CN104755447A - 具有在先氢化的在酸性离子液体存在下的烃转化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在酸性离子液体存在下的烃转化方法。该烃转化优选为异构化，尤其是甲基环戊烷(MCP)异构化形成环己烷。在该烃转化之前进行氢化。优选将苯氢化形成环己烷。优选将在氢化和/或异构化中得到的环己烷从该方法中分离。在本发明的优选实施方案中，在氢化之后且在烃转化之前通过蒸馏从用于烃转化的烃混合物中除去低沸物，尤其是C5-C6链烷烃如环戊烷或异己烷类。

Description

具有在先氢化的在酸性离子液体存在下的烃转化方法
本发明涉及一种在酸性离子液体存在下的烃转化方法。该烃转化优选为异构化，尤其是甲基环戊烷(MCP)异构化成环己烷。在该烃转化之前进行氢化，优选将苯氢化成环己烷。在氢化和/或异构化中得到的环己烷优选从该方法中分离。在本发明的优选实施方案中，在氢化之后且在该烃转化，尤其是异构化之前从用于烃转化的烃混合物中蒸馏除去低沸物，尤其是C5-C6链烷烃，如环戊烷或异己烷类。
离子液体可以用于各种烃转化方法中；它们尤其适合作为烃类异构化用催化剂。离子液体的相应使用例如描述于WO 2011/069929中，其中在烯烃存在下将具体选择的离子液体用于饱和烃的异构化，更具体用于将甲基环戊烷(MCP)异构化成环己烷。类似方法描述于WO 2011/069957中，但其中的异构化不是在烯烃存在下进行，而是用铜(II)化合物进行。
US-A 2003/0109767公开了一种在离子液体作为催化剂存在下异构化C5-C8链烷属烃(链烷烃)的方法。该离子液体包含作为阳离子的含氮杂环或含氮脂族烃；相应阴离子衍生于金属卤化物。待异构化链烷烃是线性链烷烃如正己烷或正辛烷和单取代链烷烃如3-甲基己烷或其混合物。US-A2003/0109767中所述方法用来制备具有较高支化度的链烷烃。相反，例如环己烷与MCP相比具有更低支化度。此外，US-A 2003/0109767没有对在异构化之前氢化该起始混合物中存在的任何芳烃的效果进行任何说明。
在EP-A 1 403 236中所述异构化方法中，同样意欲在待在离子液体存在下异构化的链烷烃(烃类)中得到较高支化度。异构化方法额外在环状烃作为添加剂存在下在反应介质中进行，其中该环状烃包含叔碳原子作为结构单元，或者由该反应介质转化成具有该结构单元的相应化合物。优选使用甲基环己烷或二甲基环戊烷作为该类环状烃添加剂。待异构化的链烷烃为线性链烷烃如正丁烷或正辛烷，以及单甲基取代的链烷烃如2-甲基己烷。离子液体优选基于作为阳离子的含氮杂环或含氮脂族烃且基于无机阴离子如卤化铝。EP-A 1 403 236同样没有含有对在异构化之前氢化该起始混合物中存在的任何芳烃的任何说明。
US-A 2005/0082201公开了一种制备低苯含量的汽油的方法，其中在第一工艺步骤中首先将包含苯、烯烃和硫化合物如噻吩类的烃混合物供入蒸馏塔中，经由顶部从中取出低沸点化合物，经由侧取口取出含苯馏分并经由塔底取出高沸物。在第二工艺步骤中将由侧取口得到的馏分在氢化催化剂下氢化，将苯转化成环己烷并将噻吩类转化成硫化氢。在该第二工艺步骤中得到的含环己烷的混合物适合制备具有低苯含量的汽油。分离其中存在的环己烷或将MCP异构化成环己烷没有公开于US-A 2005/0082201中。
WO 2010/027987涉及另一种降低烃类混合物中苯的浓度的方法。在第一分离步骤中，将包含苯和其他C6烃的含苯馏分与包含具有7个或更多个碳原子的烃类的高沸物馏分分离。随后将该含苯馏分氢化而得到具有降低苯含量的烃馏分。苯的氢化形成环己烷。WO 2010/027987也没有含有可以将环己烷从在该氢化中得到的混合物分离的任何暗示；相反，该工艺产物也要用于汽油生产。该文献同样没有公开将MCP异构化成环己烷。
US-A 3,311,667涉及一种从随后供入将MCP异构化成环己烷中的混合物中除去苯的方法。该氢化涉及在合适催化剂，例如在硅藻土上的金属催化剂存在下用氢气将苯氢化成环己烷。将MCP异构化成环己烷在金属卤化物如酸增强的卤化铝存在下进行。然而，US-A 3,311,667没有说明异构化也可以使用酸性离子液体进行。因此，该文献也没有对在芳烃，尤其是苯存在下用酸性离子液体进行烃转化，尤其是异构化存在问题进行任何说明。
EP-A 1 995 297公开了一种用于将苯氢化和解环并将存在于包含至多1重量％苯的混合物中的C5-C6链烷烃异构化的方法和相应设备。为了氢化苯，可以使用金属催化剂，其中合适的金属是铂族元素、锡或钴以及钼。为了异构化在该氢化中得到的可能包含残留量苯的混合物，尤其将沸石用作催化剂。在EP-A 1 995 297中所述方法中，调节异构化中的参数，以使得实现在苯氢化中得到的环己烷环开环成异链烷烃。该方法的主要目的因此不是制备环己烷，而是制备具有高支化度的链烷烃。此外，EP-A 1 995 297也没有含有酸性离子液体也可以用于异构化或者在异构化之前有利的是除去芳烃，特别是苯的任何说明。与EP-A 1 995 297类似的方法描述于EP-A1 992 673中。
本发明的目的是要提供一种在酸性离子液体存在下进行烃转化的新方法。
该目的由一种烃转化方法实现，该方法包括下列步骤：
a)氢化包含至少一种芳烃和至少一种非芳烃的烃混合物(HM1)而得到与(HM1)相比具有降低量的至少一种芳烃的烃混合物(HM2)，
b)在酸性离子液体存在下烃转化至少一种存在于(HM2)中的非芳烃。
通过本发明方法，有利的是可以在酸性离子液体存在下进行烃转化，尤其是异构化，因为通常在烃混合物中存在的芳烃，尤其是苯可以通过上游氢化被完全或至少基本除去。因此，降低或完全避免了否则会在用于烃转化，优选异构化，尤其是MCP异构化成环己烷的酸性离子液体中发生的由芳烃，尤其是苯或其他不饱和化合物引起的失活。
除去芳烃，尤其是苯具有的额外优点是促进了随后进行的任何蒸馏后处理步骤，因为避免了否则的话会发生的芳烃，例如苯与饱和C6-C7链烷烃的共沸物的形成。
这特别适用于下面以及在图2中所述实施方案，其中在第一步中氢化包含MCP和苯的烃混合物(HM1)，然后为了除去低沸物料流(LB)而送入蒸馏塔(D1)中，其中将除去低沸物料流(LB)之后残留的料流(HM2-(LB))送入异构化，其中该MCP至少部分异构化成环己烷。由于(D1)的目的尤其是要从MCP中除去沸点比MCP低的组分，例如异己烷类，该分离因存在与MCP形成沸点低于MCP的共沸物的组分而复杂化，这对苯而言确实如此。因此，在借助蒸馏塔(D1)的该低沸物除去之前氢化苯促进了为(D1)的目的的分离。
若该方法的目标产物是环己烷且待氢化的化合物为苯，则本发明方法的另一优点是所得产物的量由在苯的氢化中得到的环己烷提高。
本发明具有上游氢化的在酸性离子液体存在下的烃转化方法在下文详细定义。
在本发明上下文中，在步骤a)中将包含至少一种芳烃和至少一种非芳烃的烃混合物(HM1)氢化而得到与(HM1)相比具有降低量的至少一种芳烃的烃混合物(HM2)。换言之，这意味着在步骤a)中将烃混合物(HM1)中存在的芳烃氢化而得到对应非芳族烃，优选因保留所有碳-碳键而出现的完全饱和烃。若在烃混合物(HM1)中存在其他不饱和化合物，例如烯烃如环己烯，则这些同样在本发明的步骤a)中被氢化。烃混合物(HM1)优选包含苯作为芳烃和/或烃混合物(HM2)与(HM1)相比包含增加量的环己烷。
在本发明上下文中，原则上可以使用任何所需烃作为烃混合物(HM1)，只要i)所用烃中至少一种为在步骤a)中氢化的芳烃以及ii)所用烃中至少一种为可以在步骤b)(如下所述)中在酸性离子液体存在下进行烃转化，尤其是异构化的非芳烃。基于其专家知识，本领域熟练技术人员知道哪种烃可以被氢化且哪种烃可以借助酸性离子液体进行烃转化，更特别的是哪种烃可以被异构化。
例如，可以使用由两种、三种或甚至更多种烃构成的烃混合物(HM1)，但还可以仅使用单一芳烃如苯和单一非芳族烃如MCP的混合物。在本发明上下文中优选使用除了两种上述组分(可氢化的芳族烃和可转化的，优选可异构化的非芳族烃)外包含既不可氢化也不可进行烃转化，更具体为异构化的其他组分，例如烃类的烃混合物(HM1)。任选地，该类混合物还可以包含本身不为烃但可与其溶混的化合物。
烃混合物(HM1)的单个组分可以相互以任何所需浓度/比例存在。烃混合物(HM1)优选包含至少90重量％，优选至少95重量％具有5-8个碳原子的烃，只要i)所用烃中至少一种为可氢化芳烃以及ii)所用烃中至少一种为可转化的非芳烃。烃类可以是饱和或不饱和的和/或环状、线性或支化的。更具体而言，烃混合物(HM1)包含10-60重量％，更优选20-50重量％MCP和/或1-30重量％，更优选4-20重量％苯。
在本发明的优选实施方案中，烃混合物(HM1)包含苯、甲基环戊烷(MCP)以及至少一种选自环己烷、环戊烷、烯烃和无环C5-C8链烷烃的其他化合物。在该实施方案中，其他化合物优选还包括至少一种选自线性或支化C5链烷烃、环戊烷和线性或支化C6链烷烃的低沸物。术语“烯烃”除了线性单不饱和烯烃如戊烯或己烯外还包括环状烯烃，尤其是环己烯，还有二烯烃和环状二烯烃。此外，C5-C8链烷烃还包括标准沸点>78℃的化合物，下文也称为“高沸物”。
更优选该烃混合物(HM1)包含苯、甲基环戊烷(MCP)以及至少一种选自环己烷、正己烷、异己烷类、正庚烷、异庚烷类、甲基环己烷或二甲基环戊烷类的其他烃。
若烃混合物(HM1)还包含标准沸点>78℃的高沸物，尤其是二甲基戊烷类(DMP)，则这些高沸物，尤其是DMP，优选在进行本发明的步骤a)之前从烃混合物(HM1)除去。该高沸物除去因此优选连接在该氢化的上游。该高沸物除去通常在优选为精馏塔的蒸馏设备中进行，优选从相应蒸馏设备的底部除去。从烃混合物(HM1)中除去标准沸点>78℃的高沸物优选完全或基本完全(基于存在于该起始混合物中的全部高沸物，尤其是全部DMP异构体的量低至2％)进行。
本发明的上述实施方案—也称为在先高沸物除去—具有重要的优点，尤其是当标准沸点>78℃的高沸物包含DMP时且当在氢化中和/或优选在异构化形式的烃转化中制备环己烷时。其原因是在实际环己烷制备方法之前，可以避免从环己烷工艺产物中异常复杂地分离，尤其是蒸馏DMP。这在DMP为2,4-二甲基戊烷(2,4-DMP)且后者以浓度>100ppm存在于该起始混合物中时尤其如此。这在纯或高纯环己烷的制备中明显降低能量强度和设备复杂性。
在本发明上下文中，烃混合物(HM1)的氢化在适合该目的的设备(V)中进行，该设备优选包括至少一个氢化反应器(HR)。在该设备(V)中优选将苯氢化成环己烷，其中氢化优选使用氢气进行。额外优选在液相中进行氢化。
至少一种芳烃在步骤a)中的氢化，优选将苯氢化成环己烷，通常在合适催化剂存在下进行。合适的催化剂原则上是本领域熟练技术人员已知用于该目的的所有催化剂，例如根据US-A 3,311,667的在硅藻土上的金属催化剂或根据EP A 1 995 297的金属催化剂，其中优选使用的金属是铂族元素、锡或钴和钼。
优选在如下催化剂存在下进行氢化，该催化剂包含至少一种元素周期表(PTE)第8-10族元素，例如铁、钴、镍或钌(对应于PTE的CAS版的VIIIB过渡族)，尤其是镍或钌作为活性金属(也称为金属组分或活性组分)。额外优选将该活性金属施用于载体材料(载体)。合适的载体原则上是本领域熟练技术人员已知的所有载体，例如含SiO2载体、含氧化锆载体或含氧化铝载体。特别优选使用在含氧化铝载体上包含镍作为活性金属的催化剂。
氢化直接以对本领域熟练技术人员本身已知的方式进行并操作，优选在任选冷却的回路(将一部分流出反应器的混合物再循环到流入反应器的混合物中，任选在所述进料上游或下游设置冷却单元)中操作的主反应器和以单程操作，即没有再循环的下游后反应器的组合。此时，该设备(V)因此包括两个氢化反应器(HR)。
氢化反应器(HR)优选被设计成没有内部冷却的固定床反应器。此时优选操作氢化以使得连续监测进料和出料混合物之间的温差并在该值降至特定目标值以下时提高入口温度。额外优选氢化反应器以喷淋模式操作。
额外优选氢化的下游为一个在其中进行减压至压力在该后反应器中产生的压力以下的设备。这得到包含事先溶解在烃混合物中的氢气并且在任何情况下被压缩并再循环到氢化反应器(HR)的至少一个中的气体料流。
氢化优选在50-200℃，更优选100-180℃的温度和/或10-300巴abs.，更优选30-200巴abs.的压力下进行。
在发明方法中额外优选芳烃，尤其是苯(和任何存在于烃混合物(HM1)中的其他不饱和化合物)在氢化中的总转化率为至少90％，更优选99％，和/或芳烃，尤其是苯(和任何存在于烃混合物(HM1)中的其他不饱和化合物)在烃混合物(HM2)中的残留含量为1重量％，优选至多0.1重量％，更优选至多0.01重量％。
由于该氢化，在本发明的步骤a)中得到烃混合物(HM2)，其组成主要在已氢化化合物上不同于烃混合物(HM1)。因此，烃混合物(HM2)包含至少一种通过氢化芳烃而形成的烃以及至少一种已经存在于(HM1)中的非芳烃。此外，烃混合物(HM2)包含所有按照烃混合物(HM1)的在该氢化中没有化学改变的其他组分以及任何通过烯烃或二烯烃的氢化形成的烃。若存在于烃混合物(HM1)中的芳烃为苯，则烃混合物(HM2)相应地包含环己烷。
烃混合物(HM2)优选包含环己烷、MCP、不超过0.1重量％的芳烃以及可能的话至少一种选自烯烃和无环C5-C8链烷烃的其他化合物。更优选烃混合物(HM2)包含环己烷、甲基环戊烷(MCP)以及至少一种选自环己烷、正己烷、异己烷类、正庚烷、异庚烷类、甲基环己烷或二甲基环戊烷类的其他烃。
在本发明方法的步骤b)中，至少一种存在于(HM2)中的非芳烃的烃转化在酸性离子液体存在下进行。
烃转化本身对本领域熟练技术人员是已知的。该烃转化优选选自烷基化、聚合、二聚、齐聚、酰化、易位、聚合或共聚、异构化、羰基化或其组合。烷基化、异构化、聚合等对本领域熟练技术人员是已知的。在本发明上下文中，尤其优选该烃转化为异构化。
在本发明上下文中，该烃转化优选在具有组成K1AlnX(3n+1)的酸性离子液体存在下进行，其中K1为一价阳离子，X为卤素且1<n<2.5。该类酸性离子液体对本领域熟练技术人员是已知的；它们(除了其他离子液体外)例如公开于WO 2011/069929中。例如，可以使用两种或更多种酸性离子液体的混合物，优选使用一种酸性离子液体。
K1优选为未取代或至少部分烷基化的铵离子或杂环(一价)阳离子，尤其是吡啶离子、咪唑离子、哒嗪离子、吡唑离子、咪唑啉离子、噻唑离子、三唑离子、吡咯烷离子、咪唑烷离子或离子。X优选为氯或溴。
该酸性离子液体更优选包含作为阳离子的至少部分烷基化铵离子或杂环阳离子和/或作为阴离子的具有组成AlnCl(3n+1)的氯铝酸根离子，其中1<n<2.5。该至少部分烷基化铵离子优选包含1、2或3个(各自)具有1-10个碳原子的烷基。若相应铵离子存在两个或三个烷基取代基，则相应链长可以独立选择；优选所有烷基取代基具有相同链长。特别优选链长为1-3个碳原子的三烷基化铵离子。该杂环阳离子优选为咪唑离子或吡啶离子。
该酸性离子液体尤其优选包含作为阳离子的至少部分烷基化铵离子和作为阴离子的具有组成AlnCl(3n+1)的氯铝酸根离子，其中1<n<2.5。该类特别优选的酸性离子液体的实例是氯铝酸三甲基铵和氯铝酸三乙基铵。
在本发明上下文中所用酸性离子液体优选用作该烃转化中的催化剂，尤其是用作异构化催化剂。
此外，在该烃转化中，尤其是在异构化中，除了该酸性离子液体外还可以使用卤化氢(HX)作为助催化剂。所用卤化氢(HX)原则上可以是任何可想到的卤化氢，例如氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)或碘化氢(HI)。卤化氢任选还可以作为混合物使用，但优选在本发明上下文中仅使用一种卤化氢。优选使用其卤化物结构部分也在相应阴离子中存在于上述酸性离子液体(至少部分)中的卤化氢。卤化氢(HX)优选为氯化氢(HCl)或溴化氢(HBr)。卤化氢(HX)更优选为氯化氢(HCl)。
该烃转化原则上可以在所有本领域熟练技术人员已知用于该目的的设备中进行。相应设备优选为搅拌釜或搅拌釜级联。“搅拌釜级联”是指两个或更多个，例如3或4个搅拌釜依次(串联)连接。
在本发明上下文中额外优选在分散体(D1)中进行该烃转化，优选作为异构化进行，其中在分散体(D1)中相(B)分散于相(A)中，其中相(A)与相(B)的体积比为2.5-4:1[vol/vol]，相(A)包含>50重量％的至少一种酸性离子液体且相(B)包含>50重量％的至少一种非芳烃。额外优选该分散体(D1)额外包含HCl和/或将HCl引入该分散体(D1)中。
本发明的其中烃转化，尤其是异构化以2.5-4:1[vol/vol]的相(A)/相(B)的特定体积比进行的该实施方案可以实现更高时空产率，这构成本发明方法的另一优点。由于该优化，还可以降低进行该方法的设备复杂性；例如，可以将在其中进行烃转化，尤其是异构化的设备保持得小。因此可以使用更小或更少的反应器。
已经如上所解释那样，由于在酸性离子液体和任选卤化氢(HX)存在下的烃转化，所用非芳烃中至少一种的化学结构改变。在该烃转化中得到的烃存在于烃混合物(HM2b)中。因此，混合物(HM2b)在其中存在的烃的(化学)组成和/或量上不同于在烃转化之前，尤其是异构化之前的相应烃混合物(HM2)。烃混合物(HM2)已经就步骤a)而言如上所定义。因为待在该类烃转化中，尤其是在异构化方法中进行的该烃转化通常不会进行到100％的程度(即完全)，因此产物通常仍包含已经用来进行该烃转化的烃(其量比异构化之前要小)。若例如要将MCP异构化成环己烷，则异构化产物通常包含环己烷和MCP(其量比异构化之前要小)的混合物。
在本发明上下文中，该烃转化优选为异构化，其中将甲基环戊烷(MCP)异构化成环己烷。
若该烃转化在本发明上下文中为异构化，则异构化优选按如下进行。在离子液体作为催化剂和任选卤化氢作为助催化剂存在下进行烃的异构化对本领域熟练技术人员是已知的。异构化中的烃和离子液体优选各自形成分离相，但部分离子液体可能存在于烃相中且部分烃可能存在于离子液体相中。将卤化氢，尤其是氯化氢引入(若存在的话)进行异构化的设备中，优选以气态形式引入。卤化氢可以至少分批存在于两个上述液相和优选额外存在的气相中。
异构化优选在0-100℃，尤其优选30-60℃的温度下进行。额外优选异构化中的压力为1-20巴abs.(绝对)，优选2-10巴abs.。
异构化优选在该设备中以使得在搅拌釜或搅拌釜级联中存在两个液相和一个气相的方式进行。该第一液相包含至少90重量％的酸性离子液体且该第二液相包含至少90重量％的烃类。该气相包含至少90重量％的至少一种卤化氢，优选氯化氢。任选也可以存在固相，这包含由其以固体形式形成该离子液体的组分，例如AlCl3。在这里设定气相的压力和组成以使得气态卤化氢，尤其是HCl气体在该气相中的分压为0.5-20巴abs.(绝对)，优选1-10巴abs.。
在本发明方法中额外优选将环己烷从在该烃转化中得到的混合物中分离，尤其是当该烃转化为异构化时。在本发明方法中，通常在该烃转化之后以至少98重量％，优选至少99.5重量％，更优选99.9重量％的纯度分离环己烷。该环己烷可以通过本领域熟练技术人员已知的方法分离，例如使用一个或多个蒸馏塔，向蒸馏塔中引入来自已经在其中进行该烃转化，尤其是异构化的设备的输出物。任选地，已经在本发明的步骤a)中得到的环己烷可能已经在氢化之后且在该烃转化之前从烃混合物(HM2)分离。
优选在本发明上下文中，在该烃转化之后，尤其是在异构化之后的任何蒸馏除去/分离环己烷之前，对来自该烃转化，优选异构化的输出物进行额外提纯步骤。这些提纯步骤例如可以是中性和/或碱性洗涤，这可以在一个或多个步骤中进行。额外地或者作为该洗涤的替换，还可以使用特定设备，例如蒸馏或精馏设备，以例如将存在的卤化氢与烃分离。该类设备还包括用于一步蒸发，尤其是闪蒸的设备。额外地或者替换地，还可以在上述特定设备上游连接相分离单元，优选相分离器，尤其以将该酸性离子液体与烃分离。
图1在步骤a)和b)的优选实施方案中再次说明本发明方法。CH是指环己烷，B是指苯且加括号的表述表示与该方法最相关的组分和/或相应料流的主组分。在根据图1的实施方案中，烃混合物(HM1)首先在至少一个氢化反应器(HR)中使用氢气氢化。存在于烃混合物(HM1)中的芳烃为苯且存在的非芳族烃为MCP；还可以(如上面就(HM1)而言所述)在烃混合物(HM1)中存在其他烃。在步骤a)中将该苯完全或基本完全转化成环己烷(得到烃混合物(HM2))。
在根据图1的构造中烃转化为异构化。烃混合物(HM2)的异构化—其中在酸性离子液体存在下将MCP异构化成环己烷—在适合该目的的异构化设备(IV)中进行。异构化优选在搅拌釜或搅拌釜级联中进行。随后将环己烷与异构化产物分离，例如使用一个或多个蒸馏塔，向蒸馏塔中引入来自异构化设备(IV)的输出物。
在本发明的优选实施方案中，在步骤a)中的氢化之后且在步骤b)中的烃转化，尤其是异构化之前从用于烃转化的烃混合物(HM2)中除去低沸物，尤其是C5-C6链烷烃如环戊烷或异己烷类。该除去优选借助蒸馏进行。该(优选蒸馏)除去下文也称为“低沸物除去”，其可以在本领域熟练技术人员已知的设备中进行，尤其是使用蒸馏塔(D1)进行。
按照本发明，低沸物除去涉及从烃混合物(HM2)中的剩余烃中优选蒸馏分离低沸物，该烃混合物(HM2)与烃混合物(HM1)相比具有降低量的至少一种芳烃且额外包含至少一种非芳烃。贫含低沸物的烃混合物(HM2)随后送入在本发明步骤b)中的该烃转化，尤其是异构化。除去贫含低沸物的烃混合物(HM2)，优选从相应蒸馏塔的底部除去。
低沸物除去优选以使得在步骤b)中的烃转化之前从烃混合物(HM2)中蒸馏除去至少一种选自线性或支化C5链烷烃、环戊烷和线性或支化C6链烷烃的化合物的方式进行。更优选通过蒸馏将异己烷类从烃(HM2)中分离。低沸物优选从相应蒸馏塔的顶部除去。
本发明的包括低沸物除去的上述优选实施方案额外结合图2在下文示于优选实施方案中。在图2中，缩写、箭头和其他符合具有与上面对图1所解释的那些类似的含义。在根据图2的实施方案中，首先氢化含苯的烃混合物(HM1)，将苯完全或基本完全转化成环己烷(得到烃混合物(HM2))。在根据图2的构造中烃转化为异构化。LB是指低沸物；低沸物优选为线性或支化C5链烷烃、环戊烷和/或线性或支化C6链烷烃，尤其是异己烷类。
在蒸馏塔(D1)中，将低沸物从烃混合物(HM2)作为料流(LB)除去，料流(LB)在比(HM2)低的温度下沸腾。料流(LB)与(HM2)相比优选富含异己烷类和/或环戊烷且贫含MCP。贫含料流(LB)/料流(LB)降低的烃混合物(HM2)—在图2中称为“HM2-(LB)”—在比(HM2)高的温度下沸腾。料流(HM2-(LB))与(HM2)相比优选贫含异己烷类和/或环戊烷且富含MCP。
该低沸物除去优选以使得料流(LB)包含小于5重量％，更优选小于2.5重量％MCP且料流(HM2-(LB))包含小于10重量％，更优选小于5重量％异己烷类的方式进行和操作。
例如可以将料流(LB)作为所谓的裂化器共同进料引入蒸汽裂化器中，同时将料流(HM2-(LB))引入烃转化中，优选引入异构化步骤中。任选地，在低沸物除去中可以取出与料流(LB)相比贫含异己烷类且富含沸点低于异己烷类的组分，例如每分子具有<4个碳原子的氯代链烷烃的另一料流。
下列实施例说明本发明。
实施例：
在下列试验中研究苯对甲基环戊烷异构化成环己烷的不利影响。这显示出苯的上游氢化以消除该干扰组分的必要。
选择下列组成作为烃混合物(HM2)：
·20重量％甲基环戊烷
·50重量％环己烷
·28％己烷
·2重量％异己烷类(工业级混合物)
将下列酸性离子液体(IL)用于异构化:
(CH3)3NH AlnCl3n+1，根据元素分析n＝1.82。
通用试验设置示于图3中，其中进料和有机物涉及相应烃混合物(HM1)和(HM2)。该试验设置用于连续方法，即它为连续装置。
实施例1：
首先向具有可加热夹套的260ml玻璃制压力容器中加入180gIL(130ml)。在1000rpm的搅拌器速度和1.038标准L/h的连续HCl供应下将反应温度设定为50℃。以65g/h的速率连续加入烃混合物(HM2)。同时从该容器的上部取出相应量的已转化烃混合物并分析。
当使用烃混合物(HM2)时，在大于1000小时内可以观察到甲基环戊烷的恒定转化，而有机物(烃混合物(HM2))和该IL之间的分离层没有视觉变化。
对比例2：
代替烃混合物(HM2)，按如下使用烃混合物(HM1)：
在用(HM2)操作1000小时之后，首先将30ppm苯加入(HM2)中(得到HM1))并在延长期内供入该连续装置中。没有观察到对反应转化率的影响，并且测量的环己烷(CH)的绝对比例保持恒定。甚至将苯比例提高到50、80、150或200ppm苯也不会导致该反应的转化率有任何可观察到的变化。
然而，随着时间推移，该装置确实不断出现问题，因为形成和排出固体材料，这导致压力升高和/或堵塞，相应地表明用作催化剂的酸性IL失活。确实，该流出物中CH的绝对测量比例保持高，但反应再也不能一致地良好进行且观察到大的波动。当加入400ppm苯时，此时在2天内在IL相和有机物相之间形成厚厚的杂质层且再也不能实现无瑕疵的相分离。然而，MCP转化率象以前一样高。
当加入800ppm苯时，排出固体材料的问题增加且杂质层快速扩散到整个反应体积，因而再也没有任何可见相边界。该试验此时不得不中断。然而，该反应的转化率和在该反应结束之后对该IL的元素分析均未显示任何异常。反应流出物的分析表明仅少量(1-5ppm)苯留在该体系中。因此，观察到的效果可以降低到界面形成和相关物理化学问题，即用作催化剂的酸性IL的失活。
为了证实杂质层的形成不是长时间以不同量的苯运行该体系的结果，将该反应釜倒空，引入新鲜IL并直接用含有400ppm苯的进料启动该装置。确实再次发生界面形成且在几天内该反应器充满一半的浓稠乳液。

Claims (15)

1.一种烃转化方法，包括下列步骤：
a)氢化包含至少一种芳烃和至少一种非芳烃的烃混合物(HM1)而得到与(HM1)相比具有降低量的至少一种芳烃的烃混合物(HM2)，
b)在酸性离子液体存在下烃转化至少一种存在于(HM2)中的非芳烃。
2.根据权利要求1的方法，其中所述烃转化选自烷基化、聚合、二聚、齐聚、酰化、易位、聚合或共聚、异构化、羰基化或其组合。
3.根据权利要求2的方法，其中所述烃转化为异构化，优选甲基环戊烷(MCP)异构化成环己烷。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中烃混合物(HM1)中存在的芳烃为苯和/或烃混合物(HM2)包含与(HM1)相比增加量的环己烷。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中烃混合物(HM1)的氢化在包含至少一种元素周期表第8-10族元素，尤其是镍或钌作为活性金属的催化剂存在下进行。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中使用在含氧化铝的载体上包含镍作为活性金属的催化剂。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中烃混合物(HM1)包含苯、甲基环戊烷(MCP)以及至少一种选自环己烷、环戊烷、烯烃和无环C5-C8链烷烃的其他化合物。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中烃混合物(HM2)包含环己烷、MCP、不超过0.1重量％的芳烃以及可能的话至少一种选自烯烃和无环C5-C8链烷烃的其他化合物。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中所述酸性离子液体包含作为阳离子的至少部分烷基化铵离子或杂环阳离子和/或作为阴离子的具有组成AlnCl(3n+1)的氯铝酸根离子，其中1<n<2.5。
10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中所述烃转化在分散体(D1)中进行，优选作为异构化进行，其中在分散体(D1)中相(B)分散于相(A)中，其中相(A)与相(B)的体积比为2.5-4:1[vol/vol]，相(A)包含>50重量％的至少一种酸性离子液体且相(B)包含>50重量％的至少一种非芳烃。
11.根据权利要求10的方法，其中D1额外包含HCl和/或将气态HCl引入分散体(D1)中。
12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中所述烃转化作为异构化在搅拌釜或搅拌釜级联中进行。
13.根据权利要求12的方法，其中所述异构化在搅拌釜或搅拌釜级联中在30-60℃的温度和/或2-10巴abs.的压力下进行。
14.根据权利要求1-13中任一项的方法，其中在步骤b)中的所述烃转化之前从烃混合物(HM2)中蒸馏除去至少一种选自线性或支化C5链烷烃、环戊烷和线性或支化C6链烷烃的化合物。
15.根据权利要求1-14中任一项的方法，其中所述烃转化为异构化且将环己烷从在异构化中得到的混合物分离。
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