專利名稱：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)：
美國專利第6,995,296號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垸烴發(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 低聚物與異垸烴反應(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異烷烴的化學(xué)計量比。本文所用術(shù)語"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)的異垸烴與烷基化產(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異烷烴的化學(xué) 計量比。
可以通過以下方式，使用回收的未反應(yīng)的異垸烴來保持丙烯或異烯烴對異烷烴 的化學(xué)計量比，即，(l)將來自蒸餾塔的未反應(yīng)的異垸烴加入異烷烴，再循環(huán)至低 聚反應(yīng)單元，或(2)對來自蒸餾塔的未反應(yīng)的異垸烴的一部分進(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。通過對低 聚反應(yīng)所作調(diào)整，所加入的異烷烴和脫氫異垸烴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)計量比的保持，雖然脫氫異垸烴的作用小一些。額外冷源可 以通過將來自低聚反應(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 來獲得。
附圖
簡述
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個碳原子，對應(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，叔烯烴的低聚反應(yīng)也是一種優(yōu)選的反應(yīng)，通過分餾即 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，往往需要對低聚物進(jìn)行加氫處理。對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，反應(yīng)的熱量可以作為蒸出除 去，在這類反應(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，但對于生產(chǎn)汽油而言是無成本的，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使用低聚物來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垸 烴的烷基化物的烷基化產(chǎn)物。
異烯烴的低聚反應(yīng)可以在酸陽離子樹脂催化劑存在下，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)時存在蒸氣和液體相，且同時進(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，如美國專利第4,313,016; 4,540,839; 5,003,124和6,335,473 號揭示的，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，異垸烴與正烯烴反應(yīng)形成烷基 化產(chǎn)物，并且與低聚物的各個組分烯烴反應(yīng)(^/7,所述烯烴對應(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)會至少或主要產(chǎn)生C,2烷烴，反應(yīng)2)會至 少或主要產(chǎn)生Cn垸烴，反應(yīng)3)會至少或主要產(chǎn)生(314烷烴，反應(yīng)4)會至少或主 要產(chǎn)生C,5烷烴。
當(dāng)采用如美國專利第4,242,530或4,375,576號所揭示的催化蒸餾反應(yīng)時，通過 同時進(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(美國專利第5,510,555; 4,695,664 和6,501,001號)以及各種沸石，特別是ZSM-22,ZSM-57(美國專利第6,143,942號) 和MCM-22(美國專利第4,956,514號)，研究表明它們具有對丙烯低聚反應(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?？梢圆捎枚嗉壸⑷胂N。填料 的類型也會因酸相駐留影響產(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，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，而不會有常見的破乳問題。相對于 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％，其余是敞開的空間。
合適的分散器包括結(jié)構(gòu)化催化蒸餾填料，這類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，如美國專利第5,730,843號中所 揭示的，該專利內(nèi)容全文參考結(jié)合于此，在該專利中揭示的結(jié)構(gòu)具有由兩個基本水 平的剛性部件組成的剛性框架、和多個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)、或者一個個水平疊加在另一個上的柵格，參見美國專利第6,000,685號， 該專利內(nèi)容全文參考結(jié)合于此，在該專利中揭示的接觸結(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，所述片材被多個垂直 于所述V字的剛性部件隔開，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
常希望在操作時保持烯烴對異烷烴反應(yīng)物的化學(xué)計量比，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個碳原子，異鏈垸烴組分應(yīng)優(yōu)選含有4-12個碳原子。 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γ恳粋€可利用的輕質(zhì)鏈烯烴 而言，可以產(chǎn)生更多的高級辛烷產(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范圍時將酸分 散到反應(yīng)區(qū)。類似地，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)。這兩個相優(yōu)選通過常規(guī)蒸餾可以分離，提供可再使用的異垸烴。
下面，參見附圖，對本發(fā)明的描述表明，低聚反應(yīng)器IO含有低聚催化劑。烯 烴通過流送管101輸入。異丁烷通過管線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 異丁烷通過流送管107加入。如果進(jìn)料中的烯烴從化學(xué)計量上看高于異丁烷，則補(bǔ) 充異丁烷通過流送管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、脫異丁垸器或者簡單的汽提器，將 未反應(yīng)的C4作為塔頂餾分通過流送管106除去。垸基化產(chǎn)物作為塔底餾分通過流 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，丙烯通過管線101a輸送，低聚 物通過管線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烯烴的 總體比值。如果從化學(xué)計量上看進(jìn)料物流中烯烴的量低于異丁烷，則通過管線IIO 從再循環(huán)料中抽出。
任選地，異丁烷可通過管線111抽出并通入脫氫單元40，通過將異丁烷脫氫 為異丁烯，來調(diào)節(jié)總的平衡。輸往脫氫單元40的常規(guī)進(jìn)料是通過流送管109來的 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流送管111 取出，并與其它烯烴進(jìn)料一起通過流送管101輸送至低聚反應(yīng)單元10。
在一個實(shí)施方式中，輸往低聚反應(yīng)器10的烯烴進(jìn)料完全或主要來自脫氫單元 40，大大降低或不再需要通過管線101的烯烴進(jìn)料來自脫氫單元40。 '
另一個選擇是，通過流送管112將流送管103中來自低聚反應(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異烷烴的化學(xué)計量比。
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. —種異垸烴與異烯烴進(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)的異垸烴的反應(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)的異垸烴，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 異垸烴的化學(xué)計量比。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述異烯烴對異垸烴的化學(xué)計量比通過以下方式來維持(1)將回收的未反應(yīng)的異垸烴再循環(huán)至低聚反應(yīng)單元；(2)將新的異垸烴加入回收的未反應(yīng)的異烷烴中，用于再循環(huán)到低聚反應(yīng)單元；(3)對(a)回收的未反應(yīng)的異烷烴或(b)未反應(yīng)的異垸烴及新的異垸烴中的一部分進(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異垸烴的化學(xué)計量比。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述異烯烴對異烷烴的化學(xué)計量 比通過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，所述異烯烴對異烷烴的化學(xué)計量 比通過以下方式維持對(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，所述異烯烴對異烷烴的化學(xué)計量 比通過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，并對未反應(yīng)的異垸烴的一部分進(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，冷源可以通過將來自低聚反應(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 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異烷烴的化學(xué)計量比通過對輸往低聚反應(yīng)的進(jìn)料進(jìn)行調(diào)節(jié)來維持，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)。或者，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C07C2/56GK101172921SQ20071014230
公開日2008年5月7日 申請日期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 申請人:催化劑蒸餾技術(shù)公司