烃烷基化的连续方法技术

本发明专利技术涉及一种连续的烷基化方法，其中使可烷基化的化合物与烷基化剂在固体酸性烷基化催化剂存在下反应形成烷基化物，并将催化剂再生，所述方法在包括位于Ａ区的至少两个含催化剂的反应器（４Ａ，５Ａ）和位于Ｂ区的至少两个含催化剂的反应器（４Ｂ，５Ｂ）中进行，在该方法中，（ａ）Ａ区反应器和Ｂ区反应器在烷基化模式与温和再生模式之间循环，（ｂ）烷基化模式包括：将烷基化剂引入可烷基化的化合物所通过区的第一个反应器（４Ａ，４Ｂ）中，使一部分可烷基化的化合物与至少一部分烷基化剂反应产生含有烷基化物的产物流，以及在同一区的下游反应器（５Ａ，５Ｂ）中使用包含含有所述烷基化物的产物流的料流而不是所述可烷基化的化合物至少再进行该操作一次，产生含有烷基化模式的烷基化物的流出物，其中所述含有所述烷基化物的产物流可以进行或者不进行预先的间歇分离，在该分离中一部分烷基化物被取出，（ｃ）温和再生模式包括使固体酸性烷基化催化剂与氢气在该区的至少两个反应器中的每一个中接触，（ｄ）回收烷基化物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用固体酸性催化剂的烃连续烷基化方法，更具体的是一种其中还将催化剂再生的方法。在本专利技术框架内，术语“烷基化”指可烷基化的化合物如芳族烃或饱和烃与烷基化剂如烯烃的反应。我们将通过讨论饱和烃—一般而言为支化的饱和烃—与烯烃烷基化得到具有较高分子量的高度支化的饱和烃来进一步阐述本专利技术，而这不限制本专利技术的范围。US 5,523,503公开了在包括至少三个反应器的设备中烃，即异丁烷的烷基化。反应器在其中进行烷基化的区域和其中再生催化剂的区域之间循环。反应器在这两个区域之间的循环通过周期性地推进第一次原料流和再生流进入该流程的位置来进行，推进的方式为模拟催化剂床与液相反应物流的方向同向移动。在该方法中，原料和再生剂的注入点沿反应器移动。该方法需要大量阀门和管路。该方法的又一缺点是需要向设备中引入两股单独的含有异丁烷的料流原料流和再生流。另一缺点是，在反应器从再生区循环到烷基化区之前，反之亦然，该反应器需要冲洗。本专利技术涉及一种连续的烷基化方法，其中使可烷基化的化合物与烷基化剂在固体酸性烷基化催化剂存在下反应形成烷基化物，并将催化剂再生，所述方法在包括位于A区中的至少两个串联的含催化剂的反应器和位于B区中的至少两个串联的含催化剂的反应器的设备中进行，在该方法中，(a)A区反应器和B区反应器的每个区在烷基化模式与温和再生模式之间来回循环，(b)烷基化模式包括将烷基化剂引入可烷基化的化合物所通过的该区的第一个反应器中，使一部分可烷基化的化合物与至少一部分烷基化剂反应产生含有烷基化物的产物流，以及在同一区的下游反应器中至少再进行一次该操作，但使用包含含有所述烷基化物的产物流而不是使用所述可烷基化的化合物，产生含有烷基化模式的烷基化物的流出物，其中所述含有所述烷基化物的产物流可以进行或者不进行预先的间歇分离，在该分离中一部分烷基化物被取出，(c)温和再生模式包括在该区的至少两个反应器中的每一个中使固体酸性烷基化催化剂与氢气接触，(d)回收烷基化物。本方法的优点是A区和B区的反应器可仅仅通过切换几个阀门而在烷基化模式与再生模式之间循环，而不必移动注入点。而且，仅需要一股含有烃的料流，即含有可烷基化的化合物的料流，而不需要两股单独的含有可烷基化的化合物的料流，即原料流和再生流。再生在包含烃的料流中或在单独的反应器中进行。若使用料流，则烃将包含可烷基化的化合物或至少一部分含有烷基化模式的烷基化物的流出物。若再生在单独的反应器中进行，则反应器中将存在烷基化物。烷基化物是该区的反应器在以烷基化模式操作时产生的。我们发现，当烷基化物在用氢气对催化剂再生的过程中存在时，它基本不转化。因此，在该方法中，在由再生模式循环到烷基化模式之前，不必将烷基化物从反应器体系中取出。应理解的是，在以再生模式操作的过程中，可能存在催化剂不与氢气接触的若干时间段。类似地，在以烷基化模式操作的过程中，也可能存在没有烷基化剂引入的若干时间段。附图说明图1示出了适于进行本专利技术方法的设备的示意图。作为实例，该图仅显示了四个含有固体酸性烷基化催化剂的反应器两个位于A区，两个位于B区。根据本专利技术要注意的是，该设备包括至少两个位于A区的反应器和至少两个位于B区的反应器。优选的构造是两个反应器位于A区且两个反应器位于B区，或者三个反应器位于A区且三个反应器位于B区。反应器含有固体酸性烷基化催化剂，并装有本领域中公知用于测定温度、压力和流量的标准装置。催化剂可以以任何类型的催化剂床例如流化床、固定床的形式存在或悬浮于浆体中。而且，反应器可包括一个以上催化剂床。这使得可以在一个反应器中使用具有不同组成和/或不同尺寸的催化剂床。例如最下游的催化剂床可以比同一反应器中的上游催化剂床大，即含有更多催化剂和/或含有更高活性的催化剂。这有利于烷基化剂达到完全转化，从而防止该化合物漏过。当在反应器中使用至少两个催化剂床时，优选每个催化剂床都设有各自的烷基化剂加料，使得反应器中烯烃总需要量分布在几个点注入。这使得在反应器中可烷基化的化合物与烷基化剂的摩尔比较高。注入点位于每个催化剂床以下，即位于最上游床以下和每个随后的催化剂床以下。在进入催化剂床之前，优选将注入的烷基化剂与已经存在于反应器中的可烷基化的化合物混合。另外，也可在反应器中使用至少两个催化剂床，并在除最下游催化剂床以外的每个催化剂床以下注入烷基化剂。这也可刺激烷基化剂在反应器中完全转化，防止该化合物漏过。此外，还可在反应器中使用至少两个催化剂床，并且在不同催化剂床以下注入不同烷基化剂。例如，可将丁烯加入开始的两个床中，而将丙烯加入第三个催化剂床中。图1的设备包括位于A区中的反应器4A和5A，该区处于烷基化模式中。可烷基化的化合物经由阀系1A和管2A加入反应器4A中，而烷基化剂经由导入口3A加入反应器4A中。这两种组分可(部分地)反应，产生含有烷基化物的产物流。该产物流随后导入反应器5A中。烷基化剂经由导入口3B加入该反应器中。在该反应器中，烷基化剂可与存在于含有烷基化物的产物流中的可烷基化的化合物(部分地)反应，产生含有烷基化模式的烷基化物的流出物。任选地，在含有烷基化物的产物流进入反应器5A之前，烷基化物或一部分烷基化物可通过间歇分离步骤从中取出。优选在每个以烷基化模式操作的反应器之间都进行该间歇分离。在该分离步骤过程中，可烷基化的化合物的损失可通过随后向含有烷基化物的产物流中添加可烷基化的化合物来弥补。该间歇分离步骤提供了在整个设备中获得几乎恒定的烷基化物浓度的方式。具有该几乎恒定的烷基化物浓度，在每个区的至少两个反应器中的催化剂将以几乎相等的速率失活。阀系1A、1B、7A和7B仅仅示意地表示在图1中。优选这些阀系是分别调节管2A、2B、8A和9A以及8B和9B的几组阀和/或流量控制器。这几组阀和/或流量控制装置的优点是，例如当可烷基化的化合物料流引入管8A时，通过管9A的可烷基化的化合物料流未必像使用例如三通阀的情形那样被阻塞。而且，流量控制装置还提供调节流过各管的料流的可能性。在本专利技术的第一个实施方案中，至少一部分含有烷基化模式的烷基化物的流出物经由阀系7A和管8A导入B区，该区包括反应器4B和5B，这些反应器处于再生模式中。若仅一部分含有烷基化模式的烷基化物的流出物导入B区中，则含有烷基化模式的烷基化物的流出物的剩余部分可经由管9A导入分离单元10中。需要的话，可烷基化的化合物可加入导入B区中的那部分含有烷基化模式的烷基化物的流出物中。然而，在该实施方案中，优选将全部含有烷基化模式的烷基化物的流出物都导入B区中。氢气经由导入口6A加入反应器4B中或者经由导入口6A和6B分别加入反应器4B和反应器5B中。将导入B区中的含有烷基化模式的烷基化物的流出物首先引入反应器4B中。随后，将反应器4B的流出物—包含含有烷基化模式的烷基化物的流出物和氢气的混合物—引入反应器5B中，产生再生模式的流出物。该再生模式的流出物然后经由阀系7B和管9B导入分离单元10中。分离单元可包括一个或多个装置。在该分离单元中，可烷基化的化合物从加入该分离单元的流出物中分离出来。至少一部分该可烷基化的化合物作为含有可烷基化的化合物的料流再循环到A区中和/或B区中，即烷基化模式区和/或再生模式区。在该图中，作为实例，该含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续的烷基化方法，其中使可烷基化的化合物与烷基化剂在固体酸性烷基化催化剂存在下反应形成烷基化物，并将催化剂再生，所述方法在包括位于Ａ区中的至少两个串联的含催化剂的反应器和位于Ｂ区中的至少两个串联的含催化剂的反应器的设备中进行，在该方法中，（ａ）Ａ区反应器和Ｂ区反应器的每个区在烷基化模式与温和再生模式之间来回循环，（ｂ）烷基化模式包括将烷基化剂引入可烷基化的化合物所通过的该区的第一个反应器中，使一部分可烷基化的化合物与至少一部分烷基化剂反应产生含有烷基化物的 产物流，以及在同一区的下游反应器中至少再进行一次该操作，但使用包含含有所述烷基化物的产物流而不是使用所述可烷基化的化合物，产生含有烷基化模式的烷基化物的流出物，其中所述含有所述烷基化物的产物流可以进行或者不进行预先的间歇分离，在该分离中一部分烷基化物被取出，（ｃ）温和再生模式包括在该区的至少两个反应器中的每一个中使固体酸性烷基化催化剂与氢气接触，（ｄ）回收烷基化物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：EH范布鲁克霍芬，JWM索恩曼斯，S祖伊丹多尔普，
申请(专利权)人：阿尔伯麦尔荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]