[发明专利]一种制备烷基化油的方法

说明书

本发明公开了一种制备烷基化油的方法，该方法包括：将异丁烷和C₄烯烃在水和离子液体催化剂存在下进行烷基化反应，得到含有烷基化油的反应产物；其中，所述离子液体催化剂包括阳离子和阴离子，所述阳离子为选自异喹啉类阳离子、喹啉类阳离子和苯并咪唑类阳离子中的至少一种，所述阴离子为选自硫酸氢根、三氟甲磺酸根、磷酸二氢根、对甲苯磺酸根、三氟乙酸根、四氟硼酸根和六氟硼酸根中的至少一种。本发明方法采用阳离子为异喹啉类阳离子、喹啉类阳离子或苯并咪唑类阳离子的离子液体作为催化剂制备烷基化油，反应条件温和，反应转化率高，选择性好。

技术领域

本发明涉及一种制备烷基化油的方法，具体地，是一种以离子液体为催化剂制备烷基化油的方法。

背景技术

随着汽车工业的快速发展以及人们对于环境保护意识的增强，世界各国对无铅高辛烷值汽油的需求也在不断增加。在国内，因为环境污染的增加以及雾霾的影响，国家汽油标准也在不断提高。在最新的京六标准中，汽油中的芳烃和烯烃含量受到了严格的限制，芳烃含量不大于35％，烯烃含量不大于15％。在这种情况下，在汽油中调入烷基化油是维持汽油高辛烷值和低蒸气压的一种有效方法。

众所周知，目前工业上烷烃和烯烃烷基化所采用的催化剂主要是浓硫酸和氢氟酸等无机液体超强酸。尽管这两种工艺技术都已经十分成熟，但是这些强酸存在消耗量大、再生困难、腐蚀性强以及严重的环境污染等问题。因此，研究开发下一代高效的新型烷基化催化剂迫在眉睫。相对于无机超强酸，固体酸催化剂在一定程度上克服了浓硫酸和氢氟酸具有的腐蚀性、毒性等缺点。但是，固体酸作为催化剂都不同程度的存在难以经济有效的解决碳沉积造成的活性不高、容易失活以及选择性差等问题。这些问题导致固体酸催化剂在烷基化工业中未能大量应用。

离子液体作为酸催化剂在一定程度上克服了常规溶剂的不足之处，具有一定的应用前景。

中国专利CN101177371A公开了一种由离子液体催化异构烷烃与烯烃烷基化反应的方法。该方法使用异丁烷和C4烯烃作为反应物，采用咪唑或吡啶阳离子的离子液体作为酸性液体催化剂。在70℃和1.6MPa下反应0.5h，1-丁烯的转化率100％，烷基化油收率202.4％，烷基化油组成中C₈合计74.3％，TMP：DMH＝4.0，取得了良好的反应效果。

中国专利CN105505450A公开了一种基于离子液体催化剂的烷基化汽油制备方法。该方法以异丁烷和丁烯为反应物，采用四氮杂金刚烷和季磷类离子液体复合溶剂为酸性催化剂。在10℃和0.2MPa的条件下反应20min。丁烯的转化率为99％，C₈烃中三甲基戊烷的含量在80.2％。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备烷基化油的方法，本发明方法采用阳离子为异喹啉类阳离子、喹啉类阳离子或苯并咪唑类阳离子的离子液体作为催化剂制备烷基化油，反应条件温和，反应转化率高，选择性好。

为了实现上述目的，本发明提供一种制备烷基化油的方法，该方法包括：将异丁烷和C₄烯烃在水和离子液体催化剂存在下进行烷基化反应，得到含有烷基化油的反应产物；

其中，所述离子液体催化剂包括阳离子和阴离子，所述阳离子为选自异喹啉类阳离子、喹啉类阳离子和苯并咪唑类阳离子中的至少一种，所述阴离子为选自硫酸氢根、三氟甲磺酸根、磷酸二氢根、对甲苯磺酸根、三氟乙酸根、四氟硼酸根和六氟硼酸根中的至少一种，

所述异喹啉类阳离子如式(1)所示，

所述喹啉类阳离子如式(2)所示，

所述苯并咪唑类阳离子如式(3)所示，