專利名稱：制備線性α烯烴的方法及用于實施該方法的反應器系統(tǒng)的制作方法
制備線性a烯烴的方法及用于實施該方法的反應器系統(tǒng)
本發(fā)明涉及一種通過使乙烯在催化劑和溶劑的存在下在反應器中 低聚而制備線性a烯烴的方法及用于實施該方法的反應器系統(tǒng)。
制備線性a烯烴的方法在本領域中是公知的。這些方法通常是在 催化劑的存在下在反應器中進行，其中從反應器排出的出口物流包含 溶劑、催化劑和線性a烯烴。作為常識，線性a烯烴可以包括短鏈的 烯烴，即含有4到18個碳原子的烯烴，它們在低聚反應條件下呈液態(tài)； 也可以包括含有20個或者更多碳原子的烯烴，它們在低聚反應條件 下，尤其是當從反應器中卸料后，將出口物流轉(zhuǎn)入鈍化或脫除催化劑 的催化劑脫除工段時，通常呈固態(tài)或半固態(tài)。
這樣，尤其是在開車條件及極低的環(huán)境溫度下，會發(fā)生高分子量 的低聚物的沉積，特別是在催化劑脫除工段。結(jié)果造成設備和管道系 統(tǒng)的堵塞。
另外，已知有些現(xiàn)有技術方法通過在低聚反應器的出口處冷卻或 固化高分子量的低聚物而將其除去。然而，這種操作方式復雜而且龐 大。
本發(fā)明的一個目的就是提供一種能夠克服現(xiàn)有技術缺點的制備線 性a烯烴的方法。尤其是應提供一種正如所期望的能夠避免高分子量 的低聚物尤其是在催化劑脫除工段及其下游的設備和管道系統(tǒng)中沉積 的方法。
還應提供一種用于實施該方法的反應器系統(tǒng)。
所述第一個目的通過將包含溶劑、催化劑和線性a烯烴的反應器 出口物流通過至少一個加熱裝置加熱至使得出口物流中基本全部線性 a烯烴溶解和/或熔化的溫度而實現(xiàn)。
優(yōu)選的溫度是從約8(TC到約140X:。
更優(yōu)選地，線性a烯烴包括含有4到20個碳原子的烯烴。 加熱可以通過電加熱器、伴熱蒸汽管或換熱器實現(xiàn)。 優(yōu)選地，加熱在鈍化和脫除催化劑的催化劑脫除工段進行。在一個實施方案中，加熱通過在催化劑脫除工段中加入熱的苛性 鈍化劑來實現(xiàn)。
催化劑脫除工段下游的溫度可優(yōu)選保持在不低于催化劑脫除工段 的溫度，直至出口物流中不期望的成分最終除去。
這里優(yōu)選的不期望的成分是催化劑成分和/或含有多于20個碳原 子的線性a烯烴。
更優(yōu)選地，所述最終除去是從分離塔的底部。
甚至更優(yōu)選地，低聚反應使用含有鋯成分和有機鋁成分的均相催 化劑進行。
另外，優(yōu)選鋯成分的分子式為ZrCh—JL，其中X-0C0R或OSOsR'， R和R'獨立地代表烷基、烯基和苯基，并且其中0<m<4。
在一個實施方案中，有機鋁成分為A1(C2H5)3、 A12C13(C2H5)3、 A1C1(C2H5)2、或是它們的混合物。
優(yōu)選地，a烯烴物流從反應器出口到催化劑脫除工段的停留時間 少于2分鐘。
本發(fā)明還提供尤其是通過本發(fā)明的方法來制備線性a烯烴的反應 器系統(tǒng)，其包括一個具有出口的反應器和加熱裝置，所述出口用來卸 掉含有溶劑、催化劑和線性a烯烴的出口物流，所述加熱裝置用以加 熱反應器出口物流。
優(yōu)選地，加熱裝置置于與反應器相連的催化劑脫除工段。
最后，優(yōu)選使催化劑脫除工段靠近反應器出口 ，以確保a烯烴物 流從反應器出口到催化劑脫除工段的停留時間少于2分鐘。
令人驚訝地，發(fā)現(xiàn)通過給制備線性a烯徑的反應器系統(tǒng)配置加熱 裝置，優(yōu)選使其直接與反應器相鄰，可避免高分子量的低聚物的沉積， 從而避免設備和管道系統(tǒng)的堵塞。在本發(fā)明方法中，將出口物流的溫 度調(diào)節(jié)到可使物流中基本全部線性a烯烴(包括高分子量低聚物在內(nèi)) 溶解和/或熔化的溫度，這一點很重要。
所述溫度應保持至該出口物流中不期望的成分最終除去，以避免 加熱裝置下游的設備和管道系統(tǒng)堵塞。優(yōu)選地，加熱在優(yōu)選地與反應 器出口非常鄰近的催化劑脫除工段中進行，以使催化劑盡快地鈍化，
避免在反應器管道和設備發(fā)生進一步低聚反應。
顯然，本發(fā)明方法并不限于乙烯低聚制備線性a烯烴，而是可用在所有處理高分子量低聚物的技術中。
現(xiàn)就本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點參照附圖做詳細的說明。


圖1是制備線性a烯烴的本發(fā)明方法的示意圖。 圖l顯示了可用于乙烯低聚制備線性a烯烴的反應器1。在溶劑 和催化劑存在下，優(yōu)選在約60-100X:的溫度，乙烯在反應器l中發(fā)生 低聚反應。低聚反應之后(反應器優(yōu)選連續(xù)操作)，出口物流從反應 器中移出。所述出口物流中含有溶劑、催化劑和同時包含低和高分子 量的線性a烯烴。具體地說，術語"高分子量低聚物"意欲包括分子 量很高以至于它們在反應溫度下主要以固態(tài)存在的低聚物。然后優(yōu)選 將反應器1的出口物流轉(zhuǎn)移至催化劑脫除工段2，在這里通過添加催 化劑鈍化劑如氬氧化鈉溶液來鈍化和脫除催化劑。優(yōu)選使出口物流從 反應器到催化劑脫除工段的停留時間盡可能短，優(yōu)選少于2分鐘。在 催化劑脫除工段2中，還配置有加熱裝置3，以加熱出口物流至使得 出口物流中線性a烯烴基本全部溶解和/或熔化的溫度。本領域的普通 技術人員清楚任何一種能夠達到此目的的加熱裝置。在催化劑脫除工 段2之后，可對出口物流作進一步處理，如可將線性a烯烴與溶劑和 殘余催化劑分離。尤其是可以將線性a烯烴分成幾個餾分，如分成低 分子量和高分子量的餾分。高分子量低聚物餾分最終可被除去，優(yōu)選 從分離塔底部除去。本領域技術人員顯而易見的是，可在催化劑脫除 工段的下游設置另外的加熱裝置，以將出口物流的溫度保持在不低于 催化劑脫除工段的溫度，從而可避免高分子量的低聚物在其他設備和 管道中的沉積。
上述描述、附圖或權(quán)利要求中所公開的特征，不論單獨還是以任 何組合的形式，對于以其各種形式實現(xiàn)本發(fā)明都是重要的。
權(quán)利要求
1.一種在催化劑和溶劑存在下，通過乙烯在反應器中的低聚反應而制備線性α烯烴的方法，其特征在于，將包含溶劑、催化劑和線性α烯烴的反應器出口物流通過至少一個加熱裝置加熱至使得該出口物流中基本全部線性α烯烴溶解和/或熔化的溫度。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述溫度是從約80到約140*C。
3. 權(quán)利要求1或2的方法，其中所述線性a烯烴包括含有4到20 個以上碳原子的烯烴。
4. 上述權(quán)利要求中任一項的方法，其中加熱通過電加熱器、伴熱 蒸汽管或換熱器實現(xiàn)。
5. 上述權(quán)利要求中任一項的方法，其中加熱在鈍化和脫除催化劑 的催化劑脫除工段進行。
6. 權(quán)利要求5的方法，其中加熱通過在催化劑脫除工段中加入熱 的苛性鈍化劑來實現(xiàn)。
7. 權(quán)利要求5或6的方法，其中催化劑脫除工段下游的溫度保持 在不低于催化劑脫除工段的溫度，直至所述出口物流中不期望的成分 最終除去。
8. 權(quán)利要求7的方法，其中不期望的成分為催化劑成分和/或含有 20個以上碳原子的線性a烯烴。
9. 權(quán)利要求7或8的方法，其中最終除去是從分離塔的底部。
10. 權(quán)利要求1到9中任一項的方法，其中低聚反應利用含有鋯 成分和有機鋁成分的均相催化劑進行。
11. 權(quán)利要求1到10中任一項的方法，其中所述鋯成分的分子式 為ZrCl4-mXn，其中X^C0R或0S03R'， R和R'獨立地為烷基、烯基和 苯基，并且其中0<m<4。
12. 權(quán)利要求1到11中任一項的方法，其中所述有機鋁成分為 Al (C2H5)3、 A12C13(C2H5)3、 A1C1 (C2H5)2、或它們的混合物。
13. 權(quán)利要求1到12中任一項的方法，其中所述a烯烴物流從反 應器出口到催化劑脫除工段的停留時間少于2分鐘。
14. 制備線性a烯烴的反應器系統(tǒng)，尤其是通過上述權(quán)利要求中 任一項的方法，所述反應器系統(tǒng)包括一個具有出口的反應器和加熱裝置，所述出口用來卸掉含有溶劑、催化劑和線性a烯烴的出口物流， 所述加熱裝置用以加熱反應器出口物流。
15. 權(quán)利要求14的反應器系統(tǒng)，其中所述加熱裝置置于與反應器 相連的催化劑脫除工段中。
16. 權(quán)利要求15的反應器系統(tǒng)，其中催化劑脫除工段安裝為與反 應器出口直接相鄰。
17. 權(quán)利要求16的反應器系統(tǒng)，其中所述a烯烴物流從反應器出 口到催化劑脫除工段的停留時間少于2分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在催化劑和溶劑存在下，通過乙烯在反應器中的低聚反應而制備線性α烯烴的方法，其中將包含溶劑、催化劑和線性α烯烴的反應器出口物流通過至少一個加熱裝置加熱至使得該出口物流中基本全部線性α烯烴溶解和/或熔化的溫度；以及用于實施該方法的反應器系統(tǒng)。
文檔編號C07C11/02GK101600673SQ200780049960
公開日2009年12月9日 申請日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月19日
發(fā)明者A·韋萊恩霍費爾, F·溫克勒, F·莫薩, H·博爾特, P·M·弗里茨, R·斯科尼迪爾, W·穆勒 申請人:林德股份公司;沙特基礎工業(yè)公司