Комплекс ионная жидкость-растворитель, его приготовление и применения

Настоящее изобретение относится к комплексу ионная жидкость - растворитель, содержащему катионы и анионы и приготовленному в присутствии растворителя, к способу получения комплекса ионная жидкость - растворитель, а также к способу получения линейного алкилбензола, с использованием комплекса ионная жидкость - растворитель. Комплекс ионная жидкость - растворитель, для катализирования реакций, представлен формулой I, [UMiXj]S, в которой [UMiXj] представляет собой ионную жидкость, а S представляет собой органический растворитель; в которой U представляет собой катион, выбранный из группы, содержащей амид, фосфин и окись фосфина; [MiXj] представляет собой анион; в котором M представляет собой металл, выбранный из группы, содержащей Al, Fe, Zn, Mn, Mg, Ge, Cu и Ni; X представляет собой галоген, выбранный из группы, содержащей F, Cl, Br и I; а i и j представляют собой величины от 1 до 6. Способ получения комплекса ионная жидкость - растворитель содержит действия: a) добавление органического растворителя в колбу, загруженную катионом под атмосферой азота, и взбалтывание реакционной смеси в течение периода времени в диапазоне примерно 10-50 минут; b) погружение колбы в водяную баню, выдерживаемую при температуре примерно 10-40°C, и добавление аниона при медленном взбалтывании реакционной смеси в течение периода времени в диапазоне примерно 10-50 минут; и c) взбалтывание реакционной смеси в течение примерно 2-6 часов, для получения комплекса ионная жидкость - растворитель. Полученный комплекс имеет высокую продолжительность хранения и обеспечивает минимальный расход используемого катализатора для реакций. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 2ил., 9 пр.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[1] Настоящее раскрытие относится к области органической химии. В частности, настоящее раскрытие относится к комплексу ионная жидкость - растворитель.

[2] Настоящее раскрытие также относится к приготовлению комплекса ионная жидкость - растворитель и к его применению, без ограничения его применения в химических и биологических реакциях, электрической батарее или элементах, к обработке загрязненной воды, очистке газов и в качестве катализатора, растворителя, и т.д. Также, настоящее раскрытие относится к производству линейных алкилбензолов (Linear alkyl benzenes, LAB), с использованием комплекса ионная жидкость - растворитель.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[3] Соли представляют собой ионные соединения, которые возникают из реакции нейтрализации кислоты и основания. Они образованы из соответствующих количеств катионов (положительно заряженных ионов) и анионов (отрицательно заряженных ионов), вследствие чего продукт является электрически нейтральным (без полного заряда). Эти ионы компонента могут быть неорганическими или органическими, и соли как целое могут быть моноатомными или полиатомными. Соли могут присутствовать в твердой форме или в жидкой форме, и соли в жидком состоянии известны как ионные жидкости.

[4] Ионные жидкости представляют собой жидкости, которые полностью образованы из ионов или сочетания катионов и анионов. Так называемые «низкотемпературные» ионные жидкости, как правило, представляют собой органические соли с температурами плавления менее 100 градусов Цельсия, и часто даже ниже комнатной температуры. Ионные жидкости пригодны, например, в качестве катализаторов и растворителей в реакциях алкилирования и полимеризации, а также в реакциях димеризации, олигомеризации, ацетилирования, реакциях обмена и сополимеризации.

[5] Обычно такие реакции осуществляют с использованием различных катализаторов, доступных в соответствии с уровнем техники. Например: алкилбензолы, которые являются очень важным сырьем для изготовления моющих средств, изготавливают путем алкилирования бензолов с помощью процесса, в котором бензол реагирует с олефином, с образованием алкилбензола. Условия алкилирования включают в себя присутствие гомогенного или гетерогенного катализатора алкилирования, такого как хлорид алюминия, трифторид бора, серная кислота, фтороводородная кислота, фосфорная кислота и цеолитовые катализаторы, а также повышенную температуру.

[6] В большинстве промышленных установок для таких реакций алкилирования используется фтороводород (HF) в качестве кислотного катализатора. Однако способ на основе HF обеспечивает рабочие задачи с точки зрения безопасности, токсичности, летучести, коррозионной активности, удаления отходов и трудоемкости восстановления кислоты и ее очистки. В недавнее время, для замены HF были разработаны твердые кислотные катализаторы, такие как UOP Detal, но эту технологию твердых кислотных катализаторов невозможно модифицировать на производственных установках, с использованием технологии на основе HF. Альтернативой фтороводороду для получения линейных алкилбензолов, рассматриваемой в работах согласно уровню техники, являются ионные жидкости.

[7] С точки зрения состава, одним классом ионных жидкостей, о котором сообщалось, являются составы солевых расплавов, которые плавятся при низкой температуре, и которые применимы в качестве катализаторов, растворителей и электролитов. Такие составы представляют собой смеси компонентов, которые представляют собой жидкости при температурах ниже отдельных точек плавления компонентов.

[8] Ионные жидкости могут быть заданы как жидкости, состав которых полностью образован из ионов, представляющих собой сочетание катионов и анионов. Большинство обычных ионных жидкостей представляют собой жидкости, приготовленные из катионов на основе органических соединений и анионов на основе неорганических или органических соединений. Самыми распространенными органическими катионами являются катионы аммония, но также часто используются катионы фосфония и сульфония. В ионных жидкостях пиридиния и имидазола, возможно, как правило, используются катионы. Анионы включают в себя, но не ограничены BF4-, PF6-, галоалюминаты, такие как Al2Cl7- и Al2Br7-, [(CF3SO2)2N)]-, алкилсульфаты (RSO3-), карбоксилаты (RCO2-) и многие другие. Наиболее интересными с точки зрения катализа ионные жидкости являются те из них, которые выведены из галогенидов аммония и кислот Льюиса (таких как AlCl3, TiCl4, SnCl4, FeCl3, и т.п.). Возможно, наиболее вероятными системы катализаторов на основе ионных жидкостей являются хлоралюминатные ионные жидкости.

[9] В WO/2011/064556 раскрыто образование смеси, имеющей точку замерзания до 100°C, образованную путем приведения в контакт 1 моля AlX3, где X может представлять собой Cl, Br, F с 1 или 2 молями R1-C(O)-N(R2)(R3), где R1-R3 могут представлять собой алкил, арил или замещенные алкил и арил. Эту смесь можно использовать для электровосстановления смеси, для получения металлического алюминия. В данной работе также раскрыто образование твердофазного AlX3 с 3 молями амида. Однако, здесь не предполагается дополнительная реакция данного комплекса с AlX3. Также, для этой смеси иногда требуется нагрев для образования хорошей смеси, обладающей точкой замерзания до 100°C.

[10] В US 8,518,298 раскрыто образование смеси, обладающей точкой замерзания до 50°C, причем смесь образуется за счет реакции между: (A) одним мольным эквивалентом соли по формуле I (Mn+)(X-)nI или ее гидратом; и (B) одного - восьми мольных эквивалентов комплексообразователя, содержащего один или более незаряженных органических соединений, где каждое из этих соединений имеет (i) атом водорода, способный к образованию водородной связи с анионом X-; и (ii) гетероатом, выбранный из группы, состоящей из O, S, N и P, которые пригодны к образованию координационной связи с ионом металла Mn+, причем реакция выполняется в отсутствии внешнего растворителя. Если M представляют собой металлические элементы, выбранные из группы, состоящей из Mg, Ca, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, In, Sn, Ti, Pb, Cd, Hg и Y, то X представляет собой один или более одновалентных анионов, выбранных из группы, состоящей из галогенида, нитрата и ацетата. Соотношение A:B изменяется от 1:8. Однако нет никаких сведений о дополнительной реакции аддукта с (Mn+)(X-)n.

[11] Образование ионной жидкости из крупного органического катиона и аниона, который может иметь координационную связь с ионом металла, известно из уровня техники. Также, из уровня техники известно добавление кислоты Льюиса к основанию Льюиса, для образования комплекса аддукт/ионная жидкость, путем нагрева.

[12] В работе Xuewen et al., Chinese Journal of Chemical Engineering, 2006, 14, 289-293 описана ионная жидкость [bmim]Cl/[FeCl3] в качестве катализатора для алкилирования бензола с 1-октадеканом. Аналогично, работе ZHU et al., Bulletin of Catalysis Society of India, 2007, 6, 83-89 раскрыто использование хлоралюминатной ионной жидкости для алкилирования бензола смесью алкенов и алканов

[13] В Патенте США № 7285698 раскрыт способ для алкилирования изобутаном и C4-олефином, с использованием в качестве катализатора композитной ионной жидкости. Упомянутая ионная жидкость содержит катионы, которые представляют собой гидрогалогенид алкилсодержащего амина или пиридина, и анионы, которые представляют собой смесь галогенида алюминия и галогенидов или сульфатов или нитратов меди, железа, цинка, никеля, кобальта, молибдена или платины.

[14] Все вышеописанные упомянутые ионные жидкости и процессы страдают от недостатка, связанного с тем, что полученные ионные жидкости обладают высокой вязкостью. Также, приготовление некоторых ионных жидкостей лишь путем добавления основания Льюиса к солям металлов, требует нагрева. Наиболее важно, что для осуществления таких реакций в больших количествах требуются ионные жидкости согласно уровню техники. Настоящее раскрытие преодолевает ограничение согласно уровню техники за счет раскрытия комплекса ионная жикость-растворитель, в котором ионная жидкость синтезируется в присутствии растворителя, образующего комплекс с ней и обладающего различными преимуществами, включающии в себя, но не ограниченными, обладающего очень низкой вязкостью, без необходимости в нагреве в ходе процесса, более длительным сроком годности, и обеспечивает минимальное использование катализатора (ионной жидкости), требуемого для реакции.

[15] Настоящее раскрытие также предусматривает усовершенствованный способ для выполнения алкилирования бензола для получения линейных алкилбензолов с повышенной способностью к микробиологическому разрушению, более безопасными, гомогенными кислотными катализаторами, и он может быть усовершенствован с помощью производственной установке, работающей на основе HF, с минимальными модификациями или вообще без таковых. Ионная жидкость, используемая в настоящем способе, снижает затраты, а также время, требуемое для алкилирования линейных алкилбензолов, что, таким образом, делает способ алкилирования более быстрым и дешевым.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[16] Настоящее раскрытие относится к комплексу ионная жидкость - растворитель, а растворитель в комплексе включает в себя, но не ограничен, органический растворитель.

[17] В варианте воплощения комплекс ионная жидкость - растворитель согласно настоящему раскрытию используют для катализирования реакций, причем комплекс ионная жидкость - растворитель минимизирует количество ионно-жидкого катализатора, требуемого для осуществления реакции.

[18] в некоторых вариантах воплощения настоящее раскрытие относится к способу для приготовления комплекса ионная жидкость - растворитель, в котором растворитель добавляют в ходе приготовления ионной жидкости. В примерном варианте воплощения настоящего раскрытия растворитель добавляют при приготовлении ионной жидкости, и следовательно, для образования ионной жидкости никакого нагрева не требуется. Комплекс ионной жидкость - растворитель, приготовленный указанным образом, обладает очень низкой вязкостью и повышает свойствами переноса ионной жидкости, с преодолением, таким образом, сопротивлений в ходе различных каталитических процессов реакции.

[19] В некоторых вариантах воплощения настоящего раскрытия, комплекс ионная жидкость - растворитель пригоден для применения, включающего в себя, но не ограниченного, химические и биологические реакции, электрические батареи или элементы, обработку загрязненной воды, очистку газов, и в качестве катализатора, растворителя, и т.д.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИЛАГАЕМЫХ ФИГУР

[20] Для того, чтобы раскрытие можно было бы легко понять и привести его к практическому эффекту, далее будет сделана ссылка на примерные варианты воплощения, как проиллюстрировано применительно к прилагаемым Фигурам. Фигуры, наряду с подробным описанием, приведенным ниже, включены и образуют часть спецификации, и служат для дополнительной иллюстрации вариантов воплощения и разъясняют различные принципы и преимущества, в соответствии с настоящим раскрытием, где:

На Фигуре 1 изображена схема последовательности операций, отображающая последовательность единичны операций, задействованных в ходе алкилирования бензола олефинами, на которой: (M1) представляет собой первый смеситель; (M2) представляет собой второй смеситель; (S1) представляет собой первый отстойный резервуар; (M3) представляет собой третий смеситель; (S2) представляет собой второй отстойный резервуар, (PR) представляет собой очиститель, который может представлять собой резервуар с мешалкой или центрифужный сепаратор или насадочную колонну, наполненную глиноземом, для удаления остатков кислоты; (S3) представляет собой третий отстойный резервуар; (D1) представляет собой первую фракционирующую колонну; (D2) представляет собой вторую фракционирующую колонну; (D3) представляет собой третью фракционирующую колонну; (CRU) представляет собой блок регенерации катализатора.

На Фигуре 2 изображено ЯМР-исследование образования жидкого клатрата, которое показывает сигналы протонов бензола, смещающиеся в сторону более сильного поля (6,614-4,892 м.д.) после образования клатрата.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ РАСКРЫТИЯ

[21] В целях настоящей работы, термины «ионная жидкость», «ионная жидкость на основе мочевины» и «катализатор» в настоящем изобретении были использованы взаимозаменяемо, если не было указано иное или противоположное.

[22] Настоящее раскрытие относится к комплексу ионная жидкость - растворитель, в котором ионная жидкость содержит катион и анион в комплексе с органическим растворителем.

В варианте воплощения настоящее раскрытие относится к комплексу ионная жидкость - растворитель, представленному формулой I,

[UMiXj]S;

в котором,

[UMiXj] представляет собой ионную жидкость, а S представляет собой органический растворитель;

в котором,

U представляет собой катион, выбранный из группы, содержащей амид, фосфин и окись фосфина;

[MiXj] представляет собой анион;

в котором M представляет собой металл, выбранный из группы, содержащей Al, Fe, Zn, Mn, Mg, Ge, Cu и Ni;

X представляет собой галоген, выбранный из группы, содержащей F, Cl, Br и I;

а i и j представляет собой значения от 1 до 6.

[23] В примерном варианте воплощения настоящего раскрытия амид выбран из группы, содержащей мочевину и диметилформамид.

[24] В предпочтительном варианте воплощения настоящего раскрытия, амид представляет собой мочевину.

[25] В другом предпочтительном варианте воплощения настоящего раскрытия, фосфин представляет собобй трифенилфосфин.

[26] В варианте воплощения настоящего раскрытия растворитель выбран из группы, содержащей бензол, толуол, этилацетат, этанол, уксусную кислоту, ацетон, ацетонитрил, бутанол, трет-бутиловый спирт, четыреххлористый углерод, хлорбензол, хлороформ, циклогексан, 1,2-дихлорэтан, гептан, гексан, метанол, метиленхлорид, нитрометан, метан, пропанол и ксилол.

[27] В другом варианте воплощения настоящего раскрытия растворитель представляет собой ароматический растворитель, выбранный из группы, содержащей бензол, толуол, хлорбензол, циклогексан и ксилол.

[28] В примерном варианте воплощения настоящего раскрытия растворитель представляет собой бензол или толуол.

[29] В предпочтительном варианте воплощения настоящего раскрытия растворитель представляет собой бензол.

[30] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия растворитель образует клатрат с ионной жидкостью [UMiXj].

[31] В предпочтительном варианте воплощения настоящего раскрытия комплекс ионная жидкость - растворитель [UMiXj]S представляет собой комплекс [мочевина-AlCl3]-бензол.

[32] В другом варианте воплощения комплекс ионная жидкость - растворитель по настоящему раскрытию минимизирует количество ионной жидкости [UMiXj], требуемое в качестве катализатора для осуществления реакций.

[33] Настоящее раскрытие также относится к способу приготовления комплекса ионная жидкость - растворитель по формуле I:

[UMiXj]S;

в котором:

[UMiXj] представляет собой ионную жидкость, а S представляет собой органический растворитель;

в котором,

U представляет собой катион, выбранный из группы, содержащей амид, фосфин, окись фосфина и мочевину;

[MiXj] представляет собой анион;

в котором M представляет собой металл, выбранный из группы, содержащей Al, Fe, Zn, Mn, Mg, Ge, Cu и Ni;

X представляет собой галоген, выбранный из группы, содержащей F, Cl, Br и I;

а i и j представляют собой значения от 1 до 6.

[34] В варианте воплощения настоящего раскрытия способ для приготовления комплекса ионная жидкость - растворитель содержит действия:

a) добавление органического растворителя к колбе, загруженной катионами, под атмосферой азота и взбалтывание реакционной смеси в течение периода времени в диапазоне примерно 10-50 минут;

b) погружение колбы в водяную баню, выдерживаемую при температуре в диапазоне примерно 10-40°C, и добавление аниона при медленном взбалтывании реакционной смеси в течение периода времени в диапазоне примерно 10-50 минут; и

c) взбалтывание реакционной смеси в течение примерно 2-6 часов, для получения комплекса ионная жидкость - растворитель.

[35] В другом варианте воплощения настоящего раскрытия взбалтывание по этапам (a) и (b) осуществляют в течение периода времени примерно 30 минут, взбалтывание по этапу c) осуществляют в течение периода времени в диапазоне примерно 2-3 часов, и является предпочтительным, чтобы температура находилась в диапазоне примерно 15-200°C.

[36] В еще одном варианте воплощения настоящего раскрытия растворитель образует клатрат с [UMiXj].

[37] В не ограничивающем варианте воплощения растворитель представляет собой органический растворитель, включающий в себя, но не ограниченный, этилацетат, бензол, толуол, этанол, уксусную кислоту, ацетон, ацетонитрил, бутанол, трет-бутиловый спирт, четыреххлористый углерод, хлорбензол, хлороформ, циклогексан, 1,2-дихлорэтан, гептан, гексан, метанол, метиленхлорид, нитрометан, метан, пропанол и ксилол.

[38] В примерном варианте воплощения настоящего раскрытия растворитель представляет собой ароматический растворитель, выбранный из группы, содержащей бензол, толуол, хлорбензол, циклогексан и ксилол.

[39] В предпочтительном варианте воплощения растворитель представляет собой бензол или толуол, предпочтительно, бензол.

[40] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия растворитель добавляют в ходе приготовления ионной жидкости.

[41] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия, добавление растворитель/бензол, при приготовлении ионной жидкости, обладает преимуществом, состоящем в том, что для образования ионной жидкости никакого нагрева не требуется.

[42] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия добавление растворителя/бензола при приготовлении ионной жидкости адаптировано к большему количеству растворителя в ионной жидкости.

[43] В другом варианте воплощения определенная последовательность добавления реагентов при приготовлении комплекса ионная жидкость - растворитель играет важную роль в минимизации количества катализатора, требуемого для реакции.

[44] В другом варианте воплощения определенная последовательность добавления реагентов при приготовлении комплекса ионная жидкость - растворитель играет важную роль в снижении вязкости комплекса ионная жидкость - растворитель.

[45] В другом варианте воплощения настоящего раскрытия, если ионная жидкость изготовлена с 0% бензола (т.е., без бензола), а затем разбавлена бензолом, она может содержать только 40 мас.% бензола. Однако, при использовании бензола при приготовлении ионной жидкости, ионная жидкость сначала может содержать до 70% бензола. Поэтому, способ приготовления комплекса ионная жидкость - растворитель согласно настоящему раскрытию требует добавления растворителя в ходе, а не после его приготовления, поскольку это ослабляет способность ионной жидкости удерживать растворитель в себе в ходе реакции.

[46] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия комплекс ионная жидкость - растворитель содержит глубокую эвтектическую смесь различных хлоралюминатов с растворителями.

В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия катионы образуют комплексы с анионами в присутствии органического растворителя, с образованием эвтектического комплекса [U-MiXj] - органический растворитель.

[47] В примерном варианте воплощения мочевина образует комплекс с AlCl3 в присутствии бензола, с образованием эвтектического комплекса [U-AlCl3] - бензол. Аналогично, мочевина образует комплекс с различными галогенидами металлов, с получением глубокой эвтектики с растворителем, в присутствии органического растворителя.

[48] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия комплекс ионная жидкость - растворитель обладает очень низкой вязкостью.

[49] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия комплекс ионная жидкость - растворитель обладает повышенным сроком хранения и очень стабилен.

[50] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия комплекс ионная жидкость - растворитель находит свое применение в областях, включающих в себя, но не ограниченных, химические и биологические реакции, электрические батареи или элементы, обработку загрязненной воды, очистку газов, и в качестве катализатора, растворителя, и т.д.

[51] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия комплекс ионная жидкость - растворитель находит свое применение в катализировании химических реакций, включающих в себя, но не ограниченных, алкилирование, трнас-алкилирование, ацилирование, алкилсульфонирование, полимеризацию, димеризацию, олигомеризацию, изомеризацию, ацетилирование, реакции обмена, реакцию Дильса-Альдера, реакции перициклирования и сополимеризации. Таким образом, комплекс ионная жидкость - растворитель используют в качестве катализатора в различных реакциях.

[52] В не ограничивающем варианте воплощения настоящего раскрытия комплекс ионная жидкость - растворитель находит свое применение в катализировании химических реакций, включающих в себя, но не ограниченных, реакции Фриделя-Крафтса.

[53] Настоящее раскрытие также относится к способу для осуществления реакций, причем упомянутый способ содержит этап катализирования реакций в присутствии комплекса ионная жидкость - растворитель.

[54] В варианте воплощения, настоящее раскрытие относится к способу для алкилирования ароматического соединения.

[55] В варианте воплощения ароматическое соединение, алкилируемое способом по настоящему раскрытию, представляет собой ароматический углеводород или замещенный ароматический углеводород, такой как, но не ограниченный, бензол или замещенные бензолы, такие как толуол, хлорбензол, этилбензол, ксилолы, кумол, другие низшие моно- и поли-алкилбензолы или поли-ароматические углеводороды, имеющие атомы углерода в диапазоне примерно 2-50, с олефином, имеющим атомы углерода в диапазоне примерно 2-50 или, смесью олефинов.

В другом варианте воплощения алкилируемое ароматическое соединение представляет собой бензол или производные бензола, предпочтительно, бензол.

[56] В варианте воплощения катализатор (ионная жидкость) для алкилирования ароматических соединений представляет собой ионную жидкость на основе сильной кислоты Льюиса, обладающую общей формулой [UMiXi], в которой:

U представляет собой катион, выбранный из группы, содержащей амид, фосфин и окись фосфина;

[MiXj] представляет собой анион;

в котором M представляет собой металл, выбранный из группы, содержащей Al, Fe, Zn, Mn, Mg, Ge, Cu и Ni;

X представляет собой галоген, выбранный из группы, содержащей F, Cl, Br и I;

а i и j представляют собой значения от 1 до 6.

[57] Настоящее раскрытие также относится к способу для изготовления линейного алкилбензола (LAB), в котором способ содержит действия:

a) приведения в контакт бензола с олефиновой шихтой, для получения предварительно перемешанного сырья или углеводородного слоя;

b) смешивания предварительно перемешанного сырья или углеводородного слоя по этапу a) с комплексом ионная жидкость - растворитель по п. 1, для получения реакционной смеси, содержащей углеводородный слой и слой комплекса ионная жидкость - растворитель; и

c) обработку реакционной смеси по этапу b), для получения линейного алкилбензола.

[58] В варианте воплощения настоящего раскрытия олефиновая шихта содержит олефин или смесь олефинов или смесь олефинов и парафинов.

[59] В варианте воплощения настоящего раскрытия олефин или парафин содержит атомы углерода в диапазоне примерно 2-50, предпочтительно, примерно 8-15.

[60] В варианте воплощения настоящего раскрытия смешивание по этапу b) возникает при температуре в диапазоне примерно 5-150°C, предпочтительно, примерно при 30-800°C и давлении, соответствующем давлению окружающей среды, примерно 1-10 атмосфер, предпочтительно, примерно 1-5 атмосфер.

[61] В варианте воплощения настоящего раскрытия мольное отношение бензола к олефину составляет примерно 1:1-15:1, предпочтительно, 2:1-8:1.

[62] В варианте воплощения настоящего раскрытия обработка по этапу c) содержит отделение углеводородного слоя от слоя комплекса ионная жидкость - растворитель.

[63] В варианте воплощения настоящего раскрытия способ дополнительно содержит обработку отделенного углеводородного слоя нейтрализацией кислоты и слой комплекса ионная жидкость - растворитель, для повторного использования или восстановления.

[64] В варианте воплощения настоящего раскрытия способ содержит обработку отделенного углеводородного слоя путем нейтрализации кислоты и слоя комплекса ионная жидкость - растворитель, для блока каталитического восстановления.

[65] В варианте воплощения настоящего раскрытия способ дополнительно содержит воздействие на нейтрализованный углеводородный слой фракционированием и дистилляцией и получение чистого линейного алкилбензола (LAB).

[66] В другом варианте воплощения олефины, используемые в реакции алкилирования, имеют атомы углерода в диапазоне 2-50, предпочтительно, примерно 8-15. Олефины представляют собой альфа-, олефины с линейной, прямой или разветвленной цепью. Олефиновая шихта представляет собой либо собственно олефин, либо смесь из двух или более олефинов или смесь олефинов и парафинов. В упомянутой смеси олефинов и парафинов сырье представляет собой смесь одиночного олефина с одиночным парафином, либо смесь одиночного олефина с двумя или более парафинами, либо смесь двух или более олефинов с одиночным парафином, или смесь из двух или более олефинов и двух или более парафинов. Используемые парафины имеют атомы углерода в диапазоне примерно 2-50, предпочтительно, примерно 8-15.

[67] В другом варианте воплощения настоящего раскрытия ионная жидкость, используемая в качестве катализатора для катализирования реакций, присутствует в форме комплекса ионная жидкость - растворитель, в котором растворитель, образующий комплекс с ионной жидкостью, представляет собой тот же растворитель/ароматическое соединение, который подвергается алкилированию.

[68] В варианте воплощения настоящего раскрытия способ изготовления имеет технологический поток, который содержит ароматический углеводород или замещенный ароматический углеводород, такой как бензол, и технологический поток, содержащий олефины, имеющие атомы углерода в диапазоне примерно 2-50, с одиночным парафином или одиночным олефином, со смесью из двух или более парафинов или смесью из двух или более олефинов с одиночным парафином или смесью из двух или более олефинов и двух или более парафинов, имеющих атомы углерода в диапазоне примерно 2-50, предпочтительно, примерно 8-15, с потоком катализатора, содержащим комплекс ионная жидкость - растворитель, во взбалтываемом реакторе, при температуре в диапазоне примерно 5-150°C и давлении, соответствующем давлению окружающей среды примерно 50 атмосфер. Может быть использовано мольное отношение ароматического соединения к олефину примерно 1:1-15:1, предпочтительно, 2:1-8:1.

[69] В другом варианте воплощения углеводородный слой, полученный после реакции с последующим оседанием, подвергают нейтрализации кислоты, осуществляемой путем промывки в воде/NaOH или путем центрифугирования или с помощью адсорбера алюминиевой очистки, или устройства для очистки от кислоты в очистителе (PR). Слой, подвергнутый нейтрализации, затем подвергают дистилляции, для удаления алкилированного продукта. Слой катализатора (слой комплекса ионная жидкость - растворитель), полученный после реакции либо как таковой подвергают рециркуляции, либо подвергают рециркуляции после восстановления.

[70] В варианте воплощения настоящего раскрытия смешивание и отделение осуществляют путем использования, соответственно, по меньшей мере, одного смесителя/одного отстойного резервуара.

[71] В варианте воплощения настоящего раскрытия смешивание и отделение осуществляют путем использования серии смесителей/отстойных резервуаров, установленных поочередно или в любом сочетании.

[72] В варианте воплощения настоящего раскрытия смеситель выбран из группы, содержащей резервуар с мешалкой, реактор идеального вытеснения, статический смеситель, струйный смеситель, насосный смеситель и их сочетание.

[73] В другом варианте воплощения настоящего раскрытия отстойный резервуар представляет собой сосуд для гравитационного осаждения, - горизонтальный, либо вертикальный, и осаждение выбрано из группы, содержащей одиночный этап осаждения или многоэтапное осаждение с последовательностью отстойных резервуаров, которые выбраны из группы, содержащей горизонтальные или вертикальные резервуары.

[74] В другом варианте воплощения существует один смеситель M1 с одним отстойным резервуаром или с двумя смесителями M1 и M2, с двумя отстойными резервуарами, или любое их сочетание.

[75] В другом варианте воплощения между M1 и M2, если это необходимо, может быть включен (не обязательно) другой отстойный резервуар.

[76] В другом варианте воплощения очиститель выбран из группы, содержащей резервуар с мешалкой, центрифужный сепаратор, насадочную колонну, наполненную глиноземом, или их сочетание, для удаления остатков кислоты.

[77] В варианте воплощения настоящего раскрытия способ получения LAB требует более низкого количества катализатора, т.е., ионной жидкости.

[78] В варианте воплощения жидкие клатратные соединения образуются за счет взаимодействий между ароматическими молекулами, т.е., бензолом, и ионами ионной жидкости (ионного твердого тела), в которых выделяются взаимодействия в катион-анионной упаковке, до достижения существенного уровня, такого, при котором образуются локализованные структуры клетки. Если взаимодействие очень слабое, то ионная жидкость является полностью смешиваемой/несмешиваемой с ароматическими соединениями, и если межионные взаимодействия очень высоки, то возникает кристаллизация соли/ионной жидкости. Таким образом, образование жидкого клатрата зависит в первую очередь от физических свойств органических солей. Они отвечают за количество растворителя, требуемого для ионной жидкости, и, в свою очередь, отвечают за плотность и вязкость ионной жидкости, что является очень важными физическими параметрами для проектирования процесса катализа.

[79] Образование жидкого клатрата подтверждается ЯМР-исследованиями (Фигура 2), которые показывают сигналы протонов бензола, смещающиеся в сторону более сильного поля (от 6,614 до 4,892 м.д.) после образования клатрата. Ионная жидкость (Ionic Liquid, IL) мочевина-AlCl3-бензол представляет собой IL, образованную с использованием бензола в ходе приготовления ионной жидкости. Здесь, поскольку бензол образует клатрат с ионной жидкостью, сигналы протонов бензола смещаются в сторону более сильного поля. Взаимодействие в этом случае бывает очень сильным, и следовательно, смещение будет близко к Δ=1,9. Пик на диаграмме бензол-AlCl3 указывает на наличие AlCl3, растворенного в бензоле, где имеется очень слабое взаимодействие, и сдвиг очень мал. Бензол берут в качестве базовой точки.

[80] Преимущества, предоставляемые комплексом ионная жидкость - растворитель, обеспечиваются, как указано ниже.

Комплекс ионная жидкость - растворитель предусматривает мало требований для катализатора/ионной жидкости для осуществляемой реакции. Также, комплекс ионная жидкость - растворитель является менее вязким. Поэтому, комплекс ионная жидкость - растворитель по настоящему раскрытию предусматривает наличие более быстродействующего и дешевого катализатора, по сравнению катализаторами, известными из уровня техники.

Для образования ионной жидкости в качестве ионной жидкости, обладающей таким органическим растворителем, как бензол, нет никаких особых требований по нагреву.

Возможно достижение улучшения свойств переноса ионной жидкости, что, таким образом, позволяет преодолеть сопротивления в ходе различных процессов каталитических реакций.

Поскольку вязкость катализатора/ионных жидкостей низка, это становится очень удобным для их откачивания во время добавления катализатора в ходе реакции.

Поскольку плотность ионной жидкости мала, это становится удобным для ее смешивания с реакционной смесью во время проведения реакции (разность плотностей между реакционной смесью и IL мала).

[81] Дополнительные варианты воплощения и признаки настоящего раскрытия должны быть ясны обычному специалисту в данной области техники, исходя из описания, приведенного в настоящей работе. Варианты воплощения, приведенные в настоящей работе, обеспечивают различные признаки и их выгодные детали. Описания хорошо известных/стандартных способов и технологий можно опустить, во избежание избыточного загромождения вариантов воплощения, приведенных настоящей работе. Примеры, обеспеченные в настоящей работе, предназначены лишь для облегчения понимания способов, с помощью которых варианты воплощения, приведенные в настоящей работе, могут быть реализованы, и для дополнительного обеспечения специалистам в данной области техники возможности реализации приведенных в настоящей работе вариантов воплощения. Следовательно, следующие примеры не следует рассматривать как ограничивающие объем приведенных в настоящей работе вариантов воплощения.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: Приготовление комплекса ионная жидкость - растворитель из мочевины, AlCl3 и бензола

[82] 10 г (0,166 моль) мочевины загружают в RB-колбу на 100 мл, поддерживаемую в перегретой мешалке. Затем, добавляют 12,5 г и весь комплект поддерживают под атмосферой азота и взбалтывают в течение 30 мин. Колбу погружают в водяную баню, выдерживаемую при 15-20°C. Медленно, при взбалтывании, добавляют 44,4 г (0,333 моль) AlCl3 в течение 30 минут. После добавления, всю массу взбалтывают в течение 2-3 ч, что приводит к образованию комплекса мочевина-AlCl3-бензол.

Пример 2: Приготовление комплекса ионная жидкость - растворитель из диметилформамида (DMF), AlCl3 и бензола

[83] 12,13 г (0,166 моль) DMF загружают в RB-колбу на 100 мл, поддерживаемую в перегретой мешалке. Затем, добавляют 12,5 г бензола, и весь комплект поддерживают под атмосферой азота и взбалтывают в течение примерно 30 минут. Колбу погружают в водяную баню, выдерживаемую при 15-20°C. Медленно, при взбалтывании, добавляют 44,4 г (0,333 моль) AlCl3, в течение примерно 30 минут. После добавления, всю массу взбалтывают в течение примерно 2-3 часов, что приводит к образованию комплекса DMF-AlCl3-бензол.

Пример 3: Приготовление комплекса ионная жидкость - растворитель из трифенилфосфина (TPP), AlCl3 и бензола

[84] 43,5 г (0,166 моль) TPP загружают в RB-колбу на 100 мл, поддерживаемую в перегретой мешалке. Затем, добавляют 25 г бензола, и весь комплект поддерживают под атмосферой азота и взбалтывают в течение примерно 30 минут. Колбу погружают в водяную баню, выдерживаемую при 15-20°C. Медленно, при взбалтывании добавляют 44,4 г (0,333 моль) AlCl3, в течение 30 минут. После добавления, всю массу взбалтывают в течение примерно 2-3 часов, что приводит к образованию комплекса TPP-AlCl3-бензол.

Пример 4: Реакция олигомеризации, осуществляемая с использованием комплекса мочевина-AlCl3-бензол, приготовленного в Примере 1

[85] Примерно 100 мл потока углеводородов, содержащего примерно 10-13% олефинов C10-C14 и примерно 87-90% парафинов, загружают в стеклянный реактор на 250 мл, поддерживаемый в перегретой мешалке, помещенной в колбонагреватель. Внутри реактора обеспечивают поток N2. Затем реактор нагревают примерно до 45°C. Сразу после достижения требуемой температуры, в реактор добавляют примерно 0,09 г комплекса мочевина-AlCl3-бензол, приготовленного как и в Примере 1, и взбалтывают в течение примерно 10 минут. После истечения примерно 10 минут, реакционную массу оставляют оседать в течение примерно 10 минут. Слои затем разделяют. Затем анализируют верхний углеводородный слой. Конверсия олефинов была проанализирована, и было обнаружено, что она составляет примерно 96%.

Пример 5: Реакция Дильса-Альдера, осуществляемая с использованием комплекса мочевина-AlCl3-бензол, приготовленного в Примере 1

[86] Примерно 2,76 г изопрена и примерно 1,02 г винилацетата загружают в стеклянный реактор на 100 мл, поддерживаемы в перегретой мешалке, помещенной в колбонагреватель. Внутри реактора обеспечивают поток N2. Реактор затем нагревают до температуры примерно 60°C. Сразу после достижения требуемой температуры, примерно 0,03 г комплекса мочевина-AlCl3-бензол, приготовленного согласно Примеру 1, добавляют в реактор и взбалтывают в течение примерно 4 часов. После истечения примерно 4 часов, реакционную смесь обрабатывают 10 мл этилацетата. Была проанализирована конверсия реагентов, и было обнаружено, что она составляла примерно 94%.

Пример 6: Реакция ацилирования с использованием комплекса мочевина-AlCl3-бензол, приготовленного в Примере 1

[87] Примерно 19,5 г бензола и примерно 3,5 г ацетилхлорида загружают в стеклянный реактор на 100 мл, поддерживаемый в перегретой мешалке, помещенной в колбонагреватель. Внутри реактора обеспечивают поток N2. Реактор затем нагревают до температуры примерно 60°C. Сразу после достижения требуемой температуры, примерно 0,2 г комплекса мочевина-AlCl3-бензол, приготовленного согласно Примеру 1, добавляют в реактор и взбалтывают в течение примерно 2 ч. После истечения примерно 2 часов, реакционную смесь обрабатывают примерно 25 мл дистиллированной воды. Конверсия ацетилхлорида была проанализирована, и было обнаружено, что она составляла примерно 95%.

Пример 7: Алкилирование фенола комплексом мочевина-AlCl3-бензол, приготовленном в Примере 1

[88] Примерно 23,5 г фенола и примерно 2,2 г метил-трет-бутилового эфира (Methyl tert-butyl ether, MTBE) загружают в стеклянный реактор на 100 мл, поддерживаемый в перегретой мешалке, помещенной в колбонагреватель. Внутри реактора обеспечивают поток N2. Реактор затем нагревают до температуры примерно 60°C. Сразу после достижения требуемой температуры, примерно 0,24 г комплекса мочевина-AlCl3-бензол, приготовленного согласно Примеру 1, добавляют в реактор и взбалтывают в течение примерно часов. После истечения примерно 3 ч, реакционную смесь обрабатывают 25 мл дистиллированной воды. Конверсия MTBE была проанализирована, и было обнаружено, что она составляла примерно 94%.

Пример 8: Алкилирование бензола комплексом мочевина-AlCl3-бензол (катализатором), приготовленным в Примере 1.

[89] 225 литров/час (194 кг/ч) бензола и 3 литров/час свежеприготовленного катализатора согласно Примеру 1 было смешано в первом статическом смесителе, а смесь затем была приведена в контакт с 425 л/ч потока олефина, содержащего 10-15% олефинов C10-C14 и 85-90% парафинов C10-C14, во втором статическом смесителе. Реакционная смесь после выхода из второго статического смесителя была направлена в вертикальный двухступенчатый сепаратор, откуда верхний углеводородный слой был направлен в колонну нейтрализации кислоты, и наконец, сохранен в крупном сосуде для хранения. Углеводородный слой был проанализирован на содержание олефинов, и была получена конверсия олефинов, составляющая 99,7%. Образование линейного алкилбензола было подтверждено путем газовой хроматографии. Нижний слой катализатора из сепаратора непрерывно накапливался и был сохранен в контейнере из полиэтилена повышенной плотности (ПЭВП). Схема последовательности операций способа для алкилирования бензола олефинами показана на Фигуре 1 и коротко описана ниже.

[90] Сырье для реакции приготавливают путем смешивания потоков бензола и олефина, выходящих, соответственно, из трубопроводов 1 и 2 (Фигура 1). Предварительно перемешанное сырье затем подают на смеситель M1, куда по трубопроводу 3 добавляют свежий/рециркулированный/регенерированный катализатор. Температуру в M1 поддерживают равной 30-80°C, при давлении 1-5 атмосфер. Мольное отношение бензола к олефину находится в диапазоне 2:1-8:1. Объемное отношение катализатора к углеводородному сырью находится в диапазоне 0,1-1,5. Реакция протекает в M1. Выпускной канал M1 непосредственно входит во второй смеситель M2, где дополнительно протекает реакция. Условия температуры и давления в M2 могут быть такими же, что и в M1, или могут отличаться. Между M1 и M2 может находиться (не обязательно) отстойный резервуар, где реакционная смесь из M1 может быть подана в отстойный резервуар, а после разделения слоев верхний углеводородный слой перемещают в M2, наряду со свежим катализатором, а нижний слой катализатора может быть подвергнут рециркуляции в смеситель M1/M3 непосредственно, или через блок регенерации катализатора CRU. Выходной канал из M2 входит в отстойный резервуар S1, где отделяют друг от друга углеводород и слои катализатора. Более тяжелый слой катализатора из S1 по трубопроводу 4 подвергают рециркуляции в смеситель M1/M3, непосредственно, либо через блок регенерации катализатора CRU. Верхний слой представляет собой углеводородный слой, который по трубопроводу 5 подают в смеситель M3, где свежий/рециркулированный/регенерированный катализатор добавляют по трубопроводу 3. Выходной канал из M3 входит в отстойный резервуар S2, где углеводород и слои катализатора отделяют друг от друга. Вместо M1, M2 и M3 может иметь место (не обязательно) лишь один смеситель M1, где выходной канал M1 входит в отстойный резервуар S2, или (не обязательно) могут существовать два смесителя M1 и M2, где выходной канал M2 входит в отстойный резервуар S2. Более тяжелый слой катализатора из S2 подвергают рециркуляции по трубопроводу 6 в смеситель M1/M3 через CRU. Верхний углеводородный слой по трубопроводу 7 подают в очиститель PR углеводородного слоя, где углеводородный слой промывают водой, либо щелочным раствором через трубопровод 8, или он непосредственно сконфигурирован без какого-либо добавления воды или щелочного раствора, для удаления остатков кислоты в углеводородном слое. Объемное отношение воды или щелочного раствора к углеводородному слою находится в диапазоне 0,2-1, а концентрация щелочи в щелочном растворе может находиться в диапазоне 2-50%. Упомянутый очиститель PR также может представлять собой насадочную колонну, заполненную глиноземом для удаления кислотных остатков, имеющихся в углеводородном слое. В качестве альтернативы, секция нейтрализации кислоты может представлять собой отгоночную секцию для отгонки части бензола, наряду с остатками кислоты в форме HCl.

[91] Также, нейтрализация кислоты может представлять собой сочетание отгоночной секции, за которой следует адсорбер алюминиевой очистки, или наоборот. Выходной канал из PR входит непосредственно в отстойный резервуар S3, где возникает разделение слоев. В случае промывки водой или щелочью, нижний слой будет представлять собой водный слой с большим количеством, которое направляют для обработки сточных вод по трубопроводу 9, тогда как в случае центрифугирования или кристаллизации нижний слой будет представлять собой слой катализатора с очень небольшим количеством, которое подают на CRU по трубопроводу 9. Верхний углеводородный слой из S3 подают на фракционирующую колонну D1, где бензол подвергается дистилляции и рециркуляции в трубопровод 1 через трубопровод 11. Остаток D1 подают во фракционирующую колонну D2 через трубопровод 12, для удаления и восстановления парафина, через трубопровод 13. Остаток от фракционирования D2 подают во фракционирующую колонну D3 для отделения продукта линейного алкилбензола, направляемого по трубопроводу 15, и тяжелого алкилированного продукта, направляемого по трубопроводу 16. Дистилляционные колонны D1, D2 и D3 могут функционировать при заданном давлении или атмосферном давлении или при вакууме.

[92] После дистилляции, чистый LAB выделяют, и наблюдаемый выход т.е., конверсия олефина в LAB составляет примерно 99,7%.

Пример 9: Снижение вязкости и количества ионной жидкости в ходе процесса алкилирования

[93] При пригоовлении ионной жидкости (IL) в присутствии ароматического растворителя (такого как бензол), получается IL, содержащая 0-72% растворителя. Если используется эта IL, и добавляется избыточное количество растворителя, эта IL теряет некоторую долю растворителя и выделяется в виде IL, содержащей 39-44 мас.% растворителя.

[94] Этот аспект был подтвержден здесь при использовании 25 мл (26,75 г) 70% бензола, содержащего IL и медленном добавлении 75 мл бензола и перемешивании раствора. Когда ионную жидкость оставляют оседать, количество слоя IL, который выделяется, составляет примерно 11 мл, а слой бензола еще остается в смеси. Таким образом, количество бензола, потерянного из слоя IL, составляет примерно 14 мл, а количество бензола, остающегося в IL, составляет примерно 11 мл (25-14=11 мл). 11 мл IL обладает плотностью примерно 1,24, следовательно, его масса составляет примерно 13,64 г (11 X 1,24). Этот выделенный слой IL имеет примерно 8,025 г беспримесного IL (т.е., чистого IL) и 5,615 г бензола (13,64-8,025=5,615 г). Таким образом, процентное содержание бензола в IL составляет 41,16% (5,615/13,64=41,16%). Из этого ясно, что использование растворителя во время образования катализатора дает преимущество, состоящее в повышенном количестве растворителя, вмещающегося в катализатор. Этот означает, что данная масса катализатора имеет меньше активных центров у действующего катализатора, что способствует распределению катализатора по реакционной смеси. Повторное использование этого катализатора, как только катализатор был распределен по реакционной смеси, он теряет некоторую часть растворителя (в данном случае, бензола), что делает его плотность высокой, и способствует оседанию катализатора, как только реакция была завершена.

[95] В катализатор вмещается более высокое количество растворителя, благодаря жидкому клатрату, образующемуся за счет добавления растворителя в ходе приготовления ионной жидкости. Образование жидкого клатрата подтверждено ЯМР-исследованиями (Фигура 2), которая показывает сигналы протонов бензола, смещающиеся в сторону более сильного поля (от 6,614 до 4,892 м.д.) после образования клатрата. Ионная жидкость (IL) мочевина AlCl3-бензол представляет собой IL, образованную с использованием бензола в ходе приготовления ионной жидкости. Здесь, поскольку бензол образует клатрат с ионной жидкостью, сигналы протонов бензола смещаются к более сильному полю. Взаимодействие в этом случае является очень сильным, и следовательно, смещение близко к Δ=1,9. Пик на диаграмме для состава бензол-AlCl3 указывает на то, что AlCl3 растворен в бензоле, где имеет место очень слабое взаимодействие, и сдвиг очень мал. Бензол берут в качестве базисной точки.

[96] Вышеприведенное исследование показывает, что ионная жидкость, образованная в присутствии бензола, образующего комплекс с ней, дает преимущество, состоящее в понижении вязкости и уменьшении плотности ионной жидкости во время реакции (введения катализатора в зону реакции). Однако, ионная жидкость становится более плотной на последней стадии реакции, где она оседает и высвобождает некоторую часть бензола в реакционную массу, что, таким образом, заставляет катализатор оседать.

[97] Поэтому, представляется ясным и очевидным, что при использовании IL, содержащей 70% бензола (комплекс ионная жидкость - растворитель), количество катализатора, требуемого для реакции алкилирования, становится минимальным или сниженным.

[98] При осуществлении реакции с использованием IL, содержащей 70% бензола, реакция выполняется лишь с 0,15% катализатора, что невозможно для других известных ионных жидкостей, которые требуют, по меньшей мере, 0,25% катализатора для осуществления реакции алкилирования. Таким образом, очевидно, что комплекс ионная жидкость - растворитель и способ, посредством которого его приготавливают, минимизирует количество IL, требуемой в качестве катализатора для осуществления реакций.

[99] Дополнительные варианты воплощения и признаки настоящего раскрытия должны быть ясными обычному специалисту в данной области техники, исходя из описания, представленного в настоящей работе. Варианты воплощения, приведенные в настоящей работе, обеспечивают различные признаки и его предпочтительные детали в описании. Описания хорошо известных/стандартных способов и технологий опущены, во избежание излишнего загромождения приведенных здесь вариантов воплощения.

[100] Вышеприведенное описание конкретных вариантов воплощения настолько в полной мере раскрывают общую природу вариантов воплощения, приведенных в настоящей работе, что другие могут, применяя имеющиеся сведения, легко модифицировать и/или адаптировать для различных применений таких конкретных вариантов воплощения, без отступления от общей концепции, и поэтому такие адаптации и модификации могут и должны быть предназначены для понимания в рамках значения и диапазона эквивалентов раскрытых вариантов воплощения. Следует понимать, что используемые в настоящей работе формулировки или терминология, приведены в целях описания, а не ограничения. Поэтому, тогда как варианты воплощения в данном раскрытии были описаны применительно к предпочтительным вариантам воплощения, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что варианты воплощения, приведенные в настоящей работе, могут быть реализованы с модификациями в рамках сущности и объема вариантов воплощения, как было описано в настоящей работе.

[101] На протяжении данной спецификации, слово «содержать» или его разновидности, такие как «содержит» или «содержащий», где бы они ни использовались, следует понимать как подразумевающие включение указанного элемента, числа или этапа, или группы элементов, чисел или этапов, а не исключение какого-либо другого элемента, числа или этапа или группы элементов, чисел или этапов.

[102] Использование выражения «по меньшей мере» или «по меньшей мере, один» предполагает использование одного или более элементов или составных частей, или количеств, поскольку использование в варианте воплощения раскрытия может осуществляться для достижения одной или более из желаемых задач или результатов.

[103] Любое обсуждение документов, актов, материалов, устройств, статей, и т.п., которые были включены в настоящую спецификацию, приведено лишь в целях обеспечения контекста для раскрытия. Это не следует понимать, как признание того, что какой-либо или все из этих материалов образуют часть уровня техники, или что они представляли собой обычные общеизвестные сведения в области, относящейся к раскрытию в том виде, как она существовала где-либо до даты приоритета данной заявки.

[104] Тогда как в настоящей работе существенный акцент был сделан на конкретные признаки данного раскрытия, следует учитывать, что могут быть реализованы различные модификации, и что многие изменения в предпочтительных вариантах воплощения могут быть сделан без отступления от принципов раскрытия. Эти и другие модификации в сущности раскрытия или предпочтительные варианты воплощения должны быть ясны специалистам в данной области техники из раскрытия, приведенного в настоящей работе, вследствие чего следует четко понимать, что вышеприведенный описательный материал следует интерпретировать лишь в качестве иллюстративного раскрытия, а не в качестве ограничения.

1. Комплекс ионная жидкость - растворитель, для катализирования реакций, представленный формулой I

[UMiXj]S,

в которой

[UMiXj] представляет собой ионную жидкость, а S представляет собой органический растворитель;

в которой

U представляет собой катион, выбранный из группы, содержащей амид, фосфин и окись фосфина;

[MiXj] представляет собой анион;

в котором M представляет собой металл, выбранный из группы, содержащей Al, Fe, Zn, Mn, Mg, Ge, Cu и Ni;

X представляет собой галоген, выбранный из группы, содержащей F, Cl, Br и I;

а i и j представляют собой величины от 1 до 6.

2. Комплекс ионная жидкость - растворитель по п. 1, в котором амид выбран из мочевины и диметилформамида, предпочтительно, мочевины.

3. Комплекс ионная жидкость - растворитель по п. 1, в котором растворитель выбран из группы, содержащей бензол, толуол, этилацетат, этанол, уксусную кислоту, ацетон, ацетонитрил, бутанол, трет-бутиловый спирт, четыреххлористый углерод, хлорбензол, хлороформ, циклогексан, 1,2-дихлорэтан, гептан, гексан, метанол, метиленхлорид, нитрометан, метан, пропанол и ксилол.

4. Комплекс ионная жидкость - растворитель по п. 1, в котором растворитель представляет собой бензол или толуол.

5. Комплекс ионная жидкость - растворитель по п. 1, в котором растворитель образует клатрат с [UMiXj].

6. Комплекс ионная жидкость - растворитель по п. 1, в котором [UMiXj]S представляет собой комплекс [мочевина-AlCl3]-бензол.

7. Способ для приготовления комплекса ионная жидкость - растворитель по п. 1, в котором способ содержит действия:

a) добавление органического растворителя в колбу, загруженную катионом под атмосферой азота, и взбалтывание реакционной смеси в течение периода времени в диапазоне примерно 10-50 минут;

b) погружение колбы в водяную баню, выдерживаемую при температуре примерно 10-40°C, и добавление аниона при медленном взбалтывании реакционной смеси в течение периода времени в диапазоне примерно 10-50 минут; и

c) взбалтывание реакционной смеси в течение примерно 2-6 часов, для получения комплекса ионная жидкость - растворитель.

8. Способ по п. 7, в котором взбалтывание по этапам a) и b) осуществляют в течение периода времени примерно 30 минут, а взбалтывание по этапу c) осуществляют в течение периода времени в диапазоне примерно 2-3 часов.

9. Способ по п. 7, в котором растворитель образует клатрат с [UMiXj].

10. Способ по п. 7, в котором способ проводят без нагревания.

11. Способ для осуществления реакций, причем упомянутый способ содержит этап катализирования реакций в присутствии комплекса ионная жидкость - растворитель по п. 1.

12. Способ по п. 11, в котором реакции представляют собой химические или биологические реакции.

13. Способ для изготовления линейного алкилбензола, в котором способ содержит действия:

a) приведение в контакт бензола с олефиновой шихтой, для получения предварительно перемешанного сырья или углеводородного слоя;

b) смешивание предварительно перемешанного сырья или углеводородного слоя по этапу a) с комплексом ионная жидкость - растворитель по п. 1, для получения реакционной смеси, содержащей углеводородный слой и слой комплекса ионная жидкость - растворитель; и

c) обработку реакционной смеси по этапу b), для получения линейного алкилбензола.

14. Способ по п. 13, в котором олефиновая шихта содержит олефин или смесь олефинов или смесь олефинов и парафинов.

15. Способ по п. 13, в котором олефин или парафин имеет атомы углерода в диапазоне примерно 2-50, предпочтительно, примерно 8-15.

16. Способ по п. 13, в котором смешивание по этапу b) возникает при температуре в диапазоне примерно 5-150°C, предпочтительно, примерно при 30-80°C и давлении, соответствующем давлению окружающей среды примерно 1-10 атмосфер, предпочтительно, примерно 1-5 атмосфер.

17. Способ по п. 13, в котором мольное отношение бензола к олефину составляет примерно 1:1-15:1, предпочтительно, 2:1-8:1.

18. Способ по п. 13, в котором обработка по этапу c) содержит отделение углеводородного слоя от слоя комплекса ионная жидкость - растворитель.

19. Способ по п. 18, в котором способ дополнительно содержит обработку отделенного углеводородного слоя нейтрализацией кислоты и накопление слоя комплекса ионная жидкость - растворитель для повторного использования или восстановления.

20. Способ по п. 19, в котором способ дополнительно содержит воздействие на нейтрализованный углеводородный слой фракционированием и дистилляцией и получение чистого линейного алкилбензола.

21. Способ по п. 20, в котором нейтрализацию кислоты осуществляют с помощью технологии, выбранной из группы, содержащей мокрую очистку, очистку с помощью NaOH, центрифугирование, обработку глиноземом, обработку в устройстве для очистки от кислоты в очистителе и их сочетание; причем очиститель выбран из группы, содержащей резервуар с мешалкой, центрифужный сепаратор, насадочную колонну, наполненную глиноземом, и их сочетание.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к соединению ионной жидкости с формулой (I): В формуле (I) NR1R2R3 представляет собой амин, R1, R2 и R3 независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из алкила, арила и Н, M1 или М2 представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Al, Fe, Zn, Mn, Mg, Ti, Sn, Pd, Pt, Rh, Cu, Cr, Co, Ce, Ni, Ga, In, Sb, Zr и их сочетаний, X или Y выбран из группы, состоящей из галогена, нитрата, сульфата, сульфоната, карбоната, фосфоната и ацетата, n - от 1 до 4, i - от 1 до 6, j - от 1 до 4, k - от 1 до 4, L - от 1 до 7, M1=М2 или M1≠M2, и X=Y или X≠Y.

Изобретение относится к способу получения алкилбензола, включающему алкилирование бензола олефином в присутствии катализаторного комплекса на основе треххлористого алюминия путем подачи осушенной бензольной шихты, полиалкилбензолов, олефина, катализаторного комплекса, возвратного катализаторного комплекса в реактор алкилирования, в условиях турбулентности, и деалкилирование полиалкилбензолов.

Изобретение относится к способу получения 3,3′,4,4′-тетраметилдифенила, заключающемуся во взаимодействии при кипячении предварительно полученного из 4-бром-1,2-ксилола реактива Гриньяра в среде тетрагидрофурана с суспензией галогенида металла в среде ароматического растворителя, с последующим выделением продукта, включающим промывание раствором соляной кислоты, осушку реакционной массы и отгонку растворителей.

Изобретение относится к способу получения изопропилбензола. .

Изобретение относится к способу селективного получения мета-диалкилбензолов (мета-диизопроплбензола или мета-диэтилбензола) путем алкилирования бензола низшим олефином в присутствии катализатора на основе безводного хлорида алюминия с последующим разделением алкилата ректификацией.

Изобретение относится к способу получения 2-изопропил-п-ксилола и 2,5-диизопропил-п-ксилола путем алкилирования п-ксилола пропиленом в жидкой фазе, характеризующемуся тем, что алкилированию подвергают п-ксилол при температуре 70-90°С и на первой ступени алкилирование проводят в присутствии катализатора AlCl3 до достижения конверсии исходного углеводорода в присутствии катализаторов AlCl3 до достижения конверсии исходного углеводорода в пределах 40-90% и накопления в алкилате индивидуального моно-изопропил-п-ксилола 30-50%, далее 5-моно-изопропил-п-ксилол подвергают алкилированию на 2-й ступени в присутствии AlCl2·H2 PO4 таким образом, что после достижения в алкилате суммарного содержания изомеров 2,5-, 2,3-, 2,6-ди-изопропил-п-ксилола 30-50% прекращают подачу пропилена и выдерживают полученный алкилат при температуре 70-90°С в течение 2-6 часов до достижения концентрации 2,5-ди-изопропил-п-ксилола не менее 95% с последующим выделением целевого продукта известными приемами.

Изобретение относится к способу получения 1,3,5,7-тетраалкиладамантана общей формулы где R1=R2=R3 =R4=Et;R1=R2 =R3=R4=н-Pr; R1=R2 =Me, R3=R4=Et; R1=R2 =Me, R3=R4= н-Pr;R 1=R2=R3= н-Pr, а также смесей полалкиладамантанов в присутствии электрофильных катализаторов, характеризующемуся тем, что адамантан, 1,3-диметиладамантан или смесь полиалкиладамантанов с общим числом атомов углерода 11-20 алкилируют олефинами СnН 2n, где n=2 или 3, в присутствии каталитической системы брутто формулы АlХ3·СкНаlr , где Х=Cl, Hal=Вr, k=0, r=2, или Х=Br, Hal=Cl, k=1, r=4, и процесс проводят в растворе СН2Х2 (X=Cl, Br) при 15-25°С в течение 2-3 ч при мольном отношении [адамантан]:[катализатор]=(15-10):1.

Изобретение относится к получению мономеров, используемых в производстве высокомолекулярных соединении, конкретно к алкилированию бензола низшими олефинами в алкилаторе.
Изобретение относится к области нефтехимии, конкретно к процессу получения этилбензола алкилированием бензола этиленом в присутствии каталитического комплекса на основе хлорида алюминия.

Изобретение относится к способу олигомеризации этилена в высшие олефины С10-С30 в присутствии каталитической системы на основе комплекса хрома с триазольным лигандом нижеуказанной общей формулы, где заместитель R выбран из группы: R=Н, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К1, R=(CH2)5СН3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-1-гексил-1Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К2, R=(CH2)2S(CH2)7CH3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-1-(2-октилтио)этил)-1Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К3, R=СН3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(метил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К4, R=n-Bu, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(бутил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К5, R=(СН2)5СН3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(гексил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К6, R=(СН2)7СН3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(октил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К7, R=аллил, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(аллил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К8, R=(СН2)4СН=СН2, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(гекс-5-ен-1-ил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К9, R=CH2CN, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(цианометил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К10, R=СН2С6Н4СН=СН2-о, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(винилбензил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К11, R=CH2COOEt, (этил (2-(4,5-бис(дифенилфосфанил)-2Н-1,2,3-триазол-2-ил)ацетат)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К12 в толуоле при концентрации [Cr] в реакционной смеси от 10 до 60 мкмоль/л, совместно с раствором МАО в толуоле при мольном соотношении [Cr]:[МАО] от 1:1000 до 1:300, при поддержании постоянных температуры 50-120°С и давления этилена 1-5 МПа в течение от 30 мин до 2 ч, затем реакционную смесь обрабатывают метанолом, раствором HCl и толуолом с последующим отделением водного слоя и следов полимера.

Изобретение относится к способу получения 1-гексена из этилена методом тримеризации, включающему использование каталитической системы, состоящей из комплекса хрома общей формулы [CrCl3(H2O)((Ph2P(1,2-С6Н4)Р(Ph)(1,2-С6Н4)СН=CR2)], где R - водород или метальная группа, активатора, в качестве которого используют метилалюминоксан, и соактиватора, в качестве которого применяют триметилалюминий.

Изобретение относится к способу получения высоковязких полиальфаолефинов олигомеризацией альфаолефинов в присутствии катализатора хлористого алюминия, используемого в виде комплекса с толуолом или этилбензолом и винилацетатом.

Изобретение относится к катализатору олигомеризации альфа-олефинов и способу олигомеризации альфа-олефинов. .
Изобретение относится к способу каталитической олигомеризации этилена в олефины состава C8, которые находят широкое применение в качестве модификаторов полиэтилена и полипропилена как сырье в производстве поверхностно активных веществ, присадок к моторным маслам, в органическом синтезе.

Изобретение относится к способу получения полиолефиновых основ синтетических масел путем катионной олигомеризации олефинового сырья и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к катионным каталитическим системам (катализаторам) олигомеризации индивидуальных или смесей олефинов С3-C14 в основы синтетических автомобильных, авиационных, трансмиссионных и других типов полиальфа-олефиновых масел (ПАОМ).

Изобретение относится к способу получения олефиновых олигомеров путем катионной олигомеризации олефинового сырья и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению носителей катализаторов глубокого гидрообессеривания вакуумного газойля, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Настоящее изобретение относится к комплексу ионная жидкость - растворитель, содержащему катионы и анионы и приготовленному в присутствии растворителя, к способу получения комплекса ионная жидкость - растворитель, а также к способу получения линейного алкилбензола, с использованием комплекса ионная жидкость - растворитель. Комплекс ионная жидкость - растворитель, для катализирования реакций, представлен формулой I, [UMiXj]S, в которой [UMiXj] представляет собой ионную жидкость, а S представляет собой органический растворитель; в которой U представляет собой катион, выбранный из группы, содержащей амид, фосфин и окись фосфина; [MiXj] представляет собой анион; в котором M представляет собой металл, выбранный из группы, содержащей Al, Fe, Zn, Mn, Mg, Ge, Cu и Ni; X представляет собой галоген, выбранный из группы, содержащей F, Cl, Br и I; а i и j представляют собой величины от 1 до 6. Способ получения комплекса ионная жидкость - растворитель содержит действия: a) добавление органического растворителя в колбу, загруженную катионом под атмосферой азота, и взбалтывание реакционной смеси в течение периода времени в диапазоне примерно 10-50 минут; b) погружение колбы в водяную баню, выдерживаемую при температуре примерно 10-40°C, и добавление аниона при медленном взбалтывании реакционной смеси в течение периода времени в диапазоне примерно 10-50 минут; и c) взбалтывание реакционной смеси в течение примерно 2-6 часов, для получения комплекса ионная жидкость - растворитель. Полученный комплекс имеет высокую продолжительность хранения и обеспечивает минимальный расход используемого катализатора для реакций. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 2ил., 9 пр.

Наверх