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用于使用酸性離子液體的工藝單元的具有成本效益的材料的制作方法

文檔序號:11528659閱讀:425來源:國知局
用于使用酸性離子液體的工藝單元的具有成本效益的材料的制造方法與工藝
本申請涉及用于使用酸性離子液體的工藝裝置的更具成本效益的構(gòu)造材料和使用它們的方法。背景需要更低成本和更容易獲得的用于酸性離子液體的合金。還需要將這些材料用于酸性離子液體的新方法。概述本申請?zhí)峁┝艘环N用于進行烴轉(zhuǎn)化或用于處理烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的裝置,包含:裸露金屬合金,其中所述裸露金屬合金包含:15.1至49重量%的鎳、2.3至10重量%的鉬、0.00至2.95重量%的銅和20至59重量%的鐵;其中當進行所述烴轉(zhuǎn)化或處理所述烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品時,所述裸露金屬合金具有小于0.07mm/年的腐蝕速率;并且所述烴轉(zhuǎn)化使用酸性離子液體進行。本申請還提供了一種用于進行烴轉(zhuǎn)化或用于處理烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的方法,包括使用包含裸露金屬合金的裝置,其中所述裸露金屬合金包含:15.1至49重量%的鎳、2.3至10重量%的鉬、0.00至2.95重量%的銅和20至59重量%的鐵;其中當進行所述烴轉(zhuǎn)化或處理所述烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品時,所述裸露金屬合金具有小于0.07mm/年的腐蝕速率;并且所述烴轉(zhuǎn)化使用酸性離子液體進行。本發(fā)明可以適當?shù)匕绫疚乃龅臋?quán)利要求中的元素、由如本文所述的權(quán)利要求中的元素組成或基本上由如本文所述的權(quán)利要求中的元素組成。附圖簡要說明圖1是各種金屬在烷基化實驗中的腐蝕速率圖。圖2是鈦合金和所選擇的鎳合金在烷基化實驗中的腐蝕速率圖。圖3是重量%的鎳對其在烷基化實驗中腐蝕速率的圖。圖4是重量%的鉬對其在烷基化實驗中腐蝕速率的圖。圖5是重量%的鉻對其在烷基化實驗中腐蝕速率的圖。圖6是重量%的鎳+鉬+鉻對其在烷基化實驗中腐蝕速率的圖。術(shù)語“腐蝕”是指材料(通常是金屬)通過與其所處環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而逐漸破壞。腐蝕可以局部集中以形成凹坑或裂紋,或者其可以延伸穿過大面積或多或少均勻地腐蝕表面。因為腐蝕是擴散控制的過程,所以它通常在暴露的表面上發(fā)生。“腐蝕速率”是指由于在一段時間內(nèi)的腐蝕,基于腐蝕試樣的金屬重量損失的毫米/年或毫英寸/年的計算值?!奥懵督饘俸辖稹笔侵赴氐幕旌衔锏慕饘?,并且在暴露于腐蝕劑之前未涂覆有非金屬材料或施加其它材料,涂覆有非金屬材料或施加其它材料防止其直接接觸腐蝕性蒸氣或液體?!八嵝噪x子液體”是指完全由離子組成的材料,其可以在反應(yīng)中貢獻質(zhì)子或接受電子對,并且在低于100℃下為液體?!安讳P鋼”是具有最小10.5質(zhì)量%鉻含量的鋼合金。不銹鋼不像普通鋼那樣容易腐蝕、生銹或用水沾污。不銹鋼有不同的等級和表面光潔度,以適應(yīng)合金必須耐受的環(huán)境。不銹鋼用于需要鋼的性能和耐腐蝕性的地方?!皯?yīng)力腐蝕開裂”(scc)是指在腐蝕性環(huán)境中裂紋形成的生長。scc可導(dǎo)致經(jīng)受拉伸應(yīng)力的常規(guī)延性金屬的意外突然故障,特別是在高溫下。scc是高度化學(xué)特性的,因為某些合金僅在暴露于少量化學(xué)環(huán)境時才可能經(jīng)歷scc。對于給定合金引起scc的化學(xué)環(huán)境通常是僅對金屬稍微有腐蝕性的化學(xué)環(huán)境。因此,具有嚴重scc的金屬部件看起來明亮和有光澤,同時充滿微觀裂紋。這個因素使得scc在故障之前不被檢測到是常見的。scc通常進展快速,并且在合金中比純金屬更常見。特定的環(huán)境是至關(guān)重要的,只有極小濃度的某些高活性化學(xué)品才能產(chǎn)生災(zāi)難性的開裂,常常導(dǎo)致毀滅性的和意想不到的故障。發(fā)明詳述裝置:用于進行烴轉(zhuǎn)化或用于處理烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的裝置可能暴露于酸性離子液體、與酸性離子液體一起使用的助催化劑、或使用酸性離子液體的烴轉(zhuǎn)化的副產(chǎn)物。酸性離子液體、助催化劑或在使用酸性離子液體的烴轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物可能造成裝置的腐蝕。這些類型的裝置的實例包含反應(yīng)器、管道、配件、換熱器、相分離器、蒸餾單元及它們的組合。反應(yīng)器的實例包含連續(xù)攪拌罐反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器、噴嘴、靜態(tài)混合器和壓力容器。管道(conduit)的實例可以包含設(shè)計用于輸送氣體或液體的管線(pipe)、管(tube)和柔性設(shè)備。在一個實施例中,管道是管線。配件可以包含例如閥、彎頭、接頭、聯(lián)接器、減速器、小孔、三通、十字、帽、塞、接頭、注射器、倒鉤、墊圈等。在一個實施例中,配件是閥、彎頭或聯(lián)接器。換熱器是為從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)的有效熱傳遞而構(gòu)造的一種設(shè)備。換熱器中的介質(zhì)可以被實心壁分開以防止混合、或防止它們直接接觸。換熱器類型的實例包含流體式,電加熱式、雙管式、管殼式、板式、板殼式、絕熱輪式、翅片式、枕板式、廢熱回收式、動態(tài)光面式和相變式。相分離器可以包含氣/液分離器、液/液分離器和固/液分離器。相分離器可以使用以下方法中的一種或多種來實現(xiàn)分離:密度差、重力、沖擊、流動方向的變化、流速的變化、聚結(jié)、離心力、氣旋作用、過濾、攪拌、加熱及它們的組合。在一個實施方案中,相分離器是氣/液分離器或液/液分離器。蒸餾單元通過選擇性蒸發(fā)和冷凝將組分物質(zhì)從液體混合物中分離。蒸餾單元可以產(chǎn)生基本上完全的分離(幾乎純的組分),或者其可以產(chǎn)生部分分離,其可增加混合物中選定組分的濃度。在酸性離子液體的存在下使用蒸餾單元以進行離子液體催化烴轉(zhuǎn)化的裝置的實例描述于美國專利公開號第20110319694a1號中。在一個實施方案中,該裝置配置成生產(chǎn)烷基化汽油調(diào)和組分、餾出燃料、基礎(chǔ)油或它們的組合。這些類型的裝置的例子描述于美國專利公開號us20140134065a1、us20140066678a1、us20140039231a1、us20140037512a1、us20130243672a1、us20130211175a1、us20130209324a1、us8471086b2、us8455708b2、us8388828b2、us20130004378a1、us20120308438a1、us20120282150a1、us20110282114a1、us20110230692a1、us20110226669a1、us20110150721a1和us7955999b2中。在一個實施方案中,該裝置被制造成或改造成包含25至100重量%的裸露金屬合金。例如,該裝置可以包含例如至少50重量%、或至少70重量%的裸露金屬合金使其具有低腐蝕速率。在一個實施方案中,使用不同的加氫轉(zhuǎn)化催化劑(例如hf、alcl3或h2so4)的先前存在的裝置適于包含裸露金屬合金,通過用裸露金屬合金替代一些或全部替代先前存在的金屬。用于進行烴轉(zhuǎn)化或用于處理烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的方法使用上述設(shè)備,其包含具有低腐蝕速率的裸露金屬。該裝置可以在寬的溫度范圍內(nèi)使用,例如-20℃至400℃。在一個實施例中,使用包含裸露金屬合金的裝置在0℃至204℃的溫度下進行。金屬和金屬合金:不同的金屬和金屬合金由其元素組成定義。它們可以由astm標準或統(tǒng)一編號系統(tǒng)(theunifiednumberingsystem)來定義。統(tǒng)一編號系統(tǒng)(uns)是在北美廣泛接受的合金名稱系統(tǒng)。它由前綴字母和五位數(shù)字組成,來表示材料組成。例如,s的前綴表示不銹鋼合金,c表示銅、黃銅或青銅合金,n表示鎳和鎳合金,t表示工具鋼等。前3位數(shù)字通常與較舊的3位數(shù)字系統(tǒng)相匹配,而最后2位數(shù)字表示更為現(xiàn)代的變化。astme527-12是在統(tǒng)一編號系統(tǒng)(uns)中對金屬和合金進行編號的標準慣例。uns由astm國際和sae國際共同管理。單獨的uns號不構(gòu)成完整的材料規(guī)格,因為它對材料性能、熱處理、形狀或質(zhì)量的要求不確定。表1普通碳鋼規(guī)格和等級(所有值為重量百分比):[1]當指定時astma53,“無縫和焊接黑鋼管和熱鍍鋅鋼管”astma106,“高溫作業(yè)用無縫鋼管”astma36,“碳素結(jié)構(gòu)鋼”astma179,“冷拔無縫低碳鋼換熱器和冷凝器鋼管”astma209,“碳鉬合金鋼鍋爐和過熱器無縫鋼管”表2奧氏體不銹鋼化學(xué)組成范圍(所有值為重量百分比):和是avestasteels&alloys公司的注冊商標。表3鐵素體不銹鋼化學(xué)組成范圍(所有值為重量百分比):合金uns#nicrmocnmnsea-cures446601.0-3.525-283-4最大0.03最大0.04最大1.0合金uns#sipsti+nbfesea-cures44660最大1.0最大0.04最大0.030.02-1.00余下的是plymouthtube公司的注冊商標。表4雙相不銹鋼化學(xué)成分范圍(所有值為重量百分比):表5鎳銅合金化學(xué)組成范圍(所有值為重量百分比):是specialmetals公司的商標。表6鎳基超合金化學(xué)組成范圍(所有值為重量百分比):表7鈦合金化學(xué)組成范圍(所有值為重量百分比):合金uns#tipdmoni等級2r50400余下的---等級7r52400余下的0.12-0.25--等級12r53400余下的-0.2-0.40.6-0.9等級16r52402余下的0.04-0.08--使用適于在可接受的精度和偏差內(nèi)確定每種元素的重量%的標準測試方法測量金屬合金的元素組成。例如,astm1473-09是用于確定鎳、鈷和高溫合金的化學(xué)分析的合適的測試方法。在一些實施方案中,一旦確定了其它元素,可以通過差值來確定合金中元素的重量%。耐腐蝕性能:不同的金屬具有不同的耐腐蝕性。耐腐蝕性取決于金屬在使用所述金屬制成的裝置中遇到的類型和使用年限。金屬樣品的腐蝕速率(例如,腐蝕試樣)可以表示為毫英寸(mils)每年(mpy)或毫米每年(mm/年或mmy)。為了確定腐蝕速率,將所考慮的金屬或合金的稱量的樣品(例如,腐蝕試樣)引入到工藝中,并且之后在合理的時間間隔之后去除。然后清除腐蝕試樣的所有腐蝕產(chǎn)物,并重新稱重。將重量損失轉(zhuǎn)化為腐蝕速率(cr),如下:腐蝕速率(cr)=[重量損失(g)×k]/[腐蝕試樣密度(g/cm3)×暴露面積(a)×暴露時間(小時)]常數(shù)k將固定持續(xù)時間的實驗測量轉(zhuǎn)換為每年基準,并且k可以根據(jù)上述等式中的測量單位而變化,如表8所示,以計算各種不同的腐蝕速率(cr)單位。表8要求的腐蝕速率單位(cr)面積單位(a)k毫英寸/年(mpy)in25.34x105毫英寸/年(mpy)cm23.45x106毫米/年(mmy)cm28.76x104相對耐腐蝕性的不同范圍可基于表9中以下腐蝕速率的標準。表9相對耐腐蝕性毫英寸/年(mpy)毫米/年(mmy)優(yōu)秀的<1<0.02標準設(shè)計壽命1-50.02-0.10需要額外的腐蝕裕度5-200.1-0.5差的>20>0.5在一個實施方案中,裸露金屬合金是不銹鋼。不銹鋼與碳鋼的不同之處在于存在的鉻的量。未受保護的碳鋼在暴露于空氣和濕氣時容易生銹。氧化鐵膜(銹)是活性的,且可以通過形成更多的氧化鐵來加速腐蝕,并且由于氧化鐵的更大體積,這傾向于剝落和脫落。不銹鋼含有足夠的鉻以形成氧化鉻的鈍化膜,其通過阻止氧擴散到鋼表面并阻止腐蝕擴散到金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中而防止進一步表面腐蝕,并且由于鋼和氧化物離子的尺寸類似,它們非常牢固地結(jié)合并保持附著在表面上。裸露金屬合金的鈍化通常在鉻的比例足夠高并且存在氧時發(fā)生。在一個實施方案中,裸露金屬合金是奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼具有奧氏體作為其主相(面心立方晶體)。奧氏體不銹鋼合金含有鉻和鎳,有時含有鉬、氮或其它元素。當不銹鋼暴露于912-1394℃(1674-2541°f)的溫度時,鋼中的α鐵經(jīng)歷從體心立方(bcc)到γ鐵構(gòu)型的面心立方(fcc)相轉(zhuǎn)移,也稱為奧氏體。在一個實施方案中,裸露金屬合金具有耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂性。例如,裸露金屬合金可以包含更高比例的鎳,例如從35至49重量%的鎳,其可以提供裸露金屬合金對氯化物應(yīng)力腐蝕開裂的抵抗力。在另一個實施方案中,裸露金屬合金包含至少45重量%的不是鐵的金屬。在一個實施方案中,裸露金屬合金包含1.0至2.95重量%的銅。這些類型的裸露金屬合金的實例包括825和904l。在一個實施方案中,裸露金屬合金另外包含5至25重量%的鉻。在另一個實施方案中,裸露金屬合金另外包含0.4至1.4重量%的鈦。在一個實施方案中,裸露金屬合金具有的uns編號選自n08904、s31254、n08367和n08225。在一個實施方案中,當進行烴轉(zhuǎn)化或處理烴轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品時,裸露金屬合金具有0.001至0.0699mm/年的腐蝕速率。在這些腐蝕程度下,該裝置可以提供標準設(shè)計壽命或甚至延長設(shè)計壽命。在一個實施方案中,裸露金屬合金可以與酸性離子液體接觸2500小時至300000小時(或5000至220000小時),并且仍然適合使用而沒有過度的腐蝕。在一個實施方案中,除鈦合金之外,裝置還可包含本文所述的裸露金屬合金。鈦合金包含至少95重量%的鈦。可用于該裝置中的鈦合金的代表性實例是2級、7級、12級和16級。與高鎳合金例如monel400和c-276合金相比,鈦合金也表現(xiàn)出改善的或可比較的腐蝕速率(<0.03mm/年)。是haynesinternational公司的注冊商標。在一個實施方案中,可以通過用非金屬材料涂覆在裝置中的裸露金屬合金來提供額外的耐腐蝕性??捎糜谕扛猜懵督饘俸辖鸬姆墙饘俨牧系膶嵗ㄌ沾伞⒛突鸩牧?、石墨、玻璃和聚合物。在一個實施方案中,非金屬材料是氧化材料,例如具有或不具有硼的硅的氧化物。聚合物的實例包括聚烯烴如聚丙烯和聚乙烯,氟化聚合物如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚全氟丙基乙烯基醚,含硫和/或芳族化合物的聚合物如聚砜或聚硫化物,樹脂如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂、呋喃樹脂。聚合物涂層的使用描述于美國專利公開號第20140018590a1號中。酸性離子液體:酸性離子液體可以用作各種類型的烴轉(zhuǎn)化的催化劑。這些烴轉(zhuǎn)化的實例包含:烷基化、異構(gòu)化、加氫裂化、聚合、二聚、低聚、酰化、復(fù)分解、共聚、加氫甲?;⒚擕u、脫水及它們的組合。在一個實施方案中,烴轉(zhuǎn)化是鏈烷烴與烯烴的烷基化。例如,在美國專利第7432408和7432409、7285698號以及2008年7月31日提交的美國專利申請?zhí)柕?2/184069號中教導(dǎo)了離子液體催化劑及其用于鏈烷烴與烯烴的烷基化的實例。在一個實施方案中,酸性離子液體是復(fù)合離子液體催化劑,其中陽離子來自含烷基的胺或吡啶的氫鹵化物,陰離子是來自兩種或更多種金屬化合物的復(fù)合配位陰離子。在另一個實施方案中,烴的轉(zhuǎn)化是鏈烷烴的烷基化、芳烴的烷基化、或它們的組合。最常見的酸性離子液體是由有機基陽離子和無機或有機陰離子制備的那些。離子液體催化劑用于多種反應(yīng),包含friedel-crafts反應(yīng)。酸性離子液體由至少兩種組分組成,其形成絡(luò)合物。酸性離子液體包含第一組分和第二組分。酸性離子液體的第一組分通常包含路易斯酸化合物,其選自以下組分例如第13族金屬的路易斯酸化合物,包含鹵化鋁,二鹵化烷基鋁,鹵化鎵和鹵化烷基鎵(參見國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(iupac),第3版,2005年10月,對于周期表的第13族金屬)。也可以使用除第13族金屬之外的其它路易斯酸化合物。在一個實施方案中,第一組分是鹵化鋁或二鹵化烷基鋁。例如,三氯化鋁(alcl3)可以用作制備離子液體催化劑的第一組分。在一個實施方案中,可以使用的二鹵化烷基鋁可以具有通式al2x4r2,其中每個x表示選自例如氯和溴的鹵素,每個r表示芳族或脂族的、具有支鏈或直鏈的包含1至12個碳原子的烴基。二鹵化烷基鋁的實例包括二氯甲基鋁、二溴甲基鋁、二氯乙基鋁、二溴乙基鋁、二氯正己基鋁、二氯異丁基鋁,可單獨使用或組合使用。構(gòu)成酸性離子液體的第二組分是有機鹽或鹽的混合物。這些鹽可以由通式q+a-表征,其中q+是銨、鏻、硼鎓、氧鎓、碘鎓或锍陽離子,a-是帶負電荷的離子,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。在一個實施方案中,第二組分選自具有含有一個或多個具有約1至約9個碳原子的烷基部分的季銨鹵化物的那些,例如鹽酸三甲基銨,甲基三丁基銨,1-丁基吡啶鎓或烷基取代的咪唑鎓鹵化物,例如1-乙基-3-甲基-咪唑鎓氯化物。在一個實施方案中,第二組分選自具有含一個或多個具有1至12個碳原子的烷基部分的季鏻鹵化物,例如三烷基鏻鹽酸鹽、四烷基鏻氯化物和甲基三烷基鏻鹵化物。在一個實施方案中,酸性離子液體包括未取代的或部分烷基化的銨離子。在一個實施方案中,酸性離子液體是氯鋁酸鹽或溴鋁酸鹽。在一個實施方案中,酸性離子液體是具有通式rr'r”nh+al2cl7-的季銨氯鋁酸鹽離子液體,其中r,r'和r”是含有1至12個碳的烷基。季銨氯鋁酸鹽離子液體的實例是n-烷基-吡啶鎓氯鋁酸鹽、n-烷基-烷基吡啶鎓氯鋁酸鹽、吡啶鎓氫氯鋁酸鹽、烷基吡啶鎓氫氯鋁酸鹽、二烷基-咪唑鎓氯鋁酸鹽、四-烷基-銨氯鋁酸鹽、三-烷基-銨氯鋁酸鹽,或它們的混合物。第一組分的存在應(yīng)當賦予酸性離子液體lewis或franklin酸性特征。通常,第一組分與第二組分的摩爾比越大,酸性離子液體的酸性越強。例如,制備正丁基吡啶鎓氯鋁酸鹽離子液體的典型反應(yīng)混合物如下所示:在一個實施方案中,酸性離子液體包含選自吡啶鎓離子、咪唑鎓離子、噠嗪鎓離子、吡唑鎓離子、咪唑啉鎓離子、咪唑烷鎓離子、鏻離子及其混合物的一價陽離子。在一個實施方案中,烴轉(zhuǎn)化中使用助催化劑以提供增強的或改善的催化活性。助催化劑可以包含例如無水hcl或有機氯化物(參見例如elomari的美國專利第7495144號和harris等人的美國專利第7531707號)。當有機氯化物在酸性離子液體中用作助催化劑時,hcl可以在烴轉(zhuǎn)化過程期間或在處理烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的后處理期間在裝置中原位形成。酸性離子液體催化的烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)物和其他來自烴轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品可以包含一種或多種鹵化組分,如美國專利第8586812號公開的。如果不使用最佳裸露金屬合金,則鹵化組分和hcl可能導(dǎo)致使用酸性離子液體(包含使用助催化劑的那些)的設(shè)備的過度腐蝕。在一個實施方案中,烴轉(zhuǎn)化在鹵化氫例如hcl的存在下進行。烴轉(zhuǎn)化的進料在一個實施方案中,烴轉(zhuǎn)化的進料包含至少一種烯烴和至少一種異構(gòu)鏈烷烴。例如,進料可以包含至少一種基本上為直鏈的從c2至約c30的烯烴的混合物。在另一個實施方案中,進料可以包含至少50%的單一α烯烴物質(zhì)。在一個實施方案中,烯烴進料包含至少一種異構(gòu)化烯烴。在一個實施方案中,烴轉(zhuǎn)化的進料包含異丁烷。異戊烷、異己烷、異庚烷和高達約c30的其它高級異構(gòu)鏈烷烴也可用于本文公開的方法和裝置中。輕異構(gòu)鏈烷烴的混合物也可以用于本發(fā)明。也可以使用例如c3-c4、c3-c5或c4-c5異構(gòu)鏈烷烴混合物,并且可能是有利的,因為降低分離成本。烴轉(zhuǎn)化的進料還可以含有稀釋劑如正鏈烷烴。這可以通過降低從接近沸騰的鏈烷烴中分離異鏈烷烴的成本而節(jié)省成本。在一個實施方案中,正構(gòu)烷烴將趨向于在烴轉(zhuǎn)化中不反應(yīng)的稀釋劑。實施例實施例1:包含無水金屬鹵化物的離子液體催化劑包含金屬鹵化物如alcl3、albr3、gacl3、gabr3、incl3和inbr3的各種酸性離子液體催化劑可用于烴轉(zhuǎn)化過程。在我們的實施例中,我們使用n-丁基吡啶鎓氯鋁酸鹽(c5h5nc4h9al2cl7)離子液體催化劑,其使用alcl3制備。該酸性離子液體催化劑具有以下元素組成:表9實施例2:將c3-c4烯烴和異丁烷烷基化以制備烷基化汽油將含有85重量%異丁烷和15重量%正丁烷的煉廠異丁烷料流用13x分子篩干燥。將來自流化催化裂化單元(fcc單元)的含有c3和c4烯烴(也稱為c3-c4烯烴)的煉廠烯烴流用13x分子篩干燥,并在150°f和250psig(1724kpa)存在氫氣下用pd/al2o3催化劑異構(gòu)化以產(chǎn)生具有表10所示分子組成的異構(gòu)化的c3和c4烯烴進料。表10分子摩爾%丙烷,c313.3丙烯,c3=25.41-丁烯,1-c4=2.32-丁烯,2-c4=16.2異丁烯,i-c4=6.7正丁烷,nc412.4異丁烷,ic422.2c5+1.6總和100.0使用所述干燥的煉廠異丁烷料流與所述異構(gòu)化的c3和c4烯烴進料的烷基化的評價在連續(xù)攪拌的罐式反應(yīng)器中進行。將所述干燥的煉廠異丁烷料流和所述異構(gòu)化的c3和c4烯烴進料按9:1摩爾混合物在劇烈攪拌下加入反應(yīng)器中。將實施例1中所述的離子液體催化劑通過的第二入口進料至反應(yīng)器,其目標為在反應(yīng)器中占據(jù)6vol%。加入少量的正丁基氯以便原位產(chǎn)生無水hcl氣體。反應(yīng)器中進料和催化劑的總體積的平均停留時間為約12分鐘。反應(yīng)器出口壓力保持在200psig(1379kpa),反應(yīng)器溫度使用外部冷卻保持在95°f(35℃)。在緊靠反應(yīng)器之后安裝腐蝕試樣盛放器,反應(yīng)器流出物流過試樣盛放器。腐蝕試樣盛放器在約95°f(約35攝氏度)和約200psig(1379kpa)壓力下操作。腐蝕試樣盛放器是由離子液體催化劑、丙烷、異丁烷、正丁烷和烷基化物產(chǎn)物的混合物的完全液體填充的單元。腐蝕試樣盛放器設(shè)計為容納12至15個由各種材料制成的腐蝕試樣。使用特氟隆隔離物將每個腐蝕試樣與其它腐蝕試樣分開。反應(yīng)器流出物在通過腐蝕試樣盛放器之后,使用聚結(jié)分離器分離成烴相和離子液體催化劑相。使用三個蒸餾塔將烴相進一步分離成多個物流,包括:包含c3餾分的氣相物流、nc4物流,ic4物流和烷基化物流。將離子液體催化劑循環(huán)回烷基化反應(yīng)器以重復(fù)使用。為了保持離子液體催化劑的活性,將使用的離子液體催化劑的一部分送至再生反應(yīng)器,降低離子液體催化劑中的混合聚合物的含量?;旌暇酆衔锏暮勘3衷?-5重量%,在這些烷基化實驗過程中連續(xù)產(chǎn)生具有良好性能的烷基化汽油。在操作1至34個月后,從腐蝕試樣盛放器中取出腐蝕試樣,用甲醇沖洗,并干燥。稱量干燥的腐蝕試樣,并基于試樣重量損失和使用時間計算腐蝕速率。將實驗重復(fù)幾次以產(chǎn)生統(tǒng)計學(xué)意義的結(jié)果。這些實驗的結(jié)果顯示于圖1和圖2中。在圖中顯示了誤差線(1個標準偏差)。合金825和合金904l具有比合金c-276、c22、b2和400更低的ni含量,而合金825和合金904l具有可比的腐蝕速率。合金825和904l都是中等價格的,并且可以為使用酸性離子液體的應(yīng)用提供改進的價值。然而,904l的較低ni含量可導(dǎo)致在操作和蒸汽清潔期間對氯化物應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性,而合金825的ni含量更接近奧氏體不銹鋼合金提供的可接受的耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂所需的范圍。所有四個測試的鈦合金也具有優(yōu)異的腐蝕等級,并且它們也是中等價格的并且容易獲得。實施例4:腐蝕速率的合金元素分析使用在實施例2中進行的烷基化實驗中收集的數(shù)據(jù),將腐蝕試樣中不同金屬的重量百分比對所獲得的腐蝕速率(毫英寸/年)作圖。獲得的鎳結(jié)果顯示于圖3中。獲得的鉬的結(jié)果顯示于圖4中。獲得的鉻的結(jié)果顯示于圖5中。對于鉻,鎳和鉬的總重量百分比獲得的結(jié)果顯示在圖6中。圖3-6總結(jié)的腐蝕速率結(jié)果表明,最小鎳含量為約15重量%,最小鉬含量為約2.5重量%是最佳的,以提供對包含鐵的金屬合金的耐腐蝕性,所述金屬合金用于使用離子液體催化劑的催化。用于提供耐腐蝕性的鉻的類似閾值沒有觀察到。圖2中總結(jié)的結(jié)果表明,在我們使用離子液體催化劑的烷基化實驗中,純鈦或鈦合金是高度耐腐蝕的。鈦腐蝕速率略高于我們用c-276合金獲得的腐蝕速率。鈦腐蝕速率顯著低于400的腐蝕速率,腐蝕速率與超級奧氏體不銹鋼(904和825)相當。在不同的鈦合金之間腐蝕速率沒有顯著差異。與“包括(including)”、“含有(containing)”或“特征在于”同義的過渡性術(shù)語“包含(comprising)”是包含性的或開放式的,并且不排除額外的未記載的要素或方法步驟。過渡短語“由...組成”排除權(quán)利要求中未指定的任何元素、步驟或成分。過渡性短語“基本上由...組成”將權(quán)利要求的范圍限制到所要求保護的發(fā)明的具體材料或步驟以及不會實質(zhì)上影響基本和新穎特性的那些。為了本說明書和所附權(quán)利要求的目的,除非另有說明,表示數(shù)量、百分比或比例的所有數(shù)字以及說明書和權(quán)利要求書中使用的其他數(shù)值應(yīng)理解為在所有情況下由術(shù)語“約”修飾。此外,本文公開的所有范圍包含端點并且可獨立地組合。每當公開具有下限和上限的數(shù)值范圍時,也具體公開落入該范圍內(nèi)的任何數(shù)值。除非另有說明,所有百分比均為重量百分比。未定義的任何術(shù)語、縮寫或簡寫被理解為具有本申請所提交時本領(lǐng)域技術(shù)人員所使用的普通含義。單數(shù)形式“一個(a)”,“一個(an)”和“該(the)”包含復(fù)數(shù)指代,除非清楚和明確地限于一個實例。本申請中引用的所有出版物、專利和專利申請通過引用以其整體并入本文,其程度如同每個單獨的出版物、專利申請或?qū)@墓_被具體和單獨地指示通過引用并入其整體。本書面描述使用示例來公開本發(fā)明,包含最佳模式,并且還使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易想到上面公開的本發(fā)明的示例性實施例的許多修改。因此,本發(fā)明被解釋為包含落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有結(jié)構(gòu)和方法。除非另行說明,從中可以選擇個別組分或組分混合物的元素、材料或其他組分的種類的敘述意在包含列舉的組分及其混合物的所有可能的子類別組合。在本說明書中示例性公開的本發(fā)明可以適當?shù)卦谌狈Ρ菊f明書未具體公開的任何要素下實施。權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.配置成用于使用包含金屬鹵化物的酸性離子液體進行烴轉(zhuǎn)化或用于處理烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的裝置,包含:裸露金屬合金,其中所述裸露金屬合金包含:15.1至49重量%的鎳、2.3至10重量%的鉬、0.00至2.95重量%的銅和20至59重量%的鐵;和其中當進行所述烴轉(zhuǎn)化或處理所述烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品時,所述裸露金屬合金具有小于0.07mm/年的腐蝕速率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裸露金屬合金是奧氏體不銹鋼。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裸露金屬合金包含至少35重量%的鎳并且具有耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂性。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裝置選自由反應(yīng)器、導(dǎo)管、配件、換熱器、相分離器、蒸餾單元及它們的組合組成的組。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裝置配置為用于生產(chǎn)烷基化汽油調(diào)和組分、蒸餾燃料、基礎(chǔ)油或它們的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裝置被制造或改造成包含至少70重量%的所述裸露金屬合金。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裸露金屬合金另外包含5至25重量%的鉻。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裸露金屬合金另外包含0.4至1.4重量%的鈦。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裸露金屬合金包含1.0至2.95wt%的銅。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裸露金屬合金具有的uns編號選自由n08904、s31254、n08367和n08225組成的組。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中所述裸露金屬合金包含至少45重量%的不是鐵的金屬。12.使用包含金屬鹵化物的酸性離子液體進行烴轉(zhuǎn)化或處理烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的方法,包括使用包含裸露金屬合金的裝置,其中所述裸露金屬合金包含:15.1至49重量%的鎳、2.3至10重量%的鉬、0.00至2.95重量%的銅和20至59重量%的鐵;和其中當進行所述烴轉(zhuǎn)化或處理所述烴轉(zhuǎn)化產(chǎn)品時,所述裸露金屬合金具有小于0.07mm/年的腐蝕速率。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述烴轉(zhuǎn)化選自烷基化、聚合、二聚、低聚、酰化、加氫裂化、復(fù)分解、共聚、異構(gòu)化、羰基化、加氫甲?;?、脫鹵、脫水及它們的組合。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述裸露金屬合金與所述酸性離子液體接觸5000至220000小時。15.(刪除)16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述酸性離子液體是氯鋁酸鹽或溴鋁酸鹽。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述酸性離子液體包含選自吡啶鎓離子、咪唑鎓離子、噠嗪鎓離子、吡唑鎓離子、咪唑啉鎓離子、咪唑烷鎓離子、鏻離子、銨離子及它們的混合物的單價陽離子。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述酸性離子液體包含未取代的或部分烷基化的銨離子。19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中使用包含裸露金屬合金的裝置在0℃至204℃的溫度下進行。20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述烴轉(zhuǎn)化在鹵化氫的存在下進行。當前第1頁12
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