專(zhuān)利名稱(chēng)：鏈烷烴烷基化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鏈烷烴原料的垸基化。更具體地，本發(fā)明涉及一種其中烯烴原料系 通過(guò)丙烯和異烯烴的低聚反應(yīng)制備的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種使部分或者 全部的異丁烷鏈烷烴進(jìn)料/再生料作為冷源通過(guò)低聚反應(yīng)器除去一部分反應(yīng)熱的方 法。
背景技術(shù)：
美國(guó)專(zhuān)利第6,995,296號(hào)揭示了一種烷烴與烯烴或烯烴前體如叔烯烴(tertiary olefin)的烷基化的方法，該方法包括使包含酸催化劑、異鏈垸烴和烯烴的液體系統(tǒng) 并流向下在配備分散網(wǎng)的反應(yīng)區(qū)內(nèi)在一定的溫度和壓力條件下接觸，其中的溫度和 壓力條件可使所述異鏈垸烴和所述烯烴反應(yīng)，產(chǎn)生烷基化產(chǎn)物。所述液體系統(tǒng)在反 應(yīng)區(qū)優(yōu)選保持在其沸點(diǎn)左右。出乎意料地發(fā)現(xiàn)，烯烴低聚物在反應(yīng)中起到烯烴前體
的作用，而不是作為烯烴。烯烴前體優(yōu)選是包含對(duì)應(yīng)于從C3至C5烯烴制得的低聚
物的C8至C16烯烴的低聚物。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述低聚物具有6-16碳原子， 對(duì)應(yīng)于由Q至C5烯烴制得的低聚物。取所預(yù)期的低聚物與異烷烴之間的反應(yīng)而代 之，低聚物裂解成了其烯經(jīng)成分，而后者按摩爾比與異?ài)鶡N發(fā)生反應(yīng)。
使用低聚物烯烴前體進(jìn)行鏈烷烴烷基化的最大的優(yōu)點(diǎn)是，雖然酸烷基化是高 度放熱的，需要大量冷卻來(lái)將反應(yīng)溫度維持在最佳范圍內(nèi)以防止副反應(yīng)發(fā)生，但 低聚物與異?ài)鶡N反應(yīng)，產(chǎn)生同樣產(chǎn)量的烷基化物所需要的冷卻量較少，使得達(dá)到 同樣產(chǎn)量的有用產(chǎn)物的成本較低。低聚反應(yīng)方法產(chǎn)生的反應(yīng)熱不需要象冷酸法中 所需的除熱規(guī)模。
鏈垸烴垸基化最廣泛的用途是用于制備Cs汽油組分。這種方法的進(jìn)料通常是 C4烯烴組分和叔丁垸，通常用硫酸或HF酸進(jìn)行"冷酸"反應(yīng)。
發(fā)明概述
本發(fā)明提供一種在垸基化條件下在烷基化單元內(nèi)異烷烴與烯烴烷基化的方法，.. 對(duì)該方法的改進(jìn)之處在于調(diào)節(jié)進(jìn)入低聚反應(yīng)器的進(jìn)料，以維持所述烷基化單元中烯烴組分對(duì)異烷烴的化學(xué)計(jì)量比。本文所用術(shù)語(yǔ)"烯烴組分"應(yīng)理解為指"低聚的丙 烯，低聚的異烯烴，或它們的混合物"。
本發(fā)明包括異院烴與烯烴組分的鏈垸烴垸基化的操作，其包括一低聚反應(yīng)單 元，丙烯或異烯烴在該單元中反應(yīng)，形成低聚的烯烴前體流出物，作為供給鏈垸烴 垸基化單元的進(jìn)料，在鏈烷烴垸基化單元中，形成丙烯和異烯烴低聚物的烯烴與異 烷烴反應(yīng)，產(chǎn)生一個(gè)包含烷基化物以及未反應(yīng)的異烷烴的反應(yīng)混合物，其中的垸基 化物優(yōu)選對(duì)應(yīng)于丙烯或異烯烴與該異烷烴的烷基化產(chǎn)物，該反應(yīng)混合物可以在蒸餾 單元中進(jìn)行分餾，將未反應(yīng)的異?ài)鶡N與烷基化產(chǎn)物分離。改進(jìn)之處在于調(diào)節(jié)進(jìn)入低 聚反應(yīng)單元的進(jìn)料，以保持所述鏈烷烴垸基化單元中丙烯或異烯烴對(duì)異烷烴的化學(xué) 計(jì)量比。
可以通過(guò)以下方式，使用回收的未反應(yīng)的異?ài)鶡N來(lái)保持丙烯或異烯烴對(duì)異烷烴 的化學(xué)計(jì)量比，即，(l)將來(lái)自蒸餾塔的未反應(yīng)的異?ài)鶡N加入異烷烴，再循環(huán)至低 聚反應(yīng)單元，或(2)對(duì)來(lái)自蒸餾塔的未反應(yīng)的異?ài)鶡N的一部分進(jìn)行脫氫處理成為異 烯烴產(chǎn)物，將該異烯經(jīng)產(chǎn)物加入丙烯/異烯烴進(jìn)料，或者將(1)和(2)組合。通過(guò)對(duì)低 聚反應(yīng)所作調(diào)整，所加入的異烷烴和脫氫異?ài)鶡N提供額外的冷源用于控制低聚反應(yīng) 的溫度并控制反應(yīng)化學(xué)計(jì)量比的保持，雖然脫氫異?ài)鶡N的作用小一些。額外冷源可 以通過(guò)將來(lái)自低聚反應(yīng)單元的一部分低聚烯烴前體流出物再循環(huán)到低聚反應(yīng)單元 來(lái)獲得。
附圖
簡(jiǎn)述
所示附圖是本發(fā)明幾種任選的或相伴隨的實(shí)施方式的示意圖。 發(fā)明詳述
較佳地，低聚物包括對(duì)應(yīng)于從C3至C5烯烴制得的低聚物的C6至Q6烯烴。 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，低聚物具有6-16個(gè)碳原子，對(duì)應(yīng)于從C4至C5烯烴制得的
低聚物。
在石腦油物流中進(jìn)行時(shí)，叔烯烴的低聚反應(yīng)也是一種優(yōu)選的反應(yīng)，通過(guò)分餾即 可方便地將正烯烴從較重的(高沸點(diǎn))低聚物(主要是二聚物和三聚物)分離。該低聚 物可以用作汽油組分，但是對(duì)汽油中要求或允許的烯烴物質(zhì)量是有限制的，因此為 了能在汽油中使用，往往需要對(duì)低聚物進(jìn)行加氫處理。對(duì)汽油混合物中最需要的組
分是Q，如異辛烷(2,2,4-三甲基戊垸)。
低聚物可以裂解回到初始的烯烴，并用于冷酸反應(yīng)；但是，不必對(duì)構(gòu)成輸往與 異烷烴的冷酸反應(yīng)的烯烴進(jìn)料的低聚物進(jìn)行裂解。如上所示，輸入低聚物的結(jié)果是 和將單烯烴本身輸入烷基化反應(yīng)一樣的產(chǎn)物，而額外的益處是總體烷基化反應(yīng)的放 熱減少，需要的冷卻量減少，因此烷基化所需的能量成本降低。
低聚反應(yīng)方法產(chǎn)生的反應(yīng)熱不需要象在冷酸法中直接使用單烯烴那樣的除熱 規(guī)模。實(shí)際上，當(dāng)?shù)途鄯磻?yīng)按催化蒸餾型反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)的熱量可以作為蒸出除 去，在這類(lèi)反應(yīng)中，是可以從低聚物分離的較低沸點(diǎn)的單烯烴和烷烴。因此，雖然 在低聚反應(yīng)中有熱量產(chǎn)生，但對(duì)于生產(chǎn)汽油而言是無(wú)成本的，因?yàn)檫@些熱量用于進(jìn) 行分餾，而烷基化單元的操作成本也通過(guò)使用低聚物來(lái)替代部分或全部的常用短鏈 烯烴而下降。
在本發(fā)明的烷基化方法的優(yōu)選實(shí)施方式中，包含正烯烴和叔烯烴的輕質(zhì)石腦油 物流(通常是來(lái)自催化裂化單元的輕質(zhì)石腦油)在低聚反應(yīng)條件下與酸樹(shù)脂催化劑 接觸，使叔烯烴的一部分優(yōu)先與本身反應(yīng)，形成低聚物，將所述的低聚物輸往含有 異烷烴、有酸垸基化催化劑存在的烷基化反應(yīng)區(qū)，產(chǎn)生包含所述叔烯烴和所述異?ài)?烴的烷基化物的烷基化產(chǎn)物。
異烯烴的低聚反應(yīng)可以在酸陽(yáng)離子樹(shù)脂催化劑存在下，按直通型反應(yīng)或者催化 蒸餾反應(yīng)，在部分液相中進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)存在蒸氣和液體相，且同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)/分餾。 優(yōu)選進(jìn)料是CVC5、 Q或C5輕質(zhì)石腦油的切取餾分。叔烯烴可包括異丁烯和異戊 烯，其活性高于正烯烴異構(gòu)體，并且優(yōu)先發(fā)生低聚。主要的低聚物是二聚物和三聚 物。異烷烴優(yōu)選包括異丁烷、異戊烷，或它們的混合物。
使用直通反應(yīng)器時(shí)，如美國(guó)專(zhuān)利第4,313,016; 4,540,839; 5,003,124和6,335,473 號(hào)揭示的，可以將包含低聚物、正烯烴和異烷烴的全部流出物輸往酸垸基化反應(yīng)區(qū)。 另外向低聚反應(yīng)器輸入異丁烷，以提供額外的冷源，除去一部分的反應(yīng)熱。正烷烴 在本發(fā)明的垸基化條件下呈惰性。在垸基化條件下，異?ài)鶡N與正烯烴反應(yīng)形成烷基 化產(chǎn)物，并且與低聚物的各個(gè)組分烯烴反應(yīng)(^/7,所述烯烴對(duì)應(yīng)于在低聚反應(yīng)中所 用的那些)形成垸基化產(chǎn)物。本發(fā)明方法的結(jié)果是低聚物被離解，或按某種方式使 它們的組分烯烴可供與異烷烴的反應(yīng)之用。因此，該反應(yīng)將產(chǎn)生
異丁烯低聚物+異丁垸—異辛烷；
異丁烯低聚物+異戊烷—支化C9烷烴；
異戊烯低聚物+異丁烷—支化C9垸烴；
異戊烯低聚物+異戊烷—支化C1Q垸烴；
然而，曾經(jīng)預(yù)期的可能是反應(yīng)1)會(huì)至少或主要產(chǎn)生C,2烷烴，反應(yīng)2)會(huì)至 少或主要產(chǎn)生Cn垸烴，反應(yīng)3)會(huì)至少或主要產(chǎn)生(314烷烴，反應(yīng)4)會(huì)至少或主 要產(chǎn)生C,5烷烴。
當(dāng)采用如美國(guó)專(zhuān)利第4,242,530或4,375,576號(hào)所揭示的催化蒸餾反應(yīng)時(shí)，通過(guò) 同時(shí)進(jìn)行的分餾將低聚物從反應(yīng)產(chǎn)物中的低沸點(diǎn)正烯烴和烷烴分離。物流、正烯烴 和垸烴(塔頂)和低聚物(塔底)可以合并起來(lái)或單獨(dú)地輸往烷基化反應(yīng)，或者可以單 獨(dú)地使用而至少將低聚物輸往垸基化反應(yīng)。
丙烯的低聚反應(yīng)可以在管式反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)器溫度為330-482°F，壓力為 1000-1215 psig，使用負(fù)載的磷酸(sPa)、金屬絡(luò)合物(美國(guó)專(zhuān)利第5,510,555; 4,695,664 和6,501,001號(hào))以及各種沸石，特別是ZSM-22,ZSM-57(美國(guó)專(zhuān)利第6,143,942號(hào)) 和MCM-22(美國(guó)專(zhuān)利第4,956,514號(hào))，研究表明它們具有對(duì)丙烯低聚反應(yīng)有利的 特性比其它催化劑的壓力和溫度低。
輸往烷基化反應(yīng)的進(jìn)料可以包含異烯烴低聚物和丙烯低聚物中的一種或兩者。 本發(fā)明方法優(yōu)選使用包括下流式反應(yīng)器的垸基化單元，其中的反應(yīng)器填充有接觸用 內(nèi)部部件或填充材料(可以是惰性的或具有催化活性的)，處于體系沸點(diǎn)的硫酸、烴 溶劑和反應(yīng)物等的并流多相混合物通過(guò)該反應(yīng)器。所述體系包括烴相和酸/烴乳液 相。相當(dāng)數(shù)量的硫酸駐留在了填料上。據(jù)信，反應(yīng)在自上而下的徑相與分散在填料 上的硫酸之間進(jìn)行。烯烴連續(xù)地溶入酸相，而烷基化產(chǎn)物被連續(xù)地提取到烴相。調(diào) 節(jié)壓力和烴組成可控制沸點(diǎn)溫度。該反應(yīng)器優(yōu)選在連續(xù)蒸氣相操作，但也可以在連 續(xù)液相下操作。優(yōu)選反應(yīng)器頂部的壓力高于底部的壓力。
調(diào)節(jié)流速和蒸發(fā)程度可控制橫貫反應(yīng)器的壓降?？梢圆捎枚嗉?jí)注入烯烴。填料 的類(lèi)型也會(huì)因酸相駐留影響產(chǎn)生的壓降。分餾之前的產(chǎn)物混合物是優(yōu)選的循環(huán)溶 劑。酸乳液迅速與烴液分離，通常在底部相分離器中只有幾分鐘的停留時(shí)間就被再 循環(huán)。因?yàn)楫a(chǎn)物實(shí)際上迅速地從酸相(乳液)中提取出來(lái)，所以可以加入在常規(guī)的硫 酸烷基化方法中所用的反應(yīng)和/或乳化促進(jìn)劑，而不會(huì)有常見(jiàn)的破乳問(wèn)題。相對(duì)于 酸連續(xù)法，這種方法可描述成烴連續(xù)法。
分散器優(yōu)選包括能使蒸發(fā)的液體凝聚的常規(guī)液-液聚結(jié)器。這些通常是作為"去 濕器"或"去霧器"，但是，在本發(fā)明中，該部件的作用是將流體物質(zhì)分散在反應(yīng) 器中進(jìn)行更好的接觸。合適的分散器包括網(wǎng)狀物，如金屬絲一玻璃纖維混編結(jié)網(wǎng)。 例如，研究發(fā)現(xiàn)，可以有效地使用金屬絲和復(fù)絲玻璃纖維的90針管狀混編網(wǎng)，玻 璃纖維可以用由德克薩斯州Alvin市的Amistco Separation Products, Inc.制造的，但
是，應(yīng)當(dāng)理解，其它各種材料，如混編結(jié)金屬絲和復(fù)絲TEFLON (DuPont)、鋼絲 絨、聚丙烯、PVDF、聚酯、或各種其它混編結(jié)材料也可以有效地用于該設(shè)備。可 以使用各種金屬絲網(wǎng)型填料，這類(lèi)絲網(wǎng)是機(jī)織的而不是編結(jié)的。其它可接受的分散 器包括穿孔片和金屬網(wǎng)，敞開(kāi)式穿流通道結(jié)構(gòu)體，可以是與玻璃纖維或其它材料如 聚合物織在一起的，與延展的金屬絲網(wǎng)或穿孔片混編結(jié)的。另外，復(fù)絲組分可以是 催化性的。復(fù)絲催化材料可以是聚合物，如磺化的乙烯基樹(shù)脂(^7， AMBERLYST) 和催化性金屬如Ni、 Pt、 Co、 Mo和Ag。
分散器包括至少50體積％至最多約97體積％的敞開(kāi)的空間。分散器位于反應(yīng) 器的反應(yīng)區(qū)中。因此，例如，復(fù)絲組分和結(jié)構(gòu)部件如編結(jié)的金屬絲應(yīng)占總分散器的 約3-50體積％，其余是敞開(kāi)的空間。
合適的分散器包括結(jié)構(gòu)化催化蒸餾填料，這類(lèi)填料的目的是留持顆粒催化劑； 或者由有催化活性的材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)化蒸餾填料，如美國(guó)專(zhuān)利第5,730,843號(hào)中所 揭示的，該專(zhuān)利內(nèi)容全文參考結(jié)合于此，在該專(zhuān)利中揭示的結(jié)構(gòu)具有由兩個(gè)基本水 平的剛性部件組成的剛性框架、和多個(gè)安裝在柵格上的基本水平的金屬絲網(wǎng)管，以 在管之間形成多個(gè)流體通道，所述管可以是空的或者含有催化材料或非催化材料； 結(jié)構(gòu)化填料，其為催化惰性的，通常的結(jié)構(gòu)是以不同角度彎曲的波紋金屬、褶鈹?shù)?金屬絲網(wǎng)、或者一個(gè)個(gè)水平疊加在另一個(gè)上的柵格，參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利第6,000,685號(hào)， 該專(zhuān)利內(nèi)容全文參考結(jié)合于此，在該專(zhuān)利中揭示的接觸結(jié)構(gòu)包括多片金屬絲網(wǎng)，這 些金屬絲網(wǎng)形成V字形波紋體、且在V字之間有平坦段，所述的多個(gè)片材的尺寸 基本均勻，尖峰的取向在同一方向上，并且這些峰基本齊平，所述片材被多個(gè)垂直 于所述V字的剛性部件隔開(kāi)，所述剛性部件架在所述V字上。
其它合適的分散器包括(A)無(wú)序或堆集(dumped)蒸餾填料，這些填料是催 化惰性的堆集的填料，有較高的孔隙比例(voidfraction)并保持相對(duì)大的表面積，例 如，貝爾鞍形填料(陶瓷)，臘希圈(陶瓷)，臘希圈(鋼)，保羅圈(Pall rings (金屬))， 保羅圈(塑料，如聚丙烯)等，以及催化活性的任意填料，這些填料含有至少一種 催化活性組分，如Ag、 Rh、 Pd、 Ni、 Cr、 Cu、 Zn、 Pt、 Tu、 Ru、 Co、 Ti、 Au、 Mo、 V和Fe、以及浸漬的組分，如金屬螯合的絡(luò)合物，酸如磷酸，或者結(jié)合的 無(wú)機(jī)粉末的催化活性材料；和(B)催化惰性或催化活性的獨(dú)塊材料，是包含多個(gè)獨(dú) 立垂直通道的結(jié)構(gòu)，并由各種材料構(gòu)成，如塑料、陶瓷或金屬，所述結(jié)構(gòu)中，通道 通常是正方形的；但是，可以使用其它幾何形，可以涂覆有催化材料的形式使用。將按照本發(fā)明方法進(jìn)行垸基化的烴進(jìn)料以連續(xù)的烴相供給反應(yīng)區(qū)，該烴相含有 足以形成烷基化產(chǎn)物的有效量的烯烴和異鏈烷烴的起始物質(zhì)。在反應(yīng)器的總進(jìn)料中
烯烴異鏈烷烴的摩爾比值在約1:1.5至約1:30范圍，優(yōu)選約1:5至約1:15。也可
以采用更低的烯烴異鏈烷烴比值。在這些參數(shù)范圍之內(nèi)建立了穩(wěn)定的操作后，非
常希望在操作時(shí)保持烯烴對(duì)異烷烴反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量比，由此將烷基化單元的生產(chǎn) 率保持在恒定水平。
烯經(jīng)組分應(yīng)優(yōu)選含有2-16個(gè)碳原子，異鏈垸烴組分應(yīng)優(yōu)選含有4-12個(gè)碳原子。 合適的異鏈垸烴的代表例包括異丁烷，異戊烷，3-甲基己烷、2-甲基己烷、2,3-二甲基丁烷和2，4-二甲基己烷。合適的烯烴的代表例包括2-丁烯、異丁烯、1-丁 烯、丙烯、戊烯、乙烯、己烯、辛烯和庚烯，謹(jǐn)此列舉幾種，且如上所述，可以是 這些烯烴的低聚物。
在流體工藝中，該系統(tǒng)在相對(duì)低的溫度條件下使用氫氟酸或硫酸催化劑。例如， 硫酸烷基化反應(yīng)對(duì)溫度特別敏感，為最大限度地減少烯烴聚合副反應(yīng)，低溫是有利 的。石油精煉工藝偏向于垸基化，而不是聚合，因?yàn)閷?duì)每一個(gè)可利用的輕質(zhì)鏈烯烴 而言，可以產(chǎn)生更多的高級(jí)辛烷產(chǎn)物。在這些液體酸催化的垸基化方法中，酸強(qiáng)度 優(yōu)選保持在85-94重量％，可以采用連續(xù)添加新的酸并連續(xù)抽出廢酸來(lái)保持該范圍。 其它酸如固體磷酸也可以使用，方法是將該酸催化劑負(fù)載在填充材料上。
本發(fā)明方法中優(yōu)選以0.01:1至約2:1的體積比，更優(yōu)選以約0.05:1至約1.5:1 的體積比將酸和烴輸送至反應(yīng)器的頂部。在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施方式中，酸與烴的 比值約為0.1:1至1:1。
此外，在將反應(yīng)器內(nèi)溫度保持在約0-200。F，更優(yōu)選約15-130。F范圍時(shí)將酸分 散到反應(yīng)區(qū)。類(lèi)似地，反應(yīng)器壓力應(yīng)保持在約0.5-50 ATM范圍，更優(yōu)選約為0.5-20 ATM。最優(yōu)選地，反應(yīng)溫度保持在約15-110°F，反應(yīng)器壓力保持約0.5-5 ATM范 圍。
一般而言，本發(fā)明方法中采用的具體操作條件在一定程度上將取決于所進(jìn)行的 特定的烷基化反應(yīng)。工藝條件如溫度、壓力和空速以及反應(yīng)物的摩爾比值都會(huì)影響 所得烷基化產(chǎn)物的特性，這些工藝條件可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員己知的參數(shù)進(jìn)行調(diào)
，。 c
在本發(fā)明反應(yīng)體系的沸點(diǎn)上操作的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是存在一定的蒸發(fā)，這將有助于散 逸反應(yīng)熱，并使進(jìn)入的物料的溫度接近于離開(kāi)反應(yīng)器的物料的溫度，如同在等溫反
應(yīng)中一樣。
當(dāng)垸基化反應(yīng)完成后，立刻將反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)移到合適的分離容器中，將含有烷
基化產(chǎn)物以及任何未反應(yīng)的反應(yīng)物的烴相與酸分離。經(jīng)相的典型密度在約0.9-2.0
g/cc范圍內(nèi)。這兩個(gè)相優(yōu)選通過(guò)常規(guī)蒸餾可以分離，提供可再使用的異?ài)鶡N。
下面，參見(jiàn)附圖，對(duì)本發(fā)明的描述表明，低聚反應(yīng)器IO含有低聚催化劑。烯 烴通過(guò)流送管101輸入。異丁烷通過(guò)管線102輸送，提供額外的冷源，以除去在低 聚反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)熱的一部分。來(lái)自低聚反應(yīng)器的流出物103被輸往烷基化單元 20，在該單元中基本上所有的烯烴與異丁垸反應(yīng)，產(chǎn)生烷基化物。根據(jù)需要將補(bǔ)充 異丁烷通過(guò)流送管107加入。如果進(jìn)料中的烯烴從化學(xué)計(jì)量上看高于異丁烷，則補(bǔ) 充異丁烷通過(guò)流送管107加入。旁路管108能夠?qū)惗⊥檫M(jìn)料的一部分從低聚反應(yīng) 器IO旁路，直接輸送到烷基化單元20。流送管104中來(lái)自烷基化單元的流出物被 輸送至蒸餾塔30，該蒸餾塔可以是脫丁垸器、脫異丁垸器或者簡(jiǎn)單的汽提器，將 未反應(yīng)的C4作為塔頂餾分通過(guò)流送管106除去。垸基化產(chǎn)物作為塔底餾分通過(guò)流 送管105除去。流送管104中的C4與補(bǔ)充異丁垸合并，并輸送至低聚反應(yīng)器IO。 如果需要，可以從蒸餾塔30側(cè)線抽出正丁烷(未示出)，以防止正丁垸在該系統(tǒng)中 累積。
由于丙烯和異烯烴的低聚反應(yīng)的條件不同，可以采用一個(gè)可任選的其催化劑和 反應(yīng)條件有利于丙烯低聚的丙烯低聚反應(yīng)器10a，丙烯通過(guò)管線101a輸送，低聚 物通過(guò)管線103a回收，可以很方便地與管線103中的異烯烴低聚物合并，輸送至 烷基化單元20。
任選地，設(shè)置流送管110以便靈活地調(diào)節(jié)用于制備烷基化物的異丁烷對(duì)烯烴的 總體比值。如果從化學(xué)計(jì)量上看進(jìn)料物流中烯烴的量低于異丁烷，則通過(guò)管線IIO 從再循環(huán)料中抽出。
任選地，異丁烷可通過(guò)管線111抽出并通入脫氫單元40，通過(guò)將異丁烷脫氫 為異丁烯，來(lái)調(diào)節(jié)總的平衡。輸往脫氫單元40的常規(guī)進(jìn)料是通過(guò)流送管109來(lái)的 正丁垸和異丁烷的混合物。在此實(shí)施方式中，富含異丁烯的物流通過(guò)流送管111 取出，并與其它烯烴進(jìn)料一起通過(guò)流送管101輸送至低聚反應(yīng)單元10。
在一個(gè)實(shí)施方式中，輸往低聚反應(yīng)器10的烯烴進(jìn)料完全或主要來(lái)自脫氫單元 40，大大降低或不再需要通過(guò)管線101的烯烴進(jìn)料來(lái)自脫氫單元40。 '
另一個(gè)選擇是，通過(guò)流送管112將流送管103中來(lái)自低聚反應(yīng)器10的流出物 的一部分返回反應(yīng)器，做進(jìn)一步低聚。
權(quán)利要求
1.一種異烷烴與異烯烴的烷基化的方法，其中，包括異烯烴的C3-C5烯烴發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生所述烯烴的低聚物，所述低聚物隨后在烷基化條件下與異烷烴接觸，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述烯烴和所述異烷烴反應(yīng)的烷基化產(chǎn)物，該方法的改進(jìn)之處在于調(diào)節(jié)輸往低聚反應(yīng)的進(jìn)料，以維持所述烷基化單元中烯烴對(duì)異烷烴的化學(xué)計(jì)量比。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低聚物包括丙烯低聚物和異烯烴低聚物。
3. —種異?ài)鶡N與異烯烴進(jìn)行鏈烷烴烷基化的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括低聚反應(yīng)單 元，異烯烴進(jìn)料在其中發(fā)生反應(yīng)，形成低聚的烯烴前體流出物，作為輸往鏈烷烴垸 基化單元的進(jìn)料，在鏈垸烴烷基化單元中，形成低聚物的異烯烴組分與異烷烴反應(yīng)， 產(chǎn)生一種包含垸基化物及未反應(yīng)的異?ài)鶡N的反應(yīng)混合物，該反應(yīng)混合物在蒸餾塔中 進(jìn)行分餾，以從垸基化產(chǎn)物回收未反應(yīng)的異?ài)鶡N，再循環(huán)至低聚反應(yīng)單元，其改進(jìn) 之處在于調(diào)節(jié)輸往低聚反應(yīng)單元的進(jìn)料，以維持所述鏈烷烴烷基化單元中異烯烴對(duì) 異?ài)鶡N的化學(xué)計(jì)量比。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述異烯烴對(duì)異?ài)鶡N的化學(xué)計(jì)量比通過(guò)以下方式來(lái)維持(1)將回收的未反應(yīng)的異?ài)鶡N再循環(huán)至低聚反應(yīng)單元；(2)將新的異?ài)鶡N加入回收的未反應(yīng)的異烷烴中，用于再循環(huán)到低聚反應(yīng)單元；(3)對(duì)(a)回收的未反應(yīng)的異烷烴或(b)未反應(yīng)的異?ài)鶡N及新的異?ài)鶡N中的一部分進(jìn)行脫氫，產(chǎn)生異烯烴產(chǎn)物，將該產(chǎn)物加入低聚反應(yīng)單元；或(4)組合上述方式，以維持所述 鏈垸烴烷基化單元中異烯烴對(duì)異?ài)鶡N的化學(xué)計(jì)量比。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述異烯烴對(duì)異烷烴的化學(xué)計(jì)量 比通過(guò)以下方式維持將異烷烴加入回收的未反應(yīng)的異烷經(jīng)，用于再循環(huán)至低聚反 應(yīng)單元。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述異烯烴對(duì)異烷烴的化學(xué)計(jì)量 比通過(guò)以下方式維持對(duì)(a)回收的未反應(yīng)的異烷烴或(b)未反應(yīng)的異烷烴及新的異 烷烴中的一部分進(jìn)行脫氫，產(chǎn)生異烯烴產(chǎn)物，該產(chǎn)物加到低聚反應(yīng)單元。
7. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述異烯烴對(duì)異烷烴的化學(xué)計(jì)量 比通過(guò)以下方式維持將異烷烴加入回收的未反應(yīng)的異烷烴，再循環(huán)至低聚反應(yīng)單 元，并對(duì)未反應(yīng)的異?ài)鶡N的一部分進(jìn)行脫氫為異烯烴產(chǎn)物，將該產(chǎn)物加到低聚反應(yīng) 單元。
8. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，冷源可以通過(guò)將來(lái)自低聚反應(yīng)單 元的低聚物烯烴的前體的一部分再循環(huán)至低聚反應(yīng)單元來(lái)得到。
9. 一種異丁垸與烯烴烷基化的方法，該方法包括以下步驟(a) 將含C3-CV烯烴的第一物流輸送至低聚反應(yīng)器，第一物流中所含的異烯烴自己本身以及彼此之間發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生Cs和C5以上的低聚物；(b) 將含異丁垸、異戊垸或它們的混合物的第二物流輸送至低聚反應(yīng)器；(C)將來(lái)自低聚反應(yīng)的流出物輸送至垸基化反應(yīng)器，在垸基化反應(yīng)中，低聚物 與異丁烷、異戊烷或它們的混合物反應(yīng)，產(chǎn)生烷基化物；和(d)將來(lái)自烷基化的流出物輸送至蒸餾單元，未反應(yīng)的異丁烷作為塔頂餾分取 出，而垸基化物作為塔底餾分取出。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將含有異丁垸的塔底餾分再循環(huán) 到所述第二物流。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述塔頂餾分的一部分被抽出。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，含異丁烷的塔頂餾分的抽出部分被輸送到脫氫單元，在該單元中異丁垸的一部分轉(zhuǎn)化為異丁烯，并輸往低聚反應(yīng)器。
13. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二物流的一部分旁路通過(guò) 低聚反應(yīng)器，被直接輸往烷基化反應(yīng)器。
14. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，來(lái)自低聚反應(yīng)器的流出物的一部 分作為進(jìn)料再循環(huán)到低聚反應(yīng)器。
15. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二物流在低聚反應(yīng)器內(nèi)提 供了額外的冷源。
16. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該方法包括 將來(lái)自低聚反應(yīng)器的流出物的一部分輸送至烷基化反應(yīng)器，在該反應(yīng)器中低聚物與異丁烷反應(yīng)，產(chǎn)生垸基化物，和將來(lái)自低聚反應(yīng)器的流出物的一部分返回該低聚反應(yīng)器。
17. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該方法包括 將所述塔頂餾分的一部分再循環(huán)至所述低聚反應(yīng)器；將所述塔頂餾分的一部分輸送至脫氫反應(yīng)器，在該反應(yīng)器中，所述塔頂餾分包含的異丁烷的一部分轉(zhuǎn)化為異丁烯；和將來(lái)自所述脫氫反應(yīng)器的異丁烯輸送至所述低聚反應(yīng)器。
全文摘要
一種異烷烴與異烯烴的鏈烷烴烷基化的方法，其中，將包含低聚丙烯、低聚異烯烴或它們的混合物的烯烴組分輸送到鏈烷烴烷基化單元，在該單元中，形成低聚物的離解后的烯烴組分與異烷烴反應(yīng)，產(chǎn)生含有烷基化物和未反應(yīng)的異烷烴的反應(yīng)混合物，對(duì)該混合物進(jìn)行分餾，回收作為塔頂餾分的未反應(yīng)的異烷烴和作為塔底餾分的烷基化物。烷基化單元中異烯烴對(duì)異烷烴的化學(xué)計(jì)量比通過(guò)對(duì)輸往低聚反應(yīng)的進(jìn)料進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)維持，例如，向自烷基化單元回收的未反應(yīng)的異烷烴中加入新的異烷烴，再循環(huán)至低聚反應(yīng)?；蛘?，將回收的未反應(yīng)的異烷烴的一部分進(jìn)行脫氫為異烯烴，將該異烯烴加入低聚反應(yīng)。
文檔編號(hào)C07C2/56GK101172921SQ20071014230
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者L·A·小史密斯, W·M·小克羅斯 申請(qǐng)人:催化劑蒸餾技術(shù)公司