[发明专利]生产2,2,3-三甲基丁烷的方法

说明书

本发明涉及2，2，3-三甲基丁烷的生产，更具体的，涉及由包含一种或多种含氧的碳化合物的供料来生产2，2，3-三甲基丁烷。

在汽油配方中，支化的烃通常优于线性烃，这是因为它们产生了具有更高的丁烷值的燃料。

在汽油配方中令人期望的支链烃的一个例子是令人期望的2，2，3-三甲基丁烷，这归因于它的高丁烷值，其能够用于无铅航空汽油和无铅发动机汽油中，如WO 98/22556和WO 99/49003中所述。

支化链烃可以通过众多的路线来合成。具体的，支化链烃的混合物可以通过在卤化锌催化剂的存在下，通过甲醇和/或二甲基醚的同系化来形成，如GB 1547955，US 2492984，US 3969427，US 4059646，US 4059647，US 4249031和WO 02/70440中所述。

例如，US 4249031描述了一种通过将一种或多种含氧的有机化合物例如甲醇与一种或多种卤化锌类相接触来制备烃混合物的方法，而US 4059647描述了一种生产三甲基丁烷(2，2，3-三甲基丁烷)的方法，包括将甲醇，二甲基醚或者其混合物与卤化锌相接触。

烯烃也可以与醇类，特别是甲醇反应来产生烃。例如US 4151214描述了在甲醇或者二甲基醚与烯烃的转化中使用溴化锌或者碘化锌催化剂。

但是，与使用含卤化物的催化剂有关的一个共同的问题是卤化物会导致工厂装备中的腐蚀问题。此外，来自催化剂的卤化物会污染2，2，3-三甲基丁烷产物，并因此在它能够用作燃料之前需要除去。

已经报道了在由甲醇来生产汽油成分中可以使用沸石，如US 3894102和US 3894107所述。但是，该产物主要是芳香族性质的，并且没有公开或者教导是否产生了2，2，3-三甲基丁烷。

这里需要一种用于生产2，2，3-三甲基丁烷的可选择的方法。

根据本发明的第一方面，这里提供一种由甲醇和/或其一种或多种衍生物和任选的一种或多种另外的醇和/或其衍生物来生产2，2，3-三甲基丁烷和/或2，3，3-三甲基丁-1-烯的方法，该方法包含在150-400℃的温度范围内，将反应组合物与具有布朗斯泰德酸度的沸石催化剂接触来以大于0.05％的合并产率来生产2，2，3-三甲基丁烷和/或2，3，3-三甲基丁-1-烯，所述的反应组合物包含甲醇和/或其一种或多种衍生物，和任选的一种或多种另外的醇和/或其衍生物，其中在该2，2，3-三甲基丁烷和/或2，3，3-三甲基丁-1-烯中全部的碳原子源自于甲醇和/或其一种或多种衍生物和任选的一种或多种另外的醇和/或其衍生物，特征在于所述催化剂选自下面的一种或多种：

i.具有包含硅和铝原子的骨架的沸石，Si∶Al摩尔比大于2，该沸石还具有通道结构，该通道结构在2或者3个维度上包含12个或者更多个非氧原子的环尺寸；和

ii.具有包含硅和铝原子的骨架的沸石，并且该沸石具有骨架环，该环包含12个或者更多个在沸石外表面上可及的非氧原子，以及具有孔结构，在其中全部通道的环尺寸小于12个非氧原子。

根据本发明的第二方面，该沸石催化剂是沸石X，该反应组合物另外包含C₃醇和/或其一种或多种衍生物，其中并且存在于该反应组合物中或者源自于存在于该反应组合物中的其一种或多种衍生物的C₃醇∶甲醇的摩尔比大于0.23∶10，和该方法的温度范围是大于200℃-400℃。

本发明人已经发现某些结晶铝硅酸盐沸石能够充当催化剂，用于由包含甲醇和/或其一种或多种衍生物的反应组合物来生产2，2，3-三甲基丁烷(2，2，3-三甲基丁烷)和/或三甲基丁烯(2，3，3-三甲基丁-1-烯)中，在这里统称为三蝶烯基化合物。该三蝶烯基化合物中全部的碳原子来源于甲醇和/或其衍生物，并且另外的醇和/或其衍生物也可以存在于该反应组合物中。本发明的沸石全部包含骨架硅和铝原子，具有至少一些布朗斯泰德酸特性，以及还包含在2或者3个维度上具有12个或者更多个非氧原子的孔尺寸的孔结构，或者可选择的，具有这样的骨架特征，其包含在沸石结构表面上的12个或者更多个非氧原子的环，该孔结构在全部维度上具有小于12个非氧原子的孔尺寸。因为本发明的结晶铝硅酸盐催化剂不包含卤化物离子，因此能够避免与卤化物有关的产物流污染和卤化物引起的加工装置腐蚀的问题。