专利名称：离子液体衍生的烃产物的加氢脱氯的制作方法
技术领域：
本发明涉及离子液体衍生的烃产物的加氢脱氯。
背景技术：
轻质链烷烃和轻质烯烃的炼油工业产品转化为更有价值的馏分已通过链烷烃与烯烃的烷基化和通过烯烃的聚合得到实现。自1940年以来使用的这类工艺，仍将继续通过对高品质和清洁燃烧的高辛烷值汽油、馏出物(disti I late)和润滑基础油的逐渐提高的要求而加以驱动。常规烷基化工艺使用大量H2SO4或HF作为催化剂。对替代常规催化剂的备选催化系统的寻求已由学术和工业机构中多个团体进行了研究。遗憾的是，迄今为止，尚未有对常·规工艺的可行替代方式实现商业化。最近对金属卤化物离子液体催化剂作为常规催化剂的替代物引起相当大的兴趣。作为实例，Timken等的美国专利No. 7，432，408中公开了用烯烃将异链烷烃进行离子液体催化烷基化。Elomari等的美国专利No. 7，572，943公开了离子液体催化烯烃低聚和用异链烷烃将所得低聚物烷基化以产生烷基化的烯烃低聚物。例如‘408专利所公开，HCl作为离子液体助催化剂的存在提供了提高的催化活性水平。典型地，可以将无水HCl或有机氯化物与离子液体进料结合以获得所需的催化活性和选择性水平(参见例如Elomari的美国专利No. 7，495，144和Harris的7，531，707)。当有机氯化物用作离子液体的助催化剂时，可以在烃转化工艺期间于反应器中原位形成HCl。离子液体催化烃转化的烃产物例如烷基化物或馏出物或基础油，通常含有大量在反应期间产生的有机氯化物组分。会期望将所述有机氯化物组分从这类烃产物移除以例如防止在液体燃料燃烧期间形成不希望的副产物(参见例如Dr i ver等的美国专利No. 7，538，256，通过引用将其公开内容以其全文并入本文)。对于将得自离子液体催化烃转化反应的烃产物有效脱氯的工艺存在需要。对于从加氢脱氯废气移除HCl也存在需要。附图简要描述
图1A表示了根据本发明一个实施方案的合并的烃转化、加氢脱氯和氯化氢回收工艺的方案；图1B表示了根据本发明另一个实施方案的合并的烃转化、加氢脱氯和氯化氢回收工艺的方案；图2显示了根据本发明的一个实施方案加氢脱氯的烷基化物产物与含氯烷基化物进料相对比的沸点分布；和图3显示了使来自烷基化物馏出物加氢脱氯的含HCl的废气与包含沸石4A的吸附剂接触的HCl穿透曲线。概述本发明提供了将得自离子液体催化烃转化反应的烃产物加氢脱氯的工艺。本发明还提供了将得自加氢脱氯废气的HCl回收的工艺。本发明还提供了一种整合(integrated)的烃转化、加氢脱氯和HCl回收工艺，其中从脱氯工艺回收的HCl可以用作离子液体催化烃转化反应的催化剂促进剂。根据本发明的一个方面，提供了一种整合的烃转化工艺，该工艺包括在烃转化区中于烃转化条件下使至少一种烃反应物与离子液体催化剂接触以提供包含至少一种含卤组分的至少一种烃产物；以及在加氢脱氯区中于氢存在下在加氢脱氯条件下使所述至少一种烃产物与加氢脱氯催化剂接触以提供i)至少一种脱氯产物和ii)包含HCl的废气。所述至少一种烃产物的第一氯化物含量可以大于50ppm，所述脱氯产物的氯化物含量低于所述，小于50ppm，典型地小于lOppm。在一个实施方案中，本发明还提供了氯化氢回收工艺，该工艺包括在氢存在下于加氢脱氯条件下使至少一种烃产物与加氢脱氯催化剂接触以提供i)包含HCl的废气，和ii)脱氯产物；将所述脱氯产物与废气分离；在吸附HCl的条件下使所述废气与吸附剂接触 使得HCl被该吸附剂吸附；以及，在之前步骤后，从所述吸附剂回收HC1。所述脱氯产物可以包含烷基化物汽油、喷气燃料、柴油燃料、基础油、或它们的组合。在另一个实施方案中，本发明还提供了一种烃转化和加氢脱氯工艺，该工艺包括在烃转化区中于烃转化条件下使至少一种烃反应物与离子液体催化剂接触以提供与混合聚合物结合的用过的离子液体；在催化剂再生区中使至少部分所述用过的离子液体进行再生以提供再活化的离子液体催化剂和自由的混合聚合物；在之前步骤后，将所述混合聚合物与离子液体催化剂分离；以及在之前步骤后，在加氢脱氯区中于氢存在下在加氢脱氯条件下使分离出的混合聚合物与加氢脱氯催化剂接触以提供脱氯产物。如本文所使用的，术语“包含”和“包括”是指包括该术语后所确定的指定要素或步骤，但是没有必要排除其它未指定的要素或步骤。详述离子液体催化剂可以用于一系列烃转化过程，包括链烷烃烷基化、链烷烃异构化、烯烃异构化、烯烃二聚、烯烃低聚、烯烃聚合和芳族化合物烷基化。本申请人现已发现来自离子液体催化烃转化工艺的产物和副产物可以通过在加氢脱氯区中于氢存在下在相对低的压力下与加氢脱氯催化剂接触进行有效脱氯，从而提供含HCl的废气和脱氯产物，其中所述脱氯产物的氯化物含量足够低从而允许将产物用于调和到炼厂产品中。本申请人还发现可以从脱氯废气回收HC1，从而提供再循环到离子液体催化烃转化工艺的HC1。本文提及的术语“周期表”是日期为2007年6月22日的元素周期表的IUPAC版本，并且该周期表族的编号方案为如化学和工程信息，63 (5)，27 (1985)中所描述。离子液体催化剂在一个实施方案中，根据本发明的工艺可以使用包含至少一种金属卤化物和至少一种季铵卤化物和/或至少一种胺氢卤化物(halohydride)的催化组合物。离子液体催化剂可以是任何卤铝酸盐离子液体催化剂，例如，包含通式N+R4F的烷基取代的季胺卤化物、烷基取代的吡啶鎗卤化物、或烷基取代的咪唑鎗卤化物。作为实例，用于实践本发明的离子液体可以由以下通式A和B表示，
权利要求
1.整合的烃转化工艺，该工艺包括a)在烃转化区中于烃转化条件下使至少一种烃反应物与离子液体催化剂接触以提供至少一种烃包含至少一种含卤组分的产物；以及b)在加氢脱氯区中于氢存在下在加氢脱氯条件下使所述至少一种烃产物与加氢脱氯催化剂接触以提供i)至少一种脱氯产物和ii)包含HCl的废气，其中所述至少一种烃产物的第一氯化物含量大于50ppm,所述脱氯产物的第二氯化物含量小于50ppm。
2.根据权利要求1的工艺，其中所述至少一种烃产物的第一氯化物含量大于约 IOOppm,所述至少一种脱氯产物的第二氯化物含量小于约lOppm。
3.根据权利要求1的工艺，该工艺还包括c)将所述至少一种脱氯产物与废气分离；d)在吸附HCl的条件下使所述废气与吸附剂接触使得HCl被该吸附剂吸附以提供无 HCl的废气；以及e)在步骤d)后，从所述吸附剂回收HCl。
4.根据权利要求1的工艺，其中所述至少一种烃反应物包含C4-Cltl异链烷烃和C2-Cltl 烯烃。
5.根据权利要求1的工艺，其中所述至少一种烃产物选自烷基化物汽油、柴油燃料、喷气燃料、基础油和它们的混合物。
6.根据权利要求1的工艺，该工艺还包括f)在步骤b)之前，将所述至少一种烃产物给进到蒸馏单元以提供至少一种蒸馏烃产物，并且其中在步骤b)中与加氢脱氯催化剂接触的至少一种烃产物包含所述至少一种蒸馏烃产物。
7.根据权利要求1的工艺，该工艺还包括g)在步骤b)后，将所述至少一种脱氯产物给进到蒸馏单元。
8.根据权利要求1的工艺，其中所述至少一种脱氯产物包含氯化物含量小于50ppm的烷基化物汽油。
9.根据权利要求1的工艺，其中所述离子液体催化剂包含氯铝酸盐离子液体，并且所述加氢脱氯催化剂包含选自第6、8、9、10和11族元素的元素以及它们的混合物，以金属、氧化物或硫化物形式存在。
10.根据权利要求1的工艺，其中所述吸附剂选自分子筛、耐高温氧化物、活性炭和它们的组合。
11.根据权利要求1的工艺，其中步骤b)包括在约300华氏度-750华氏度的温度、约 100-5000psig的压力、约O. 1-50的液时空速(LHSV)进料速率、和约50-8000标准立方英尺 /桶(SCFB)至少一种烃产物的氢气供给量下，使所述烃产物与所述加氢脱氯催化剂接触。
12.根据权利要求3的工艺，该工艺还包括h)将来自步骤e)的HCl给进到所述烃转化区。
13.根据权利要求3的工艺，其中所述无HCl的废气包含H2,并且该工艺还包括i)将来自步骤d)的无HCl的废气再循环到加氢脱氯区。
14.根据权利要求3的工艺，其中所述工艺在无水条件下实施。
15.加氢脱氯和氯化氢回收工艺，该工艺包括a)在氢存在下在加氢脱氯条件下使至少一种烃产物与加氢脱氯催化剂接触以提供i)包含HCl的废气和ii)脱氯产物；b)将所述脱氯产物与所述废气分离；c)在吸附HCl的条件下使所述废气与吸附剂接触使得HCl被该吸附剂吸附；以及d)在步骤c)后，从所述吸附剂回收HCl。
16.根据权利要求15的工艺，其中所述加氢脱氯条件包括约300华氏度-750华氏度的反应温度，约100-5000psig的反应压力，约O. 1-50的液时空速(LHSV)进料速率，和约 50-8000标准立方英尺/桶(SCFB)至少一种烃产物的氢气供给量。
17.根据权利要求15的工艺，其中所述加氢脱氯催化剂包含选自第6、8、9、10和11族元素的元素以及它们的混合物，以金属、氧化物或硫化物形式存在。
18.根据权利要求15的工艺，其中步骤b)包括在约50华氏度-600华氏度的温度下将所述脱氯产物作为液体分离出，以及步骤d)包括使所述吸附剂与回收载气接触，其中使HCl从所述吸附剂解吸附。
19.根据权利要求15的工艺，其中所述吸附剂选自分子筛、耐高温氧化物、活性炭和它们的组合。
20.根据权利要求15的工艺，其中所述吸附剂包含选自3A、4A、5A、13X、13Y、USY、 ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、MCM-22、MCM-35、MCM-58、SAP0-5、SAP0-11、SAP0-35 和VP1-5的分子筛。
21.根据权利要求15的工艺，其中所述至少一种烃产物选自通过在烃转化区中于烃转化条件下使至少一种烃反应物与离子液体催化剂接触而获得的烷基化物汽油、柴油燃料、喷气燃料、基础油和它们的混合物，其中所述至少一种烃产物的第一氯化物含量大于 50ppm,而所述脱氯产物的第二氯化物含量小于约lOppm。
22.烃转化和加氢脱氯工艺，该工艺包括a)在烃转化区中于烃转化条件下使至少一种烃反应物与离子液体催化剂接触以提供与混合聚合物结合的用过的离子液体；b)在催化剂再生区中使至少一部分所述用过的离子液体再生以提供再活化的离子液体催化剂和自由的混合聚合物；c)在步骤b)后，将所述自由的混合聚合物与离子液体催化剂分离；以及d)在步骤c)后，在加氢脱氯区中于氢存在下在加氢脱氯条件下使所述自由的混合聚合物与加氢脱氯催化剂接触以提供脱氯产物。
23.根据权利要求22的工艺，其中所述脱氯产物包含氯化物含量小于约IOppm的中间馏分燃料。
24.根据权利要求22的工艺，其中所述脱氯产物包含氯化物含量小于约IOppm的柴油燃料。
25.根据权利要求22的工艺，其中所述脱氯产物包含氯化物含量小于约IOppm的基础油。
26.根据权利要求22的工艺，其中所述加氢脱氯催化剂包含选自第6、8、9、10和11族元素的元素以及它们的混合物，以金属、氧化物或硫化物形式存在。
27.根据权利要求22的工艺，其中步骤d)包括使所述混合聚合物与加氢脱氯催化剂接触以进一步提供包含HCl的废气，并且该工艺还包括e)在HCl吸附区中使所述废气与吸附剂接触，其中HCl被该吸附剂吸附从而提供无 HCl的废气；以及f)在步骤e)后，从所述吸附剂回收HCl。
28.根据权利要求27的工艺，其中所述无HCl的废气包含H2,并且该工艺还包括g)将来自步骤e)的无HCl的废气再循环到所述加氢脱氯区。
全文摘要
将得自离子液体催化烃转化反应的一种或多种烃产物加氢脱氯的工艺提供了脱氯产物和含HCl的废气。所述脱氯产物提供了液体燃料或润滑基础油，并且可以将HCl从所述废气回收用于再循环到所述离子液体催化烃转化反应中作为催化剂促进剂。
文档编号B01J31/02GK103025687SQ201180036736
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月25日 优先权日2010年7月30日
发明者B-Z·詹, H·K·提姆肯, Z·何, R·库珀 申请人:雪佛龙美国公司