烷基化催化剂的再生方法技术

本文叙述了再生含有砜组分和卤化氢组分的被ＡＳＯ污染的烷基化催化剂的方法，烷基化催化剂经过一系列分离步骤以脱除其显著量的卤化氢组分，然后进行ＡＳＯ和砜的相分离，砜相与炭材料接触，脱除一部分砜中残存的ＡＳＯ。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及烃转化过程中所用的催化剂组合物的再生方法。具体地说，本专利技术涉及在用异链烷烃烷基化烯烃的过程中所用的含有砜化合物和卤化氢化合物的催化剂混合物的再生方法。近来发现，含有一种砜化合物和一种卤化氢化合物的混合物是一种有效的催化剂，适用于通过异链烷烃烷基化烯烃，生产烷基化反应产物的工艺中。烷基化反应产物通常含有含7个或更多碳原子的烃类，由于它的高辛烷值，是非常理想的作为汽车燃料的汽油调合油份。使用含有砜组分和卤化氢组分的催化剂组合物尽管可以生产出高质量的烷基化产物，但使用该方法生产烷基化产物导致的副作用是形成某些聚合反应付产物，例如被称为是酸溶性油(ASO)的产物。称这些聚合反应付产物为酸溶性油，其原因是它的在烷基化催化剂中是可溶的，因而当从烷基化催化剂分离自烃混合物与烷基化催化剂接触而得到的烷基化产物时，这些付产物滞留在催化剂相中。在自烷基化反应产物连续分离出催化剂相以将其重新在反应区使用的烷基化方法中，催化剂中便会出现ASO的聚积。随时间推移，ASO浓度将达到不清除便不可接受的浓度水平。含有砜组分和卤化氢组分的烷基化催化剂中存在低浓度ASO对烷基化反应或其产物有有益的作用。然而，烷基化催化剂中高浓度ASO对催化剂活性和最终烷基化产物都有不利影响。烷基化催化剂中ASO浓度超过一定的可接受限度将导致烷基化终产物的辛烷降低，烷基化产物中的辛烷随ASO浓度的增高而降低。在使用氟化氢(HF)为催化剂的常规烷基化方法中，有一些已知的自连续式烷基化中所用HF催化剂除去ASO的方法，这与使用前述的含有砜组分和卤化氢组分的新催化剂不同。具体说，在已知方法中，烷基化方法中所用HF催化剂的足够部分经处理或再生，以大体上相当于烷基化催化剂中积累ASO的速率除去相应量的ASO。这是通过将一部分HF催化剂送至汽提器来实现的，使用气相烃如异丁烷将HF从ASO中汽提出来，HF自汽提器作为部分顶部物流排出，ASO作为底部物流排出汽提器进入下一步处理。常规烷基化催化剂再生技术用于再生常规HF催化剂效果良好，但不能用于再生含有砜组分的烷基化催化剂混合物。这是因为ASO的沸程与某些砜化合物如四氢噻吩砜的沸点温度重叠。因此，用来从ASO分离HF的简单蒸馏方法不能有效地用于再生含砜烷基化催化剂。此外，有必要将ASO和砜分离，以便回收砜，将其重新做为烷基化过程的催化剂。因此，本专利技术的一个目的是提供一种从含砜混合物中脱除ASO，特别是从含有砜组分和卤化氢的混合物中脱除ASO的新方法。本专利技术的另一个目的是提供一种再生烷基化催化剂的新方法。本专利技术的再一个目的是提供一种从含有砜组分的烷基化催化剂中脱除ASO的方法。本专利技术的方法涉及将含有砜组分、卤化氢组分和ASO的混合物分离为第一顶部物流和第一底部物流的方法。第一顶部物流将至少包括部分混合物中的卤化氢组分，第一底部物流将至少包括部分混合物中的砜组分和部分混合物中的ASO。然后将第一底部物流分离为第二顶部物流和第二底部物流。第二顶部物流至少包括部分第一底部物流中的卤化氢，第二底部物流至少包括部分第一底部物流中的砜和部分ASO。然后将第二底部物流分离为ASO物流和砜物流，ASO物流含有ASO，砜物流包括至少部分第二底部物流中的砜组分。砜物流与炭接触，以除去一定量的ASO，提供降低了ASO浓度的砜物流。附图说明图1是本专利技术一个实施方案的流程图;图2是以混合物中所含HF的重量百分数的函数表示的活性炭从含砜混合物中吸附ASO的能力的图示。本专利技术的其它目的和优点可从本文详细说明及所附权利要求中明了。酸溶性油是烷基化过程的反应付产物，烷基化一般包括使烃混合物(含有烯烃和异链烷烃)与烷基化催化剂接触，烷基化催化剂可含有或基本由卤化氢组分和砜组分构成。本说明书和权利要求书中所述的“酸溶性油(ASO)”指的是由酸催化烃反应产生的高烯烃油(混合聚合物)。有关某些类型的混合聚合物油的详细描述和特征见JournalofChemicalandEngineeringData中的“MolecularStructureofConjunctPolymers”，PP150-160，Vol.8，No.1，MironandLee。该文引做本说明书的参考文献。ASO的物理性质取决于所加工的具体的烃进料，工艺中使用的催化剂，原料污染物如硫化氢、丁二烯、含氧物和其它化合物等的情况，以及烷基化反应条件等。因此，由于该术语在本文中定义较窄，ASO指使用含有砜组分和卤化氢组分或基本由该两种组分构成的催化剂在单烯烃与异链烷烃的催化反应中形成的付产物混合聚合物。催化反应中优选使用的单烯烃是具有3-5个碳原子的单烯烃，优选使用的异链烷烃是具有4-6碳原子的异链烷烃。优选的砜组分是四氢噻吩砜，优选的卤化氢是氟化氢。衍生自含砜烷基化催化剂催化的烃反应的ASO付产物进一步的一般特征是其比重在约0.8-1.0，以60°F的水为参照物，平均分子量在约250-350的范围内，溴值在约40-350的范围内。催化剂组合物或混合物的卤化氢组分可选自氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)及其两种或多种的混合物。优选的卤化氢组分是氟化氢，在催化剂组合物中可以无水形式采用，但一般所用的氟化氢组分可以含有少量的水。例如，在含有氟化氢和四氢噻吩砜的催化剂组合物中，水量在任何情况下都不能高于氟化氢和水的总重量的约30%(重量)。氟化氢中的水量优选为低于10%(重量)，更优选的是低于7%(重量)。本文中提到催化剂组合物的卤化氢组分，具体地说，氟化氢组分时，应理解的是这些术语即指无水混合物，也指含水混合物。本文所述的卤化氢组分的含水重量百分比指水重与水重和卤化氢重之和的重量之比，然后换算成百分数。适于本专利技术的砜组分是下式所示的砜式中R和R′是含有1-8个碳原子的一价烷基或芳基取代基。这些取代基的实例包括二甲基砜，二正丁基砜，二苯基砜，乙基甲基砜以及脂环族砜，其中SO2基连接在烃环上。在该种情形下，R和R′一起形成支链或非支链二价烃基，宜含有3-12个碳原子。在后一种情形下，四亚甲基砜或四氢噻吩砜，3-甲基四氢噻吩砜和2，4-二甲基四氢噻吩砜是特别可取的，因为它们具有在本文所述的操作条件下呈液体的优点。上述的砜还可以有取代基，特别是一或多个卤原子，例如氯甲基乙基砜。可有利地以混合物的形式利用这些砜。生成ASO反应付产物的烷基化过程中所用的催化剂可以含有本文所述的卤化氢组分和本文所述的砜组分，可以由该卤化氢组分和该砜组分组成，或基本上由该卤化氢组分和该砜组分构成。适宜的是，ASO反应付产物在烃混合物与以四氢噻吩砜为砜组分、以氟化氢为卤化氢组分的烷基化催化剂接触的过程中生成。在烷基化催化剂含有砜，优选四氢噻吩砜，和卤化氢，优选氟化氢的情况下，卤化氢与砜的重量比在约1∶1至约40∶1，可以取得优良的烷基化效果。烷基化催化剂中卤化氢与砜的优选重量比为约2.3∶1至约19∶1，最好为3∶1至9∶1。由烷基化反应物流或产物中得到付产物ASO，可使用任何适宜的方法将付产物ASO与烷基化产物分离。所述适宜的分离方法的一个实例是在烷基化催化剂和烷基化产物间进行相分离，烷基化产物通常是高支链链烷烃、其它链烷烃和烷基化物的混合物，然后由烷基化催化剂相脱除ASO。可采用任何适宜的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：将含有砜组分、卤化氢组分和ＡＳＯ的混合物分成第一顶部物流和第一底部物流，其中所述第一顶部物流含有至少部分所述混合物的卤化氢组分，所述第一底部物流含有至少部分所述混合物的砜组分和至少部分所述混合物的ＡＳＯ；将所述第一底 部物流分成第二顶部物流和第二底部物流，其中所述第二顶部物流含有至少部分所述第一底部物流中所含的卤化氢，第二底部物流含有至少部分第一底部物流中所含的砜和至少部分第一底部流中所含的ＡＳＯ；将所述第二底部物流分成ＡＳＯ流和砜流，其中所述砜流含 有至少部分第二底部物流中所含的砜，所述ＡＳＯ流含有ＡＳＯ；使所述砜物流与炭接触以除去至少一部分所述砜物流中所含的ＡＳＯ，得到降低了ＡＳＯ浓度的砜物流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AD伊斯门，BB伦道夫，RB埃尔德里奇，RG阿博特，
申请(专利权)人：菲利浦石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]