CN108473880A - 不添加加氢催化剂再生酸性离子液体 - Google Patents

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Abstract

我们提供一种再生用过的酸性离子液体的方法，包括使所述用过的酸性离子液体与氢气接触而不添加加氢催化剂；其中所述用过的酸性离子液体中混合聚合物的含量降低以产生再生的酸性离子液体。我们还提供了制备烷基化物汽油调和组分的方法，包括：a)使用酸性离子液体和烷基卤化物或卤化氢使异链烷烃和烯烃的混合物烷基化，其中所述混合聚合物在用过的酸性离子液体中积聚；b)在不添加加氢催化剂的情况下，将所述用过的酸性离子液体和氢气进料到再生反应器，所述再生反应器在选定加氢条件下操作，以产生用于所述烷基化的再生酸性离子液体，其中在所述再生的酸性离子液体中所述混合聚合物降低至少50重量％。

Description

不添加加氢催化剂再生酸性离子液体
技术领域
本申请涉及在不添加加氢催化剂的情况下再生用过的酸性离子液体的方法。本申请还涉及制备烷基化汽油调和组分的方法，包括将用过的酸性离子液体和氢气进料到再生反应器，而不向所述再生反应器中添加任何固体加氢催化剂。
背景
需要改进的方法来再生用过的酸性离子液体。早期的方法需要大量的加氢催化剂来进行加氢再生。需要定期更换和/或再生加氢催化剂，并且购买、处理和处置它们的成本可能很高。
概述
本申请提供了再生用过的酸性离子液体的方法，包括使所述用过的酸性离子液体与氢气接触并且不添加加氢催化剂；其中所述用过的酸性离子液体中混合聚合物的含量降低以产生再生的酸性离子液体。
本申请还提供了制备烷基化汽油调和组分的方法，包括：
a.在酸性离子液体和烷基卤化物或卤化氢的存在下烷基化一种或多种C4-C7异链烷烃和一种或多种C2-C6烯烃的混合物，以产生烷基化物汽油调和组分，其中混合聚合物积聚在用过的酸性离子液体中；
b.在不添加加氢催化剂的情况下，将所述用过的酸性离子液体和氢气进料到再生反应器，所述再生反应器在包括100℃-350℃温度和50-5000psig(446-34600kpa)压力的加氢条件下操作，其中在所述用过的酸性离子液体中所述混合聚合物的含量降低至少50重量％，并且所述用过的酸性离子液体变成再生酸性离子液体，所述再生酸性离子液体用作所述烷基化的催化剂。
如本文所述，权利要求中的要素，本发明可适当地包括、由其组成或基本上由其组成。
附图的简要说明
图1是本发明实施例2和4-7中使用的实验装置的示意图。
图2是本发明实施例2中相对于反应时间绘制的消耗的氢气摩尔数/离子液体克数和混合聚合物含量的图。
图3是本发明实施例3中相对于反应时间绘制的消耗的氢气摩尔数/离子液体克数和混合聚合物含量的图。
图4是本发明实施例5描述的两组实验中相对于反应时间绘制的消耗的氢气摩尔数/离子液体克数和混合聚合物含量的图。
图5是本发明实施例7描述的三组实验中相对于反应时间绘制的消耗的氢气摩尔数/离子液体克数的图。
图6是本发明实施例7描述的三组实验中相对于反应时间绘制的混合聚合物含量重量％的图。
图7是本发明实施例8中使用的实验装置的示意图。
图8是显示氢气引入模式对混合聚合物含量随时间的影响的图，并且包括实施例2和实施例8的结果。
图9是用于再生用过的酸性离子液体的分段反应器的一个实例的图。
术语
“酸性离子液体”是指完全由离子组成的材料，其可以在反应中提供质子或接受电子对，并且其在100℃以下是液体。
“用过的”是指在使用过程中已被污染的(通常是混合聚合物)较低活性的催化材料。
“添加”是指的有目地向用于接触的容器中加入不同材料(例如加氢催化剂)的步骤。
“泡罩塔反应器”是指用于气-液反应的装置，其中气泡形式的气体在液体塔中移动时与液体接触并提供混合的驱动力。在泡罩塔反应器中，液体是连续相，气体是分散相。
“加氢”是指分子氢(H2)与另一种化合物或元素之间的化学反应，以还原或饱和有机化合物。例如，加氢降低了烃中的双键和三键。
“加氢催化剂”是指催化有机化合物加氢的含金属材料。
“元素周期表”是指日期为2007年6月22日的IUPAC元素周期表的版本，周期表族的编号方案如Chemical And Engineer ing News,63(5),27(1985)中所述。
“混合聚合物”是指通过同时的酸催化反应包括聚合、烷基化、环化和氢化物转移反应等形成的多不饱和环状、多环和非环状分子。混合聚合物在含有环状和非环状骨架的组合的复杂结构中含有双键和共轭双键。Miron等(Journal of Chemical AndEngineering Data,1963)和Pines(Pines，H.，The Chemistry of Catalytic HydrocarbonConversions，Wiley，1981，p.39ff)描述了混合聚合物的实例。
“加氢裂化”是指伴随烃裂解/断裂的加氢和脱氢方法，例如将较重烃转化为较轻烃，或将芳烃和/或环烷烃(环烷烃)转化为非环状支链烷烃。
“贵金属”是指在潮湿空气中耐腐蚀和氧化的金属(与大多数贱金属不同)。贵金属的实例是钌、铑、钯、银、锇、铱、铂和金。
“活塞流反应器”是指具有一个或多个圆柱几何形状的连续流动系统的反应器。
发明详述
众所周知，加氢是用于再生用过的酸性离子液体的有效方法，但先前已知的方法都需要添加加氢催化剂以还原用过的酸性离子液体中的混合聚合物。
加氢催化剂：
在常规的加氢方法中，将大量的加氢催化剂与H2一起加入到要还原或饱和的有机化合物中。需要加入的加氢催化剂的量在很大程度上取决于加氢催化剂中存在的金属，但通常加氢催化剂的加入量大于待处理的有机化合物的5重量％。过去需要用于用过的酸性离子液体的有效加氢的金属的量超过用过的催化剂中存在的混合聚合物的浓度。铂、钯、铑和钌可以形成高活性加氢催化剂，与其他金属相比，它可以在更低的温度和更低的H2压力下操作。非贵金属加氢催化剂，特别是基于镍的那些(如Raney-镍和Urushibara-镍)也已被开发为经济的替代品，但它们通常活性较低且需要较高的温度。Raney-镍催化的加氢也需要高压。
常规的加氢催化剂可包含至少一种选自元素周期表第6族和第8-10族元素的金属。加氢催化剂可包含至少一种第6族金属和至少一种选自周期表第8-10族的金属。例如，金属可选自镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)、钴(Co)、铁(Fe)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)及其混合物。已经用于加氢催化剂的示例性金属混合物包括Ni/Mo/W、Ni/Mo、Ni/W、Co/Mo、Co/W、Co/W/Mo、Ni/Co/W/Mo和Pt/Pd等。用于加氢催化剂的示例性金属组合包括Ni/Mo/W、Ni/Mo、Ni/W、Co/Mo、Co/W、Co/W/Mo和Ni/Co/W/Mo。加氢催化剂可以是非均相的或均相的。非均相加氢催化剂与欲还原或饱和的不饱和有机化合物处于不同的相中。非均相加氢催化剂的典型实例包括固体催化剂，其中不饱和有机化合物是液体或气体。不饱和有机化合物化学吸附在非均相加氢催化剂上，氢形成表面氢化物，氢可以从所述表面氢化物中转移到化学吸附的不饱和有机化合物中。非均相加氢催化剂可受其载体的影响，即非均相加氢催化剂所结合的材料。
均相加氢催化剂溶解在含有待还原或饱和的不饱和有机化合物的溶剂中。示例性的均相加氢催化剂包括称为Wilkinson催化剂的铑基化合物和铱基的Crabtree催化剂。
与用于通过加氢再生酸性离子液体的早期已知方法不同，本文所述的再生用过的酸性离子液体的方法在不添加加氢催化剂的情况下进行。只有用过的酸性离子液体与氢气接触，并且混合聚合物被充分还原以产生再生的酸性离子液体。
在一个实施方案中，在所述接触之前不进行用过的酸性离子液体的干燥或还原。
接触条件
用于所述接触的条件包括低于400℃(752℉)的温度。在一个实施方案中，温度为100℃(212℉)至350℃(662℉)。
用于所述接触的条件包括充分混合以使用过的酸性离子液体与氢气接触来产生再生酸性离子液体。可以使用容器中提供有效混合的任何设备进行充分混合，例如搅拌、阻挡、搅动、摇动、鼓泡、涡旋、搅打或已知产生充分混合的任何其他方法(或其组合)。可用于提供有效混合的设备的实例包括挡板、桨叶、搅动器、搅拌器、喷嘴、筛网、过滤器、振动器、涡旋混合器、气体注射器、分散器、分布器及其组合。在一个实施方案中，所述接触在搅拌速率为50至2500rpm的容器中进行。
所述接触的条件包括充足的氢气供应以产生再生的酸性离子液体。在一个实施方案中，所述接触发生在氢气进料的容器中，并且容器的压力大于300kpa。在一个实施方案中，所述接触在50至5000psig(446至34600kpa)压力下的容器中进行。容器在所述接触中可以使用的其他压力范围包括200至4000psig(1480至27700kpa)、或400至3000psig(2860至20800kpa)。
根据所用的接触条件，可以在很宽范围的时间内生产再生的酸性离子液体。在一个实施方案中，所述接触时间大于1小时。在一个实施方案中，所述接触时间为2-50小时。在一个实施方案中，当用于进行所述接触的装置是分段反应器时，所述接触时间可以大于5分钟，例如5分钟至50小时、或5分钟至10小时。
在一个实施方案中，在所述接触过程中形成链烷烃轻质气体。这些轻质气体可以是完全非烯烃的，并且可以包含C2-C4烷烃，例如乙烷、丙烷、异丁烷和正丁烷。
在一个实施方案中，通过所述接触可以生产具有5至30个碳原子的萃取的混合聚合物石脑油。在一个实施方案中，萃取的混合聚合物石脑油的终沸点低于246℃(475°F)，溴值为5或更低，和至少30重量％的环烷烃。在一个实施方案中，萃取的混合聚合物石脑油在C5至C10的范围内具有至少60重量％的碳数。在US8704018中公开了通过用过的酸性离子液体和氢气与添加固体贵金属加氢催化剂接触制备的萃取的混合聚合物石脑油。在一个实施方案中，将萃取的混合聚合物石脑油与来自烷基化反应器的流出物混合以制备调合的烷基化汽油。
在一个实施方案中，在用于所述接触的容器中不添加或形成固体。
在一个实施方案中，在所述接触过程中形成氯化氢。氯化氢可以溶解在用过的酸性离子液体中。在一个实施方案中，用过的酸性离子液体的酸度可以通过用于所述接触的容器中的氯化氢的量来调节。在一个实施方案中，用过的酸性离子液体中氯化氢的量保持在增加混合聚合物含量降低速率的水平。
酸性离子液体
酸性离子液体可用作各种类型烃转化的催化剂。而且，所述再生的酸性离子液体也可以有效地催化烃转化。这些烃转化的实例包括：烷基化、聚合、二聚、低聚、酰化、加氢裂化、复分解、共聚、异构化、羰基化、加氢甲酰化、脱卤、脱水、歧化、烷基转移及其组合。在一个实施方案中，烃转化是用烯烃烷基化链烷烃。在另一个实施方案中，烃转化是芳族化合物的烷基化。例如，在美国专利号7,432,408、7,432,409、7,285,698和2008年7月31日提交的美国专利申请号12/184069中教导了离子液体催化剂的实例及其用作烯烃烷基化链烷烃的用途。在一个实施方案中，酸性离子液体是复合离子液体催化剂，其中阳离子来自含烷基胺或吡啶的氢卤化物，阴离子是来自两种或多种金属化合物的复合配位阴离子。在另一个实施方案中，烃的转化是链烷烃的烷基化、芳族化合物的烷基化或其组合。
最常见的酸性离子液体是由有机基阳离子和无机或有机阴离子制备的。离子液体催化剂用于各种反应中，包括Friedel-Crafts反应。
酸性离子液体由形成络合物的至少两种组分组成。酸性离子液体包含第一组分和第二组分。酸性离子液体的第一组分通常包含选自例如第13族金属的路易斯酸化合物的路易斯酸化合物，包括卤化铝、烷基铝二卤化物、卤化镓和卤化烷基镓(参见周期表，其定义了第13族金属元素)。除第13族金属以外的其他路易斯酸化合物也可以使用。在一个实施方案中，第一组分是卤化铝或烷基铝二卤化物。例如，可以使用三氯化铝(AlCl3)作为用于制备离子液体催化剂的第一组分。在一个实施方案中，可以使用的烷基铝二卤化物可以具有通式Al2X4R2，其中每个X表示卤素，例如选自氯和溴，每个R表示包含1至12个碳原子的烃基、芳族的或脂族的具有支链或直链的基团。烷基铝二卤化物的实例包括二氯甲基铝、二溴甲基铝、二氯乙基铝、二溴乙基铝、二氯正己基铝、二氯异丁基铝，单独使用或组合使用。
构成酸性离子液体的第二组分是有机盐或盐的混合物。这些盐可以由通式Q+A-表征，其中Q+是铵、鏻、硼鎓、氧鎓、碘鎓或锍阳离子，A-是带负电荷的离子，例如Cl-,Br-,ClO4 -,NO3 -,BF4 -,BCl4 -,PF6 -,SbF6 -,AlCl4 -,Al2Cl7 -,Al3Cl10 -,GaCl4 -,Ga2Cl7 -,Ga3Cl10 -,AsF6 -,TaF6 -,CuCl2 -,FeCl3 -,AlBr4 -,Al2Br7 -,Al3Br10 -,SO3CF3 -，和3-硫三氧基苯基。在一个实施方案中，第二组分选自具有含有一个或多个具有约1至约9个碳原子的烷基部分的季铵卤化物的那些，例如盐酸三甲基铵，甲基三丁基铵，1-丁基吡啶鎓或烷基取代的咪唑鎓卤化物，例如1-乙基-3-甲基-咪唑鎓氯化物。
在一个实施方案中，酸性离子液体包括选自吡啶鎓离子、咪唑鎓离子、哒嗪鎓离子、吡唑鎓离子、咪唑啉鎓离子、咪唑烷鎓离子、铵离子、鏻离子和它们的混合物的单价阳离子。可能的阳离子(Q+)的实例包括丁基乙基咪唑鎓阳离子[beim]、丁基甲基咪唑鎓阳离子[bmim]、丁基二甲基咪唑鎓阳离子[bmmim]、十乙基咪唑鎓阳离子[dceim]、十甲基咪唑鎓阳离子[dcmim]、二乙基咪唑鎓阳离子[eeim]、二甲基咪唑鎓阳离子[mmim]、乙基-2,4-二甲基咪唑鎓阳离子[e-2,4-mmim]、乙基二甲基咪唑鎓阳离子[emmim]、乙基咪唑鎓阳离子[eim]、乙基甲基咪唑鎓阳离子[emim]、乙基丙基咪唑鎓阳离子[epim]、乙氧基乙基甲基咪唑鎓阳离子[etO-emim]、乙氧基二甲基咪唑鎓阳离子[etO-mmim]、十六烷基甲基咪唑鎓阳离子[hexadmim]、庚基甲基咪唑鎓阳离子[hpmim]、六乙基咪唑鎓阳离子[hxeim]、六甲基咪唑鎓阳离子[hxmim]、六二甲基咪唑鎓阳离子[hxmmim]、甲氧基乙基甲基咪唑鎓阳离子[meO-emim]、甲氧基丙基甲基咪唑鎓阳离子[meO-prmim]、甲基咪唑鎓阳离子[mim]、二甲基咪唑鎓阳离子[mmim]、甲基壬基咪唑鎓阳离子[mnim]、甲基丙基咪唑鎓阳离子[mpim]、十八烷基甲基咪唑鎓阳离子[octadmim]、羟基乙基甲基咪唑鎓阳离子[OH-emim]、羟基辛基甲基咪唑鎓阳离子[OH-omim]、羟丙基甲基咪唑鎓阳离子[OH-prmim]、辛基甲基咪唑鎓阳离子[omim]、辛基二甲基咪唑鎓阳离子[ommim]、苯乙基甲基咪唑鎓阳离子[ph-emim]、苯基甲基咪唑鎓阳离子[ph-mim]、苯基二甲基咪唑鎓阳离子[ph-mmim]、戊基甲基咪唑鎓阳离子[pnmim]、丙基甲基咪唑鎓阳离子[prmim]、1-丁基-2-甲基吡啶鎓阳离子[1-b-2-mpy]、1-丁基-3-甲基吡啶鎓阳离子[1-b-3-mpy]、丁基甲基吡啶鎓[bmpy]、1-丁基-4-二甲基乙酰基吡啶鎓阳离子[1-b-4-DMApy]、1-丁基-4-甲基吡啶鎓阳离子[1-b-4-mpy]、1-乙基-2-甲基吡啶鎓阳离子[1-e-2-mpy]、1-乙基-3-甲基吡啶鎓阳离子[1-e-3-mpy]、1-乙基-4-二甲基乙酰基吡啶鎓阳离子[1-e-4-DMApy]、1-乙基-4-甲基吡啶鎓阳离子[1-e-4-mpy]、1-己基-4-二甲基乙酰基吡啶鎓阳离子[1-hx-4-DMApy]、1-己基-4-甲基吡啶鎓阳离子[1-hx-4-mpy]、1-辛基-3-甲基吡啶鎓阳离子[1-o-3-mpy]、1-辛基-4-甲基吡啶鎓阳离子[1-o-4-mp y]、1-丙基-3-甲基吡啶鎓阳离子[1-pr-3-mpy]、1-丙基-4-甲基吡啶鎓阳离子[1-pr-4-mpy]、丁基吡啶鎓阳离子[bpy]、乙基吡啶鎓阳离子[epy]、庚基吡啶鎓阳离子[hppy]、己基吡啶鎓阳离子[hxpy]、羟丙基吡啶鎓阳离子[OH-prpy]、辛基吡啶鎓阳离子[opy]、戊基吡啶鎓阳离子[pnpy]、丙基吡啶鎓阳离子[prpy]、丁基甲基吡咯烷鎓阳离子[bmpyr]、丁基吡咯烷鎓阳离子[bpyr]、己基甲基吡咯烷鎓阳离子[hxmpyr]、己基吡咯烷鎓阳离子[hxpyr]、辛基甲基吡咯烷鎓阳离子[ompyr]、辛基吡咯烷鎓阳离子[opyr]、丙基甲基吡咯烷鎓阳离子[prmpyr]、丁基铵阳离子[b-N]、三丁基铵阳离子[bbb-N]、四丁基铵阳离子[bbbb-N]、丁基乙基二甲基铵阳离子[bemm-N]、丁基三甲基铵阳离子[bmmm-N]、N，N，N-三甲基乙醇铵阳离子[胆碱]、乙基铵阳离子[e-N]、二乙基铵阳离子[ee-N]、四乙基铵阳离子[eeee-N]、四庚基铵阳离子[hphphphp-N]、四己基铵阳离子[hxhxhxhx-N]、甲基铵阳离子[m-N]、二甲基铵阳离子[mm-N]、四甲基铵阳离子[mmmm-N]、铵阳离子[N]、丁基二甲基乙醇铵阳离子[OHe-bmm-N]、二甲基乙醇铵阳离子[OHe-mm-N]、乙醇铵阳离子[OHe-N]、乙基二甲基乙醇铵阳离子[OHe-emm-N]、四戊基铵阳离子[pnpnpnpn-N]、四丙基铵阳离子[prprprpr-N]、四丁基鏻阳离子[bbbb-P]、三丁基辛基鏻阳离子[bbbo-P]或其组合。
在一个实施方案中，第二组分选自含有一个或多个具有1至12个碳原子的烷基部分的季鏻卤化物，例如盐酸三烷基鏻盐、四烷基氯化鏻和甲基三烷基鏻卤化物。
在一个实施方案中，酸性离子液体包含未取代或部分烷基化的铵离子。
在一个实施方案中，酸性离子液体是氯铝酸盐或溴铝酸盐。在一个实施方案中，酸性离子液体是具有通式RR′R″N H+Al2Cl7-的季铵氯铝酸盐离子液体，其中R，R'和R″是含有1至12个碳的烷基。季铵氯铝酸盐离子液体的实例是N-烷基-吡啶鎓氯铝酸盐、N-烷基-烷基吡啶鎓氯铝酸盐、吡啶鎓氢氯铝酸盐、烷基吡啶鎓氢氯铝酸盐、二烷基-咪唑鎓氯铝酸盐、四烷基铵氯铝酸盐、三烷基铵氢氯铝酸盐或其混合物。
第一组分的存在应该使酸性离子液体具有路易斯或富兰克林酸性特征。通常，第一组分与第二组分的摩尔比越大，酸性离子液体的酸度越大。
用于制备正丁基-吡啶鎓氯铝酸盐离子液体的典型反应混合物示出如下：
在一个实施方案中，酸性离子液体用作烃转化的催化剂，并且烃转化利用助催化剂以提供增强或改进的催化活性。在一个实施方案中，烃转化是在酸性离子液体和烷基卤化物或卤化氢的存在下烷基化一种或多种C4-C7异链烷烃和一种或多种C2-C6烯烃的混合物，以产生烷基化汽油调和组分。烷基卤化物或卤化氢可以是用于烃转化的助催化剂。助催化剂可以包括例如无水氯化氢或有机氯化物(参见例如Elomari的美国专利号7495144和Harris等的美国专利号7531707)。当有机氯化物用作酸性离子液体的助催化剂时，HCl可以在烃转化过程中或在烃转化输出物的后处理期间在装置中原位形成。在一个实施方案中，烃转化在卤化氢例如HCl的存在下进行。
可以使用的烷基卤化物包括烷基溴化物、烷基氯化物和烷基碘化物。可以使用各种烷基卤化物，但是包含烃转化的进料流的烃(例如异链烷烃或用于烷基化的烯烃)的烷基卤衍生物可以是优选的。这种烷基卤化物包括但不限于异戊基卤化物、异丁基卤化物、叔丁基卤化物、正丁基卤化物、丙基卤化物和乙基卤化物。当使用氯铝酸盐离子液体时，这些烷基卤化物的烷基氯化物是优选的。也可以使用具有1-8个碳原子的其他烷基氯化物或烷基卤化物。烷基卤化物可以单独使用或组合使用。
使用时，烷基卤化物或卤化氢以催化量使用。在一个实施方案中，烷基卤化物或卤化氢的量应保持在低浓度并且不超过酸性离子液体中AlCl3的摩尔浓度。例如，为了保持酸性离子液体催化剂的酸度达到所需的性能，烷基卤化物或卤化氢使用量可以为在酸性离子液体中路易斯酸AlCl3的0.05mol％-100mol％。
用过的酸性离子液体：
通过使用酸性离子液体进行烃转化，可以生成用过的酸性离子液体。随着时间的推移，酸性离子液体积聚杂质，并且对于进行所需的烃转化变得活性和选择性降低。在酸性离子液体中积聚的杂质之一是混合聚合物。混合聚合物通过弱化酸性离子液体的酸强度使酸性离子液体失活。混合聚合物与酸性离子液体的络合可以消耗酸性离子液体中路易斯酸的浓度。随着更多的混合聚合物在酸性离子液体中累积，酸性离子液体对于进行所需的催化变得更弱。在一个实施方案中，用过的酸性离子液体包含大于3重量％的混合聚合物。例如，用过的酸性离子液体可具有大于3重量％至30重量％的混合聚合物。
用过的酸性离子液体还可包含腐蚀金属。腐蚀金属可以从酸性离子液体接触的金属材料中浸出。用于处理酸性离子液体的容器和设备的金属材料的实例是钢、钛、镍-铜合金和镍基超级合金。这些金属材料中的一些的实例包括合金、合金、400合金和合金。表1总结了这些特定合金中的一些的组成。和是Special Metals Corporat ion的商标。
表1
镍-铜合金化学成分范围(所有值以重量百分比计)：
是Special Metals的商标。
表2
镍基超合金元素组成范围(所有值以重量百分比计)：
是Haynes International，Inc.的商标。
在一个实施方案中，用过的离子液体包括100wppm至50,000wppm的腐蚀金属。在一个实施方案中，用过的离子液体包括小于10,000wppm的腐蚀金属。在一个实施方案中，用过的离子液体包括10至2,500wppm的镍，其中镍是腐蚀金属。
在一个实施方案中，用过的酸性离子液体催化剂包括金属卤化物。不受理论束缚，有可能在用过的酸性离子液体催化剂中原位形成均相金属卤化物络合物，并且该络合物用作均相加氢催化剂。在一个实施方案中，均相金属卤化物配合物包含镍。
再生的酸性离子液体：
在所述接触之后，用过的酸性离子液体中的混合聚合物的含量足够地降低，使得酸性离子液体再生。在一个实施方案中，再生酸性离子液体中混合聚合物的含量为用过的酸性离子液体中混合聚合物量的30重量％-100重量％。在一个实施方案中，再生酸性离子液体中的混合聚合物降低至少50重量％。在一个实施方案中，再生的酸性离子液体包含0至5重量％的混合聚合物。在一个实施方案中，再生的酸性离子液体包含小于1.5重量％的混合聚合物。
烃转化的进料：
在一个实施方案中，烃转化的进料包含至少一种烯烃和至少一种异链烷烃。例如，进料可包括至少一种主要为C2至约C30的直链烯烃的混合物。在另一个实施方案中，进料可包括至少50％的单α烯烃种类。在一个实施方案中，烯烃进料包括至少一种异构化烯烃。
在一个实施方案中，烷基化反应器的进料包括一种或多种C4-C7异链烷烃和一种或多种C2-C6烯烃，并且该方法产生烷基化汽油调和组分。
在一个实施方案中，烃转化的进料包括异丁烷。异戊烷、异己烷、异庚烷和至多约C30的其它高级异链烷烃也可用于本文公开的方法和装置中。轻质异链烷烃的混合物也可用于本发明。也可以使用诸如C3-C4、C3-C5或C4-C5异链烷烃的混合物，并且由于降低的分离成本可能是有利的。烃转化的进料也可含有稀释剂，例如正链烷烃。这可以通过降低从相近沸点链烷烃中分离异链烷烃的成本来节省成本。在一个实施方案中，正链烷烃在烃转化中倾向于是非反应性稀释剂。
再使用以前使用的加氢容器：
在一个实施方案中，排空先前含有固体加氢催化剂的容器中的固体加氢催化剂并重新用于所述接触。即使在容器中没有固体加氢催化剂，加氢也可有效地再生用过的酸性离子液体催化剂。
装置：
在一个实施例中，我们提供了一种用于实施本文公开的方法的装置。该装置可包括容器，所述容器包含用于引入氢的入口、用于引入所述用过的酸性离子液体的第二入口、提供所述氢和所述用过的酸性离子液体混合的设备、排气口、没有用于单独添加加氢催化剂的部件和用于移除再生酸性离子液体的出口。在一个实施方案中，容器是搅拌釜反应器，其中实现氢与用过的酸性离子液体催化剂的有效混合。在一个实施方案中，容器可包括不具有加氢活性的内部微粒过滤器，所述内部微粒过滤器提供一些或全部混合，并可用于改善分散和/或吸附用过的酸性离子液体中的任何污染物。可以以这种方式使用内部微粒过滤器的容器的实例可包括流通开口管、活塞流反应器或泡罩塔。合适的微粒过滤器的一个实例是Crystaphase内部微粒过滤器。在一个实施例中，内部微粒过滤器是呈大圆盘(1.5″至2″直径)的网状陶瓷。这些圆盘可以具有过滤并将颗粒储存在圆盘内的能力。由于圆盘中的大的外部通道保持打开，因此材料过滤时不会产生压降。
在一个实施方案中，可以监测来自用于进行所述接触的装置的排出气体中的卤化氢。在一个实施方案中，可以调节用过的离子液体催化剂中溶解的卤化氢水平，以优化用于进行所述接触的装置中的加氢和加氢裂化。所述溶解的卤化氢的水平，可以通过增加用于烃转化的卤化氢或卤化烷助催化剂的量、通过增加用于进行所述接触的装置中的背压、或通过在进行所述接触期间进料卤化氢或卤化烷到所述装置来调节。背压是指与所述装置中所需的液体和/或气体流相反的压力。背压量可通过阀门、背压调节器或其他障碍物调节，也可通过调节出口管道的尺寸、或安装和调节分段反应器中的排气口来调节。
在一个实施方案中，用于进行所述接触的装置是分段反应器，其具有产生区段的沿着所述反应器的轴线的隔板，其中每个区段起泡罩塔反应器的作用。
分段反应器
分段反应器不包含固体加氢催化剂，并且不添加固体加氢催化剂。分段反应器包括用于进料气体进料的气体入口、用于进料用过的酸性离子液体的液体入口、和产生区段的沿着反应器的轴线的隔板，其中每个区段起泡罩塔反应器的作用。另外，分段反应器包含出口，再生的酸性离子液体从所述出口流出反应器。分段反应器的一个实例显示在图9中。在一个实施方案中，分段反应器中的区段数可以从2到20变化。
分段反应器的轴线可以在任何方向上，只要有足够的混合并且工艺条件有利于再生。在一个实施方案中，轴线是垂直的。
入口和出口策略性地放置在分段反应器上，以提供有助于再生的充分混合和工艺条件。在一个实施方案中，气体入口和液体入口彼此相邻。在一个实施方案中，气体入口和液体入口在分段反应器的相对侧，与流出再生的酸性离子液体的出口相对。在一个实施方案中，气体入口位于反应器中的一个或多个区段的下部。在一个实施例中，出口位于一个或多个区段的上部。在一个实施方案中，气体入口和液体入口位于分段反应器的底部，出口位于分段反应器的底部上方。在一个实施方案中，出口位于分段反应器的顶部。在一个实施方案中，气体进料和用过的酸性离子液体定向流过分段反应器，并且不从分段反应器中的后续区段流回到较早的区段。在一个实施方案中，气体进料和用过的酸性离子液体向上流过分段反应器，并且在分段反应器中不从上段流回到下段。
在一个实施方案中，分段反应器中的区段的一个目的是引导包括用过的酸性离子液体的液相的反混。包括氢气的气体进料连续地流过反应器，使得反应器作为活塞流反应器运行。在一个实施方案中，分段反应器中的隔板在反应器中提供总体活塞流模式，使得用过的酸性离子液体和气体进料连续地流过反应器而不会反混到较早的区段中。
在一个实施方案中，气体入口设计成将气体进料流均匀地引入反应器塔的横截面中，以实现与用过的酸性离子液体的最佳气体交换。在一个实施方案中，进料包含氢气的气体进料的气体入口是多孔板、或者在其中钻有许多小孔的板，其允许气泡容易地流过穿孔。在一个实施方案中，用于进料包含氢气的气体进料的气体入口是气体分布器。在一个实施方案中，气体分布器通过许多交联管道分配气体进料流，以从交联管道上钻出的许多小孔均匀的注入气体气泡到所述分段反应器的整个流动横截面中的方式。在另一个实施方案中，用于进料包含氢气的气体进料的气体入口是多孔介质。多孔介质可以通过许多微小的孔隙将气体引入液体，与典型的分布方法相比，产生的气泡更小且更多。在一个实施方案中，气体入口可以产生平均直径小于20mm的气泡，例如0.1mm至10mm。
在一个实施方案中，可以调节和控制气体进料速率。气体进料速率应足以在分段反应器中的气泡和液相之间提供充分的混合和传质。在一个实施方案中，分段反应器的气体进料速率和塔直径设计成具有0.01cm/s-5cm/s的表观气体速度(定义为反应器条件下的气体流量除以反应器塔的横截面积)。
用于进料用过酸性离子液体的液体入口被设计成提供足够的流动和与包含氢气的气体进料的足够的混合。合适的液体入口的实例包括管道、管子、钻孔管、喷嘴、接头等。在一个实施方案中，分段反应器中液体进料与气体进料的质量流量比为1-100。在另一个实施方案中，分段反应器中液体进料与气体进料的质量流量比为10-50。
在一个实施方案中，分段反应器另外包括用于引入烃溶剂的稀释剂入口。在另一个实施方案中，用于进料用过的酸性离子液体的液体入口设计成进料用过的酸性离子液体和烃溶剂的混合物。可用于分段反应器的烃溶剂的一些实例包括正链烷烃、异丁烷、烷基化汽油、异构化烯烃及其混合物。在酸性离子液体的氢再生过程中使用某些类型的烃萃取溶剂描述于美国专利公开号US20140039231A1中。
分段反应器包括沿分段反应器的轴线的隔板，其在反应器内产生区段。隔板的实例包括筛网、多孔板、微粒过滤介质及其组合。在一个实施方案中，隔板是多孔板。在一个实施例中，隔板包括开口，并且开口提供高的气液速度。例如，分段反应器中的高的气液速度可以是1-100cm/s。
在一个实施方案中，分段反应器中隔板中的开口允许气体和液体仅从下段向上流动到上段，使得整个分段反应器作为活塞流反应器运行。活塞流反应器(PFR)是一种化学反应器，其中流体被泵送到反应器长度内的流动方向。化学反应沿着PFR的长度发生，并且反应速率沿反应器轴变化。
在一个实施方案中，沿着分段反应器的轴线的隔板在分段反应器中的每个区段内均匀地分布气泡通过反应器塔的横截面。该特征如图1所示。在一个实施方案中，沿分段反应器轴线的隔板是分段反应器中唯一的内部构件。
在一个实施方案中，沿着分段反应器轴线的隔板具有直径至少为0.1cm的开口，或者大到足以避免被反应器系统中的固体杂质堵塞。在另一个实施方案中，沿着分段反应器的轴线的隔板具有直径为至多5cm或足够小的开口，以在隔板上产生足够高的压降来防止气体和/或液体从上部流回下部。在一个实施方案中，隔板具有直径为0.5至2.5cm的开口。在一个实施方案中，隔板包括多孔板，该多孔板具有许多直径为0.5至2.5cm的孔。隔板中的孔数可以在不同隔板之间变化，或者在一个或多个隔板中相同。在一个实施例中，隔板中的开口数量可以在3-1000变化。
在一个实施方案中，可以将不具有加氢活性的微粒过滤介质添加到一个或多个隔板的顶部，以改善分散和/或从用过的酸性离子液体中吸附任何污染物。合适的微粒过滤介质的一个例子是Crystaphase内部微粒过滤介质。在一个实施方案中，内部颗粒过滤介质包括呈大圆盘的网状陶瓷(直径为1.5″至2″)。这些圆盘可以具有过滤并将颗粒储存在圆盘内的能力，而圆盘的大尺寸使材料不会从外部过滤。由于大的外部通道保持打开状态，因此材料过滤时不会产生压降。包括适当设计的内部微粒过滤系统的装置可以比传统的分级系统需要更少的空间，并且可以提供在分段反应器的长度上没有压降的额外益处。在另一个实施方案中，可以将2.5cm至15cm厚的Crys或类似的内部颗粒过滤介质层添加到分段反应器中的一个或多个或所有区段的隔板中。在一个实施方案中，颗粒过滤介质可具有0.001至0.25cm，或大于0.005cm的孔径。
在一个实施方案中，将隔板插入常规的泡罩塔反应器中。常规的泡罩塔反应器是先前为已知的化学反应(例如湿氧化或藻类生物反应)设计或构造的那些。常规的泡罩塔反应器具有垂直排列的圆柱形柱，其中气体入口位于反应器的底部，并且液体可以与反应器中的气体流平行流动或逆流流过反应器。
在一个实施方案中，分段反应器另外包括在分段反应器顶部的排气口，其收集在所述氢和所述用过的酸性离子液体接触期间形成的链烷烃轻质气体。链烷烃轻质气体的实例包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和戊烷。这些轻质气体可以是完全非烯烃的，并且可以包含C2-C4烷烃，例如乙烷、丙烷、异丁烷和正丁烷。在一个实施方案中，至少一部分链烷烃轻质气体通过分段反应器中的加氢裂化形成。
在一个实施方案中，分段反应器另外包括液位控制阀或侧向流出物出口，其保持在分段反应器中液位稳定。可以在分段反应器之前添加含有具有适当孔径的吸附剂材料的保护床容器，以使进入分段反应器的污染物最小化。
在一个实施方案中，分段反应器的大小、设计或定位在处理单元内，使得温度保持在380℃以下。在一个实施方案中，将分段反应器中的温度保持在100℃至350℃，以提供生产再生酸性离子液体的最佳条件。例如，分段反应器可包括温度控制器以将分段反应器中的温度保持在100℃至350℃。与用于进行用过的酸性离子液体的加氢再生的早期反应器相比，分段反应器中相对低的操作温度可显著减少腐蚀。
在一个实施方案中，设计和操作分段反应器以将分段反应器中的压力保持在对于再生酸性离子液体最佳的范围内。在一个实施方案中，分段反应器中的压力大于300kpa。在一个实施方案中，分段反应器另外包括压力控制器，以将分段反应器中的压力保持在50至5000psig(446至34600kpa)。分段反应器中的其他压力范围可以是200至4000psig(1480至27700kpa)、或400至3000psig(2860至20800kpa)。
在一个实施方案中，分段反应器另外包括在再生酸性离子液体流出反应器的出口和烷基化反应器出口之间的流体连接，其中在分段反应器中产生的萃取的混合聚合物石脑油与在烷基化反应器中制备的烷基化汽油混合，以制备调合的烷基化汽油。
在一个实施方案中，分段反应器另外包含循环回路，其将再生的酸性离子液体进料回到产生用过的酸性离子液体的烃转化反应器。可以产生用过的酸性离子液体的烃转化反应器的实例是进行烷基化、聚合、二聚、低聚、酰化、加氢裂化、复分解、共聚、异构化、羰基化、加氢甲酰化、脱卤、脱水、歧化、烷基转移及其组合的那些。
实施例
实施例1：用过的酸性离子液体催化剂
从制备烷基化汽油调和组分的烷基化工艺单元获得用过的酸性离子液体催化剂样品。所述用过的酸性离子液体催化剂包含正丁基吡啶鎓氯铝酸盐离子液体、混合聚合物和其他元素。所述其他元素包含溶解金属，一些如金属卤化物。所述其他元素溶解并且不是固体的胶体悬浮液。所述溶解金属通过烷基化处理单元中Monel管道的腐蚀形成。所述用过的酸性离子液体催化剂样品具有以下性质：
表3:来自烷基化反应器的用过的酸性离子液体
用于测量混合聚合物含量的方法是振动红外光谱，如美国专利公开号US20120296145A1中所述。
为了进行元素分析，根据ASTM D4309-12“水中总金属测定用采用密闭容器微波加热技术进行样品溶解的规程”使用Milestone Ethos PlusTM密闭容器微波溶解系统制备样品。然后根据ASTM D7260-12“石油产品和润滑油成份分析用感应耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)的优化、校准和确认规程”通过感应耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)分析溶解的溶液。
在扫描电子显微镜(SEM)下使用Mylar样品池检查用过的酸性离子液体催化剂样品，所述Mylar样品池将用过的酸性离子液体样品保持在无水气氛中。使用后向散射技术，搜索含有腐蚀金属元素的颗粒的存在，并且没有观察到含有重金属(Ni、Fe和Cu)的固体金属颗粒。
实施例2：在未添加催化剂和有容器干燥和氢气预处理的情况下的氢-再生
将装有HASTELLOY C-22温度传感器、HASTELLOY C-22催化剂篮和HASTELLOY C-22气动搅拌器的1.2升空的有夹套的C-22容器，在氮气流量为190毫升/分钟下加热至176.7℃(350°F)并在该温度下保持15小时以干燥容器。HASTELLOY是HaynesInternational，Inc的注册商标。用于该实施例的设备如图1所示。停止氮气流，并以190cc/min的速度将氢气引入所述容器中。随后用400psig(2860kpa)的氢气对所述容器加压，并在相同的温度和压力下保持7小时。然后将容器冷却至室温，减压，通过用氮气将容器加压至400psig(2860kpa)从容器中清除氢气，减压，并重复该加压/减压程序两次。
通过来自玻璃瓶的氮气压力将510g实施例1中所述的用过的酸性离子液体催化剂转移到容器中。没有催化剂加入所述催化剂篮中。通过用氮气将容器加压至400psig(2860kpa)来用氮气吹扫容器，减压，并重复该加压/减压程序两次。施加约50psig(446kpa)的氮气，并在两小时内将容器加热至180℃(356°F)同时以400rpm搅拌。当达到目标180℃(356°F)温度时，从容器中取出样品并分析混合聚合物含量。混合聚合物含量为4.26重量％，其接近于在将其加入容器之前分析的用过的酸性离子液体催化剂中的4.10重量％。停止搅拌，通过减压所述容器、用氢气加压至400psig(2860kpa)、减压、并重复加压/减压循环两次，在容器的顶部空间中用氢气交换氮气。然后用氢气将容器加压至400psig(2860kpa)反应压力。以700rpm开始搅拌器来获得明确的反应开始时间。通过两种方式监测反应进程：(a)通过测量氢气消耗，根据进料容器的存储器的压力变化计算，和(b)通过使用振动红外光谱分析直接从容器取得的样品。
该实验的数据显示在图2中。氢气消耗曲线在反应开始后约20小时变平，并且在同一时间段内混合聚合物含量从4.26重量％降低至约1重量％。氢消耗曲线与混合聚合物含量降低的相关性表明，由于加氢和加氢裂化的组合，发生了混合聚合物含量的降低。加氢由金属催化(参见第4页)，而加氢裂化通常需要包含加氢功能和酸性功能(通常来自酸性载体或可能是酸性溶剂)的双功能金属催化剂。该实施例的一个新颖且显著的特征是在完全不存在任何添加的加氢裂化或加氢催化剂的情况下发生加氢和加氢裂化。理论上，催化加氢活性可部分归因于溶解的腐蚀金属，其源自烷基化单元中Monel管道的腐蚀并且其浓度超过1000ppm(参见实施例1)或哈氏合金容器壁和插入物的腐蚀。
实施例3：实验室制备的用过的酸性离子液体
如下制备实验室制备的用过的酸性离子液体催化剂，其包含正丁基吡啶鎓氯铝酸盐离子液体、混合聚合物、并且没有显著量的其他元素。将272g叔丁基氯加入到含有约1358g新鲜的正丁基吡啶鎓氯铝酸盐离子液体和100ml正庚烷的玻璃烧瓶中。将所述混合物在玻璃烧瓶中搅拌，同时浸入冰浴中1.5小时，然后从冰浴中取出并再搅拌1小时。所述玻璃烧瓶中制备的反应产物含有6.9重量％的混合聚合物，用新鲜的正丁基吡啶鎓氯铝酸盐离子液体稀释至4.4重量％的混合聚合物。该实验室制备的用过的酸性离子液体催化剂样品具有以下性质：
表4：实验室制备的用过的酸性离子液体
该实验室制备的混合聚合物的一个关键特征是其低金属含量(<10wppm)，这与来自烷基化设备的用过的酸性离子液体形成鲜明对比(表3)。这种实验室制备的具有低金属含量的混合聚合物非常适合研究溶解金属对降低混合聚合物含量或混合聚合物去除的影响。
实施例4：在未添加催化剂且没有容器干燥和氢气预处理的情况下的氢-再生
向实施例2中所述的空的1.2升带夹套的HASTELLOY C-22容器中加入510g实施例3中所述的实验室制备的用过的酸性离子液体样品。没有将加氢催化剂加入到催化剂篮中。在该实施例中，未进行容器干燥和氢气预处理。将容器中实验室制备的用过的酸性离子液体在1.8小时内加热至180℃(356°F)，用氢气置换容器顶部空间，并如实施例2所述开始反应。
来自该实验的数据显示在图3中。氢气消耗再次与混合聚合物降低相关，类似于实施例2中的发现。在不到20小时的反应时间内，混合聚合物含量从4.4重量％降低至约0重量％(小于可检测的)。容器中没有形成固体。该实施例证明，用过的酸性离子液体催化剂的加氢再生在不存在添加的加氢催化剂、甚至不进行干燥或氢气预处理的情况下进行。在用于所述接触的容器中没有添加或形成固体。
更重要的是，在进料中存在的腐蚀金属低的多的情况下，通过加氢/加氢裂化，混合聚合物的含量降低了。尽管在容器中发生了一些腐蚀(已经证实，例如，通过镍在反应开始时从33wppm增加到反应结束时的376wppm)，即使腐蚀金属含量比实施例1低一个数量级，也发生了混合聚合物的去除。腐蚀金属对混合聚合物去除的影响明显很弱。
表5：实验室制备的用过的酸性离子液体催化剂中的金属浸出
实施例5：在未添加催化剂、没有容器干燥和氢气预处理、并且具有最小的金属表面暴露情况下的氢-再生
重复实施例4中所述的实验，但将玻璃套筒置于容器中以使得用过的酸性离子液体催化剂暴露于金属表面最小化。在开始该实验之前除去催化剂篮，并且使用具有实心轴的斜叶片叶轮代替实施例1和3中使用的中空轴气动搅拌器。上述改变降低了85％暴露于离子液体的金属表面积，从而显著降低暴露于酸性离子液体的金属表面。如图4所示，显著较小的金属暴露于酸性离子液体的影响不会显著影响混合聚合物含量的降低速率。正如预期的那样，由于金属暴露量较小，反应混合物中溶解的金属含量要低得多；例如，在整个反应时间内镍含量范围为17至140wppm，而实施例4中为33至376wppm。
因此该实施例表明，在反应开始时酸性离子液体中较低的金属含量对相同酸性离子液体的混合聚合物含量的降低速率没有显著影响。它进一步表明，酸性离子液体中腐蚀金属浓度对混合聚合物含量降低速率的影响很小或可忽略不计。
实施例6：顶部空间气体的组成
以类似于实施例4中所述的方式进行另一个再生实验，但是在230℃(446℉)的反应温度下进行。使用连接到与用于排气口相同的管线的在线气相色谱仪(GC)分析顶部空间气体组成。
表6：顶部空间气体的GC分析
组分 面积％
甲烷 4.92
乙烷 9.24
丙烷 30.22
异丁烷 29.06
正丁烷 17.36
异戊烷 6.71
正戊烷 1.83
顶部空间气体的GC分析显示仅形成烷烃。虽然不受理论束缚，但顶部空间气体仅包含烷烃且未形成烯烃的发现与通过催化加氢裂化获得的预期产物分布一致。在催化加氢裂化中，认为由于裂化而最初形成的烯烃被加氢得到链烷烃。
即使在所用的最高温度(即230℃)下，也没有检测到轻质烯烃
组分(通常在热裂化中形成)。
实施例7：压力对混合聚合物降低速率的影响
在200psig和800psig的另外两个操作压力下重复实施例2中描述的实验。将这些实验的结果与图4和5中400psig(实施例1)的结果进行比较。数据显示压力对混合聚合物降低速率的强烈影响，较高的反应器压力或H2分压导致显著更高速率的混合聚合物去除。800psig数据显示，在180℃(356°F)下在约10小时内达到1重量％混合聚合物的水平。在较高压力和较温和温度下操作的一个优点是用于加氢的容器的腐蚀速率可以更低。在该实施例中观察到的反应器压力的强烈影响也与通过加氢和加氢裂化发生酸性离子液体中混合聚合物含量降低的理论一致。
实施例8：在酸性离子液体中溶解的氯化氢的影响
如图7所示改进图1中所示的装置，以允许通过流通方法引入氢，从而允许在反应过程中连续除去轻质组分。使用类似于实施例2、4、5和7中给出的方法，不同之处在于通过质量流量控制器引入氢气并使用背压调节器控制反应器压力。通过使用浸入该溶液中的pH探针测量吸收水溶液的pH作为时间的函数来监测排出气体中的氯化氢含量。
由于已知混合聚合物的转化产生氯化氢，这可能影响酸性离子液体的酸性特征，因此需要评估氯化氢对混合聚合物去除的影响。图8中的数据将该实施例8实验与实施例2的实验进行了比较，并表明当从反应混合物中连续除去氯化氢时，酸性离子液体中混合聚合物含量的降低较慢。
该实施例表明，在不存在加氢/加氢裂化催化剂的情况下，通过溶解的氯化氢调节酸性离子液体的酸度可能是混合聚合物去除中的重要参数。
我们的上述实施例表明，在完全不存在固体加氢催化剂的情况下，通过加氢和加氢裂化可以有效地降低用过的酸性离子液体催化剂中的混合聚合物含量。在不存在固体加氢催化剂的情况下，将混合聚合物加氢裂化成完全饱和的较轻分子。反应器的反应器压力和/或H2分压以及酸性离子液体中溶解的HCl含量都是影响混合聚合物降低速率(加氢裂化反应速率)的重要因素。虽然我们不希望受理论束缚，但似乎进行加氢裂化的酸性官能团来自酸性离子液体。在混合聚合物的加氢裂化后，产生烯烃反应中间体。烯烃反应中间体用反应器中存在的H2气体加氢。该催化反应中加氢官能团的来源不清楚，但似乎与酸性离子液体(有机卤化铝)和氯化氢有关。酸性离子液体中溶解的腐蚀金属可能有助于加氢和完全饱和的轻质烃的产生，然而这些溶解的腐蚀金属的贡献不显著。
过渡术语“包括”，是“包含”、“含有”或“特征为”的同义词，是包容性的或开放性的，不排除额外的、未被引用的要素或方法步骤。过渡性短语“由...组成”排除了权利要求中未规定的任何要素、步骤或成分。过渡性短语“基本上由...组成”将权利要求的范围限定在指定的物质或步骤以及对实质上不影响要求保护的发明的基本和新特征的范围内。
为了本说明书和所附权利要求书的目的，除非另有说明，表示数量、百分比或比例的所有数字以及在说明书和权利要求书中使用的其它数值应被理解为在所有情况下被修改为术语“约”。此外，本文公开的所有范围都包括端点并且可独立组合。每当公开具有下限和上限的数值范围时，也具体公开了落在该范围内的任何数字。除非另有说明，所有百分比均为重量百分数。
任何未定义的术语，缩写或简写应理解为具有本领域技术人员在提交申请时使用的普通含义。“一”，“一个”和“所述”的单数形式包括复数引用，除非明确而明确地限于一个实例。
本申请中引用的所有出版物，专利和专利申请的全部内容通过引用并入本文，就像每个单独的出版物、专利申请或专利的公开内容被具体和单独地表示为通过引用并入本文整体。
该书面描述使用实施例来公开本发明，包括最佳方案，并且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本领域技术人员将容易想到上面公开的本发明的示例性实施方案的许多修改。因此，本发明将被解释为包括落在所附权利要求的范围内的所有结构和方法。除非另有规定，否则所述可以从单独组分或组分混合物选择的元件、物质或其他组分的集合旨在包括列出的组分的所有可能的亚类组合及其混合物。
本文中说明性地公开的本发明可以在没有任何未在本文中具体公开的元件的情况下实施。

Claims (20)

1.一种再生用过的酸性离子液体的方法，包括使所述用过的酸性离子液体与氢气接触并且不添加加氢催化剂；其中使所述用过的酸性离子液体中混合聚合物的含量降低以产生再生的酸性离子液体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触在100℃至350℃的温度下进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触在搅拌速率为50-2500rpm的容器中进行。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触在50至5000psig(446至34600kpa)的压力下的容器中进行。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触在包含多个区段的分段反应器中进行，其中所述多个区段中的每一个起泡罩塔反应器的作用。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触时间为2-50小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述用过的酸性离子液体包含大于3重量％的所述混合聚合物，并且所述再生酸性离子液体包含小于1.5重量％的所述混合聚合物。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述用过的酸性离子液体包含小于10,000wppm的腐蚀金属。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述再生的酸性离子液体对催化烃转化是有效的，所述烃转化选自烷基化、聚合、二聚、低聚、酰化、加氢裂化、复分解、共聚、异构化、羰基化、加氢甲酰化、脱卤、脱水、歧化、烷基转移及其组合。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在所述接触过程中形成链烷烃轻质气体。
11.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述接触制备具有5-30个碳原子的萃取的混合聚合物石脑油。
12.根据权利要求1所述的方法，其中在所述接触之前不进行所述用过的酸性离子液体的干燥或还原。
13.根据权利要求1所述的方法，其中在用于所述接触的容器中不加入或形成固体。
14.根据权利要求1所述的方法，其中先前含有固体加氢催化剂的容器排空所述固体加氢催化剂并重新用于所述接触。
15.一种用于进行权利要求1所述方法的装置，包括：容器，所述容器包含用于引入所述氢的入口、用于引入所述用过的酸性离子液体的第二入口、提供所述氢和所述用过的酸性离子液体混合的设备、排气口、没有单独添加的加氢催化剂、以及用于移除所述再生的酸性离子液体的出口。
16.根据权利要求15所述的装置，还包括在所述容器中不具有加氢活性的微粒过滤器。
17.根据权利要求15所述的装置，其中提供所述混合的设备是分段反应器，所述分段反应器具有产生区段的沿着所述分段反应器的轴线的隔板，其中每个区段起泡罩塔反应器的作用。
18.根据权利要求15所述的装置，还包括背压调节器，所述背压调节器将所述用过的酸性离子液体中的氯化氢的量保持在增加所述混合聚合物的含量降低速率的水平。
19.根据权利要求1所述的方法，还包括：
a.烷基化一种或多种C4-C7异链烷烃和一种或多种C2-C6烯烃的混合物以产生烷基化汽油调和组分，其中所述混合聚合物积聚在曾用于所述烷基化的用过的酸性离子液体中；
b.将所述用过的酸性离子液体和所述氢气进料到在加氢条件下操作的再生反应器，所述加氢条件包括100℃-350℃的温度和50-5000psig(446至34600kpa)的压力，其中在所述用过的酸性离子液体中使所述混合聚合物的含量降低至少50重量％，并且所述用过的酸性离子液体变成再生的酸性离子液体，所述再生的酸性离子液体用作所述烷基化的催化剂。
20.根据权利要求1或权利要求19所述的方法，其中将所述用过的酸性离子液体中氯化氢的量保持在增加所述混合聚合物含量降低速率的水平。
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