离子液体催化剂再生制造技术

本发明专利技术公开了用于再生离子液体催化剂的方法，其中反应容器在足以在存在离子液体催化剂的情况下执行烃转化反应并提供反应流出物的条件下操作。将反应流出物分离成烃相和废离子液体催化剂，其中废离子液体催化剂包含混合聚合物。在足以减少废离子液体催化剂中的混合聚合物的量的条件下使废离子液体催化剂在再生区中与氢接触以提供再生流出物。将再生流出物分离成包含再生离子液体催化剂的液相以及包含氢和氯化氢的蒸气相。将烃相分离成多个液体烃料流。将蒸气相与液体烃料流分离。本发明专利技术还公开了烷化方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离子液体催化剂再生
本专利技术整体涉及离子液体再生方法，并且更具体地涉及使用较低量氢的离子液体再生方法，并且甚至更具体地涉及利用离子液体催化剂并用氢再生离子液体催化剂的烷化方法。
技术介绍
商业上，已经通过酸诸如硫酸和氢氟酸来催化异链烷烃的烷化。混合聚合物(酸溶性油(ASO)，也称为红油)作为烷化反应以及其他烃反应的副产物形成。当存在太多混合聚合物时，酸催化剂会丧失其有效性。必须用更强的酸替换酸，或者必须除去混合聚合物以便重新活化催化剂。在用硫酸作为催化剂的情况下，ASO燃烧，并且在用氢氟酸作为催化剂的情况下，从ASO中蒸馏出氢氟酸。硫酸和氢氟酸具有危险性和腐蚀性，并且它们在工业过程中的使用需要多种环境控制。最近，期望用更环保的材料替换硫酸和氢氟酸的使用。一种此类解决方案利用酸性离子液体作为烃转化过程(诸如烷化、异构化、歧化、逆歧化和低聚)中的催化剂。离子液体催化剂比硫酸和氢氟酸更环保，因此更合乎需要。然而，正如硫酸和氢氟酸一样，混合聚合物是使用离子液体的烃反应的副产物。混合聚合物与离子液体催化剂形成络合物。随着混合聚合物的量增加，离子液体催化剂随着时间推移丧失其有效性。随着时间推移，然后必须替换或再生离子液体催化剂。由于离子液体通常相对昂贵，因此需要用于再生离子液体催化剂的有效且高效的方法。一种用于再生废离子液体催化剂的方法涉及通过使废离子液体催化剂与氢气接触来减少来自离子液体催化剂的混合聚合物的量。废离子液体催化剂与氢气的接触在固体氢化催化剂的表面上或在不存在固体氢化催化剂的情况下发生。在不存在固体氢化催化剂的情况下进行的方法中，使废离子液体与氢在充分且有效的混合(诸如搅动、折流、搅拌、摇动、鼓泡或任何其他方法(或它们的组合))下接触。在再生过程中，减少废离子液体催化剂中的混合聚合物的含量以产生再生离子液体催化剂，该再生离子液体催化剂再循环回到反应区。由于在烃转化反应(包括烷化反应)中利用离子液体催化剂具有有益性质，因此持续不断地需要用于再生废离子液体催化剂的有效且高效的方法。
技术实现思路
已经发现，用于再生废离子液体催化剂的氢气与当前利用的相比有所减少。常规加氢处理方法再循环氢气以提供超过化学计量要求的大量过量的氢，通常在1500SCF/BBL-15000SCF/BBL(267.2m3/m3至2672m3/m3)的范围内。然而，人们惊讶地发现，在利用低得多的量的氢时，可以在再生过程中从废离子液体催化剂中有效且高效地去除混合聚合物。鉴于氢的量减少，还专利技术了用于再生废离子液体催化剂的各种方法。所述方法使用单程氢气料流或利用单级压缩机来再循环氢气。对于氯化氢的分离和回收，任一种方法都不需要复杂或昂贵的过程。因此，在至少一个方面，本专利技术可被表征为提供一种用于通过使废离子液体催化剂在反应器中与氢接触来再生废离子液体催化剂的方法，该反应器在足以减少废离子液体催化剂中的混合聚合物的量的条件下操作以提供再生离子液体催化剂，其中氢的量小于550SCF/BBL(97.96m3/m3)废离子液体催化剂。预期氢的量介于550SCF/BBL和45SCF/BBL(97.96m3/m3和8.015m3/m3)废离子液体催化剂之间。进一步预期氢的量小于500SCF/BBL(89.05m3/m3)废离子液体催化剂。还预期氢的量介于500SCF/BBL和50SCF/BBL(89.05m3/m3和8.905m3/m3)废离子液体催化剂之间。预期反应器的操作温度介于93.3℃和343℃(200°F和650°F)之间。进一步预期反应器的操作压力介于344.7kPa和34470kPa(50psig和5000psig)之间。预期废离子液体催化剂与氢气的接触在存在固体再生催化剂的情况下发生。另选地，预期废离子液体催化剂与氢气的接触在不存在固体再生催化剂的情况下发生。因此，接触包括在反应器内搅动废离子液体和氢的混合物。本专利技术还可被广泛地表征为提供一种用于通过从废离子液体催化剂中去除混合聚合物来再生废离子液体催化剂的方法，该方法包括：将废离子液体催化剂料流传送到再生区，该再生区包括至少一个反应器容器，并且该废离子液体催化剂料流包含混合聚合物；将氢气料流传送到再生区中，其中传送到再生区的氢气的量包括小于550SCF/BBL(97.96m3/m3)传送到再生区的废离子液体催化剂；使来自废离子液体催化剂料流的混合聚合物与氢气在再生区中接触；以及回收再生离子液体催化剂料流，该再生离子液体催化剂料流包含比废离子液体催化剂料流少的混合聚合物。预期废离子液体与氢气的接触在存在固体再生催化剂的情况下发生。同样，另选地预期废离子液体与氢气的接触在不存在固体再生催化剂的情况下发生。因此，接触包括在反应区内搅动废离子液体和氢气的混合物。预期该方法还包括将氢气料流注入废离子液体催化剂料流中以形成组合料流，以及将组合料流注入再生区的至少一个反应器中。进一步预期传送到再生区的氢的量介于550SCF/BBL和45SCF/BBL(97.96m3/m3和8.015m3/m3)传送到再生区的废离子液体催化剂之间。还预期传送到再生区的氢的量小于500SCF/BBL(89.05m3/m3)传送到再生区的废离子液体催化剂。预期传送到再生区的氢的量介于500SCF/BBL和50SCF/BBL(89.05m3/m3和8.905m3/m3)传送到再生区的废离子液体催化剂之间。进一步预期反应器的操作温度介于93.3℃和343℃(200°F和650°F)之间。还预期反应器的操作压力介于344.7kPa和34470kPa(50psig和5000psig)之间。在本专利技术的另一方面，本专利技术可被广泛地表征为提供一种烷化方法，该烷化方法包括：将烯烃的烯烃料流传送到反应区中的反应容器；将异链烷烃的异链烷烃料流传送到反应区中的反应容器；将离子液体催化剂料流传送到反应区中的反应容器；在足以执行烯烃与异链烷烃之间的烷化反应并提供烷化物流出物的条件下操作反应容器；在分离区中将烷化物流出物与废离子液体催化剂分离；将废离子液体催化剂料流传送到再生区中的再生容器，其中废离子液体催化剂包含混合聚合物；将氢传送到再生区的再生容器中，其中传送到再生区的氢气的量包括小于550SCF/BBL(97.96m3/m3)传送到再生区的废离子液体催化剂；使氢在再生容器中与混合聚合物接触；以及将再生离子液体催化剂料流从再生区传送到反应区，其中再生离子液体催化剂包含比废离子液体催化剂少的混合聚合物。在本专利技术的又一方面，本专利技术可被一般地表征为提供一种用于通过以下过程从废离子液体催化剂中去除混合聚合物来再生废离子液体催化剂的方法：在足以在存在离子液体催化剂的情况下执行烃转化反应并提供反应流出物的条件下操作反应容器；将反应流出物分离成烃相和废离子液体催化剂，其中废离子液体催化剂包含混合聚合物；在足以减少废离子液体催化剂中的混合聚合物的量的条件下使废离子液体催化剂在再生区中与氢接触以提供再生流出物；将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过从废离子液体催化剂(34)中去除混合聚合物来再生所述废离子液体催化剂(34)的方法，所述方法包括：/n在足以在存在离子液体催化剂(16)的情况下执行烃转化反应并提供反应流出物(20)的条件下操作反应容器(18)；/n将所述反应流出物(20)分离成烃相(26)和废离子液体催化剂(30)，其中所述废离子液体催化剂(30，32，34)包含混合聚合物；/n在足以减少所述废离子液体催化剂(34)中的混合聚合物的量的条件下使所述废离子液体催化剂(34)在再生区(36)中与氢(40)接触以提供再生流出物(42)；/n将所述再生流出物(42)分离成包含再生离子液体催化剂的液相(48)以及包含氢和氯化氢的蒸气相(46)；/n将所述烃相(26)分离成多个液体烃料流(64，66，82，94)；以及/n将所述蒸气相(46)与所述液体烃料流(64，66，68，82，94)分离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180618 US 16/010,7001.一种用于通过从废离子液体催化剂(34)中去除混合聚合物来再生所述废离子液体催化剂(34)的方法，所述方法包括：
在足以在存在离子液体催化剂(16)的情况下执行烃转化反应并提供反应流出物(20)的条件下操作反应容器(18)；
将所述反应流出物(20)分离成烃相(26)和废离子液体催化剂(30)，其中所述废离子液体催化剂(30，32，34)包含混合聚合物；
在足以减少所述废离子液体催化剂(34)中的混合聚合物的量的条件下使所述废离子液体催化剂(34)在再生区(36)中与氢(40)接触以提供再生流出物(42)；
将所述再生流出物(42)分离成包含再生离子液体催化剂的液相(48)以及包含氢和氯化氢的蒸气相(46)；
将所述烃相(26)分离成多个液体烃料流(64，66，82，94)；以及
将所述蒸气相(46)与所述液体烃料流(64，66，68，82，94)分离。


2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
在洗涤器中从所述蒸气相(46)中去除所述氯化氢。


3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
在单级压缩机(50)中压缩所述蒸气相(46)的一部分以提供压缩的蒸气相(52)；以及
将所述压缩的蒸气相(52)与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊丽莎白·卡特，乔尔·B·斯平纳，
申请(专利权)人：环球油品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US