[发明专利]在异链烷烃的存在下通过烯烃的离子液体低聚生成优质润滑剂或燃料调和油料的方法

说明书

发明背景

烯烃低聚物和相对长链的烯烃可用于生产燃料和润滑剂组分或调 和油料。在上述任一种用途中，使用烯烃所存在的一个问题是烯属双键 是不想要的。烯属双键在燃料和润滑剂中都会产生问题。烯烃会低聚生 成“胶质”沉积在燃料中。燃料中的烯烃还与空气结合带来品质问题。 烯烃也可被氧化，这是润滑剂中的特殊问题。使这些问题最小化的一个 方法是对一些或全部双键进行加氢以生成饱和烃。做到这一点的方法在 美国公开的申请US2001/0001804中有述，通过参考将其全文引入本文。 加氢可以是使润滑剂或燃料中的烯烃浓度最小化的有效方法，然而，加 氢需要氢气和加氢反应催化剂的存在，这二者都是很贵的。且过度加氢 会导致加氢裂化。随着人们试图将烯烃加氢至日益降低的浓度，加氢裂 化会增加。加氢裂化一般是不希望的，因为它产生较低分子量物质，而 低聚的目标是生产更高分子量的物质。从大方向来看，通常优选增加 而不是降低物质的平均分子量。因此，采用加氢方法时，希望尽可能深 度地对烯烃加氢，同时使任何加氢裂化或加氢脱烷基化最小化。这注定 是困难的，往往需要折衷。

轻微支化的烃物质的加氢裂化也会导致较少地支化。裂化往往偏好 在叔位和仲位上发生。例如，支化的烃可在仲位上裂化，生成两个以上 线性分子，从大方向来讲这也是不想要的。

潜在地，离子液体催化剂体系可用于烯烃(例如正构α-烯烃)的 低聚以制备烯烃低聚物。美国专利6395948描述了离子液体催化剂用来 制备聚α-烯烃的用途，通过参考将其全文引入本文。公开的申请 EP791643公开了α-烯烃在离子液体中的低聚方法。

离子液体催化剂体系也用于异链烷烃-烯烃烷基化反应。美国专利 5750455和6028024公开了由烯烃对异链烷烃进行烷基化的方法。

希望有这样的方法，该方法用来制备低不饱和度(低双键浓度)的 润滑剂或蒸馏物燃料起始物质并从而降低对深度加氢的需要，同时优 选维持或更优选增加所述物质的平均分子量和支化程度。本发明提供 了刚好具有这些合意特征的新方法。

发明概述

本发明提供了燃料或润滑剂组分的制备方法，所述方法通过烯烃 的低聚以制备具有合意链长范围的烯烃低聚物，然后用异链烷烃对所 述烯烃低聚物进行烷基化来“封端”所述烯烃低聚物的剩余双键的至 少一部分。

本发明的具体实施方案提供了蒸馏物燃料组分或润滑剂组分的制 备方法，包括：在布朗斯台德酸的存在下，使包含一种或多种烯烃的 物流和包含一种或多种异链烷烃的物流与包含酸性氯铝酸盐离子液体 的催化剂接触以生成溴值小于4的烷基化的低聚产物。

在本发明的另一个实施方案中，公开了燃料或润滑剂的制备方法， 包括：在低聚/烷基化条件下，将包含烯烃和异链烷烃的混合物送至包 含酸性氯铝酸盐离子液体的低聚/烷基化区以生成烷基化的低聚产物， 所述烷基化的低聚产物的TBP50由模拟蒸馏(SIMDIST)所测至少为 1000且溴值小于4。

两个或多个烯烃分子的低聚生成烯烃低聚物，所述烯烃低聚物通 常包含具有一个剩余双键的长的支链分子。本发明提供了降低双键浓 度并且同时提高所希望的燃料或润滑剂品质的新方法。本发明也降低 了为获得具有低烯烃浓度的合意产物而需要的加氢精制的量。所述烯 烃浓度可以通过溴指数或溴值来确定。溴值可以通过ASTM D 1159测 试来测定。溴指数可以通过ASTM D 2710来测定。在此引用ASTM D 1159 和ASTM D 2710测试方法的全部内容作为参考。溴指数是在测试条件 下与100g样品有效地反应的溴(Br₂)的毫克数。溴值是在测试条件 下与100g样品有效地反应的溴的克数。

在本申请中，蒸馏数据是通过模拟蒸馏(SIMDIST)对数个所述产 物产生的。模拟蒸馏(SIMDIST)包括适当地使用ASTM D 6352或ASTM D 2887。在此引用ASTM D 6352和ASTM D 2887的全部内容作为参考。 也可以使用ASTM D 86来产生蒸馏曲线，在此引用ASTM D 86的全部 内容作为参考。

在本发明的优选实施方案中，将HCl或提供质子的组分加入到所 述反应混合物中。尽管不希望受到理论限制，据信布朗斯台德酸(例 如HC1)的存在大大增强了所述离子液体催化剂体系的活性和酸性。