用于再生離子化合物的方法
【技術領域】
[0001] 本公開設及一種用于再生離子化合物的方法。本公開尤其設及一種用于再生基于 面素金屬的離子化合物的方法。
【背景技術】
[0002] 離子化合物是由離子(即陽離子和陰離子)構成的化合物。離子化合物適合在燒 基化反應、聚合反應、二聚反應、低聚反應、乙酷化反應、復分解反應和共聚反應中用作催化 劑和用作溶劑。
[0003] 最常見的離子化合物是由有機基陽離子和無機或有機陰離子制成的化合物。化晚 鐵和咪挫鐵是常用的陽離子,而陰離子通常采用諸如BF4、PF6、面侶酸根(諸如AI2CI7和 Al2Brr)、[(CF3S02)2N)]、烷基橫酸根巧S〇3)和簇酸根(RC02)。在催化方面令人關注的離 子化合物是衍生自面化錠和諸如AICI3、TiCl4、SnCl4、化CI3的路易斯酸的化合物。
[0004] 面侶酸鹽離子化合物是用于烷基化反應的衍生自面化錠和A1C13的離子化合物。 例如,1-下基-3-甲基咪挫漠鹽可與AICI3反應形成稠合的怔MIM] A1 zCle化離子化合物,其 用作烷基化反應的催化劑。混合聚合物(con化net polymer)在采用離子化合物催化劑的 烷基化反應期間作為副產物而形成。運些副產物通過與離子化合物催化劑形成絡合物而使 離子化合物催化劑失活。離子化合物催化劑的活性因反復使用離子化合物催化劑而降低, 在一定數量的循環利用后需要更換。副產物使離子化合物催化劑失活是有問題的并且會對 烷基化反應的經濟性產生不利影響。因此,用于烷基化反應的離子化合物催化劑的商業開 發僅當它們能有效地再生和循環利用時才是有經濟價值的。 陽〇化]很少有報道移除混合聚合物并再生離子化合物催化劑的方法。
[0006] 美國專利號7651970、7678727、7691771和7884045公開了一種用于再生已利用過 的氯侶酸鹽離子液體催化劑的方法。該方法由W下步驟組成:將用過的氯侶酸鹽離子液體 催化劑和氨與金屬或均相或負載型氨化催化劑在反應區中在反應條件下接觸一段足W使 離子液體催化劑再活化的時間。
[0007] 美國專利號7674740公開了通過將已利用過的離子液體與包含異構鏈燒控 (iso-paraffin)的料流和布朗斯臺德酸在反應區中接觸而將該已利用過的離子液體再生。
[0008] 美國專利號7732364和W0 2009/085450公開了通過將已利用過的離子液體與侶 金屬在存在氨的情況下接觸W釋放混合聚合物而再生該已利用過的離子液體。美國專利號 20100278699公開了在反應性提取塔中的W上方法。
[0009] W0 2001/15175公開了通過使諸如1-甲基-3-乙基咪挫的基于咪挫鐵的離子液體 在250°C和2mm化下接受3小時的熱解而再生所述離子液體。
[0010] 美國專利號7737067公開了通過與Cg至Cs范圍內的惰性控一起添加1-下基氯化 化晚而使失活的1-下基化晚鐵屯氯侶酸鹽再生。1-下基氯化化晚與AICI3物質反應,從而 釋放混合聚合物。因而混合聚合物在釋放的同時溶于惰性控層中。將所得的1-下基化晚 鐵屯氯侶酸鹽用AICI3進一步處理W完全恢復催化劑的活性。
[0011] 美國專利號7956002公開了再生已利用過的酸性離子液體催化劑的方法。該方法 由W下步驟組成:將用過的離子液體催化劑與至少一種金屬在再生區中在存在氨的情況下 在再生條件下接觸足W活化離子液體的時間。該已用過的離子液體的再生也可在存在控溶 劑的情況下進行。
[0012] 美國專利號8088338公開了一種用于再生已被混合聚合物失活的離子液體催化 劑的裝置。該裝置由移動床組成,可在該移動床中喂入離子液體和侶金屬的漿液。將溶劑 和氨氣(任選的)通過反應器的底部喂入,它們移除混合聚合物并再生離子液體。
[0013] 美國專利號8597517公開了一種在用作硫化合物的提取劑后再生離子液體的方 法。該方法設及:將離子化合物溶于丙酬,用氨氧化鋼調節pHW形成沉淀,過濾溶液W從溶 液中移除沉淀,通過減壓蒸發而從濾液中移除溶劑,將所得的殘余物溶于丙酬,過濾溶液W 移除沉淀,通過添加鹽酸而將溶液的抑調節到抑=2-7的范圍內,W及將再生的離子液體 在減壓下加熱到70-80°C直至干燥。在US8597517中所公開的方法采用諸如氨氧化鋼的強 堿,其使侶作為A1 (0H)3而沉淀并生成HC1。因此,回收和循環利用S氯化侶是困難的。
[0014] 與現有技術的方法相關的缺點在于,回收/再生的催化劑的純度不佳并且在一定 的限度后無法再次使用/循環利用。另外,一些方法需要特殊的設備,從而導致重大的設備 支出。此外,在一些現有技術方法中,所用的條件是苛刻的并因此能量效率低下。
[0015] 因此,覺得需要一種用于再生具有高純度和循環利用能力的離子化合物的簡單且 經濟的方法,并且該方法利用可用于有效地再生離子化合物的另選溶劑和堿。
[0016] 目標; 陽017] 本文中的至少一個實施方案所滿足的本公開的一些目標如下:
[0018] 本公開的一個目標是提供一種用于再生離子化合物的方法。
[0019] 本公開的另一個目標是提供一種高效、簡單且經濟的用于再生離子化合物的方 法。
[0020] 本公開的又一個目標是提供一種用于再生離子化合物的高收率方法。
[0021] 本公開的又一個目標是提供一種用于再生具有高純度的離子化合物的方法。
[0022] 本公開的其他目標和優點通過W下描述將更加顯而易見,運些描述無意限制本公 開的范圍。
【發明內容】
[0023] 本公開提供一種由式A或B的離子化合物、混合聚合物和至少一種金屬氯化物的 加合物再生選自于由式A的離子化合物和式B的離子化合物組成的組的離子化合物的方 法,
[0024]
[00巧]其中Ri和R2獨立地為烷基基團,并且X為面素。
[0026] 所述方法包括W下步驟:
[0027]a)向所述加合物添加乙酸乙醋W將混合聚合物溶于乙酸乙醋并將至少一種堿滲 入W形成式A或B的離子化合物、金屬氯化物和堿的固體絡合物;
[0028]b)過濾所述絡合物W分離絡合物殘余物和包含混合聚合物的乙酸乙醋;W及
[0029] C)用二氯甲燒將所述絡合物殘余物洗涂至少一次W得到式A或B的離子化合物W 及金屬氯化物和堿的加合物。
[0030] 通常,R郝R2獨立地選自于由甲基、乙基、丙基和下基組成的組。
[0031] 通常,面素選自于由漠和氯組成的組。
[0032] 通常,金屬氯化物為=氯化侶。
[0033] 通常,堿選自于由=乙胺、叔下胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、碳酸鐘、碳酸氨鐘、碳酸錠及 組合組成的組。
[0034] 通常,步驟(a)在從20°C至50°C范圍內的溫度下進行。
[0035] 通常,該方法還包括回收和循環利用乙酸乙醋和二氯甲燒的步驟。
[0036] 通常,步驟(a)包括在7至7. 5的范圍內調節抑值。
[0037] 通常,所述方法的特征在于離子化合物的回收率在從60%至99%的范圍內。
【附圖說明】
[0038] 圖1示出了用于再生離子化合物的本公開的方法。
【具體實施方式】
[0039] 本公開提供W簡單且有效的方式使失活或用盡的離子化合物再生。
[0040] 失活或用盡的離子化合物通常受到混合聚合物的污染。該再生離子化合物的方法 主要設及將失活的離子化合物與諸如乙酸乙醋的至少一種溶劑混合并用至少一種堿中和 W得到沉淀。將所得的沉淀過濾W得到殘余物,然后將殘余物用諸如二氯甲燒的溶劑洗涂 W得到離子化合物。
[0041] 本公開關注于使用雙溶劑體系。根據本公開,所用的第一種溶劑包括但不限于稀 釋失活的離子化合物并溶解混合聚合物的乙酸乙醋。然而,據發現,離子化合物不溶于第一 溶劑。本公開還利用諸如=乙胺、叔下胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、碳酸鐘、碳酸氨鐘、碳酸錠及組 合的特定的有機堿,W中和離子化合物并利用該堿來形成離子化合物和金屬氯化物的絡合 物。
[0042] 溶于乙酸乙醋的混合聚合物通過過濾而移除。離子化合物通過用另一種溶劑(即 二氯甲燒)洗涂而與絡合物分離。堿-金屬氯化物加合物作為可用于其他應用的副產物而 形成。另選地,金屬氯化物可與加合物進一步分離。
[0043] 據發現,兩種不同的溶劑的組合對于從失活的離子化合物獲得離子化合物必不可 少。另外,還發現,使用諸如化0H和K0H的強堿使金屬沉淀,例如,侶作為A1 (0H)3沉淀,而 釋放出肥1,并且難W回收S氯化侶。因此,該方法變得低效且不經濟。
[0044] 在一個實施方案中,本公開提供一種由式A或B的離子化合物、混合聚合物和至少 一種金屬氯化物的加合物再生選自于由式A的離子化合物和式B的離子化合物組成的組的 化合物的方法,
[0045]
[0046]其中Ri和R2獨立地為烷基基團,并且X為面素。
[0047] 在一個實施方案中,Ri和R2獨立地選自于由甲基、乙基、丙基和下基組成的組,并 且面素選自于由漠和氯組成的組。