Способ получения линейных альфа-олефинов - RU2469014C2

Неожиданно было обнаружено, что посредством применения предлагаемого способа, то есть добавлением органического амина в реактор олигомеризации и/или в систему отводных труб реактора, оказалось возможным избежать недостатков существующего уровня техники.

Более конкретно, в ходе стадии деактивации и удаления катализатора не наблюдалось никакого образования HCl. Помимо этого, благодаря отсутствию HCl были получены продукты LAO с улучшенной степенью чистоты. Кроме того, вследствие действия аминов в качестве замедлителей реакции была обеспечена более высокая устойчивость реакции, то есть меньшая подверженность реакции выходу из-под контроля. В связи с тем, что на участке извлечения подавляется протекание побочных катализируемых кислотой реакций (не присутствует никаких кислотных центров), такие продукты LAO обладают дополнительно увеличенной термической стабильностью.

Также было обнаружено, что дозированное добавление подходящих количеств амина в реакторную выходную линию полностью предупреждает засорение и закупорку системы отводных труб реактора. Еще более неожиданным было то, что посредством введения амина с подходящей интенсивностью дозировки могут прочищаться частично загрязненные или закупоренные выходные линии. Помимо этого, смешивание амина с компонентами катализатора до введения этих компонентов катализатора в реактор олигомеризации привело к увеличению чистоты получаемого продукта и уменьшению засорения/закупорок внутри реактора олигомеризации.

Кроме того, было найдено, что подавляется протекание побочных реакций в реакторе олигомеризации и системе отводных труб реактора.

Наконец, возрастает эффективность смешивания в смеси из LAO и щелочи на этапе деактивации и удаления катализатора, по-видимому, вследствие поверхностно-активного действия аминов.

В наиболее предпочтительном способе органический амин извлекают из потока продукта перегонкой, экстракцией или адсорбцией, и извлеченный органический амин затем повторно возвращается в реактор и/или систему отводных труб реактора. Предпочтительно амин возвращают вместе с растворителем, но более предпочтительно возвращать его с фракцией продуктов LAO, наиболее предпочтительно - с фракцией С10-С12. Извлечение и рециклирование добавленного амина приводит к значительному повышению экономичности способа, так как существенно снижаются затраты на амин. В этом случае какие-либо расходы на внесение свежего амина не требуется, а необходимы затраты лишь на небольшую подпитку потока, покрывающую возможные потери в установке.

Предпочтительно используют органические амины, обладающие хорошей растворимостью в органической фазе, содержащей линейные альфа-олефины, но нерастворимые или только слаборастворимые в воде или в смеси воды и щелочи. Например, не подходящими являются амины, которые включают кислотные группы, например, аминокислоты, моноэтиламин (МЕА), диэтиламин (DEA) и т.п.

Дальнейшие признаки и преимущества способа данного изобретения будут ясны из подробного описания одного из его предпочтительных воплощений.

Этилен подвергают олигомеризации в подходящем реакторе, например, в полом трубчатом реакторе, описанном в DE 4338414 С1, с применением катализатора, содержащего циркониевый компонент и алюминиевый компонент. Подходящим циркониевым компонентом является тетраизобутират циркония, а подходящим алюминиевым компонентом является этилалюминий сесквихлорид.

Олигомеризацию осуществляют при известных в данной области условиях (температура, давление и т.д.). Вводят этилен, растворитель и катализатор. Из реактора в систему отводных труб реактора выгружают поток жидкого органического продукта, содержащий растворитель, например, толуол, катализатор, растворенный в растворителе этилен и линейные альфа-олефины. Этот поток жидкого органического. продукта направляют в зону деактивации и удаления катализатора. Катализатор деактивируют щелочью и удаляют из потока продукта. Щелочная фаза может содержать гидроксид щелочного металла, предпочтительно NaOH и/или KOH. Реактор содержит линию подачи для введения органического амина в реактор олигомеризации и/или линию подачи для введения органического амина в систему отводных труб реактора. Добавляемый амин может быть смешан, например, с компонентами катализатора вне реактора олигомеризации, а затем может быть введен совместно с ними. Дополнительно или в качестве альтернативы добавляемый в систему отводных труб реактора амин может быть смешан с потоком продукта с помощью смесителя, например статического смесителя, динамического смесителя, ультразвукового смесителя или смесительного устройства, основанного на трубках Вентури.

Амины можно направлять через узел разделения установки LAO, предназначенный для разделения линейных альфа-олефинов на отдельные фракции, с одним или несколькими продуктами, и извлекать из продуктов, например, перегонкой, экстракцией или адсорбцией.

В другом воплощении амин можно извлекать из потока продукта до разделения потока продукта на отдельные фракции, также перегонкой, экстракцией или адсорбцией.

Амин может также применяться при одностадийном режиме работы.

Предпочтительно амины выделяют любым образом (например, перегонкой или экстракцией) и их можно повторно возвращать в реактор олигомеризации или систему отводных труб реактора.

В более подробном примере смесь 3-этилгептиламина и LAO, возвращаемую в процесс из участка разделения установки LAO, вводят в выходную линию реактора LAO. Добавляемое количество регулируют таким образом, чтобы достигнуть концентрации амина 1000 мас. ч./млн.

Амин, который имеет точку кипения между LAO-продуктами С10 и С12, направляют к участку разделения установки LAO вместе с общей фракцией LAO.

На участке разделения амин извлекают из LAO-продуктов обычной перегонкой. Остающиеся следовые количества амина в С10 и С12 продуктах удаляют в подходящих адсорберах, в зависимости от требований, предъявляемых к продукту. Получение чистой фракции амина не требуется, так как амин вновь возвращается в реактор LAO, то есть повторно направляемый в процесс поток является смесью 3-этилгептиламина и LAO C10 и С12.

Для компенсации каких-либо потерь амина в систему подачи амина из емкости для хранения амина направляют небольшой подпитывающий поток амина. Таким образом, участок разделения функционирует для удаления амина из продуктов LAO и, возможно, также для разделения продукта LAO на отдельные фракции для дальнейшей переработки. Предпочтительно участок разделения располагают после стадии деактивации и удаления катализатора.

Добавление органического амина в способе получения линейных альфа-олефинов олигомеризацией этилена приводит к уже отмеченным выше преимуществам.

Раскрываемые в вышеприведенном описании и в формуле изобретения признаки, как по отдельности, так и в любой их комбинации, являются необходимыми для осуществления изобретения в его разнообразных формах.