[發明專利]一種液體酸烷基化反應方法

有效

• 申請號: 201610937335.5
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN107974280B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 袁清;董明會;毛俊義;黃濤;王雷;秦婭
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G50/00
• 分類號: C10G50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種液體酸烷基化反應方法，采用的烷基化反應器由上至下包括輕相分離區(I)、反應區(III)、環流區(II)和重相沉降區(IV)，其中所述的反應區(III)和環流區(II)兩端分別相通，所述的反應區(III)底部設置分散相進料器(4)，在反應器側壁的環流區(II)設置連續相入口(1)；反應區和環流區為液體酸催化劑的反應混合物，異構烷烴和烯烴的混合物經分散相進料器進入反應區，在烷基化反應條件下異構烷烴和烯烴發生烷基化反應，反應后進入環流區，其中輕相進入反應器上部的輕相分離區，重相進入反應器下部的重相沉降區，從輕相出口采出烷基化反應產物，從重相出口采出廢液體催化劑。本發明提供的液體酸烷基化反應的選擇性高。

技術領域

本發明涉及一種烷基化反應方法，更具體地說，涉及一種采用新型烷基化反應器的液體酸烷基化反應方法。

技術背景

隨著環保法規的日益苛刻，清潔燃料的生產成了廣大煉油廠的重中之重。雖然煉油廠有催化裂化汽油、重整汽油、烷基化油、異構化油以及醚化汽油等多種汽油調合組分，但烷基化油與其它調合組分相比，具有不含烯烴和芳烴，且硫含量極低等優勢，因此得到了極大的重視，烷基化技術也得到不斷發展。隨著烷基化工藝技術的不斷提高，烷基化裝置在煉油工業生產中的地位也日益重要。

烷基化是指異構烷烴和輕質烯烴在酸性催化劑作用下生產烷基化產物，所述烷基化產物通常具有比原料更高的辛烷值，并且屬于汽油餾分。在石油煉制中，該反應通常是指C3-C5烯烴與異丁烷的反應。烷基化催化劑包括液體酸和固體酸，其中，液體酸催化劑主要包括氫氟酸、硫酸或離子液體等。

液體酸催化烷基化反應通常在低溫條件下操作，低溫有利于減少副反應的發生，并且能夠提高產物的選擇性。在傳統的方法中，將烴類原料分散在連續的酸液中，因此酸用量較大。盡管這種方法需要使用強酸作為催化劑，對設備具有很強的腐蝕性，產生的廢渣對環境造成污染，并且氫氟酸還會對人體造成傷害，但目前還沒有其它有效方法能夠完全代替這種方法，液體酸催化烷基化反應仍然是當前世界上用于生產高辛烷值汽油組分的主要方法。

目前大部分液體酸方面的研究主要集中于對液體酸烷基化反應器以及酸烴分離設備進行改進和提高，以降低其不利影響。具體的，在反應器方面包括以下文獻：

CN101104570A公開了一種液體酸烷基化方法，該方法包括：將基本上由烯烴、烯烴前體或其混合物和異構烷烴組成的烴組分引入到包含分散器的下流反應區中；將汽化區并入包含所述反應區的容器或者并入還包含分散器的單獨容器中；在所述烴組分的始沸點操作汽化區，從而通過調節所述汽化區內烴/酸/蒸汽的流量比使得烴的汽化在出口以脈沖流態或接近脈沖流態的形式操作。

US5785933公開了一種硫酸烷基化反應器，該反應器包括：反應器容器，該反應器容器具有垂直的圓筒狀壁、頂部、倒置的圓錐形底部以及內部穿孔的擋板；沉降容器，該沉降容器用于將硫酸催化劑從烷基化物中分離出來；輸送管，該輸送管具有懸浮在所述反應器的中部的垂直部，密封穿過所述反應器的圓筒狀壁并與所述沉降容器連通的水平部，該輸送管具有設置為朝向所述倒置的圓錐底部的第一端和位于所述沉降容器頂部的第二端；以及切向設置并與所述反應器的內部連通的多個乳液注入管，該乳液注入管用于將反應物注入所述反應容器中。

US4075258公開了一種改進的烷基化反應方法，該方法是基于發現將烷基化介質在高于臨界混合強度下進行攪拌能夠提高得到的烷基化物的馬達法辛烷值，因此該方法所使用的反應器中設置有混合元件。

CN101679143A公開了一種用于對含有至少一種異構烷烴和至少一種烯烴的碳氫化合物進行烷基化的系統，該系統包括：至少一個外部高剪切力混合裝置，其含有至少一個轉子和至少一個定子，之間隔有剪切間隙，其中剪切間隙是至少一個轉子和至少一個定子之間的最小距離，其中高剪切力混合裝置能夠在至少一個轉子的尖端產生大于22.9m/s的葉尖速率；被構造用于將含有液體酸催化劑的加壓液流投送到至少一個剪切力混合裝置中的泵；以及被構造用于從高剪切力混合裝置接收乳濁液的容器。

發明內容