使用酸催化剂如酸性离子液体从烯烃流中去除芳香族杂质的制作方法

专利2022-06-29  56


本申请是申请日为2015年2月5日、发明名称为“使用酸催化剂如酸性离子液体从烯烃流中去除芳香族杂质”的中国专利申请号201580007610.7的分案申请。

本文公开了用于使用酸催化剂从烯烃流中去除芳香族杂质的方法。还公开了用于制备下游产物优选为聚合物和成形体的方法。



背景技术:

长期以来在化学工业中烯烃,特别是α-烯烃是期望的。由于双键,它们可以转化为多种其他有价值的化合物,仅举几个例子,如醇、醛、酮和有机卤化物。在聚合反应中,它们可以用作单体或者共聚单体,并且在塑料的生产中是特别有价值的。由于毒性、环境安全和生产效率的原因,期望生产具有降低的特定芳香族化合物(特别是苯)的含量的烯烃流。特定芳香族化合物的含量的降低也涉及符合各种政府的环保法规。在现有技术中仍然存在对用于降低烯烃流中的特定芳香族化合物,特别是苯的含量的方法的需要。



技术实现要素:

在各种实施方式中公开了用于制备包含芳香族化合物的化学组合物的方法。

用于制备基于化学组合物的总重量包含按重量计浓度b的芳香族化合物α的化学组合物的方法,包括:a.提供以下反应组分:i.包含以下的化学组合物:a)基于化学组合物的总重量,按重量计浓度a的芳香族化合物α,和b)基于化学组合物的总重量,约50至约99.99wt.%的量的烯烃,及ii.选自酸性离子液体,质子化合物,铵,咪唑鎓,选自alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-、pf6-、cf3so3-、[(cf3so2)2n]-、甲苯磺酸根或包括上述中的至少一种的组合的阴离子,或包括上述中的至少一种的组合的酸;以及b.使所述组分反应以获得基于化学组合物的总重量包含按重量计浓度b的芳香族化合物α的化学组合物;其中浓度b小于浓度a。

下文更加具体地描述了这些和其他特征和特性。

附图说明

以下是附图的简要描述,其中相同的要素标号相同,并且其存在用于举例说明在本文中公开的示例性实施方式的目的而不用于限制其的目的。

图1是用于降低特定的芳香族化合物的含量的示意性方法流程图。

具体实施方式

本申请总体上基于克服现有技术中关于降低烯烃流中特定芳香族化合物(特别是降低烯烃流中的苯含量,具体地其中该烯烃是α烯烃)的含量中遇到的问题中的至少一个。其具体地应用于应当在工业规模过程中去除的低浓度的芳香族化合物。

另一问题是提供用于生产下游产物和成形体的有效且可持续的烯烃来源。

另外的问题是提供用于降低烯烃流中的芳香族化合物的含量的方法,特别是在烯烃流和芳香族化合物具有相似沸点的情况下。特别是在芳香族化合物是苯并且烯烃包含选自:己烯、庚烯、辛烯的一种或多种,或包括上述中的至少一种的组合的情况下。

另外的问题是提供用于降低烯烃流中的芳香族化合物的含量的方法,特别是在温和条件,具体地低温和低压下,以避免不期望的副反应。

通过用于制备基于化学组合物的总重量包含按重量计浓度b的芳香族化合物α的化学组合物的方法作出贡献以解决至少一个前文描述的问题,该方法包括:

a.提供以下反应组分:

i.包含以下的化学组合物:

a)基于化学组合物的总重量按重量计浓度a的芳香族化合物α,和

b)基于化学组合物的总重量约50至约99.99wt.%,优选约80至约99.99wt.%,更优选约95至约99.99wt.%,最优选约99至约99.99wt.%的量的烯烃,以及

ii.选自酸性离子液体,质子化合物,铵,咪唑鎓,选自alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-、pf6-、cf3so3-、[(cf3so2)2n]-、甲苯磺酸根或包括上述中的至少一种的组合的阴离子,或包括上述中的至少一种的组合的酸;以及

b.使所述组分反应以获得基于化学组合物的总重量包含按重量计浓度b的芳香族化合物α的化学组合物;

其中浓度b小于浓度a。

在该方法的一个实施方式中,烯烃b)是α-烯烃。

在该方法的一个实施方式中,烯烃b)是c2-c20烯烃,优选地c2-c15烯烃,更优选地c4-c10烯烃。

在该方法的一个实施方式中,烯烃b)是c6-c20烯烃,优选地c6-c15烯烃,更优选地c6-c10烯烃。

在该方法的一个实施方式中,基于化学组合物i的总重量,浓度a为约2份每百万(ppm)至约10重量百分数(wt.%),优选地约3ppm至约5wt.%,更优选地约4ppm至约1wt.%。

在该方法的一个实施方式中,a:b的比率为约1:0至约1:0.1,优选约1:0至约1:0.01,更优选约1:0.1至约1:001。

在该方法的一个实施方式中,芳香族化合物是苯。

在该方法的一个实施方式中,存在另外的烯烃作为a)的组分,其中另外的烯烃是与烯烃b)不同的。

在该方法的一个实施方式中,另外的烯烃是c2-c20烯烃,优选c2-c15烯烃,更优选c4-c10烯烃。

在该方法的一个实施方式中,酸包含酸性离子液体。

在该方法的一个实施方式中,酸包含质子化合物。

在该方法的一个实施方式中,酸包含铵。

在这个实施方式的一个方面中,铵具有通式nr4,其中r是烃或氢,并且其中每个r可以是与分子中的其他r相同或不同的。

在这个实施方式的进一步的方面中,至少一个r是烷基,优选甲基至己基,更优选丁基。

在该方法的一个实施方式中,酸包含咪唑鎓。

在这个实施方式的一个方面中,咪唑鎓具有以下通式

其中r2是烷基;

其中r1、r3、r4的每个均是烃或氢;

其中分子内的r1、r2、r3、r4可以是彼此相同或不同的。

在这个实施方式的一个方面中,r2是丁基。

在该实施方式的一个方面中,r2是丁基并且r1、r3和r4具有以下的构造之一:

a.r1、r3和r4是氢;

b.r1和r3是氢并且r4是烷基,优选甲基或乙基,更优选甲基;

c.r1和r4是氢并且r3是烷基,优选甲基或乙基,更优选甲基;

d.r4和r3是氢并且r1是烷基,优选甲基或乙基,更优选甲基;

在该方法的一个实施方式中,酸包含选自alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-、pf6-、cf3so3-、[(cf3so2)2n]-、甲苯磺酸根或包括上述中的至少一种的组合的阴离子,优选alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-或包括上述中的至少一种的组合,更优选alcl4-

在该方法的一个实施方式中,基于反应组分的总重量,酸以约0.1至约50wt.%,优选约0.5至约20wt.%,更优选约1至约5wt.%的浓度存在于步骤b中。

在该方法的一个实施方式中,酸以约1至约20wt.%,优选约2至约10wt.%,更优选约3至约5wt.%的浓度存在于步骤b中。

在该方法的一个实施方式中,化学组合物i是均质液体。

在该方法的一个实施方式中,在约0至约250℃,优选约0至约100℃,更优选约10至约50℃的温度下进行反应b。

通过用于制备下游产物的方法作出的贡献以实现在至少一个前文中提及的目的,该方法包括:

i.通过如本文中公开的方法制备烯烃,以及

ii.使烯烃反应以形成下游产物。

在用于制备下游产物的方法的一个实施方式中,下游产物是聚合物。

在用于制备下游产物的方法的一个实施方式中,下游产物是聚乙烯或聚丙烯(例如,聚乙烯或聚丙烯)。

在用于制备下游产物的方法的一个实施方式中,将下游产物转化为成形体。

通过用于处理烯烃流,优选α-烯烃流,以降低特定芳香族化合物α,优选苯的含量的方法作出贡献以实现至少一个前文提及的目的。

在一个实施方式中,借助烷基化反应获得不同于芳香族化合物α的烷基化的芳香族化合物来降低芳香族化合物α的含量。在这个实施方式的一个方面中,可以通过单次额外的烷基化或多次额外的烷基化,使烷基化的芳香族化合物不同于芳香族化合物α。优选地通过一次、两次或三次额外的烷基化,使烷基化的芳香族化合物不同于芳香族化合物α。在这个实施方式的一个方面中,产物组合物包含至少两种或更多种不同的烷基化芳香族化合物,其可以由于不同的烷基基团数目或不同类型的烷基基团,或两者的组合而不同。在另一方面中,至少50wt.%,优选至少90wt.%,更优选至少99wt.%的烷基化的芳香族产物是由单次烷基化的产物组成的。

在一个实施方式中,芳香族化合物的反应,优选地烷基化反应,是由酸催化的。在这个实施方式的一个方面中,可以存在不同于酸催化剂的其他的催化剂。

技术人员可以以他认为适合的任何方式选择反应条件以增加反应的有利性能。

优选地在液相中进行反应,优选地在单一均质液体相中进行反应。

优选地在约0至约250℃,优选约0至约200℃,更优选约0至约150℃的温度下进行反应。

优选地在允许液相反应的压力下进行反应。在一个实施方式中,在约0.05兆帕(mpa)至约12mpa(约0.5至约120巴),优选约0.05mpa至约6mpa(约0.5至约60巴),更优选约0.05mpa至约0.5mpa(约0.5至约5巴)的压力下进行反应。

通过用于处理化学组合物的方法作出的贡献实现至少一个前文提及的目的,该方法包括:

a)基于化学组合物的总重量按重量计浓度a的芳香族化合物α,和

b)基于化学组合物的总重量约50至约99.99wt.%,优选约80至约99.99wt.%,更优选约95至约99.999wt.%,最优选约99至约99.9999wt.%的量的烯烃。

可以根据具体的应用选择烯烃。优选的烯烃是α-烯烃和/或用作聚合反应中的单体和/或共聚单体的烯烃。在这个背景下,优选的α-烯烃是包含约2至约30,优选约2至约15,更优选约2至约8个碳原子的那些。优选的α-烯烃是乙烯、丙烯、丁-1-烯、戊-1-烯、己-1-烯、庚-1-烯、辛-1-烯、壬-1-烯、癸-1-烯以及更高级的α-烯烃。优选的α-烯烃是己-1-烯、庚-1-烯或辛-1-烯。

烯烃流可以含有单一烯烃或可以包含至少两种或更多种不同的烯烃。在一个实施方式中,至少50wt.%,更优选至少90wt.%,最优选至少约99wt.%的化学组合物i)是单一烯烃。在另一个实施方式中,化学组合物包含至少10wt.%,优选至少15wt.%,更优选至少20wt.%的第一烯烃和至少10wt.%,优选至少15wt.%,更优选至少20wt.%的不同于第一烯烃的第二烯烃。

在进一步的实施方式中,烯烃流含有多于一种不同的烯烃,优选地具有是c6-c20烯烃,优选c6-c15烯烃,更优选c6-c10烯烃的那些烯烃中的至少一种。在这个实施方式的一个方面中,基于烯烃流的总重量,烯烃流包含优选地约50至约99wt.%,更优选地约65至约95wt.%,最优选地约75至约90wt.%的己-1-烯。在这个实施方式的一个方面中,基于烯烃流的总重量,烯烃流包含优选地约1至约30wt.%,更优选地约3至约20wt.%,最优选地约8至约15wt.%的庚-1-烯。在这个实施方式的一个方面中,基于烯烃流的总重量,烯烃流包含优选地约0.1至约10wt.%,更优选地约0.5至约7wt.%,最优选地约1至约5wt.%的辛-1-烯。在这个实施方式的一个方面中,基于烯烃流的总重量,烯烃流包含优选地约0.1至约10wt.%,更优选地约0.5至约7wt.%,最优选地约1至约5wt.%的具有大于8个碳原子的烯烃。在这个实施方式的一个方面中,优选地是苯的芳香族化合物α以约2ppm至约1000ppm,优选地约20ppm至约700ppm,更优选地约100ppm至约400ppm的浓度a存在于烯烃流中。在这个实施方式的一个方面中,芳香族化合物以约0ppm至约1ppm,优选地约0.01ppm至约0.5ppm,更优选地约0.1ppm至约0.4ppm的浓度b存在于产物流中。

可以根据具体的应用选择芳香族化合物α。优选的芳香族化合物α是基于苯环或萘环的,优选地基于苯环。芳香族化合物α可以自身单次烷基化多次烷基化或不烷基化。芳香族化合物α优选地不烷基化。优选的芳香族化合物α是苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯或前述中任一种的衍生物,或前述中至少两种或更多种的混合物,优选苯,或包括上述中的至少一种的组合。优选的芳香族化合物α的取代基是卤素,优选f、cl、br或i,或包括上述中的至少一种的组合,优选f或cl。在这个背景下,优选的二甲苯的异构体是邻位、间位或对位,或它们至少两种或更多种的组合。优选的芳香族化合物α是苯。

在一个实施方式中,基于组合物i)中的芳香族化合物的总重量,组合物i)中的芳香族成分由至少50wt.%,优选地至少90wt.%,更优选地至少约99wt.%的单一芳香族化合物组成。在另一实施方式中,组合物i)的芳香族成分包含至少10wt.%,优选至少15wt.%,更优选至少20wt.%的第一芳香族化合物,以及至少约10wt.%,优选至少约15wt.%,更优选至少约20wt.%的第二芳香族化合物,在每种情况下均基于组合物i)中的芳香族化合物的总重量。

酸ii优选地催化降低组合物i)中的芳香族化合物α的含量的反应。技术人员具有该酸和其作为化学催化剂的用途的知识。他可以选择他认为适于改善反应的有利特性的任何酸。

优选的酸是酸性离子液体。优选的酸性离子液体包含处于液相的一种或多种盐。优选的离子液体是其中至少0.1摩尔百分比(mol%),优选至少约1mol%,更优选至少约10mol%的颗粒是带电的液体。

酸优选地包含选自以下的一种或多种:质子化合物、酸性离子液体化合物、布朗斯台德酸(bronstedacid),或包括上述中的至少一种的组合。

在这个背景下,优选的质子化合物是能够给予至少一个或多于一个质子的化合物。技术人员具有质子化合物的知识并且可以以他认为适合的任何方式选择质子化合物以增强反应的有利性能。

在这个实施方式的一个方面中,酸包含至少一个或多于一个n-h键,优选地存在于正离子中。在这个背景下,优选的是酸包含至少一种或多于一种选自以下的阳离子:铵或其衍生物、咪唑鎓或其衍生物、吡唑鎓或其衍生物、噁唑鎓或其衍生物、吡啶鎓或其衍生物、吡咯烷鎓或其衍生物、异噁唑鎓或其衍生物,噻唑鎓或其衍生物,优选铵或其衍生物或咪唑鎓或其衍生物,或包括上述中的至少一种的组合。

在一个实施方式中,酸是环状的,优选地包含至少一个n原子并且优选地至少一个n-h键。

在该方法的一个实施方式中,酸包含至少一个铵。

在这个实施方式的一个方面中,铵具有通式nr4,其中r是烃或氢,并且其中每个r可以是与分子中的其他r相同或不同的。在这个实施方式进一步的方面中,铵可以是伯、仲或叔铵。优选的烃r是烷基或芳基,优选烷基。烷基基团r可以是正烷基、异烷基、叔烷基,优选正烷基。优选的烷基基团r是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基,优选甲基或乙基,更优选乙基。

在该方法的一个实施方式中,酸包含咪唑鎓。

在这个实施方式的一个方面中,咪唑鎓具有以下通式

其中r2是烷基,优选甲基或丁基,更优选丁基;

其中r1、r3、r4的每个均是烃,优选烷基,或氢;

其中分子内的r1、r2、r3、r4可以是彼此相同或不同的。

在一个实施方式中,咪唑鎓是单取代的。r2是烷基,优选甲基或丁基,更优选丁基。r1、r3和r4的每个均是氢。

在一个实施方式中,咪唑鎓是双取代的。r2是烷基,优选甲基或丁基,更优选丁基。在这个实施方式的一个方面中,r1是烃,优选烷基,更优选甲基或丁基,最优选甲基;并且r3和r4是氢。在这个实施方式的一个方面中,r3是烃,优选烷基,更优选甲基或丁基,最优选甲基;并且r1和r4是氢。在这个实施方式的一个方面中,r4是烃,优选烷基,更优选甲基或丁基,最优选甲基;并且r3和r1是氢。

在一个实施方式中,咪唑鎓是三取代的。r2是烷基,优选甲基或丁基,更优选丁基。在这个实施方式的一个方面中,r1和r3是烃,优选烷基,更优选甲基或丁基,最优选甲基,并且r1和r3可以是彼此相同或不同的;并且r4是氢。在这个实施方式的一个方面中,r1和r4是烃,优选烷基,更优选甲基或丁基,最优选甲基,并且r1和r4可以是彼此相同或不同的;并且r3是氢。在这个实施方式的一个方面中,r4和r3是烃,优选烷基,更优选甲基或丁基,最优选甲基,并且r4和r3可以是彼此相同或不同的;并且r1是氢。

在一个实施方式中,咪唑鎓是四次取代的。r2是烷基,优选甲基或丁基,更优选丁基。r1、r3和r4各自是烃,优选烷基,更优选甲基或丁基,最优选甲基。分子中的r1、r2、r3和r4可以是彼此相同或不同的。

优选的咪唑鎓是烷基取代的咪唑鎓,其中烷基基团优选地是选自以下的一种或多于一种:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基,优选甲基或丁基,或包括上述中的至少一种的组合。咪唑鎓优选地在以下位置中的一个或多于一个处进行取代:1(r2)、2(r1)、4(r4)、5(r3),优选1(r2)和/或4(r4)。优选的咪唑鎓衍生物是二甲基咪唑鎓,优选1,4-二甲基咪唑鎓;二丁基咪唑鎓,优选1,4-二丁基咪唑鎓;甲基咪唑鎓,优选1-甲基咪唑鎓;丁基咪唑鎓,优选1-丁基咪唑鎓;甲基-丁基咪唑鎓,优选1-甲基-4-丁基咪唑鎓或1-丁基-4-甲基咪唑鎓。

在该方法的一个实施方式中,酸包含配位的路易斯酸。在这样的背景中,优选的路易斯酸是alcl3、albr3、ali3、bf3、pf5、so3、或包括上述中的至少一种的组合,优选alcl3。在这样的背景中,优选的配位物质是cl-、br-、i-、f-、或包括上述中的至少一种的组合,优选cl-

在该方法的一个实施方式中,酸包含选自alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-、pf6-、cf3so3-、[(cf3so2)2n]-、甲苯磺酸根或包括上述中的至少一种的组合的阴离子,优选alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-,或包括上述中的至少一种的组合,更优选alcl4-

在一个实施方式中,酸包含1-丁基咪唑鎓四氯化铝。

在一个实施方式中,将用于制备化学组合物,优选具有降低的特定芳香族化合物(优选降低的苯含量)的含量的烯烃流的过程连接至进一步的后续反应以获得下游产物。优选的下游产物是获得自聚合反应、氢化反应、卤化反应、以及其他化学官能化反应的那些,优选地聚合反应。优选的单体下游产物是氯乙烯单体(vcm)、乙二醇单体(meg)、氧化乙烯(eo)、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、乙酸乙烯酯单体(vam)。优选的低聚物是烯烃,优选线性烯烃,优选α烯烃,优选线性α烯烃,如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯或1-十八烯。优选的聚合反应可以是单聚反应或共聚反应。优选的聚合产物是聚乙烯、取代的聚乙烯、聚乙烯衍生物、聚氯乙烯、聚乙二醇(peg)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、聚乙酸乙烯酯、聚烯烃,优选聚α烯烃(pao)、丁苯橡胶(sbr),和包括至少一种上述单体的其他聚合物。优选的聚合物是聚乙烯或聚乙烯衍生物。聚乙烯和其衍生物优选的形式是超高分子量聚乙烯(uhmwpe)、超低分子量聚乙烯(ulmwpe或pe蜡)、高分子量聚乙烯(hmwpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、高密度交联聚乙烯(hdxlpe)、交联聚乙烯(pex或xlpe)、中密度聚乙烯(mdpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)、低密度聚乙烯(ldpe)或极低密度聚乙烯(vldpe)、氯化聚乙烯(cpe),或它们中至少两种的组合,优选hdpe、lldpe或ldpe。优选的官能化产物是芳香族或非芳香族化合物、饱和或不饱和化合物、酮、醛、酯、酰胺、胺、羧酸、醇等。

在一个实施方式中,将下游产物进一步地加工,特别是在下游产物是聚合物的情况下,特别是当其是聚乙烯或其衍生物时。在一个实施方式中,这种进一步的加工优选地包括成形物体的形成,如用于电子装置的塑料部件,汽车部件如保险杠、仪表板或其他车身部件,家具,或其他部件或商品,或用于包装,如塑料袋、膜或容器。

图1示出了用于降低化学组合物,优选烯烃流,优选α-烯烃流的特定芳香族化合物α,优选苯的含量的示意性方法流程图100,其中带有含量a的芳香族化合物101的化学组合物进入该过程并带有含量b的芳香族化合物α105离开该过程。化学组合物101可以首先可选地经受预加工102,优选地选自以下的一种或多种:加热、冷却、过滤、蒸馏,或包括上述中的至少一种的组合。然后将化学组合物与优选地包含质子化合物的酸103接触,优选地包含铵和/或咪唑鎓。然后将化学组合物进行可选地后加工104,优选地选自以下的一种或多种:加热、冷却、过滤、蒸馏或包括上述中的至少一种的组合。在降低芳香族化合物α的含量的过程之后,可以将化学组合物105可选地用作进一步的下游反应106,优选地为聚合反应中的反应物,以产生下游产物,优选聚α-烯烃。

使用毛细管气相色谱测定芳香族化合物α的含量。在芳香族化合物α是苯的情况下,使用astm国际标准方法astmd6229-06(2010)。

以下实施例仅是本文中公开的方法的说明而不旨在限制其范围。

实施例

实施例1

将100毫升(ml)的具有表1的第2列中给出的组成的烃混合物与10ml的1-丁基咪唑鎓四氯铝酸盐在间歇式反应器(parr300mlautoclavemodel4566minibenchtop反应器)中反应。在1巴、20℃下在搅拌下进行反应10分钟。反应之后的烃混合物在表1的第3列中给出。

在本文中公开的方法包括至少以下的实施方式:

实施方式1:一种用于制备基于化学组合物的方法,基于该化学组合物的总重量该化学组合物包括按重量计浓度b的芳香族化合物α,该方法包括:a.提供以下反应组分:i.包含以下的化学组合物:a)基于化学组合物的总重量按重量计浓度a的芳香族化合物α,和b)基于化学组合物的总重量约50至约99.99wt.%的量的烯烃,以及ii.选自酸性离子液体,质子化合物,铵,咪唑鎓,选自alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-、pf6-、cf3so3-、[(cf3so2)2n]-、甲苯磺酸根或包括上述中的至少一种的组合的阴离子,或包括上述中的至少一种的组合的酸;以及b.使所述组分反应以获得基于化学组合物的总重量包含按重量计浓度b的芳香族化合物α的化学组合物;其中浓度b小于浓度a。

实施方式2:根据实施方式1的方法,其中,烯烃b)是α-烯烃。

实施方式3:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,烯烃b)是c2-c20烯烃。

实施方式4:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,浓度a为基于化学组合物i的总重量约2ppm至约10wt.%。

实施方式5:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,浓度a:浓度b的比率为约1:0至约1:0.1。

实施方式6:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,芳香族化合物是苯。

实施方式7:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,存在另外的烯烃作为a)的组分,其中另外的烯烃与烯烃b)不同。

实施方式8:根据实施方式7的方法,其中,另外的烯烃是c2-c20烯烃。

实施方式9:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,酸包含酸性离子液体。

实施方式10:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,酸包含质子化合物。

实施方式11:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,酸包含铵。

实施方式12:根据实施方式11的方法,其中,铵具有通式nr4,其中r是烃或氢,并且其中每个r可以与分子中的其他r相同或不同。

实施方式13:根据实施方式12的方法,其中,至少一个r是烷基。

实施方式14:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,酸包含咪唑鎓。

实施方式15:根据实施方式14的方法,其中,咪唑鎓具有以下通式

其中r2是烷基;其中r1、r3、r4的每个是烃或氢;并且

其中分子内的r1、r2、r3、r4可以彼此相同或不同。

实施方式16:根据实施方式15的方法,其中,r2是丁基。

实施方式17:根据实施方式15或16的方法,其中,r2是丁基并且r1、r2和r3具有以下构造之一:a.r1、r3和r4是氢;b.r1和r3是氢并且r4是烷基;c.r1和r4是氢并且r3是烷基;以及d.r4和r3是氢并且r1是烷基。

实施方式18:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,酸包含选自alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-、pf6-、cf3so3-、[(cf3so2)2n]-、甲苯磺酸根或包括上述中的至少一种的组合的阴离子。

实施方式19:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,酸以基于反应组分的总重量约0.1至约50wt.%的浓度存在于步骤b中。

实施方式20:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,酸以基于反应组分的总重量约1至约20wt.%的浓度存在于步骤b中。

实施方式21:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,化学组合物i是均质液体。

实施方式22:根据前述实施方式中任一项的方法,其中,反应b在约0至约250℃的温度下进行。

实施方式23:一种用于制备下游产物的方法,包括:i.通过根据前述实施方式中任一项的方法制备烯烃;以及ii.使烯烃反应以形成下游产物。

实施方式24:根据实施方式23的方法,其中,下游产物是聚合物。

实施方式25:根据实施方式23或24的方法,其中,下游产物是聚乙烯或聚丙烯。

实施方式26:根据实施方式23至25中任一项的方法,其中,将下游产物转化为成形体。

通常,本发明可以可替代地包括在本文中公开的任何适当的组分,由在本文中公开的任何适当的组分组成,或基本上由在本文中公开的任何适当的组分组成。可以额外或者可替代地配制本发明从而不含或基本上没有在现有技术的组合物中使用的或另外不是实现本发明的功能和/或目的所必需的任何组分、材料、成分、辅剂、或物质。针对相同组分或性能的所有范围的端点是包括在内的并且可独立组合(例如,“小于或等于25wt%、或5wt%至20wt%”的范围包括端点以及“5wt%至25wt%”范围的所有中间值等)。在较宽的范围之外的公开较窄的范围或更特定的组不是放弃较宽的范围或较大的组。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等等。此外,术语“第一”、“第二”等在本文中不表示任何顺序、数量、或重要性,而是用于表示区分一个要素与另一要素。除非在本文中另有说明或与上下文明显矛盾,本文中的术语“一个”和“一种”以及“该”并不表示对数量的限制,而应解释为包括单数和复数两者。“或”是指“和/或”。如在本文中使用的后缀“(s)”旨在包括其修饰的术语的单数和复数两者,因此包括该术语的一个或多个(例如,薄膜(s)包括一个或多个薄膜)。贯穿说明书的提及的“一个实施方式”、“另一个实施方式”、“实施方式”等是指与实施方式相关的所描述的特别的要素(例如,性质、结构、和/或特征)包含在本文中所描述的至少一个实施方式中,并且可以或可以不存在于其它实施方式中。此外,应理解所描述的要素可以以任何合适的方式合并至各种实施方式中。

与数量相关联使用的修饰语“约”包括所述值,并具有上下文所表示的含义(例如,包括与特定数量的测量有关的误差度)。符号“±10%”是指指示的测量可以是从所述值的减10%的量至所述值的加10%的量。除非另外指出,否则本文所使用的术语“前”、“后”、“底部”、和/或“顶部”仅为了描述方便,并不限于任何一个位置或空间方位。“可选的”或者“可选地”是指随后所描述的事件或者状况可以发生或者可以不发生,并且该描述包括其中事件发生的情况以及其中事件不发生的情况。除非另外限定,本文使用的技术和科技术语具有与本发明所属领域技术人员通常理解的相同含义。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。

所有引用的专利、专利申请、及其他参考文献均以引证的方式将它们全部的内容结合到本文中。然而,如果本申请中的术语与结合的参考文献中的术语矛盾或冲突,那么本申请的术语优先于结合的参考文献的冲突术语。

虽然已经描述了特定的实施方式,但是对于申请人或其他本领域的技术人员而言,可以提出目前未预见的或者可能未预见的替换、修改、变化、改进、以及实质等同。因此,提交且可以修改的所附权利要求旨在包括所有这些替换、修改、变化、改进、和实质等同。


技术特征:

1.一种用于制备下游产物的方法,包括:

i.制备化学组合物,基于所述化学组合物的总重量,所述化学组合物包含按重量计浓度b的芳香族化合物α,包括:

a.提供以下反应组分:

i.包含以下的化学组合物:

a)基于所述化学组合物的总重量按重量计浓度a的芳香族化合物α,和

b)基于所述化学组合物的总重量约50至约99.99wt.%的量的烯烃,其中所述烯烃是c4至c10烯烃,以及

ii.选自酸性离子液体,质子化合物,铵,咪唑鎓,选自alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-、pf6-、cf3so3-、[(cf3so2)2n]-、甲苯磺酸根或包括上述中的至少一种的组合的阴离子,或包括上述中的至少一种的组合的酸;以及

b.使所述组分反应以获得基于所述化学组合物的总重量包含按重量计浓度b的所述芳香族化合物α的所述化学组合物;

其中,所述浓度b小于所述浓度a,并且

其中,所述浓度b是0.1至0.4ppm;以及

ii.使所述烯烃反应以形成下游产物;

其中,所述下游产物具有大于90%的降低的苯含量。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所述化学组合物i的总重量,所述浓度a为约2ppm至约10wt.%。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述浓度a:所述浓度b的比率为约1:0至约1:0.1。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述芳香族化合物α是苯。

5.根据权利要求1所述的方法,其中,存在另外的烯烃作为a)的组分,其中所述另外的烯烃与烯烃b)不同,并且其中所述另外的烯烃是c2-c20烯烃。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述酸包含酸性离子液体或其中所述酸包含质子化合物。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述酸包含铵,并且其中所述铵具有通式nr4,其中r是烃或氢,并且其中每个r可以与分子中的其他r相同或不同。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述酸包含咪唑鎓。

9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述咪唑鎓具有以下通式

其中r2是烷基;

其中r1、r3、r4的每个是烃或氢;并且

其中分子内的r1、r2、r3、r4可以是彼此相同或不同的;并且

其中,r2是丁基并且r1、r3和r4具有以下的构造之一:

a.r1、r3和r4是氢;

b.r1和r3是氢并且r4是烷基;

c.r1和r4是氢并且r3是烷基;以及

d.r4和r3是氢并且r1是烷基。

10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述酸包含选自alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-、pf6-、cf3so3-、[(cf3so2)2n]-、甲苯磺酸根或包括上述中的至少一种的组合的阴离子。

11.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所述反应组分的总重量,所述酸以约0.1至约50wt.%的浓度存在于步骤b中。

12.根据权利要求1所述的方法,其中,化学组合物i是均质液体。

13.根据权利要求1所述的方法,其中,反应b是在约0至约250℃的温度下进行。

14.根据权利要求1所述的方法,其中,所述下游产物是聚合物。

15.根据权利要求1所述的方法,其中,所述下游产物是聚乙烯或聚丙烯。

16.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所述化学组合物的总重量,烯烃b)以约80至约99.99wt.%的量存在。

17.一种用于制备下游产物的方法,包括:

a.使以下反应组分反应以获得烯烃,基于所述烯烃的总重量,所述烯烃包含按重量计浓度b的芳香族化合物α:

i.包含以下的化学组合物:

a)基于所述化学组合物的总重量按重量计浓度a的芳香族化合物α,和

b)基于所述化学组合物的总重量约50至约99.99wt.%的量的烯烃,其中所述烯烃是c2至c8烯烃,以及

ii.选自酸性离子液体,质子化合物,铵,咪唑鎓,选自alcl4-、albr4-、ali4-、bf4-、pf6-、cf3so3-、[(cf3so2)2n]-、甲苯磺酸根或包括上述中的至少一种的组合的阴离子,或包括上述中的至少一种的组合的酸,其中,所述浓度b小于所述浓度a;以及

b.使所述烯烃反应以形成下游产物;

其中,所述下游产物具有大于90%的降低的苯含量。

18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述浓度b是0.1至0.4ppm。

19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述芳香族化合物α是苯。

20.根据权利要求17所述的方法,其中,基于所述化学组合物的总重量,烯烃b)以约80至约99.99wt.%的量存在。

技术总结
本发明涉及使用酸催化剂如酸性离子液体从烯烃流中去除芳香族杂质。一种用于制备基于化学组合物的总重量包含按重量计浓度B的芳香族化合物α的化学组合物的方法,包括:a.提供以下反应组分:i.包含以下的化学组合物:a)基于化学组合物的总重量的按重量计浓度A的芳香族化合物α,和b)基于化学组合物的总重量处于约50至约99.99wt.%的量的烯烃,及ii.酸;以及b.使这些组分反应以获得基于化学组合物的总重量包含按重量计浓度B的芳香族化合物α的化学组合物;其中浓度B小于浓度A。

技术研发人员:罗兰·施密特;沙希德·阿扎姆
受保护的技术使用者:沙特基础工业公司
技术研发日:2015.02.05
技术公布日:2020.06.05

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