專利名稱:使用分子篩催化劑的直鏈烯烴異構(gòu)體異構(gòu)化的制作方法
使用分子篩催化劑的直鏈烯烴異構(gòu)體異構(gòu)化α烯烴是常用的商品和其它商品例如聚合物、洗滌劑和合成流體等等的前體。內(nèi) 烯烴也被用作如洗滌劑、生產(chǎn)紙的添加劑等等商品的前體。然而,容易獲得3至大于30的 碳數(shù)目的α烯烴,同時碳數(shù)目小于10的內(nèi)烯烴從煉油廠流可大量地商業(yè)獲得。即使當(dāng)內(nèi) 烯烴是可商業(yè)獲得的,它們可能包含大量當(dāng)直鏈內(nèi)烯烴是期望的時可能難于去除的支鏈烯 烴和/或鏈烷烴。在這些情況下,直鏈α烯烴被異構(gòu)化成內(nèi)烯烴。異構(gòu)化直鏈α烯烴的常用方法利用無機材料例如五羰基鐵或三氯化銠。雖然這 些方法有效地產(chǎn)生具有低水平的支鏈烯烴的直鏈內(nèi)烯烴,但是去除該無機試劑可能是困難 的、使產(chǎn)生直鏈內(nèi)烯烴的過程復(fù)雜化、并且增加了異構(gòu)化直鏈α烯烴的操作過程的成本。已經(jīng)報道,使用固體催化劑例如分子篩、沸石或氧化鋁異構(gòu)化直鏈α烯烴的可選 方法。該固體催化劑方法具有異構(gòu)化烯烴容易從異構(gòu)化催化劑中分離的優(yōu)點。然而,這些 方法容易骨架異構(gòu)化烯烴,產(chǎn)生大量支鏈烯烴。需要使用固體催化劑(例如分子篩)、產(chǎn)生 低水平骨架異構(gòu)化烯烴的異構(gòu)化烯烴的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本文公開的是異構(gòu)化烯烴以產(chǎn)生具有有限量的骨架異構(gòu)化烯烴的方法。一方面, 產(chǎn)生異構(gòu)化烯烴的方法包括使烯烴原料與分子篩催化劑接觸,和在反應(yīng)器中、在能夠產(chǎn)生 烯烴反應(yīng)器流出物的反應(yīng)條件下異構(gòu)化烯烴,所述烯烴反應(yīng)器流出物包括具有有限量的骨 架異構(gòu)化烯烴的異構(gòu)化產(chǎn)物。在一個實施方式中,本文公開的異構(gòu)化方法異構(gòu)化直鏈α烯烴為烯烴反應(yīng)器流 出物,該烯烴反應(yīng)器流出物包括小于10%重量的直鏈α烯烴和具有有限量骨架異構(gòu)化烯 烴的異構(gòu)化產(chǎn)物。在一個實施方式中,反應(yīng)器流出物包含小于10%重量的骨架異構(gòu)化烯烴; 或者可選地小于5%重量的骨架異構(gòu)化烯烴。在一個實施方式中,能夠異構(gòu)化烯烴的反應(yīng)條件包括0. 01至1. 0范圍的重時空 速;或可選地,80至220°C范圍的溫度和0. 02至0. 7范圍的重時空速。在另一個實施方式 中,能夠異構(gòu)化烯烴為具有有限量的骨架異構(gòu)化烯烴的異構(gòu)化產(chǎn)物的反應(yīng)條件包括0. 04 至0. 18范圍的重時空速;或可選地,80至220°C范圍的溫度和0. 04至0. 18范圍的重時空速。在一個實施方式中,異構(gòu)化烯烴為具有有限量的骨架異構(gòu)化烯烴的異構(gòu)化產(chǎn)物的 分子篩催化劑包括具有4至8埃范圍的孔徑大小的孔隙。在另一個實施方式中,異構(gòu)化烯 烴為具有有限量骨架異構(gòu)化烯烴的異構(gòu)化產(chǎn)物的分子篩催化劑包括橢圓形一維孔隙,所述 孔隙具有2至6埃范圍的短軸和3至9埃范圍的長軸。在一些實施方式中,異構(gòu)化烯烴為 具有有限量骨架異構(gòu)化烯烴的分子篩催化劑可以是SAPO、SSZ或ZSM分子篩。定義無論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“烴(一種或多種)”和其衍 生詞(例如“烴基”)指僅包括氫和碳的化合物或基團。術(shù)語“烴”也可以用進一步限定該 術(shù)語范圍的其它描述詞放在前面。例如,“烯烴烴”指僅包含氫和碳并具有至少一個烯雙鍵的化合物或基團,“芳香烴(一種或多種)”指僅包含氫和碳并具有芳香環(huán)或環(huán)狀系統(tǒng)(即, 苯環(huán)或萘環(huán)系統(tǒng)等等)的化合物或基團,和“飽和烴(一種或多種)”指僅包含氫和碳并不 具有烯雙鍵或芳香雙鍵的化合物或基團。用原子或官能團描述詞放在前面時,術(shù)語“烴(一 種或多種)”指僅包含氫、碳和所指原子或官能團的化合物(一種或多種)或基團(一種或 多種)。例如,“鹵代烴(一種或多種)”指包含氫、碳和至少一個鹵原子、但沒有其它類型 雜原子的化合物(一種或多種)”。無論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“異構(gòu)化”指其中烯烴的烯烴 雙鍵沿著烯烴骨架改變位置和/或發(fā)生碳原子重排的過程。術(shù)語“異構(gòu)化產(chǎn)物”指其中烯 烴雙鍵改變其位置和/或發(fā)生碳原子重排的產(chǎn)物。無論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“烯烴異構(gòu)化”和其衍生詞指 其中烯烴的烯烴雙鍵沿著烯烴的碳骨架改變位置的過程。術(shù)語“異構(gòu)化烯烴”和其衍生詞指 其中烯烴雙鍵已經(jīng)改變其位置的產(chǎn)物。術(shù)語“異構(gòu)化烯烴”排除其中烯烴雙鍵沒有改變其 位置的物質(zhì)。術(shù)語“烯烴異構(gòu)化”和“異構(gòu)化烯烴”和它們的衍生詞可以與其它術(shù)語一起使 用,以進一步地描述特定的“烯烴異構(gòu)化”和“異構(gòu)化烯烴”。例如,“ α烯烴異構(gòu)化”和“烴 烯烴異構(gòu)化”分別指其中異構(gòu)化α烯烴和烴烯烴的過程”,而“異構(gòu)化的α烯烴”和“異構(gòu) 化的烴”分別指其中α烯烴或烴烯烴的雙鍵已經(jīng)改變位置的產(chǎn)物。無論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“骨架異構(gòu)化”和其衍生詞指 其中已經(jīng)發(fā)生碳重排的過程。重排可以在烯烴的骨架上產(chǎn)生新的支鏈和/或是支鏈沿著碳 骨架移動的結(jié)果。術(shù)語“骨架異構(gòu)化產(chǎn)物”和其衍生詞指其中已經(jīng)發(fā)生碳原子重排的產(chǎn)物。 術(shù)語“骨架異構(gòu)化”和“骨架異構(gòu)化產(chǎn)物”和它們的衍生詞可以與其它術(shù)語一起使用,以進 一步地描述特定的“骨架異構(gòu)化”和“骨架異構(gòu)化產(chǎn)物”。例如,“骨架烯烴異構(gòu)化”和“骨架 烴異構(gòu)化”分別指骨架異構(gòu)化烯烴和烴的過程,而“骨架異構(gòu)化烯烴”和“骨架異構(gòu)化烴”和 它們的衍生詞分別指其中烯烴和烴的碳原子已經(jīng)發(fā)生重排的產(chǎn)物。應(yīng)注意,術(shù)語“骨架烯烴 異構(gòu)化”和“骨架異構(gòu)化烯烴”不表明烯烴異構(gòu)過程是否發(fā)生(即,烯烴雙鍵是否已經(jīng)改變 位置)。也應(yīng)注意,已經(jīng)進行了雙鍵位置移動的支鏈烯烴不是骨架異構(gòu)化烯烴,除非也有碳 原子的重排。應(yīng)注意,特定的烯烴分子可以同時進行烯烴異構(gòu)化和骨架異構(gòu)化。因此,已經(jīng)異構(gòu) 化的特定烯烴分子可以貢獻異構(gòu)化產(chǎn)物的異構(gòu)化烯烴含量和骨架異構(gòu)化烯烴含量。無論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“原料烯烴(一種或多種),, 或“烯烴原料”指在原料組分中原始存在的烯烴化合物。術(shù)語“原料烯烴(一種或多種)” 或“烯烴原料”不包括由烯烴異構(gòu)化或骨架異構(gòu)化產(chǎn)生的任何新的烯烴化合物。無論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“ α烯烴”指在第一和第二個 碳原子之間具有雙鍵的烯烴。術(shù)語“α烯烴”包括直鏈和支鏈α烯烴,除非另有說明。在 支鏈α烯烴的情況下,支鏈可以在相對于烯烴雙鍵的2位(亞乙烯基)、3位或更高位。無 論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“亞乙烯基”指在相對于雙鍵的2位具有 支鏈的α烯烴。術(shù)語“α烯烴”本身不表明雜原子的存在或不存在和/或其它碳-碳雙 鍵的存在或不存在,除非清楚地指出。術(shù)語“烴α烯烴”或“α烯烴烴”指僅包含氫和碳的 α烯烴化合物。無論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“正α烯烴”指在第一和第二個碳原子之間具有雙鍵的直鏈烴單烯烴。應(yīng)注意,“正α烯烴”與“直鏈α烯烴”不是同 義的,因為術(shù)語“直鏈α烯烴”可以包括在第一和第二個碳原子之間具有雙鍵和具有雜原 子和/或另外雙鍵的直鏈烯烴化合物。無論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“基本由正α烯烴(一種或 多種)組成”或其變型指商業(yè)可獲得的正α烯烴產(chǎn)品(一種或多種)。商業(yè)可獲得的正α 烯烴產(chǎn)品可以包含非正α烯烴雜質(zhì)例如亞乙烯化合物(vinylidene)、內(nèi)乙烯、支鏈α烯 烴、鏈烷烴和二烯等等,它們在正α烯烴生產(chǎn)過程期間沒有被去除。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 將認識到,商業(yè)正α烯烴產(chǎn)品中存在的具體雜質(zhì)的身份和數(shù)量將取決于商業(yè)正α烯烴產(chǎn) 品的來源。因此,術(shù)語“基本由正α烯烴(一種或多種)組成”和其變型不意欲嚴(yán)格地限 制非直鏈α烯烴組分的含量/數(shù)量比特定商業(yè)正α烯烴產(chǎn)品中存在的含量/數(shù)量多些, 除非清楚地指出。商業(yè)可獲得的α烯烴產(chǎn)品的一種來源是乙烯的低聚反應(yīng)。商業(yè)可獲得的α烯烴 產(chǎn)品的第二種來源是Fischer-Tropsch合成流。可以用作烯烴原料、通過乙烯低聚反應(yīng)生 產(chǎn)的商業(yè)可獲得的正α烯烴產(chǎn)品的一種來源是Chevron Phillips Chemical Company LP, The Woodlands,TX0可以用作烯烴原料、通過乙烯低聚反應(yīng)生產(chǎn)的商業(yè)可獲得的正α烯烴 產(chǎn)品的其它來源包括 Ineos Oligomers (比利時 Feluy)、Shell ChemicalsCorporation (得 克薩斯州休斯頓或英國倫敦)、Idemitsu Kosan(日本東京)和Mitsubishi Chemical Corporation(日本東京)等等。從Fisher-Tropsch合成流產(chǎn)生和任選地分離的商業(yè)可獲 得正α烯烴產(chǎn)品的一種來源包括Sasol (南非約翰內(nèi)斯堡)等等。無論什么時候在該說明書和權(quán)利要求書中使用,術(shù)語“內(nèi)烯烴(一種或多種)”指 在除了第一和第二個碳原子之間的任何位置具有雙鍵的烯烴。術(shù)語“內(nèi)烯烴(一種或多 種)”可以是直鏈的或者支鏈的?!爸ф渻?nèi)烯烴”可以具有連接內(nèi)雙鍵的碳原子之一的支鏈 和/或可以在除了參與內(nèi)烯烴雙鍵的碳原子之外的任何碳原子處具有支鏈。術(shù)語“內(nèi)烯烴 (一種或多種)”不表明其它基團、支鏈、雜原子或雙鍵在“內(nèi)烯烴(一種或多種)”中的存 在或不存在,除非清楚指出。術(shù)語“反應(yīng)器流出物”一般指流出反應(yīng)器的所有物質(zhì)。限制提到的反應(yīng)器流出物 的部分的其它描述詞也可以放在術(shù)語“反應(yīng)器流出物”之前。例如,術(shù)語“烯烴反應(yīng)器流出 物”指包含烯烴(即碳_碳)雙鍵的反應(yīng)器流出物。
具體實施例方式本公開涉及生產(chǎn)異構(gòu)化烯烴的方法。一般而言,本公開涉及生產(chǎn)具有特定特征的 異構(gòu)化烯烴產(chǎn)物的方法。最低程度地,生產(chǎn)異構(gòu)化烯烴的方法包括a)使烯烴原料與分子 篩催化劑接觸;和b)在反應(yīng)器中、在有效異構(gòu)化烯烴原料的反應(yīng)條件下異構(gòu)化烯烴,以形 成烯烴反應(yīng)器流出物。在一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物可以包括非異構(gòu)化烯烴和異 構(gòu)化產(chǎn)品。異構(gòu)化產(chǎn)品可以包括或基本由以下組成異構(gòu)化烯烴和/或骨架異構(gòu)化烯烴。 在另一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物可以包括或基本由以下組成非異構(gòu)化烯烴、異構(gòu) 化烯烴和/或骨架異構(gòu)化烯烴。方法(一種或多種)的特征例如烯烴原料、烯烴原料的烯烴特征(如果有的話)、 分子篩催化劑、分子篩催化劑的特征(如果有的話)、反應(yīng)器流出物、反應(yīng)器流出物的特征(如果有的話)、異構(gòu)化烯烴、異構(gòu)化烯烴的特征(如果有的話)、骨架異構(gòu)化烯烴、骨架異構(gòu) 化烯烴的特征(如果有的話)、異構(gòu)化反應(yīng)條件、異構(gòu)化反應(yīng)條件的限制和其它過程/方法 特征和/或步驟在本文被獨立地描述。這些特征可以以描述生產(chǎn)異構(gòu)化烯烴的方法(一種 或多種)所需要的任何組合使用。一般而言,烯烴原料可以包括或基本由任何烯烴化合物組成。可以被用于描述烯 烴原料的烯烴的進一步特征可以包括存在的烯烴的類型、存在烯烴的碳數(shù)目和/或存在烯 烴類型(一種或多種)的含量(即,重量百分?jǐn)?shù)或摩爾百分?jǐn)?shù))、本文描述的其它烯烴原料 特征等等。烯烴原料的這些特征在本文被獨立地描述和可以以任何組合使用以描述烯烴原 料的烯烴。在一個實施方式中,烯烴原料的烯烴可以包括或可選地由脂族烯烴組成。在一些 實施方式中,烯烴原料的烯烴可以包括或基本由以下組成直鏈烯烴、支鏈烯烴或它們的組 合;可選地,直鏈烯烴;或可選地,支鏈烯烴。在其它實施方式中,烯烴原料的烯烴(不論是 脂肪族、直鏈或支鏈、或它們的組合)可以包括或基本由無環(huán)烯烴組成。在一些實施方式 中,烯烴原料的烯烴(不論是脂肪族、直鏈或支鏈、無環(huán)或它們的組合)可以包括或基本由 烴烯烴組成。在一個實施方式中,烯烴原料的烯烴(不論是脂肪族、直鏈或支鏈、無環(huán)、烴或 它們的組合)可以包括或基本由α烯烴組成。在一些實施方式中,烴原料的烯烴(不論是 脂肪族、烴或它們的組合)可以包括或基本由直鏈α烯烴組成。在一個實施方式中,烯烴 原料的烯烴(不論是脂肪族、直鏈或支鏈、無環(huán)、烴或它們的組合)可以包括或基本由烴α 烯烴組成。在一個實施方式中,烯烴原料的烯烴可以包括或基本由以下組成直鏈烴α烯 烴;或可選地,正α烯烴。在一個實施方式中,烯烴原料的烯烴(不論是脂肪族、直鏈或支 鏈、無環(huán)、烴、α烯烴或它們的組合)可以包括或基本由單烯烴組成。在一些實施方式中, 烯烴原料的烯烴(不論是脂肪族、直鏈或支鏈、無環(huán)、α烯烴或它們的組合)可以包括或基 本由烴單烯烴組成。在一個實施方式中,α烯烴、直鏈α烯烴、烴α烯烴可以是單烯烴。在一個實施方式中,烯烴原料可以包括或基本由具有以下碳原子的烯烴組成至 少6個碳原子;可選地,8個碳原子;可選地,至少10個碳原子;或可選地,至少14個碳原 子。在一些實施方式中,烯烴原料可以包括或基本由具有以下碳原子的烯烴組成8至50 個碳原子;可選地,8至30個碳原子;可選地,8至20個碳原子;可選地,10至50個碳原子; 可選地,10至30個碳原子;可選地,10至20個碳原子;可選地,14至30個碳原子;或可選 地,14至24個碳原子。在一個實施方式中,烯烴原料可以包括特定重量百分比的α烯烴、烴α烯烴、直 鏈α烯烴、直鏈烴α烯烴或正α烯烴。在一些實施方式中,烯烴原料可以包括大于60% 重量的α烯烴、烴α烯烴、直鏈α烯烴、直鏈烴α烯烴或正α烯烴。在其它實施方式中, 烯烴原料可以包括大于70%重量、80%重量、90%重量或95%重量的α烯烴、烴α烯烴、 直鏈α烯烴、直鏈烴α烯烴或正α烯烴。在其它實施方式中,烯烴原料可以包括60%重 量至99%重量、70%重量至99%重量、80%重量至98%重量或90%重量至98%重量的α 烯烴、烴α烯烴、直鏈α烯烴、直鏈烴α烯烴或正α烯烴。在一個實施方式中,烯烴原料 的α烯烴、烴α烯烴和直鏈α烯烴可以是單烯烴的。在進一步的實施方式中,烯烴原料 可以基本由正α烯烴組成。α烯烴、烴α烯烴和直鏈α烯烴的重量百分?jǐn)?shù)也應(yīng)用于本文 描述的任何其它類型的α烯烴、烴α烯烴或直鏈α烯烴(例如,單烯烴、脂肪族和無環(huán)烯小X絕絕、 紅寸寸J。在一個實施方式中,烯烴原料可以包括或基本由以下組成本文描述的任何烯烴 類型,本文描述的任何碳數(shù)目,和/或本文描述的任何α烯烴含量(類型和/或重量百分 比)。在一些示例性非限制組合中,烯烴原料可以包括具有10至50個碳原子的直鏈α烯 烴;可選地,包括大于90%重量的具有10至30個碳原子的烴α烯烴;可選地,包括大于 80%重量的具有10至30個碳原子的單烯烴烴α烯烴;可選地,包括大于90%重量的具有 10至20個碳原子的正α烯烴;或可選地,基本由正α烯烴組成。在一個實施方式中,烯烴原料可以包括或基本由正α烯烴組成。合適的正α烯烴 包括由乙烯低聚反應(yīng)和/或由裂化重蠟(例如Fischer-Tropsch蠟)生產(chǎn)的那些。在一些 實施方式中,烯烴原料可以包括或基本由正α烯烴組成。正α烯烴的一個來源是Chevron PhillipsChemical Company LP, The Woodlands, TX0 可能的商業(yè)可獲得的正 α 烯烴包括 但沒有必要限于1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八 碳烯、α烯烴C2ch24、α烯烴C24_28、α烯烴C26_28、α烯烴C3(1+和/或α烯烴C3(1+HA。正α烯 烴也可以是包括鏈烷烴(一種或多種)和烯烴(一種或多種)的混合物的Fischer-Tropsch 產(chǎn)物,其中烯烴滿足本文描述的烯烴原料參數(shù)。Fischer-Tropsch蠟的一個來源是南非約翰 內(nèi)斯堡的Sasol。烯烴原料可以形成包括該烯烴原料的烯烴原料組合物的一部分。例如,烯烴原料 可以與溶劑或稀釋劑組合,形成烯烴原料組合物??梢岳眠@種組合改進異構(gòu)化過程中烯 烴原料的處理。在一個實施方式中,烯烴原料組合物可以包括烯烴原料和溶劑或稀釋劑。在 一些實施方式中,烯烴原料組合物可以基本由本文描述的任何烯烴原料組成;或可選地,基 本由本文描述的任何烯烴原料和本文描述的任何溶劑或稀釋劑組成。溶劑或稀釋劑是本文 描述的,其可以在包括烯烴原料的烯烴原料組合物中使用。在其它實施方式中,包括烯烴原 料的烯烴原料組合物可以基本沒有溶劑或稀釋劑。一般而言,分子篩催化劑可以是能夠產(chǎn)生具有期望特征(例如,非異構(gòu)化烯烴含 量、異構(gòu)化烯烴含量和骨架異構(gòu)化烯烴含量等等)的烯烴反應(yīng)器流出物的任何分子篩催化 劑。然而,根據(jù)異構(gòu)化反應(yīng)條件(例如,反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和反應(yīng)壓力等等),在特定情況 下特定種類(一種或多種)的分子篩可以是有利的。可以在本文描述的異構(gòu)化方法中使用的各種分子篩催化劑可以被描述為具有一 個或多個特定特征??梢詥为毜鼗蛘咭匀魏谓M合地被用于描述分子篩催化劑(一種或多 種)的一些特征包括分子篩的類型(沸石、非沸石和/或特定類型例如SAP0、SSZ、ZSM等 等)、孔徑大小、孔幾何形狀(例如長軸和短軸寬度)和/或特定金屬(一種或多種)(例 如VIII族金屬)的存在或不存在。分子篩催化劑的這些特征在本文被獨立地描述和可以 以任何組合使用,以描述用于生產(chǎn)本文描述的特定的異構(gòu)化烯烴的分子篩催化劑。一方面,分子篩催化劑可以包括具有2至10埃范圍的孔徑大小的孔隙。在其它實 施方式中,分子篩可以包括具有4至8埃范圍的孔徑大小的孔隙;可選地,5至7埃范圍;或 可選地,5. 3至6. 5埃的范圍。分子篩孔徑大小可以使用標(biāo)準(zhǔn)吸附技術(shù)和已知最小動力學(xué)直徑的含烴化合物測 量0 參見,Breck,Zeolite Molecular Sieves, 1974 (Chapter8) :Anderson J. Catalysis 58,114(1979);和美國專利4,440,871,它們的有關(guān)公開內(nèi)容通過引用并入本文。
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在進行測量孔徑大小的吸附測量中,使用標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。一般而言,考慮如果在小于 大約10分鐘內(nèi)、在分子篩上沒有達到其平衡吸附值的至少95%則被排除的特定分子是方 便的(p/po = 0.5 25 度)。一方面,分子篩催化劑的孔隙可以具有特定的幾何形狀。一般而言,分子篩催化劑 可以包括大體為橢圓形、具有短軸和長軸的一維孔隙。在一個實施方式中,分子篩催化劑包 括具有2至6埃范圍的短軸和3至9埃范圍的長軸的橢圓形一維孔隙;可選地,具有3至5 埃范圍的短軸和4至8埃范圍的長軸;或可選地,具有4至5埃范圍的短軸和5至7. 5埃范 圍的長軸;或可選地,4. 2至4. 8埃范圍的短軸和5. 4至7. 0埃范圍的長軸。在一個實施方式中,分子篩催化劑可以是SAPO分子篩、SSZ分子篩或ZSM分子 篩。在一些實施方式中,分子篩催化劑可以是SAPO分子篩;可選地,SZM分子篩;或可選 地,ZSM分子篩。在一個實施方式中,分子篩催化劑可以是SAP0-11、SAP0-31、SAP0-41、 SSZ-32、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、或它們的組合。在一些實施方式中,分子篩催化劑可以 是SAP0-11、SAP0-31、SAP0-41或它們的組合。在其它實施方式中,分子篩催化劑可以是 SAP0-11 ;可選地為SAP0-31 ;或可選地為SAP0-41。在一個實施方式中,分子篩催化劑可 以是SSZ-32。在一個實施方式中,分子篩催化劑可以是ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、或它們 的組合。在一些實施方式中,分子篩催化劑可以是ZSM-22 ;可選地為ZSM-23 ;或可選地為 ZSM-35。SAP0-11、SAP0-31、SAP0-41、SSZ-32、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35 分子篩在 Mi 11 er 的美 國專利5,246,566,Zones的美國專利5,252,527,Plank等的美國專利4,076,842,Lok等的 美國專利4,440,871、美國專利4,556,477、和美國專利4,016,245以及美國專利4,107,195 中公開。這些專利的所有公開內(nèi)容通過引用并入本文?!矫?,有用的分子篩通常知道為“非沸石分子篩”。非沸石分子篩是包含AlO2和 PO2氧化物單元的三維微孔性晶體結(jié)構(gòu)。非沸石分子篩可以進一步地包含硅和/或一種或 多種除鋁之外的金屬,它們與晶體骨架中的鋁和/或磷形成四面體配位氧化物連接。在一 些實施方式中,非沸石分子篩可以包括M02、AlO2和PO2四面體連接結(jié)構(gòu)的氧化物單元,其 中M代表至少一種元素,該元素與AlO2和PO2單元形成四面體配位的氧化物。在其它實施 方式中,非沸石分子篩包括M02、SiO2, AlO2和PO2氧化物單元,其中M代表與AlO2和PO2單 元形成四面體配位的氧化物的元素。在一個實施方式中,包括M02、A102和PO2或^)2工102、 AlO2和PO2四面體連接結(jié)構(gòu)氧化物單元的非沸石分子篩的金屬M可以是砷、鈹、硼、鉻、鈷、 鎵、鍺、鐵、鋰、鎂、錳、硅、鈦、釩和鋅。在一個實施方式中,非沸石分子篩可以是磷鋁酸鹽分子篩。在其它實施方式中,非 沸石分子篩可以是磷硅鋁酸鹽(silicoaluminophosphate)分子篩。非沸石分子篩在文獻中描述。磷鋁酸鹽非沸石分子篩在美國專利4,310,440中描 述。包括四面體配位的A102、PO2和SiO2結(jié)構(gòu)單元的磷硅鋁酸鹽非沸石分子篩在美國專利 4,440,871,4, 943,424和5,087,347中描述。美國專利4,567,029描述其中M是選自鎂、 錳、鋅和鈷的非沸石分子篩。美國專利4,913,799描述其中M選自砷、鈹、硼、鉻、鈷、鎵、鍺、 鐵、鋰、鎂、錳、硅、鈦、釩和鋅的非沸石分子篩。美國專利4,973,785描述包括包含M02、Si02、 AlO2和PO2氧化物單元的四面體連接結(jié)構(gòu)單元的非沸石分子篩,其中M代表與AlO2和PO2單 元形成四面體配位的氧化物的元素。這些引用專利中的每一個的公開內(nèi)容通過整體引用并 入本文。
除非特定說明,分子篩催化劑可以是沸石分子篩或非沸石分子篩。本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員知道分子篩是沸石的或非沸石的。在一個實施方式中,分子篩催化劑(一種或多種)(沸石或非沸石)可以包括過渡 金屬。在進一步的實施方式中,分子篩催化劑(一種或多種)可以包括VIII族金屬。在還 其它實施方式中,分子篩催化劑(一種或多種)可以包括鉬或鈀;可選地,鉬;或可選地鈀。在一個實施方式中,分子篩催化劑(一種或多種)可以是基本沒有鉬;可選地,基 本沒有鈀;或可選地基本沒有鉬和鈀。在一些實施方式中,分子篩催化劑(一種或多種)可 以為基本沒有VIII族金屬。在其它實施方式中,分子篩催化劑(一種或多種)可以為基本 沒有過渡金屬。一般而言,使用可以提供具有期望特征的烯烴產(chǎn)物的反應(yīng)條件可以進行產(chǎn)生異構(gòu) 化烯烴的方法(一種或多種)。可以被用于形成期望烯烴產(chǎn)品的異構(gòu)化反應(yīng)條件可以包括 反應(yīng)溫度、重時空速、反應(yīng)壓力、烯烴原料到異構(gòu)化烯烴的轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)器流出物中發(fā)現(xiàn)的 骨架異構(gòu)化烯烴的量和溶劑或稀釋劑的存在或不存在等等。異構(gòu)化反應(yīng)條件在本文被獨立 地描述,并且可以以產(chǎn)生具有期望特征的反應(yīng)器流出物所需要的組合(一種或多種)使用。 此外,反應(yīng)溫度、重時空速和反應(yīng)壓力也可以被分別稱為異構(gòu)化反應(yīng)溫度、異構(gòu)化重時空速 和異構(gòu)化反應(yīng)壓力。在一個實施方式中,異構(gòu)化反應(yīng)溫度可以是80至220°C的范圍。在一些實施方式 中,異構(gòu)化反應(yīng)溫度可以是100至200°C的范圍;可選地110至190°C的范圍;或可選地120 至180°C的范圍。在一個實施方式中,重時空速可以是0.01至1.0的范圍。在一些實施方式中,重 時空速可以是0. 02至0.7的范圍;可選地,0. 02至0.5 ;可選地,0. 03至0. 3的范圍;可選 地,0. 04至0.2的范圍;可選地,0. 04至0. 18的范圍;或可選地,0. 05至0. 15的范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道異構(gòu)化反應(yīng)溫度和重時空速之間有關(guān)系。一般而言,為 了獲得具有相同特征的異構(gòu)化產(chǎn)品,重時空速的增加將要求異構(gòu)化反應(yīng)溫度的增加。另外, 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道隨著時間分子篩老化,異構(gòu)化反應(yīng)溫度必須增加和/或重時空速 必須減小,以維持具有期望特征的烯烴反應(yīng)器流出物。一般而言,異構(gòu)化反應(yīng)在維持異構(gòu)化反應(yīng)溶液處于可操作狀態(tài)的溫度進行。取決 于烯烴原料和/或異構(gòu)化產(chǎn)品,烯烴異構(gòu)化條件可能不能夠維持異構(gòu)化反應(yīng)溶液處于可操 作狀態(tài)。在這些情況中,異構(gòu)化反應(yīng)溶液可以使用溶劑或稀釋劑,維持反應(yīng)溶液在可操作狀 態(tài)。合適的溶劑或稀釋劑被本文描述并可以形成異構(gòu)化反應(yīng)溶液的一部分。將意識到,即 使異構(gòu)化反應(yīng)條件可以單獨地維持異構(gòu)化反應(yīng)溶液在可操作狀態(tài),也可以使用溶劑或稀釋 劑。術(shù)語“可操作狀態(tài)”指可以被攪拌、被泵抽和/或足夠流動以流過柱的溶液。因此, 處于“可操作狀態(tài)”的異構(gòu)化反應(yīng)溶液不是必須指其中所有物質(zhì)是液體和/或氣體狀態(tài)的 異構(gòu)化反應(yīng)溶液。例如,可操作溶液可以包括不妨礙攪拌和/或泵抽異構(gòu)化反應(yīng)溶液的能 力或阻礙異構(gòu)化反應(yīng)溶液流過柱的固體(非液體或未溶解的)顆粒(例如蠟)。一般而言,烯烴異構(gòu)化方法的反應(yīng)壓力可以是與烯烴原料、方法(一種或多種)和 裝置相容的任何反應(yīng)器壓力。在一個實施方式中,反應(yīng)壓力可以被維持在大氣壓。在一些實 施方式中,反應(yīng)壓力可以被維持在大于大氣壓的壓力。在其它實施方式中,反應(yīng)壓力可以被維持在20psig的大氣壓之內(nèi)。在進一步的實施方式中,反應(yīng)壓力可以為大氣壓至IOOOpsig 的范圍;可選地,大氣壓至500psig ;或可選地,大氣壓至lOOpsig。在具體的實施方式中,反 應(yīng)壓力可以被維持在這樣的壓力其大于在所采用的反應(yīng)溫度下維持烯烴原料(或反應(yīng)溶 液)處于液體狀態(tài)的壓力。在一些其它實施方式中,異構(gòu)化過程的反應(yīng)壓力可以被維持在 以下壓力范圍從在所采用的反應(yīng)溫度下維持烯烴原料處于液體狀態(tài)的壓力至1000、500 或 IOOpsig0一般而言,異構(gòu)化反應(yīng)溶液包括在本文描述的任何反應(yīng)器中接觸的物質(zhì)。在一個 實施方式中,異構(gòu)化反應(yīng)溶液包括烯烴原料和分子篩催化劑。在一些實施方式中,反應(yīng)溶液 包括烯烴原料、分子篩催化劑和溶劑或稀釋劑。在其它實施方式中,異構(gòu)化反應(yīng)溶液基本由 烯烴原料和分子篩催化劑組成。在還其它實施方式中,異構(gòu)化反應(yīng)溶液基本由烯烴原料、分 子篩催化劑和溶劑或稀釋劑組成。在進一步的實施方式中,異構(gòu)化反應(yīng)溶液基本沒有溶劑 或稀釋劑。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到,溶劑(一種或多種)或稀釋劑(一種或多種) 和/或特定的溶劑(一種或多種)或稀釋劑(一種或多種)與具體分子篩催化劑類別或特 定的分子篩催化劑是相容的。一般而言,異構(gòu)化反應(yīng)可以在能夠使異構(gòu)化反應(yīng)進行的任何反應(yīng)器中發(fā)生。在一 個實施方式中,異構(gòu)化可以在固定床反應(yīng)器中進行;可選地,在連續(xù)的攪拌罐式反應(yīng)器中進 行。在一個實施方式中,異構(gòu)化可以以連續(xù)過程進行;或可選地,以間歇過程。在一個實施 方式中,異構(gòu)化可以以作為使用固定床反應(yīng)器的連續(xù)過程進行;或可選地,一個或多個連續(xù) 攪拌罐式反應(yīng)器。可以用于包括烯烴原料和/或反應(yīng)溶液的烯烴原料組合物的溶劑或稀釋劑可以 包括或基本由烴、鹵代烴或它們的組合組成。在一些實施方式中,溶劑或稀釋劑可以包括或 基本由以下組成烴;或可選地,鹵代烴。在一些實施方式中,烴溶劑或稀釋劑可以是飽和 烴;或可選地,芳香烴。在一個實施方式中,溶劑或稀釋劑可以包括或基本由以下組成C4至C2tl的飽和 烴;或可選地,(5至(1(|飽和烴。在一些實施方式中,溶劑或稀釋劑可以包括或基本由以下 組成c6至C2tl芳香烴;或可選地,C6至Cltl芳香烴。在一些實施方式中,溶劑或稀釋劑可以 包括或基本由以下組成=C1至C15鹵代烴;可選地,C1至Cltl鹵代烴;或可選地,C1至C5鹵代 烴。合適的飽和烴溶劑(一種或多種)或稀釋劑(一種或多種)可以包括丁烷、異 丁烷、戊烷、正己烷、己烷、環(huán)己烷、正庚烷、正辛烷、或它們的混合物;或可選地,正己烷、己 烷、環(huán)己烷、正庚烷、正辛烷、或它們的混合物。合適的芳香烴溶劑(一種或多種)或稀釋劑 (一種或多種)可以包括苯、甲苯、混合二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、乙苯、或它 們的混合物。合適的鹵代溶劑(一種或多種)或稀釋劑(一種或多種)可以包括四氯化 碳、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、氯苯、或二氯苯、或它們的混合物。一般而言,反應(yīng)器流出物包括異構(gòu)化產(chǎn)品。異構(gòu)化產(chǎn)品可以進一步地包括異構(gòu)化 烯烴和/或骨架異構(gòu)化烯烴。反應(yīng)器流出物可以進一步地包括被進料到異構(gòu)化反應(yīng)器的其 它要素(例如,分子篩催化劑、和溶劑或稀釋劑等等)。一般而言,烯烴反應(yīng)器流出物由流出 反應(yīng)器的所有烯烴組成。流出反應(yīng)器的烯烴可以包括非異構(gòu)化烯烴、異構(gòu)化烯烴和/或骨 架異構(gòu)化烯烴??梢栽谙N反應(yīng)器流出物中存在的非異構(gòu)化烯烴、異構(gòu)化烯烴和骨架異構(gòu)化烯烴在本文被獨立地描述。另外,可以在烯烴反應(yīng)器流出物中發(fā)現(xiàn)的非異構(gòu)化烯烴、異構(gòu) 化烯烴和骨架異構(gòu)化烯烴的量在本文被獨立地描述和以任何組合使用,以描述本文描述方 法的烯烴反應(yīng)器流出物。在一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物可以包括異構(gòu)化產(chǎn)品。在一些實施方式中, 烯烴反應(yīng)器流出物可以包括異構(gòu)化產(chǎn)品和非異構(gòu)化烯烴。一般而言,異構(gòu)化產(chǎn)品可以包括 或基本由異構(gòu)化烯烴和骨架異構(gòu)化烯烴組成??蛇x地,異構(gòu)化產(chǎn)品可以包括或基本由直鏈 和/或支鏈烯烴組成。在本公開的定義之中,應(yīng)該認識到,異構(gòu)化烯烴不是必須等同于直鏈烯烴和骨架 異構(gòu)化烯烴不是必須等同于支鏈烯烴。用于本文描述的異構(gòu)化方法的一些有用的烯烴原料 例如商業(yè)可獲得的正α烯烴可以包含支鏈烯烴,其中所述支鏈可以在烯烴雙鍵的碳原子 上存在(例如亞乙烯化合物)或支鏈在不是烯烴雙鍵一部分的碳原子上出現(xiàn)。在一些情況 中,本文描述的異構(gòu)化方法可以改變支鏈烯烴中烯烴鍵的位置以產(chǎn)生異構(gòu)化產(chǎn)物,該異構(gòu) 化產(chǎn)物在沒有碳原子重排情況下支化。例如,2-乙基-1-癸烯(一種亞乙烯化合物)的烯 烴雙鍵在沒有碳原子重排情況下可以異構(gòu)化成3-甲基-2-十三烯或3-甲基-3-十三烯。 在這種情況中,3-甲基-2-十三烯或3-甲基-3-十三烯代表支鏈異構(gòu)化烯烴,但是不代表 骨架異構(gòu)化烯烴,因為沒有發(fā)生碳原子的重排。一般而言,本文描述的異構(gòu)化方法的支鏈產(chǎn)品彼此之間不能區(qū)分。然而,當(dāng)測定骨 架異構(gòu)化烯烴的重量百分比時,只有具有支鏈的產(chǎn)品的重量百分比超過烯烴原料中具有支 鏈的烯烴的重量百分比被認為是骨架異構(gòu)化的。因此,當(dāng)異構(gòu)化過程的原料包含支鏈物質(zhì) 時,骨架異構(gòu)化產(chǎn)品的量是在烯烴反應(yīng)器流出物中支鏈產(chǎn)品的量和原料中支鏈產(chǎn)品的量之 間的差。例如,骨架異構(gòu)化烯烴的量是在烯烴反應(yīng)器流出物中支鏈烯烴的量和烯烴原料中 支鏈烯烴的量之間的差。使用各種方法可以測定烯烴原料和烯烴反應(yīng)器流出物中存在的支鏈烯烴的量。測 定烯烴原料和烯烴反應(yīng)器流出物中支鏈烯烴量的最容易的方法之一是氫化烯烴原料和烯 烴反應(yīng)器流出物成為飽和化合物,然后通過使用GC柱的氣相色譜法(在此后稱為GC)和能 夠分離具有相同碳數(shù)目的直鏈和支鏈飽和分子的方法,分析氫化產(chǎn)物??梢杂糜跉浠a(chǎn)物 的GC分析的GC柱包括HP Ultra-I系毛細管柱和ΗΡ-5系毛細管柱。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 知道能夠分離具有相同碳數(shù)目的直鏈和支鏈飽和產(chǎn)品的其它GC柱。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 也將知道如何針對烯烴原料或烯烴反應(yīng)器流出物中存在的具體碳數(shù)目調(diào)節(jié)GC分析條件。在一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物可以包括大于85%重量的異構(gòu)化產(chǎn)物。在 一些實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物可以包括大于90 %重量、92 %重量、94%重量、95 %重 量或96%重量的異構(gòu)化產(chǎn)品。在一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物包括小于10%重量的非異構(gòu)化烯烴??蛇x 地,烯烴反應(yīng)器流出物包括小于8%重量、6%重量、5%重量、4%重量的非異構(gòu)化烯烴。一般 而言,非異構(gòu)化烯烴可以是本文描述的烯烴原料的任何烯烴(例如,α烯烴、烴α烯烴、直 鏈α烯烴、正α烯烴等等)。在一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物的異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有小于10%重量、8% 重量、7%重量或6%重量的骨架異構(gòu)化烯烴。在一些實施方式中,烯烴烯烴反應(yīng)器流出物的 異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有小于5%重量的骨架異構(gòu)化烯烴。在另一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物的異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有小于4. 75%重量、4. 5%重量、4. 0%重量或3. 75%重量的骨架 異構(gòu)化烯烴。在一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物的異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有大于70%重量的直 鏈內(nèi)烯烴。在其它實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物的異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有大于75%重量、 80%重量、85%重量或90%重量的直鏈內(nèi)烯烴。在另一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物的 異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有75%重量至98%重量的直鏈內(nèi)烯烴。在進一步的實施方式中,烯烴反 應(yīng)器流出物的異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有80%重量至97%重量、85%重量至96%重量或90%重 量至96%重量的直鏈內(nèi)烯烴。在一個實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物的異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有小于30%重量的支 鏈烯烴。在一些實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物的異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有小于25%重量、20% 重量、15%重量或10%重量的支鏈烯烴。在其它實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物的異構(gòu)化產(chǎn) 品可以具有2%重量至25%重量的支鏈烯烴。在進一步的實施方式中,烯烴反應(yīng)器流出物 的異構(gòu)化產(chǎn)品可以具有3 %重量至20 %重量、4 %重量至15 %重量或4 %重量至10 %重量的 支鏈烯烴。一方面,本文描述的方法可以用于控制烯烴反應(yīng)器流出物的骨架異構(gòu)化烯烴含 量。一般而言,控制烯烴反應(yīng)器流出物的骨架異構(gòu)化烯烴含量的方法包括選擇異構(gòu)化反應(yīng) 條件(例如,溫度和重時空速)以獲得具有期望的骨架異構(gòu)化烯烴含量的烯烴反應(yīng)器流出 物。在一個實施方式中,異構(gòu)化烯烴的方法包括1)通過選擇包括以下的異構(gòu)化反應(yīng)參數(shù) 控制烯烴反應(yīng)器流出物的骨架異構(gòu)化烯烴含量a)分子篩催化劑,和b)異構(gòu)化反應(yīng)條件; 2)使烯烴原料和分子篩催化劑接觸;和3)在異構(gòu)化條件下在反應(yīng)器中異構(gòu)化烯烴原料,以 產(chǎn)生具有期望骨架異構(gòu)化烯烴含量的烯烴反應(yīng)器流出物。在另一個實施方式中,異構(gòu)化烯 烴的方法包括1)使烯烴原料和分子篩接觸,和2)在特定異構(gòu)化反應(yīng)條件下、在反應(yīng)器中 使烯烴原料反應(yīng),以產(chǎn)生具有期望骨架異構(gòu)化烯烴含量的烯烴反應(yīng)器流出物。在異構(gòu)化烯烴的方法中可以用于控制烯烴反應(yīng)器流出物的骨架異構(gòu)化烯烴含量 的分子篩催化劑在本文被獨立地描述,并可以以任何組合使用以描述控制烯烴反應(yīng)器流出 物的骨架異構(gòu)化烯烴含量的異構(gòu)化條件??梢杂糜谏a(chǎn)期望的烯烴反應(yīng)器流出物和/或骨 架異構(gòu)化烯烴含量的異構(gòu)化反應(yīng)條件在本文被獨立地描述,并可以以任何組合使用以描述 控制烯烴反應(yīng)器流出物的骨架異構(gòu)化烯烴含量的異構(gòu)化條件。描述烯烴反應(yīng)器流出物、非 異構(gòu)化烯烴、異構(gòu)化產(chǎn)品、異構(gòu)化烯烴和骨架異構(gòu)化烯烴的特征在本文被獨立地描述,并可 以以任何組合使用以描述控制烯烴反應(yīng)器流出物的骨架異構(gòu)化烯烴含量的方法(一種或 多種)的產(chǎn)物。一般而言,在異構(gòu)化烯烴的過程中控制烯烴反應(yīng)器流出物的骨架異構(gòu)化烯 烴含量的方法(一種或多種)中使用的烯烴原料可以是本文描述的任何烯烴原料。在一個實施方式中,具有小于10%重量的非異構(gòu)化烯烴和小于5%重量的骨架異 構(gòu)化烯烴的烯烴反應(yīng)器流出物可以通過烯烴原料與分子篩催化劑在100至200°C范圍的反 應(yīng)溫度和0. 2至0. 7范圍的重時空速下接觸而產(chǎn)生。在另一個實施方式中,具有小于10% 重量的非異構(gòu)化烯烴和小于10%重量的骨架異構(gòu)化烯烴的烯烴反應(yīng)器流出物可以通過烯 烴原料與分子篩催化劑在100至200°C范圍的反應(yīng)溫度和0. 04至0. 18范圍的重時空速下 接觸而產(chǎn)生。在一個實施方式中,用于控制烯烴異構(gòu)化過程的烯烴反應(yīng)器流出物中骨架異構(gòu)化
13烯烴的量的分子篩催化劑可以具有本文描述的任何孔隙大小和/或孔隙幾何形狀。在一些 實施方式中,用于控制烯烴異構(gòu)化過程的烯烴反應(yīng)器流出物中骨架異構(gòu)化烯烴的量的分子 篩催化劑可以是SAPO、SSZ或ZSM分子篩。其其它實施方式中,用于控制烯烴異構(gòu)化過程 的烯烴反應(yīng)器流出物中骨架異構(gòu)化烯烴的量的分子篩催化劑可以是SAPO分子篩;可選地, SSZ分子篩;或可選地,ZSM分子篩。雖然本發(fā)明的具體實施方式
已經(jīng)顯示和描述,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不偏離 本發(fā)明的精神和教導(dǎo)下可以做出其修改。本文描述的實施方式僅是示例性的,并不意欲是 限制性的。本文公開的本發(fā)明的多種變化和修改是可能的,并且在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。對 于任何要素使用術(shù)語“任選地”意欲指該要素是需要的,或可選地,是不需要的。兩種選擇 都意欲在范圍之內(nèi)。使用廣義術(shù)語例如“包括”、“包含”、“具有”和“含有”等應(yīng)該被理解對 狹義術(shù)語例如“基本由……組成”、“由……組成”、“基本由……構(gòu)成”等提供支持。保護范圍不意欲被提供的說明書限制,而是僅被所附的權(quán)利要求限制,該范圍包 括權(quán)利要求的主題的等同物。每一個和各個權(quán)利要求被并入說明書,作為本發(fā)明的實施方 式。因此,權(quán)利要求書是進一步的說明書并且是本發(fā)明的具體實施方式
的添加。該申請之 內(nèi)的參考文獻的討論不是其是本發(fā)明(一個或多個)現(xiàn)有技術(shù)的承認,特別是可能具有在 本申請的優(yōu)先權(quán)日之后的
公開日期的任何文獻。本文引用的所有專利、專利申請和出版物 的公開內(nèi)容通過引用并入本文,到它們對本文說明的那些提供示例性的、程序上的或其它 細節(jié)補充的程度。以下實施例被包括以說明本發(fā)明(一個或多個)的特定實施方式。本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員應(yīng)該意識到,實施例中公開的技術(shù)代表發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的實施中起到很好作用的技 術(shù)。然而,根據(jù)本公開內(nèi)容,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到在特定公開的實施方式中可以做 出而且仍獲得不偏離本發(fā)明的精神和范圍的類似結(jié)果的改變。實施例在實施例中,從Chevron Phillips Chemical Company,LP獲得的商業(yè)可獲得的正 α烯烴被使用分子篩催化劑進行異構(gòu)化以產(chǎn)生異構(gòu)化產(chǎn)品。異構(gòu)化反應(yīng)包含35%重量的1-十四碳烯、35%重量的1_十六碳烯和30%的1_十八碳烯的 混合物在150°C、0. 1的重時空速下經(jīng)過SAP0-11催化劑。通過FTIR測定,烯烴反應(yīng)器流出 物包含3. 86 α烯烴。正α烯烴原料的氫化和GC分析表明在正α烯烴原料中存在9. 7% 重量的支鏈烯烴。烯烴反應(yīng)器流出物的氫化和GC分析表明存在11. 03%重量的支鏈產(chǎn)物。 由于這些數(shù)字的差異,異構(gòu)化產(chǎn)物包含1. 33%重量的骨架異構(gòu)化烯烴。正α烯烴原料和烯烴反應(yīng)器流出物的氫化和分析在本文描述。正α烯烴原料和 烯烴反應(yīng)器流出物的氫化1-十四碳烯/1-十六碳烯/1-十八碳烯烯烴原料或異構(gòu)化反應(yīng)器流出物的樣品 (大約ImL)溶解在正十三烷(大約IOg)中。該混合物隨后加至10%重量鈀/碳的氫化催 化劑上(大約0. Ig),并與氫氣流在大氣壓和40°C接觸3小時。氫化烯烴原料或異構(gòu)化反 應(yīng)器流出物隨后通過過濾與氫化催化劑分離。濾出液的樣品隨后使用以下GC分析步驟分 析。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到,如果十三烷溶劑干擾其它烯烴原料和異構(gòu)化反應(yīng)器流 出物的氫化烯烴原料或異構(gòu)化反應(yīng)器流出物的GC分析,它可以用另一種合適的溶劑替代。
氫化的正α烯烴和烯烴反應(yīng)器流出物的GC分析正α烯烴原料和異構(gòu)化反應(yīng)器流出物的氫化濾出液使用氣相色譜(GC)分析。在 Hewlett Packard HP6890 系統(tǒng)上、使用 12mx0. 20mmx0. 33 μ m HP_5 柱進行 GC 分析。使用具 有l(wèi)Oml/min氦載氣流速的分流進樣(split injection)進行分析。注射口溫度是275°C。 分析的檢測器是在325°C工作的火焰離子檢測器,其具有40mL/min的H2流量、450mL/min的 空氣流量和45mL/min的氦氣補充流量。GC分析柱箱溫度是程序化的,100°C的起始溫度2 分鐘,8°C /min的第一溫度上升至185°C,緊接著是20°C的第二溫度上升速度至320°C,在 320°C保持6分鐘時間。注射到GC分析柱上的樣品體積是0.5微升。使用本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員已知的技術(shù),通過積分GC色譜圖中的直鏈和支鏈峰,測定氫化烯烴原料和異構(gòu)化反應(yīng) 器流出物中的直鏈和支鏈物質(zhì)的量。根據(jù)本公開,在沒有過多的試驗下,可以做出和執(zhí)行本文公開和要求保護的所有 組合物和方法。雖然根據(jù)具體的實施方式描述了該發(fā)明的組合物和方法,但是對于本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員將明顯的是,在不偏離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明概念、精神和范圍下,變化 可以應(yīng)用于本文描述的組合物和方法以及方法的步驟中或步驟的順序中。
權(quán)利要求
生產(chǎn)異構(gòu)化烯烴的方法,其包括a)使i)與ii)接觸i)包括具有至少8個碳原子的直鏈α烯烴的烯烴原料;和ii)基本沒有的鉑和鈀的分子篩催化劑;和b)在包括0.02至0.7范圍的重時空速的反應(yīng)條件下、在反應(yīng)器中異構(gòu)化所述直鏈α烯烴,以形成包括小于10%重量的直鏈α烯烴的烯烴反應(yīng)器流出物和具有小于5%重量的骨架異構(gòu)化烯烴的異構(gòu)化產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述烯烴反應(yīng)器流出物包括小于5%重量的直鏈 α烯烴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述烯烴反應(yīng)器流出物包括小于4%重量的直鏈 α烯烴和所述異構(gòu)化產(chǎn)物具有小于4. 5%重量的骨架異構(gòu)化烯烴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述分子篩催化劑包括具有4至8埃范圍孔隙大 小的孔隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述分子篩催化劑包括具有2至6埃范圍短軸和 3至9埃范圍長軸的橢圓形一維孔隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述分子篩催化劑選自SSZ-32、ZSM-23、ZSM-22、 ZSM-35、SAP0-11、SAP0-31、SAP0-41 或它們的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述反應(yīng)條件還包括100至200°C范圍的反應(yīng)溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述重時空速范圍為0.03至0. 3,并且所述反應(yīng) 條件還包括100至200°C范圍的反應(yīng)溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述直鏈α烯烴具有14至30個碳原子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述烯烴原料包括大于90%重量的單烯烴直鏈 α烯烴。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述烯烴原料基本由正α烯烴組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述烯烴原料包括大于90%摩爾的具有14至30 個碳原子的正α烯烴;所述分子篩催化劑選自SAP0-11、SAP0-31、SAP0-41和它們的組合; 所述分子篩催化劑基本沒有過渡金屬;所述重時空速范圍為0. 04至0. 2 ;所述反應(yīng)條件還 包括120至180°C范圍的反應(yīng)溫度;和所述烯烴反應(yīng)器流出物包括小于4%的正α烯烴和 所述異構(gòu)化產(chǎn)物具有小于4%重量的骨架異構(gòu)化烯烴。
13.生產(chǎn)異構(gòu)化烯烴的方法,其包括a)使i)與ii)接觸i)包括具有至少8個碳原子的直鏈α烯烴的烯烴原料;和ii)基本沒有鉬和鈀的分子篩催化劑;和b)在包括0.04至0. 18范圍的重時空速的反應(yīng)條件下、在反應(yīng)器中異構(gòu)化所述直鏈α 烯烴,以形成包括小于10%重量的直鏈α烯烴的烯烴反應(yīng)器流出物和具有小于10%重量 的骨架異構(gòu)化烯烴的異構(gòu)化產(chǎn)物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述烯烴反應(yīng)器流出物包括小于5%重量的直 鏈α烯烴。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述烯烴反應(yīng)器流出物包括小于4%重量的直 鏈α烯烴和所述異構(gòu)化產(chǎn)物具有小于7%重量的骨架異構(gòu)化烯烴。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述分子篩催化劑包括具有4至8埃范圍的孔 隙大小的孔隙。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述分子篩催化劑包括具有2至6埃范圍短軸 和3至9埃范圍長軸的橢圓形一維孔隙。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述分子篩催化劑選自SSZ-32、ZSM-23、 ZSM-22、ZSM-35、SAP0-11、SAP0-31、SAP0-41 或它們的組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述反應(yīng)條件還包括100至200°C范圍的反應(yīng) 溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述WHSV范圍為0.05至0.15和所述反應(yīng)條件 還包括100至200°C范圍的反應(yīng)溫度。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述直鏈α烯烴具有14至30個碳原子。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中所述烯烴原料包括大于90%重量的單烯烴直鏈 α烯烴。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述烯烴原料基本由正α烯烴組成。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述烯烴原料包括大于90%摩爾的具有14至 30個碳原子的正α烯烴;所述分子篩催化劑選自SAP0-11、SAP0-31、SAP0-41和它們的組 合;所述分子篩催化劑基本沒有過渡金屬;所述重時空速范圍為0. 05至0. 15和所述反應(yīng) 條件還包括120至180°C范圍的反應(yīng)溫度;和所述反應(yīng)器流出物包括小于5%的正α烯烴 和所述異構(gòu)化產(chǎn)物具有小于6%重量的骨架異構(gòu)化烯烴。
全文摘要
本公開描述產(chǎn)生具有低水平骨架異構(gòu)化的異構(gòu)化產(chǎn)物的烯烴異構(gòu)化方法。該方法使用分子篩催化劑和異構(gòu)化反應(yīng)溫度以及重時空速的組合,以實現(xiàn)低水平的骨架異構(gòu)化。
文檔編號C07C5/25GK101896445SQ200880120614
公開日2010年11月24日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者J·C·吉 申請人:切弗朗菲利浦化學(xué)公司