從離子液體中除去溶解的AlCl₃的方法

專利名稱：從離子液體中除去溶解的AlCl₃的方法
技術領域：
本發明內容涉及從離子液體中除去金屬鹵化物的方法。具體地說，該方法包括使金屬鹵化物從包含離子液體和金屬鹵化物的混合物沉淀出。更具體地說，本發明內容涉及從再生的離子液體催化劑除去金屬鹵化物(例如AlCl3)，包括使金屬鹵化物從包含再生的離子液體催化劑和金屬鹵化物的混合物沉淀出。
背景技術：
美國專利申請公布2006/0131209( “209公布物”)中公開的烷基化方法包括在離子液體催化劑存在下使異鏈烷烴(優選異戊烷)與烯烴(優選乙烯)接觸以生產汽油調合組分。通過引用將'209公布物的內容以其全文并入本文。離子液體催化劑使該新烷基化方法區別于常規方法，常規方法使輕質鏈烷烴和輕質烯烴轉化為更為獲利的產物，例如使異鏈烷烴與烯烴烷基化和使烯烴聚合。例如，使異丁烷與C3-C5烯烴烷基化以制備具有高辛烷值的汽油餾分所使用的較為廣泛的兩種方法使用硫酸(H2SO4)和氫氟酸(HF)催化劑。特別用于'209專利中所公開的烷基化方法的離子液體催化劑公開于美國專利申請公布2006/0135839( “‘ 839公布物”)，也通過引用將其全文并入本文。這類催化劑包括含有烴基取代的吡啶鐺鹵化物和三氯化鋁或者烴基取代的咪唑鐺鹵化物和三氯化鋁的氯鋁酸鹽液體催化劑。這類催化劑還包括含有烷基取代的吡啶鐺商化物和三氯化鋁或者烷基取代的咪唑鐺鹵化物和三氯化鋁的氯鋁酸鹽液體催化劑。優選的氯鋁酸鹽離子液體催化劑包括1- 丁基-4-甲基-吡啶鐺氯鋁酸鹽(BMP)、1- 丁基-吡啶鐺氯鋁酸鹽(BP)、1- 丁基-3-甲基-咪唑鐺氯鋁酸鹽(BMIM)和I-H-吡啶鐺氯鋁酸鹽(HP)。然而，離子液體催化劑具有獨特性質，使得必須進一步開發和改進離子液體催化烷基化方法以獲得優越的汽油調合組分產物、改善的工藝可操作性和可靠性、降低的操作成本等。例如，使用的結果是離子液體催化劑可變得失活，即喪失活性，并且可能最終需要更換。利用離子液體催化劑的烷基化方法生成稱作混合聚合物的副產物。這些混合聚合物可與離子液體催化劑形成絡合物而使離子液體催化劑失活。混合聚合物是高度不飽和分子并且可以通過它們的雙鍵網絡體系絡合離子液體的路易斯酸部分。隨著三氯化鋁變得被混合聚合物絡合，離子液體催化劑的活性變得受到削弱或至少受到危害。混合聚合物還可以變得被氯化并可以通過它們的氯基團與三氯化鋁相互作用，且因此降低催化劑的總體活性或減小其作為催化劑用于預期目的例如烷基化的有效性。混合聚合物所致的離子液體催化劑失活不僅對于烷基化化學反應具有問題，而且在很大程度上對使用離子液體的經濟性具有影響，這是因為它們是昂貴的催化體系并且它們的頻繁更換將是高花費的。因此，烷基化過程中的離子液體催化劑的商業開發除非它們有效地得以再生和再循環才是有可能的。美國專利申請序列No. 12/003, 578( “ ‘ 578申請”)涉及使被混合聚合物失活的離子液體催化劑再生的方法。所述方法包括以下步驟(a)提供離子液體催化劑，其中至少一部分所述離子液體催化劑與混合聚合物結合；(b)使所述離子液體催化劑與金屬鋁在攪拌反應器或固定床反應器中反應，以從所述離子液體催化劑中釋放所述混合聚合物；和 (c)通過在攪拌提取塔或填料提取塔中進行溶劑提取而從所述催化劑相中分離出所釋放的混合聚合物。通過引用將'578申請的內容以其全文并入本文。為了提供再生的離子液體催化劑，在'578申請的方法中，使廢離子液體催化劑與金屬鋁反應。如果所述廢離子液體催化劑是氯鋁酸鹽離子液體催化劑，例如'839公布物中公開的催化劑，則其產生作為副產物的三氯化鋁(AlCl3)。AlCl3副產物可保持溶解在再生的催化劑中。因此，必須將再生的催化劑和AlCl3副產物分離使得可將所述再生的催化劑再循環到烷基化步驟。因此，需要從離子液體催化劑、特別是從再生的離子液體催化劑除去金屬鹵化物的有效率且有效果的方法。一般而言，該方法應當足夠簡單和有效地將任何金屬鹵化物和離子液體分離。概述本文描述了從離子液體中除去金屬鹵化物的方法。在一個實施方案中，用于從離子液體中除去金屬鹵化物的該方法包括使金屬鹵化物從離子液體中沉淀出來。通過冷卻可以使沉淀增加。冷卻也可以導致沉淀，該沉淀可提供金屬鹵化物晶種。在另一個實施方案中，用于從離子液體中除去金屬鹵化物的方法包括a)將包含金屬鹵化物的離子液體加入到容器中并且提供金屬鹵化物晶種以提供包含離子液體、金屬鹵化物和金屬鹵化物晶種的混合物；b)冷卻所述容器內的該混合物以提供沉淀的金屬鹵化物；以及C)將該沉淀的金屬鹵化物從所述容器取出。所述離子液體可以是離子液體催化劑，該離子液體催化劑在使用后進行再生的方式可以在離子液體催化劑中產生過量金屬鹵化物(例如AlCl3)。因此，本文還公開了使離子液體催化劑再生的方法。該方法包括a)使離子液體催化劑與鋁反應以提供含有過量AlCl3 的再生的離子液體催化劑；b)使過量AlCl3從所述再生的離子液體催化劑中沉淀出來以提供沉淀的過量AlCl3 ；以及c)從所述再生的離子液體催化劑除去沉淀的過量A1C13。所述離子液體催化劑和再生的離子液體催化劑可用于烷基化反應。因此，本文還公開了烷基化方法。該烷基化方法包括a)用離子液體催化劑進行烷基化反應以提供產物和廢離子液體催化劑；b)使所述廢離子液體催化劑與鋁反應以提供再生的離子液體催化劑和過量AlCl3 ；c)使過量AlCl3W所述再生的離子液體催化劑中沉淀出來以提供沉淀的過量AlCl3 ；d)從所述再生的離子液體催化劑除去沉淀的過量AlCl3 ；以及e)使所述再生的離子液體催化劑再循環到反應步驟a)。附圖簡要描述

圖1是在結晶容器中從離子液體中除去金屬鹵化物的方法的實施方案的示意性圖解。圖2描述了實施例5中沉淀的AlCl3晶體的粒徑分布。詳述從離子液體中除去金屬鹵化物的方法在一方面，本發明方法涉及通過沉淀從離子液體中除去金屬鹵化物。因此，本發明方法包括使金屬鹵化物從離子液體中沉淀出來。
在一個實施方案中，該方法包括冷卻包含金屬鹵化物和離子液體的混合物以使金屬鹵化物從離子液體中沉淀出來。冷卻有助于金屬鹵化物從混合物沉淀出。在冷卻時，金屬鹵化物通常首先形成金屬鹵化物晶種，該晶種是極小的金屬鹵化物固體顆粒。降低的溫度則有助于另外的金屬鹵化物沉淀到該金屬鹵化物晶種上，從而使金屬鹵化物晶種生長成較大的沉淀金屬鹵化物固體顆粒。因此，該方法還包括冷卻含有金屬鹵化物晶種的包含金屬鹵化物和離子液體的混合物。發現冷卻及其有關的晶種形成是特別有利的。如上文所論述，冷卻有助于沉淀。冷卻甚至可以增加沉淀速率。晶種還促進沉淀并且可以提高沉淀速率。如上文所解釋，在混合物冷卻期間自然地形成金屬鹵化物晶種。然而，可以在冷卻之前或者冷卻期間將額外的金屬鹵化物晶種加入到混合物中。加入晶種還增加沉淀并且產生易于分離的較大顆粒。金屬鹵化物/離子液體混合物或者金屬鹵化物/離子液體/金屬鹵化物晶種混合物的冷卻溫度可以變動。然而，該溫度不應低于待從離子液體中除去的具體金屬鹵化物的飽和溫度。在一個實施方案中，可將所述混合物冷卻到低于約50°C的溫度。在另一個實施方案中，可將所述混合物冷卻到大約室溫。在又一個實施方案中，可將所述混合物冷卻到低于約室溫。在形成沉淀的金屬鹵化物后，可將它們從所述混合物中和/或與離子液體物理分離。取決于時間約束、所需產量等，可利用任何已知的分離技術。例如，可通過傾析或過濾分離沉淀的金屬鹵化物。過濾允許沉淀的金屬鹵化物的較快分離，這是因為過濾不需要如同傾析那樣使沉淀的金屬鹵化物從本體液體沉降出。照此，本發明方法的一個實施方案通過過濾將沉淀的金屬鹵化物從本體液體分離出。該方法可以是間歇方法或連續方法。在連續方法中通常存在金屬鹵化物晶種。離子液體本文使用的術語“離子液體”是指這樣的液體，該液體完全由作為陽離子和陰離子的結合的離子組成。術語“離子液體”包括低溫離子液體，其通常是熔點低于100°c并且甚至常常低于室溫的有機鹽。離子液體可適合例如在烷基化反應和多聚反應中以及在二聚、低聚、乙酰化、烯烴復分解和共聚反應中用作催化劑和用作溶劑。本實施方案對于任何離子液體催化劑是有效的。一類離子液體是熔融鹽組合物，它們在低溫下熔融，并用作催化劑、溶劑和電解質。這種組合物是多個組分的混合物，該混合物在低于各組分的各自熔點的溫度下為液體。最常見的離子液體是由有機基的陽離子和無機或有機陰離子制備的那些。最常見的有機陽離子是銨陽離子，但也經常使用磷鐺陽離子和锍陽離子。吡啶鐺和咪唑鐺的離子液體也許是最常用的陽離子。陰離子包括，但不限于，BF4-、PF6-、鹵鋁酸根例如Al2Cl7-和 Al2Br7-、[ (CF3SO2)2N]_、烷基硫酸根(RS03_)、羧酸根(RC02_)和許多其它陰離子。催化上最讓人感興趣的離子液體是衍生自鹵化銨和路易斯酸(例如A1C13、TiCl4, SnCl4, FeCl3...等) 的那些。氯鋁酸鹽離子液體也許是用于酸催化反應的最常見的離子液體催化劑體系。這類低溫離子液體或熔融鹽的實例是氯鋁酸鹽。例如，烷基咪唑鐺或吡啶鐺鹽可以與三氯化鋁(AlCl3)混合形成熔融的氯鋁酸鹽。
從中進行金屬鹵化物的去除的離子液體可以是任何離子液體。本文公開的金屬鹵化物去除方法不限于已經再生的離子液體催化劑或進行再生的離子液體催化劑。例如，可以使用該金屬鹵化物去除方法從離子液體中除去金屬鹵化物污染物。離子液體催化劑再生的方法當離子液體是再生的離子液體催化劑時本發明方法是特別有利的。當離子液體催化劑是完全再生的，即是指該離子液體催化劑基本上不含混合聚合物時，本發明方法最有效地發揮作用。混合聚合物的存在通常提高金屬鹵化物(例如AlCl3)在離子液體中的溶解度，從而使得難以沉淀出金屬鹵化物(例如AlCl3)。因此，當離子液體催化劑僅僅是部分再生的，即是指該離子液體催化劑仍包含混合聚合物使得其并非基本上不含混合聚合物時，本發明方法遠不如完全再生有效。可通過在氫氣存在或不存在下將使用過的催化劑與再生金屬接觸而將使用過的或廢的離子液體催化劑再生。為再生所選擇的金屬是基于離子液體催化劑的組成。應當對該金屬進行仔細選擇以防止催化劑由于可能形成并且保留在離子液體催化劑相中的不期望的金屬絡合物或中間體而污染。再生金屬可選自III-A、II-B或I-B族。例如，再生金屬可以是B、Al、Ga、h、Tl、Si、Cd、Cu、Ag或Au。再生金屬可以按任何形式單獨地、組合地或作為合金使用。以這種方式使離子液體催化劑再生可在再生的離子液體催化劑中形成過量的溶解金屬鹵化物。在再生的催化劑可再循環到利用離子液體催化劑并且需要已再生的催化劑的過程之前則必須從中除去這種過量的溶解金屬鹵化物。此外，必須除去金屬鹵化物以防止其積聚在再生單元的再生區和其它部件中以及造成堵塞問題。例如，可以在氫氣存在或不存在下使失活或至少部分失活的氯鋁酸鹽離子液體催化劑與金屬鋁反應，以使氯鋁酸鹽離子液體催化劑再生。然而，與金屬鋁反應可在再生的氯鋁酸鹽離子液體催化劑中形成過量的溶解A1C13。在將該再生的氯鋁酸鹽離子液體催化劑再循環到例如烷基化反應之前必須除去這種過量的溶解A1C13。因此，本發明還提供了使離子液體催化劑再生的方法。這樣的再生方法包括以下步驟a)使離子液體催化劑與鋁反應以提供含有過量AlCl3的再生的離子液體催化劑；b) 使過量AlCl3從所述再生的離子液體催化劑中沉淀出來以提供沉淀的過量AlCl3 ；以及c) 從所述再生的離子液體催化劑除去沉淀的過量A1C13。如本文所使用的，術語“過量A1C1/’是指催化劑再生期間產生的AlCl3的量超過其在特定溫度下在離子液體催化劑中的溶解度極限使得其在再生過程中可以沉淀出。如上所述，可通過冷卻完成沉淀步驟。更具體地，該沉淀步驟可包括冷卻再生的離子液體催化劑以從該再生的離子液體催化劑中沉淀出來過量A1C13。如上所述，這種冷卻步驟通常提供了 AlCl3晶種，這些晶種是沉淀的過量AlCl3的較大顆粒的基礎單元(building block)。在形成沉淀的過量AlCl3后，可將其從所述混合物和/或離子液體分離出。上文關于金屬鹵化物所論述的溫度和分離技術一般也適用于A1C13。在結晶容器中從離子液體中除去金屬鹵化物的方法。該方法的又一實施方案包括在結晶容器中從離子液體中除去金屬鹵化物。參考圖 1可更好地理解該實施方案，所述圖1示意性地說明了該實施方案。如圖1中所示，該方法包括將包含金屬鹵化物1的離子液體加入到容器10中并且提供金屬鹵化物晶種以提供包含離子液體、金屬鹵化物和金屬鹵化物晶種的混合物9。該方法還包括冷卻容器10中的混合物9以提供沉淀的金屬鹵化物和將沉淀的金屬鹵化物從所述容器10除去。較大的沉淀金屬鹵化物將最終沉降到容器10的底部11，它們可在該底部 11例如以包含這樣的沉淀金屬鹵化物的流出物流2離開容器10。可通過冷卻、外加金屬鹵化物晶種或它們的組合提供金屬鹵化物晶種。金屬鹵化物晶種的來源可取決于該方法是間歇的還是連續的。可通過在內部冷卻容器內容物(例如通過冷卻夾套)、在外部冷卻容器內容物(例如通過外部冷卻環路)或者在內部和在外部冷卻容器內容物的組合實現冷卻。對容器10進行構造使得其允許從容器10的上部12取出所述混合物的至少一部分；在換熱器4中冷卻該部分；和將該部分再引入到容器10中。在圖1中，從混合物9取出的該部分標為料流3而再引入到容器10中的冷卻部分標為料流7。這樣的外部冷卻環路20可提供某些優點。從容器10的上部12取出混合物確保大量相當小的金屬鹵化物顆粒而不是大的金屬鹵化物顆粒進入外部冷卻環路20。在冷卻該取出部分時產生額外的金屬鹵化物沉淀。小的金屬鹵化物顆粒充當晶種使得溶解在離子液體中的金屬鹵化物沉淀到這些顆粒上從而提供較大的沉淀顆粒。溶解的金屬鹵化物沉淀到這些小的金屬鹵化物顆粒上而不是換熱器壁上。此外，將該部分再引入可攪動(agitate)容器中的混合物并且防止晶種附著到容器壁上。在冷卻取出部分3之前可過濾該取出部分。在圖1中，在過濾器5中進行這樣的過濾步驟。過濾取出部分3防止了任何大的金屬鹵化物顆粒進入外部冷卻環路20。對取出部分3進行過濾提供了過濾的取出部分6，然后可在換熱器4中冷卻該部分以提供冷的取出部分7，將該部分再引入到容器10中。將冷卻的取出部分7再引入或再循環到容器10中的速率(rate)應當相當大。例如，可將冷卻的取出部分7以離子液體加入速率的約5-約50倍的速率再引入到容器10中。 在一個實施方案中，可將冷卻的取出部分7以離子液體加入速率的約10-約20倍的速率再引入到容器10中。這樣相當大的速率是有益的，因為其提供高的熱傳遞系數，降低換熱器中該取出部分的所需溫度改變，并且從換熱器壁沖掃去(swe印)沉淀物從而減少換熱器壁的被覆層(coating)。隨時間，換熱器壁可變得被覆有沉淀固體并且將需要進行清理。因此，在用于從離子液體中除去金屬鹵化物的方法中需要使用相同的(duplicated)備用換熱器。當換熱器壁上沉淀的被覆層使熱傳遞降低到低于可接受的下限時，可停止所述取出部分向換熱器的流動并且將其切換到所述相同的備用換熱器。然后可清理第一換熱器。在清理后，可停止所述取出部分向相同的備用換熱器流動并且重新在第一換熱器中流動。以這種方式，該方法可不間斷地運行。為防止沉淀物沉積在換熱器壁上，可對它們進行處理以減少成核位。例如，可以拋光換熱器壁或者用光滑材料涂覆。含有金屬鹵化物的離子液體進料在其進入結晶容器之前還可以進行預冷卻。可通過將進料與所述冷卻的取出部分預混合或者使該進料與所述冷卻的取出部分緊密接觸來完成該進料的預冷卻。容器可帶有用于冷卻和/或加熱的夾套。圖1中作為項目8所示的冷卻和/或加熱夾套用于提供額外的冷卻，調節往來于環境的任何熱傳遞，維持容器壁稍暖于其內容物以防止沉淀在容器壁上，和在清理期間從容器壁除去沉淀物。可通過任何已知的攪動方法來攪動混合物9，條件是所述攪動方法不破壞混合物 9中存在的金屬鹵化物晶種顆粒。例如，如圖1中所示，葉輪13可攪動混合物9。混合物9 在容器10內的流動也可以通過任何已知的流動調節方法進行調節。例如，如圖1中所示， 擋板14可調節混合物9的流動。烷基化方法本文描述的另一個實施方案涉及烷基化方法，其利用上述金屬鹵化物(例如 AlCl3)沉淀方法。該烷基化方法首先包括用離子液體催化劑進行烷基化反應以提供產物和廢離子液體催化劑。然后使所述廢離子液體催化劑與鋁反應以提供再生的離子液體催化劑和過量A1C13。使該過量AlCl3從再生的離子液體催化劑中沉淀出來以提供沉淀的過量 AlCl3，將其從再生的離子液體催化劑除去。將該再生的離子液體催化劑再循環到烷基化反應。提供以下實施例進一步說明本發明方法及其優點。所述實施例僅是說明性的，并非限制性的。
實施例實施例1 從再生的離子液體催化劑中沉淀出來AlCl3將50. 60克(gm)含有24. 3wt%混合聚合物(酸溶性油)、65克無水正己烷和8克鋁粉的廢離子液體催化劑(η-丁基吡啶鐺氯鋁酸鹽)裝入300cc高壓釜中。密封該高壓釜并將其加熱到100°C且持續90分鐘以再活化該催化劑。在所述加熱時段結束時，將高壓釜及其內容物冷卻至室溫。通過傾析從將含有釋放的混合聚合物的頂部有機層(與離子液體相不混溶)與所述離子液體分離。用另外的己烷Ox50ml)沖洗離子液體相以確保除去所有釋放的混合聚合物。將有機沖洗物合并并且在旋轉蒸發器上于壓力下濃縮從而得到10. 5 克作為微紅色粘性油的混合聚合物。在手套箱(無氧氣和水分的環境)過濾離子液體層 (再生的離子液體催化劑)以將催化劑與過量鋁粉分離。獲得33克作為透明琥珀色液體的再生的催化劑。用過量的水使再生的離子液體的小等分試樣(10克)水解并然后用己烷提取。將己烷層在無水硫酸鎂(MgSO4)上干燥，過濾和濃縮以再次得到可能保留在催化劑中的任何殘留混合聚合物。所述測試樣品中保留僅僅0.07克混合聚合物。將其余再生催化劑轉移到小瓶中并保存在室溫下的手套箱中。幾小時后，檢查催化劑并且細的乳白色粉末 (三氯化鋁)沉降在小瓶底部。在若干再生實驗中發現相同的觀測結果。實施例2 加入的AlCl3從新鮮離子液體催化劑再結晶向20克A1/N比為2的新制得的離子液體催化劑(n_ 丁基-吡啶鐺氯鋁酸鹽)加入6. 7wt% AlCl3并且通過將該催化劑加熱到100°C使其溶解。讓該混合物逐漸冷卻至室溫。在冷卻開始后不久加入的AlCl3開始從所述催化劑析出并且在2. 5小時內完全沉淀出。實施例3 加入的AlCl3從完全再生的催化劑再結晶向20克含有< 0. 2wt%混合聚合物的完全再生的η- 丁基-吡啶鐺氯鋁酸鹽離子液體催化劑加入6. 7wt% AlCl3并且通過將該催化劑加熱到100°C使其溶解。讓該混合物在室溫下逐漸冷卻。在冷卻開始后不久加入的AlCl3開始從所述催化劑析出并且在4小時內完全沉淀出。因此，加入的三氯化鋁從完全再生的催化劑再結晶似乎與新制得的催化劑表現相類似。實施例4 加入的AlCl3從部分再生的催化劑再結晶向30克含有約2wt%混合聚合物的部分再生的η- 丁基-吡啶鐺氯鋁酸鹽離子液體催化劑加入9. 8wt% AlCl3并且通過將該催化劑加熱到100°C使其溶解。讓該混合物在室溫下逐漸冷卻。加入的AlCl3非常緩慢地從所述催化劑開始沉淀出。需要若干小時才明顯觀察到在小瓶底部的AlCl3沉淀。如通過過濾沉淀出的固體所測定的，加入的AlCl3的約 75%沉淀出需要近72小時。與實施例3相對比，實施例4顯示本文所述的用于從離子液體中除去金屬鹵化物的方法對于部分再生的離子液體催化劑并不如完全再生的離子液體催化劑有效果和有效率。而是，該方法對于完全再生的離子液體催化劑更為有效果和有效率。實施例5 =AlCl3從再生的離子液體催化劑連續結晶在連續結晶單元中進行AlCl3從再生的催化劑的結晶。在該實驗前通過將33. 2g 純度為99. 999%的AlCl3粉末加入到350ml再生的離子液體催化劑中，制備含有0. Iwt % 混合聚合物(CP)和6wt% AlCl3的離子液體溶液。然后將制備的離子液體溶液裝入連續結晶單元中，所述連續結晶單元由以下構成配備有1. 5英寸直徑頂部攪拌器和加熱/冷卻夾套的200ml ChemGlass結晶器，管式泵，和在加熱罩上方作為催化劑儲器在的250ml燒瓶。 連接這些物品的管線(tube)用加熱帶包裹。使用Mettler-Toledo制造的Lasentec FBRM 探針用于粒徑分布測量。在4°C和大氣壓下以400RPM的頂部攪拌進行該結晶實驗。從結晶器的底部，連續取出含有AlCl3晶體和離子液體溶液的少許漿料料流并通過管式泵將其泵送到催化劑儲器。通過將管線和催化劑儲器加熱到180下(充分高于在離子液體中溶解6wt% AlCl3K 需的溫度)使該料流中的AlCl3晶體溶解返回到離子液體溶液中。將不合AlCl3晶體的該離子液體溶液作為進料加回到結晶器中。通過泵謹慎地控制再循環流率并且在結晶器中產生6小時的停留時間。用FBRM探針連續監測和記錄AlCl3晶體的粒徑分布。圖2顯示了當該系統達到穩態時FBRM探針測得的粒徑分布。雖然描述了與其特定實施方案有關的本發明，但本領域技術人員應意識到可以做出沒有具體描述的增加、刪除、修改和替代，并同時不脫離如所附權利要求書中所限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種用于從離子液體中除去金屬鹵化物的方法，該方法包括使所述金屬鹵化物從所述離子液體中沉淀出來。
2.根據權利要求1的方法，該方法還包括冷卻包含所述金屬鹵化物和離子液體的混合物以使所述金屬鹵化物從所述離子液體中沉淀出來。
3.根據權利要求1的方法，該方法還包括冷卻含有金屬鹵化物晶種的包含金屬鹵化物和離子液體的混合物以生長金屬鹵化物晶種并且提供沉淀的金屬鹵化物。
4.根據權利要求3的方法，該方法還包括通過傾析或過濾將所述沉淀的金屬鹵化物從所述混合物分離出。
5.根據權利要求3的方法，該方法還包括通過過濾將所述沉淀的金屬鹵化物從所述混合物分離出。
6.根據權利要求2的方法，其中將所述混合物冷卻至低于約50°C的溫度。
7.根據權利要求2的方法，其中將所述混合物冷卻至大約室溫或冷卻至低于大約室
8.根據權利要求1的方法，其中所述離子液體是再生的離子液體催化劑。
9.根據權利要求1的方法，其中所述金屬鹵化物是A1C13。
10.根據權利要求1的方法，其中所述金屬是III-A、II-B或I-B族金屬。
11.一種用于從離子液體中除去金屬鹵化物的方法，該方法包括a)將包含金屬鹵化物的離子液體加入到容器中并且提供金屬鹵化物晶種以提供包含離子液體、金屬鹵化物和金屬鹵化物晶種的混合物；b)冷卻所述容器內的該混合物以提供沉淀的金屬鹵化物；以及c)將該沉淀的金屬鹵化物從所述容器中取出。
12.根據權利要求11的方法，該方法還包括從容器的上部取出所述混合物的至少一部分，在換熱器中冷卻該部分，和將該部分再引入到所述容器中。
13.根據權利要求12的方法，該方法還包括在冷卻取出部分之前過濾該取出部分。
14.根據權利要求13的方法，其中所述取出部分以離子液體加入速率的約5-約50倍的速率再引入到容器中。
15.一種使離子液體催化劑再生的方法，該方法包括a)使離子液體催化劑與鋁反應以提供含有過量AlCl3的再生的離子液體催化劑；b)使過量AlCl3從所述再生的離子液體催化劑中沉淀出來以提供沉淀的過量AlCl3；以及c)從所述再生的離子液體催化劑除去沉淀的過量A1C13。
16.根據權利要求15的方法，該方法還包括冷卻所述再生的離子液體催化劑以使過量 AlCl3從該再生的離子液體催化劑中沉淀出來。
17.根據權利要求16的方法，其中所述冷卻步驟提供了AlCl3晶種。
18.根據權利要求15的方法，該方法還包括通過過濾分離沉淀的過量A1C13。
19.根據權利要求15的方法，其中將所述混合物冷卻至低于約50°C的溫度。
20.根據權利要求15的方法，其中將所述混合物冷卻至大約室溫或冷卻至低于大約室
21. 一種烷基化方法，該方法包括a)用離子液體催化劑進行烷基化反應以提供產物和廢離子液體催化劑；b)使所述廢離子液體催化劑與鋁反應以提供再生的離子液體催化劑和過量AlCl3；c)使過量AlCl3從所述再生的離子液體催化劑中沉淀出來以提供沉淀的過量AlCl3；d)從所述再生的離子液體催化劑除去沉淀的過量AlCl3；以及e)使所述再生的離子液體催化劑再循環到反應步驟a)。
全文摘要
本發明公開了其中進行沉淀允許從離子液體中除去金屬鹵化物(例如AlCl3)的方法。在沉淀后，可將沉淀的金屬鹵化物從本體離子液體物理分離出。可通過冷卻或者冷卻和提供金屬鹵化物晶種的組合獲得更為有效的沉淀。所述離子液體可以是再生的離子液體催化劑，其在再生后含有過量金屬鹵化物。在除去所述過量金屬鹵化物時，可將它們重新用于使用離子液體催化劑的方法例如烷基化方法。
文檔編號C02F1/58GK102272056SQ200980154042
公開日2011年12月7日 申請日期2009年11月24日 優先權日2008年11月26日
發明者B-K·張, K·帕里米, M·阿米德, S·林德賽, 羅虎平 申請人:雪佛龍美國公司