含不与水反应的水相和烃相；且其中所述固相包含所述水解产物的固体部分，其不与水反应。将容器用于所述水解且将分离器用于所述分离。
【专利说明】为处置水解用过的离子液体催化剂
【技术领域】
[0001] 本申请涉及为处置调制用过的离子液体催化剂的方法和装置。
[0002] 背景
[0003] 离子液体催化剂在使用之后必须安全地处置。在不处理的情况下，它们可与水高 度反应且对于处理或处置不安全。
[0004] 概述
[0005] 本申请提供为处置调制用过的催化剂的方法和装置，包括：
[0006] a.水解包含无水金属卤化物的用过的离子液体催化剂以生成水解产物；和
[0007] b.将所述水解产物分离成液相和固相；其中所述液相包含不与水反应的水相和 烃相；且其中所述固相包含所述水解产物的固体部分，其不与水反应。所述装置包括用于水 解所述用过的离子液体催化剂的容器和分离器。
[0008] 附图简述
[0009] 图1为用于水解离子液体催化剂的一个实施方案的流程图的图形。
[0010] 发明详述
[0011] 含有无水金属卤化物的用过的离子液体催化剂通过水解用过的离子液体催化剂， 接着分离来处理以便安全且经济地处置，这生成不与水反应的水相、烃相和固相。
[0012] 在通过该方法处理之前，该用过的催化剂与水反应且不适合通过通常的方法处 置。"与水反应"是指组合物将与水分剧烈反应，有时导致毒气释放、爆炸或燃烧。与水反 应的物质因为它们经历与水的化学反应而是危险的。该反应可释放提供有毒健康危害的气 体。另外，当水接触所述材料时产生的热常足以使混合物自发燃烧或爆炸。
[0013] 离子液体催化剂
[0014] 包含无水金属卤化物的离子液体催化剂对于催化烃类转化工艺非常有效。烃类转 化工艺的实例有链烷烃烷基化、烯烃二聚、烯烃低聚、同时发生的烷基化和低聚、异构化和 芳族烷基化。烃类转化工艺可以是一种用于制造汽油、中间馏份、基础油或石化组分的工 艺。
[0015] 包含无水金属卤化物的离子液体催化剂由形成配合物的至少两种组分组成。所 述离子液体催化剂的第一组分包含提供给催化剂路易斯酸功能性的无水金属卤化物。所 述金属齒化物选自13族金属的化合物，包括无水齒化铝、烷基齒化铝、齒化镓和烷基卤化 镓。具体的金属卤化物如A1C1 3、Alfc3、GaCl3、GaBr3、InCl 3、InBr3及其混合物可用于所述 用过的离子液体催化剂中。出版日期为2007年6月22日的国际纯化学与应用化学联合会 (International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC)的周期表用于定义 13族 金属。
[0016] 为了维持所述含有无水金属卤化物的离子液体催化剂的催化活性，将所述金属卤 化物保持在无水条件下。无水金属卤化物与水反应，这意味着所述无水金属卤化物与在大 气中、在烃进料中或在水中的水分反应。与水分的反应趋于非常剧烈且产生有毒的卤化氢 气体且所述反应将所述金属卤化物的一部分或全部转化成金属氢氧化物和水合金属卤化 物。
[0017] 构成所述离子液体催化剂的第二组分为有机盐或盐混合物。这些盐可由通式 Q+A-表征，其中Q+为铵、磷鎗、硼鎗、碘鎗或锍阳离子且A-为负电性离子，如Cl'Br'CKV、 N03' BF4' BClp PF6' SbF6' A1C14' TaF6' CuCl2' FeCl3' HS03' RS03' S03CF3'烷基-芳基 磺酸根和苯磺酸根（例如3-硫代三氧基苯基（sulfurtrioxyphenyl))。在一个实施方案 中，所述第二组分选自具有含有一个或多个具有约1-约12个碳原子的烷基部分的季铵卤 化物，诸如盐酸三甲胺、齒化甲基三丁基铵；被取代的杂环齒化铵化合物，如烃基取代的吡 啶鎗卤化物，例如卤化1- 丁基吡啶鎗、卤化苄基吡啶鎗，或烃基取代的咪唑鎗卤化物，例如 氣化1_乙基_3_甲基-咪唑鐵。
[0018] 在一个实施方案中，构成所述离子液体催化剂的第二组分为本质上吸湿且具有从 周围环境吸引并固持水分子的倾向的有机盐。在这些离子液体催化剂的情况下，为了维持 离子液体催化剂的完整性及其催化性能，在催化剂合成之前将无水金属齒化物和有机盐两 者充分干燥，且在催化反应期间维持无水分的条件。
[0019] 在一个实施方案中，所述离子液体催化剂选自烃基取代的吡啶鎗氯铝酸盐、烃基 取代的咪唑鎗氯铝酸盐、季胺氯铝酸盐、三烷基胺氯化氢氯铝酸盐、烷基吡啶氯化氢氯铝酸 盐及其混合物。例如，所述用过的离子液体催化剂可为酸性卤铝酸盐离子液体，诸如通式分 别为A和B的烧基取代的批陡鐵氣错酸盐或烧基取代的咪唑鐵氣错酸盐。
[0020]
【权利要求】
1. 为处置调制用过的催化剂的方法，包括： a. 水解包含无水金属卤化物的用过的离子液体催化剂以生成水解产物；和 b. 将所述水解产物分离成液相和固相；其中所述液相包含不与水反应的水相和烃相； 且其中所述固相包含所述水解产物的固体部分，其不与水反应。
2. 权利要求1的方法，其中所述用过的离子液体催化剂选自烃基取代的吡啶鎗氯铝酸 盐、烃基取代的咪唑鎗氯铝酸盐、季胺氯铝酸盐、三烷基胺氯化氢氯铝酸盐、烷基吡啶氯化 氢氯铝酸盐及其混合物。
3. 权利要求1的方法，其中所述无水金属卤化物选自AlCl3、AlBr3、GaCl3、GaBr 3、InCl3、 InBr3及其混合物。
4. 权利要求1的方法，其中所述水解用包含选自LiOH、NaOH、KOH、CsOH、RbOH、Mg(OH)2、 Ca (OH) 2、Sr (OH) 2、NH4OH、Ba (OH) 2及其混合物的碱的碱性溶液进行。
5. 权利要求1的方法，其中将不到全部馈料的所述用过的离子液体催化剂从烃类转化 工艺设备中除去以使得所述烃类转化工艺设备连续地操作。
6. 权利要求1的方法，其中所述用过的离子液体催化剂包含混合聚合物。
7. 权利要求1的方法，另外包括分离所述不与水反应的水相和所述烃相。
8. 权利要求1的方法，其中卤化氢气体在所述水解期间放出且将所述卤化氢气体溶解 于用于所述水解的碱性溶液中并将其中和。
9. 权利要求1的方法，其中通过将所述用过的离子液体催化剂加到水解容器中，同时 将所述水解产物从所述水解容器中取出而连续地进行所述水解。
10. 权利要求1的方法，其中所述用过的离子液体催化剂包含一种或多种腐蚀金属且 将所述一种或多种腐蚀金属或其产物收集在所述固相中。
11. 权利要求1的方法，其中大于80重量％的所述无水金属卤化物水解并收集在所述 固相中。
12. 为处置调制用过的催化剂的装置，包括： a. 用于水解包含无水金属卤化物的用过的离子液体催化剂以生成水解产物的容器； 和 b. 用于从所述水解产物中分离液相和固相的分离器；其中所述液相包含不与水反应 的水相和烃相；且其中所述固相包含所述水解产物的固体部分，其不与水反应。
13. 权利要求12的装置，其中用于水解的所述容器容纳包含选自LiOH、NaOH、K0H、 CsOH、RbOH、Mg (OH) 2、Ca (OH) 2、Sr (OH) 2、NH40H、Ba (OH) 2 及其混合物的碱的碱性溶液。
14. 权利要求12的装置，另外包括用于将所述液相分离成所述不与水反应的水相和所 述烃相的液/液分离器。
15. 权利要求14的装置，其中所述液/液分离器为滴液漏斗、分液漏斗或离心机。
【文档编号】A61L2/00GK104114193SQ201380009322
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年2月5日 优先权日:2012年2月14日
【发明者】H-K·C·蒂姆肯, S·S·希利, S·S·温特 申请人:雪佛龙美国公司