Способ получения линейных альфа-олефинов с удалением ароматических побочных продуктов и реакторная система для его осуществления - RU2427563C2
Код документа: RU2427563C2
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу получения линейных альфа-олефинов олигомеризацией этилена в присутствии органического растворителя и катализатора.
Уровень техники
Способы получения линейных альфа-олефинов олигомеризацией этилена широко известны в уровне технике. Обычно в этом процессе используют катализатор, содержащий циркониевый компонент и алюминийорганический компонент, который действует как активатор.
Например, в DE 4338414 C1 раскрывается способ получения линейных альфа-олефинов, в котором используется один реактор, в который вводят раствор катализатора и этилен. Этот процесс дает продукт, в котором имеет место распределение линейных альфа-олефинов, имеющих от 4 до 28 атомов углерода, где фракция С20+ обычно содержит воскообразные полимерные вещества.
Поток продукта, содержащий альфа-олефины с 4-28 атомами углерода, может быть разделен на фракции, например, перегонкой или экстракцией. Одной из получаемых главных фракций является фракция, содержащая С10+-альфа-олефины, предпочтительно C10-C18. Эта фракция часто может быть загрязненной ароматическими компонентами, преимущественно С9+-ароматическими компонентами, которые образуются во время олигомеризации. Естественно, эти побочные продукты нежелательны, поскольку образуется менее ценная фракция С10+. В существующем уровне технике ароматические компоненты до настоящего времени удаляют многократной экстракцией и/или перегонкой, например до настоящего времени для удаления ароматических компонентов из фракции С10+-олефинов используют пять перегонных колонн.
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание способа получения линейных альфа-олефинов, который бы позволил устранить недостатки существующего уровня техники. В частности, предлагается способ, в котором с целью улучшения качества С10+-альфа-олефиновой фракции ароматические побочные продукты, обычно содержащиеся в С10+-альфа-олефиновой фракции, могут быть легко удалены при малых затратах.
Раскрытие изобретения
Эта цель достигается тем, что фракцию С10+-альфа-олефинов продукта, загрязненную ароматическими С9+-соединениями, отделяют от главного потока продукта и переводят в конверсионный реактор, где С10+-альфа-олефины и ароматические C9+-компоненты реагируют в присутствии катализатора алкилирования Фриделя-Крафтса с образованием ароматических С19+-компонентов.
Катализатор алкилирования Фриделя-Крафтса выбирают преимущественно из любого материала с достаточной кислотностью для того, чтобы катализировать алкилирование.
Более предпочтителен выбор катализатора алкилирования Фриделя-Крафтса из глины, цеолитов, кислот Льюиса и протонных кислот.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления катализатор алкилирования Фриделя-Крафтса выбирают из глины, цеолита, H2SO4, P4O10, H3PO4, AlCl3, FeCl3, SbCl5, SnCl4, BF3, TiCl4 и ZnCl2.
Полученные ароматические С19+-соединения могут быть преимущественно отделены от непрореагировавших С10+-альфа-олефинов в конверсионном реакторе или после него, преимущественно с помощью перегонки.
Предпочтительно, кроме того, объединять отделенные C19+-соединения с С20+-остатком, полученным при олигомеризации.
Ароматические С19+-соединения могут быть переведены в дополнительное устройство с целью использования их тепла, преимущественно путем сжигания.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления конверсию в конверсионном реакторе проводят при комнатной температуре.
Предпочтительно также перед введением С10+-альфа-олефинов в конверсионный реактор добавлять к ним дополнительное количество растворителя.
Наиболее предпочтительно, чтобы С10+-альфа-олефиновой фракцией была С10-C18-фракция.
Изобретение предлагает, кроме того, реакторную систему для олигомеризации этилена с образованием линейных альфа-олефинов, преимущественно с использованием способа согласно изобретению, включающую реактор олигомеризации и конверсионный реактор, в которой катализатор алкилирования Фриделя-Крафтса находится в конверсионном реакторе.
Неожиданным образом было обнаружено, что содержащиеся во фракции линейных С10+-альфа-олефинов ароматические побочные продукты могут быть легко превращены (удалены) реакцией С10+-альфа-олефинов с ароматическими компонентами, полученными в процессе олигомеризации, в присутствии катализатора алкилирования Фриделя-Крафтса в отдельном конверсионном реакторе, в результате чего образуются ароматические компоненты, имеющие, по меньшей мере, C19+. Эти C19+-ароматические компоненты могут быть легко отделены от С10+-альфа-олефиновой фракции и могут дополнительно перерабатываться, например сжигаться. Таким образом, отделение ароматических побочных продуктов достигается очень простым путем и устраняет необходимость в пяти перегонных колоннах, которые до сих пор используют для отделения ароматических побочных продуктов от фракции альфа-олефинов. В результате этого снижаются капитальные и эксплуатационные расходы и получают дополнительный ценный продукт (фракцию альфа-олефинов без побочных продуктов).
Как очевидно для специалистов, концепция настоящего изобретения может быть также видоизменена для любых углеводородных потоков, содержащих ароматические примеси или побочные продукты. Например, в случае парафиновых потоков для обеспечения конверсии в тяжелые ароматические соединения, которые могут быть легко отделены, к парафиновому потоку следует добавлять олефины.
В общем случае превращение линейных альфа-олефинов (С10+) вместе с ароматическими компонентами (С9+) осуществляется согласно следующей схеме:
где R' обозначает любую алкильную группу, имеющую два или более атомов углерода, и R обозначает любую алкильную группу, имеющую, по меньшей мере, восемь атомов углерода, предпочтительно от восьми до шестнадцати атомов углерода.
Другие преимущества и признаки способа изобретения и реакторной системы дополнительно иллюстрируются со ссылкой на приложенный чертеж, на котором приведена принципиальная схема реакторной системы для осуществления способа согласно настоящему изобретению.
На чертеже показан реактор 1 для олигомеризации этилена с целью получения линейных альфа-олефинов. В реакторе 1 этилен олигомеризуют в присутствии растворителя, преимущественно толуола, и подходящего катализатора преимущественно при температуре приблизительно 60-100°С. После олигомеризации (реактор преимущественно работает в непрерывном режиме) поток продукта удаляется из реактора по отводящей линии 2. Поток продукта содержит растворитель, катализатор, жидкие линейные альфа-олефины и высокомолекулярные олигомеры, а также непрореагировавший растворенный этилен. Составляющие потока продукта могут быть разделены, например, на разделительной установке 3. Например, жидкие линейные альфа-олефины могут быть разделены на несколько фракций перегонкой, в результате чего получают фракции C4-C8, C10-C18 и C20+. Обычно фракция С10-C18 (С10+) включает ароматические побочные продукты. Эта фракция может быть переведена из разделительной установки 3 по линии 4 в конверсионный реактор 5, куда может быть введен дополнительный растворитель и где фракция С10+и ароматические углеводороды реагируют в присутствии катализатора алкилирования Фриделя-Крафтса. Выходящий из конверсионного реактора 5 поток может быть затем дополнительно переработан, например ароматические побочные продукты (в данном случае уже C19+) могут быть отделены от альфа-олефинов перегонкой и направлены в дополнительное устройство, например для сжигания. Очищенная С10+-фракция может использоваться для любой желаемой цели и представляет собой дополнительную ценность.
Признаки, раскрытые в приведенном выше описании, на чертеже и в формуле изобретения, могут быть либо по отдельности, либо в любом их сочетании материалом для осуществления изобретения в его разнообразных формах.
Реферат
Изобретение относится к способу получения линейных альфа-олефинов олигомеризацией этилена в присутствии органического растворителя и катализатора олигомеризации, характеризующемуся тем, что фракцию С10+-альфа-олефинов, загрязненную ароматическими С9+-соединениями, выделяют из главного потока продукта и переводят в конверсионный реактор, где С10+-альфа-олефины и ароматические С9+-компоненты реагируют в присутствии катализатора алкилирования Фриделя-Крафтса с образованием ароматических С19+-соединений, и полученные ароматические С19+-соединения отделяют от непрореагировавших С10+-альфа-олефинов в конверсионном реакторе или после него. Использование настоящего способа позволяет легко удалять побочные продукты, обычно содержащиеся в С10+-альфа-олефиновой фракции. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.
