[發明專利]一種用于改善烷基化反應催化活性的添加劑

有效

• 申請號: 201610130869.7
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105688986B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 牟民;王玉華
• 申請（專利權）人: 撫順美精石化添加劑有限公司
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07C2/62;C07C9/21;C07C9/16
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司21101
• 代理人: 楊濱

技術領域

本發明屬于濃硫酸催化劑技術領域，具體地說是一種用于改善烷基化反應催化活性的添加劑。

背景技術

隨著中國經濟的快速發展，汽車擁有量也逐漸攀升，隨之而來的是汽車尾氣對空氣的污染也日趨嚴重，對于清潔汽油的需求量不斷增加；由異丁烷和C₄烯烴烷基化反應生成C₈支鏈異辛烷產物，即烷基化汽油，是清潔環保的汽油高辛烷值調和組份，日益嚴格的燃料油標準的實施，對汽油中烯烴、芳烴、硫含量等進行了嚴格限制，烷基化油的重要性日顯突出。

雖然國內外一直在研究開發固體酸烷基化技術，但工業化進程緩慢，其關鍵的技術難點在于經濟有效地解決固體酸催化劑的失活和再生問題，目前已有Topsoe公司開發的FBA工藝采用二氧化硅負載液體酸催化劑，UOP公司開發的Alkylene工藝采用的Pt-KCL-AlCl₃催化劑，ABB Lummus Global、Akzo Nobel、Fortum公司合作開發的AlkyClean工藝采用沸石催化劑，Rurgi公司基于反應蒸餾技術原理開發出的Eurofuel工藝采用沸石分子篩催化劑，美國Exelus公司開發的固體酸烷基化技術ExSact工藝及石油化工科學研究院開發的負載型雜多酸催化劑超臨界烷基化工藝等取得了成果，并進行了中試或工業示范及工業化裝置建設，但在經濟性上仍然無法與傳統的的濃硫酸和氫氟酸烷基化工藝相比。

在開發固體酸烷基化技術的同時，對于傳統的液體酸烷基化技術的研究仍未停止，近年來取得進展的是液體酸添加助劑的開發，可以有效的降低液體酸的腐蝕性和酸耗，并提高產品的辛烷值和收率，如UOP和Texaco合作開發的Alkad工藝采用一種液體多氫絡合物助劑，它可與HF形成多氫氟化物絡合物，從而降低HF的損耗，并提高烷基化油的辛烷值，Phillips和Mobil公司聯合推出了采用助劑降低HF揮發性的ReVAP工藝，俄羅斯專利(RU2114808C1)采用環丁砜和有機季銨鹽作為濃硫酸催化劑的助劑，中國石油公司(臺灣)采用2-萘磺酸作為助劑，美國專利(US3970721A)提出了采用三氟甲磺酸作為助劑，專利CN201110038062.8采用三氟乙醇或離子液體作為濃硫酸催化劑的助劑，專利CN104447160A采用磺酸酯和酸溶性油作為濃硫酸催化劑的助劑。

發明內容

本發明的目的是提供一種在硫酸法烷基化裝置中用于改善烷基化反應催化活性的添加劑。

本發明的目的是通過如下技術方案來實現的：一種用于硫酸法烷基化反應中的添加劑，其特征在于，其特征在于，所述添加劑中的重量份數比為：烷基磷酸酯胺鹽為1份；蒎烯為0.1～0.8份：烷基苯磺酸為0.1～0.4份：重芳溶劑油為0.1～0.8份。

本發明經優化的添加劑中的重量份數比為：烷基磷酸酯胺鹽為1份；蒎烯為0.4～0.6份：烷基苯磺酸為0.3～0.4份：重芳溶劑油為0.5～0.7份。

本發明所述的添加劑，其添加量為濃硫酸重量的50ppm～500ppm。

本發明所述的烷基磷酸酯胺鹽為C₆～C₁₂單烷基磷酸酯胺鹽、二烷基磷酸酯胺鹽或二者任意比例的混合。

本發明所述的烷基磷酸酯胺鹽中的胺為含有C₈～C₂₄叔烷基伯胺。

本發明所述的蒎烯為α蒎烯、β蒎烯或二者任意比例的混合。

本發明所述的烷基苯磺酸為C₈～C₁₈烷基苯磺酸。

從上述可知，促進劑組成的發明包含三個活性成份，如單(或二)烷基磷酸酯胺鹽、α(或β)蒎烯、C₈～C₂₀烷基苯磺酸。

本發明的促進劑可以有效地促進烷基化進程：

在硫酸法催化異丁烷和烯烴的烷基化反應中，異丁烷在硫酸相中的溶解度影響烷基化反應產物的選擇性，添加劑中的表面活性成分降低了烴原料和濃硫酸催化劑之間的界面表面張力，從而增加機械攪拌或渦輪機在兩相之間形成乳濁液的效率；氫化物轉移催化劑，如蒎烯，增加了氫化物在酸催化劑和碳氫化合物之間的界面轉移的速度。氫化物在整個界面的轉移決定了在強酸催化劑下烷烴與烯烴烷基化的速度。添加劑可以提高進入酸沉降器的酸和烴乳化液的兩相分離，通過防止酸以碎片的形式殘留達到破乳效果，有助于降低酸消耗。