[發明專利]固體酸烷基化反應方法、烷基化反應裝置及系統

有效

• 申請號: 201811025931.1
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN110872528B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 袁清;王雷;毛俊義;黃濤;胡立峰;唐曉津;李永祥;趙志海;胡合新
• 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

固體酸烷基化反應方法、烷基化反應裝置及系統，烷基化反應物流進行液固分離，分離出的待生固體酸催化劑一部分進入淺度再生單元，依次完成氣相加氫再生和再生介質沖洗再生，再生后的固體酸催化劑返回所述的烷基化反應器中繼續反應，液相再生介質脫氫后循環使用；另一部分引入深度再生單元，進行高溫臨氫再生，再生后的固體酸催化劑返回所述的烷基化反應器中繼續反應。本發明提供的烷基化反應方法、烷基化反應裝置和系統能有效延長催化劑的單程壽命，降低深度再生的頻率和再生量，提高裝置長周期運行的平穩性和經濟性。

技術領域

本發明涉及一種烷基化反應方法和裝置，更具體來說，涉及一種固體酸烷基化反應方法和裝置。

背景技術

烷基化油是一種清潔的高辛烷值汽油調和組分。在強酸的作用下，異構烷烴(主要是異丁烷)和烯烴(C₃～C₅烯烴)反應可以生成烷基化油。烷基化技術按催化劑形式可以分為液體酸烷基化和固體酸烷基化。液體酸烷基化技術(硫酸法和氫氟酸法)雖然比較成熟，但是也存在很多問題。對于硫酸法而言，其過程耗酸量巨大，大量的廢酸在運輸和處理上都存在一定的安全隱患，對于氫氟酸法而言，由于氫氟酸具有較強的腐蝕性和毒性，而且容易揮發，會對人體造成很大的傷害。采用固體酸烷基化是一種綠色的烷基化工藝技術，可以避免對環境造成污染，具有很好的發展前景。但是在固體酸烷基化過程中，由于固體酸催化劑容易失活，為了保持一定的反應活性，需要進行頻繁的再生操作，因此，開發一種能夠實現反應和再生過程連續化的反應器技術，對推動固體酸烷基化技術發展來說是十分重要的。

US7875754公開了一種固定床固體酸烷基化工藝，該工藝中采用兩個固定床反應器交替操作，進而實現反應和再生過程的連續化操作。反應器和再生器之間的操作周期相同，大致范圍在45min～2h，采用氫氣飽和的飽和烴對催化劑進行再生，為了防止在反應和再生切換過程中烯烴和氫氣接觸反應，需要在反應器和再生器之間進行物流置換，置換時間大致在4～7min。

US5489732公開了兩種用于固體酸烷基化過程的提升管式流化床反應器，兩種反應器都由提升管反應器、沉降區、低溫再生區和高溫再生罐組成。異丁烷和烯烴混合進入提升管反應器，與催化劑接觸反應后，以平推流的流動方式通過提升管反應器后，進入沉降區發生液固分離，液體作為產品抽出，催化劑繼續流動進入低溫再生區，低溫再生后的催化劑重新流入提升管底部與反應物料接觸反應，沉降區中的一部分催化劑定期的進入高溫再生罐，進行深度再生。采用氫氣飽和的異丁烷對催化劑進行低溫再生，采用氫氣和異丁烷在100～250℃條件下對催化劑進行高溫再生。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種固體酸烷基化反應方法，以提高固體酸烷基化催化劑的再生效率，提高裝置運轉周期。

本發明要解決的技術問題之二是提供一種實現上述烷基化反應方法的裝置和系統。

一種固體酸烷基化反應方法，包括：

(1)烷基化反應原料與固體酸催化劑接觸進行烷基化反應，反應后的物流進行液固分離，分離出液相物流和待生固體酸催化劑；

(2)分離出的待生固體酸催化劑一部分進入淺度再生單元，依次經過氣相加氫再生和再生介質沖洗再生，再生后的固體酸催化劑返回所述的烷基化反應器中繼續反應；其中氣相加氫再生是指待生劑與含氫氣體接觸進行氣相加氫反應，所述的再生介質為液相或超臨界的烷基化反應產物或異構烷烴原料；

(3)步驟(1)分離出的待生固體酸催化劑的另一部分引入深度再生單元，進行高溫臨氫再生，再生后的固體酸催化劑返回所述的烷基化反應器中繼續反應；所述的烷基化反應器為移動床反應器或流化床反應器。

一種固體酸烷基化反應裝置，包括固體酸烷基化反應器和與其并聯的淺度再生單元和深度再生單元，其中所述的淺度再生單元由依次連通的氣相加氫再生器和再生介質沖洗器組成。

一種固體酸烷基化反應系統，包括上述的固體酸烷基化反應裝置、烷基化反應原料和固體酸烷基化催化劑。