使用源自蒸汽裂化方法的原料制备环己烷的方法_3

文档序号:8417011阅读:来源:国知局
化。
[0046] 在本发明上下文中,优选使用除MCP外,包含其它组分如可氢化烃的烃混合物 (HMl)。任选,该混合物还可包含本身不是烃,但可与其溶混的化合物。
[0047] 烃混合物(HMl)的各个组分可以以相对于彼此的任何所需浓度/比存在。烃混合 物(HMl)优选包含至少90重量%,优选至少95重量%的具有5-8个碳原子的烃,条件是所 用至少一种烃为MCP。烃另外可以为饱和或不饱和和/或环状、线性或支化的。更特别地, 烃混合物(HMl)包含10重量%至60重量%,更优选20重量%至50重量% MCP和/或1重 量%至30重量%,更优选4重量%至20重量%苯。如果烃混合物(HMl)包含上述范围内 的芳烃,尤其是苯,则在本发明方法中,异构化之前优选进行氢化,如下面在实施方案A的 上下文中详细描述的。
[0048] 在本发明的一个优选实施方案中,烃混合物(HMl)包含苯、甲基环戊烷(MCP)和至 少一种选自环己烷、环戊烷、烯烃和无环C 5-C8烷烃的其它化合物。在该实施方案中,其它化 合物优选还包含至少一种选自线性或支化C 5烷烃、环戊烷和线性或支化C6烷烃的低沸点 物。除线性、单不饱和烯烃如戊烯或己烯外,术语"烯烃"还包括环烯烃,尤其是环己烯,以 及二烯烃和环二烯烃。另外,C 5-C8烷烃组还可包括标准沸点>78°C的化合物,在下文中也称 为"高沸点物"。(HMl)的这种组成优选与下文所述实施方案A、B、C和/或D有关使用,由 于苯的存在,优选总是进行氢化。仅如果任选环己烷、高沸点物和/或低沸点物组分也显著 程度地存在于这些组合物中,则进行根据实施方案A-D的其它提纯步骤。
[0049] 更优选,烃混合物(HMl)包含苯、甲基环戊烷(MCP)和至少一种选自环己烷、正己 烷、异己烷、正庚烷、异庚烷、甲基环己烷或二甲基环戊烷的其它烃。
[0050] 在本发明的另一优选实施方案中,烃混合物(HMl)还包含环己烷。(HMl)的这种组 成优选与下文所述实施方案C和D有关使用。(HMl)优选包含:
[0051] i)苯,
[0052] ii)MCP,
[0053] iii)DMP,
[0054] iv)环己烷,和
[0055] v)任选至少一种选自烯烃和C5-C8烷烃的其它化合物。
[0056] 在烃混合物(HMl)的组分V)中,术语"烯烃"除线性、单不饱和烯烃如戊烯或己烯 外,还包括环烯烃,尤其是环己烯,以及二烯烃和环二烯烃。另外,C 5-C8烷烃组还包括标准 沸点>78°C的高沸点物。烃混合物(HMl)还可任选包括具有多于8个碳原子的烃和/或具 有较低沸点的烃,例如具有少于5个碳原子的那些。
[0057] 在本发明上下文中,烃混合物(HMl)由芳烃脱除设备得到。芳烃脱除设备本身是 本领域技术人员已知的;它们可包含例如1、2或更多个互连蒸馏设备。芳烃脱除优选作为 芳烃萃取蒸馏,尤其是作为苯萃取蒸馏进行。一部分烃混合物(HMl)和/或存在于其中的 单独组分可源自不同于芳烃脱除设备的来源或者源自不同于蒸汽裂化方法的方法。例如, 可随后将这些部分和/或单独组分加入在芳烃脱除设备中得到的烃混合物(HMl)中。
[0058] 芳烃脱除设备又连接在蒸汽裂化方法下游。将源自蒸汽裂化方法的料流(SI)引 入芳烃脱除设备中。在芳烃脱除设备中,将料流(SI)分离成富芳烃料流(S2)和烃混合物 (HMl)。这在下文中与图1组合再次阐述。
[0059] 蒸汽裂化方法的执行本身是本领域技术人员已知的。蒸汽裂化方法的特征已描述 于本发明的引言中,并且参考它。在本发明上下文中,蒸汽裂化方法优选包括石脑油裂化器 (石脑油蒸汽裂化方法)。因此,料流(SI)优选源自石脑油裂化器和/或料流(SI)包含热 解汽油或者与热解汽油分离的子流。
[0060] 料流(SI)也称为芳烃脱除设备的进料流(SI)。料流(SI)包含烃混合物(HMl)以 及还有一部分芳烃。因此将这些其它芳烃在芳烃脱除设备中从烃混合物(HMl)中分离。这 另外意指烃混合物(HMl)具有比芳烃脱除设备的进料流(SI)更低的芳烃,尤其是苯浓度; 例如,烃混合物(HMl)可具有比芳烃脱除设备的进料流(SI)低至少50%的芳烃浓度。
[0061] 如引言中关于热解汽油已经描述的,在本发明上下文中,芳烃分离之前也可以是 分离成富含苯、甲苯和二甲苯的馏分,其任选由其它工艺步骤补充。在这种情况下,富苯馏 分应当理解为料流(SI)。
[0062] 然后优选将富苯馏分通过萃取蒸馏,例如使用N-甲酰基吗啉作为辅助剂分离成 包含高纯度苯的料流和贫苯料流,所述贫苯料流也称为C 6非芳烃料流(C6-NA)。在这种情 况下,根据本发明的烃混合物(HMl)可等同于C6非芳烃料流(C6-NA)。
[0063] C6-NA 可包含:
[0064] -线性开链和/或支化和环状(环烷烃)(:5径,例如正戊烷、异戊烷、环戊烷,
[0065] -线性开链和/或支化和环状(环烷烃)(:6烃,例如正己烷、异己烷、甲基环戊烷 (MCP)、环己烷,
[0066] -线性开链和/或支化和环状(环烷烃)(:7烃,例如正庚烷、异庚烷,例如二甲基戊 烷(DMP)、甲基环己烷(MCP)、二甲基环戊烷,
[0067] -烯烃和/或芳烃,其结构通过消除氢而衍生自一种或多种上述烃,例如苯或环己 烯。
[0068] 如引言中已经描述的,芳烃脱除可作为源自蒸汽裂化方法的富芳烃料流的具体组 成的函数而在宽限度内变化。例如,所有芳烃,包括苯可以已在芳烃脱除中与其它烃分离。 然而,一般而言,进行和操作芳烃脱除,使得存在于料流(SI)中的大部分苯借助料流(S2) 与其它芳烃一起从方法中取出,但一部分苯保留在烃混合物(HMl)中。同样也适用于可存 在于烃混合物(HMl)中的其它芳烃。
[0069] 步骤a)中MCP异构化成环己烷在催化剂的存在下进行。合适的催化剂原则上是本 领域技术人员已知用于该目的的所有催化剂,例如根据US-A2, 846, 485的Friedel-Crafts 催化剂,例如还可包含HCl的氯化铝,或者根据US-A 3, 311,667的金属卤化物,例如氯化 铝、氯化锆或三氟化硼。另外适用作催化剂的还有EP-A 1 995 297中使用的沸石,或者如 例如W02011/069929中使用的离子液体。
[0070] 在本发明上下文中,异构化优选在具有组成Κ1Α1ηΧ(3η+1)的酸性离子液体的存在下 进行,其中Kl为单价阳离子,X为卤素且l〈n〈2. 5。例如可使用两种或更多种酸性离子液体 的混合物,优选使用一种酸性离子液体。
[0071] Kl优选为未取代或至少部分烷基化铵离子,或者杂环(单价)阳离子,尤其是吡啶 .镥离子、咪挫鐵离子、哒嗪.鑌离子、吡唑镥离子、咪唑啉.镥离子、噻唑镥离子、三挫镇 离子、吡咯烧,高貪离子、咪唑烧屬!'离子或,^离子。X优选为氯或溴。
[0072] 酸性离子液体更优选包含至少部分烷基化铵离子或杂环阳离子作为阳离子,和/ 或具有组成Al nCl(3n+1)其中l〈n〈2.5的氯铝酸根离子作为阴离子。至少部分烷基化铵离子 包含1、2或3个(各自)具有1-10个碳原子的烷基。如果2个或3个烷基取代基与相应 铵离子一起存在,则各自的链长可独立地选择;优选所有烷基取代基具有相同的链长。特别 优选具有1-3个碳原子的链长的三烷基化铵离子。杂环阳离子优选为咪唑错离子或吡啶 尚J。
[0073] 酸性离子液体尤其优选包含至少部分烷基化铵离子作为阳离子以及具有组成 AlnCl(3n+1)其中l〈n〈2.5的氯铝酸根离子作为阴离子。这类特别优选的酸性离子液体的实 例为三甲基氯铝酸铵和三乙基氯铝酸铵。
[0074] 此外,在异构化中,除酸性离子液体外,还可使用卤化氢(HX)作为助催化剂。所 用卤化氢(HX)原则上可以为任何可能的卤化氢,例如氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、溴化氢 (HBr)或碘化氢(HI)。卤化氢也可任选作为混合物使用,但在本发明上下文中优选仅使用 一种卤化氢。优选使用其卤化物结构部分也可以(至少部分地)以相应阴离子存在于上述 酸性离子液体中的卤化氢。卤化氢(HX)优选为氯化氢(HCl)或溴化氢(HBr)。卤化氢(HX) 更优选为氯化氢(HCl)。
[0075] 用于进行异构化的设备(IV)原则上可以为本领域技术人员已知用于该目的的任 何设备。设备(IV)优选为搅拌釜或搅拌釜级联。"搅拌釜级联"意指两个或更多个,例如3 个或4个搅拌釜连续(串联)连接。
[0076] 异构化优选在0-100°C的温度下,尤其优选在30-60°C的温度下进行。还优选异构 化中的压力为1-20巴绝对压力(绝对),优选2-10巴绝对压力。
[0077] 步骤a)中的异构化,优选MCP在酸性离子液体作为催化剂以及任选卤化氢作为助 催化剂的存在下异构化的进行是本领域技术人员已知的。异构化中的烃(即MCP和存在于 (HMl)中的任何其它烃)和离子液体优选各自形成分开的相,但一部分离子液体可存在于 烃相中,且一部分烃可存在于离子液体相中。如果存在的话,将卤化氢,尤其是氯化氢优选 以气体形式引入用于进行异构化的设备(IV)中。卤化氢可至少按份地存在于两个上述液 相以及优选还存在的气相中。
[0078] 优选在设备(IV)中以一定方式进行异构化,使得两个液相和一个气相存在于搅 拌釜或搅拌釜级联中。第一液相包含至少90重量%的程度的酸性离子液体且第二液相包 含至少 90重量%的程度的烃。气相包含至少90重量%的程度的至少一种卤化氢,优选氯 化氢。任选也可存在固相,这包含离子液体从中以固体形式形成的组分,例如AlCl 3。此处 设置气相的压力和组成,使得气相中气态卤化氢,尤其是HCl气体的分压为0. 5-20巴绝对 压力(绝对),优选1-10巴绝对压力。
[0079] 在本发明上下文中还优选异构化在分散体(Dl)中进行,其中分散体(Dl)中相(B) 分散于相(A)中,相(A)与相(B)的体积比为2. 5-4:1 [vol/vol],相(A)包含>50重量%至 少一种酸性离子液体,且相(B)包含>50重量%至少一种非芳族烃。还优选分散体(Dl)还 包含HCl和/或将气态HCl引入分散体(Dl)中。
[0080] 如上文已经描述的,在催化剂,优选酸性离子液体以及任选卤化氢(HX)的存在下 异构化中,MCP至少部分异构化成环己烷。除MCP外,存在于(HMl)中的其它烃可异构化
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