[发明专利]链烷烃烷基化方法

说明书

本申请是申请日为2007年4月5日、申请号为200710089896.5的中国国家专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及链烷烃原料的烷基化，其中使烯烃与异丁烷反应生成烷基化产物。更特别地，本发明涉及一种在两个烷基化系统之间使用中间脱丁烷塔提供第一烷基化产物和用在第二烷基化系统中的浓缩异丁烷物流的方法。该方法不需要第二脱异丁烷塔。

背景技术

烷基化是指在强酸的存在下使链烷烃，通常为异构链烷烃，与烯烃反应生成链烷烃，例如辛烷值比原料更高和沸点在汽油范围内的链烷烃的反应。在石油精炼中，该反应一般是C₃-C₅烯烃与异丁烷的反应。

在精炼烷基化中，最广泛地使用氢氟酸或硫酸催化剂。对于硫酸催化的烷基化，低温或冷酸工艺是有利的，这是因为副反应最小。在传统方法中，在将烃反应物分散入连续酸相的反应器中进行该反应。考虑到冷酸工艺仍然是被选择的工艺，已经提出许多建议改进和提高该反应，并一定程度上减轻不期望的效果。

发明内容

简单地说，本发明是在至少两个或更多个烷基化系统之间使用中间脱丁烷塔或汽提塔的烷基化方法，优选为包括第一和第二烷基化系统的以烯烃进行的异丁烷烷基化方法，其中第一烷基化系统的流出物供应给脱丁烷塔得到塔顶馏出物和第一烷基化产物，塔顶馏出物供应给第二烷基化系统。该新的处理流程具有的资本投资效益和能耗效益得自于具有或产生供第一烷基化系统或单元使用的基本没有正丁烷的烯烃原料的能力。这可以显著地增加烷基化生产，而不需要另外的脱异丁烷塔的传统开支，但仍然保持了高质量的发动机燃料烷基化物生产。因此，这给精炼者提供了新选择，用于改进现有的设备以扩展其设施的烷基化能力。

本发明提出了两个总工艺流程。第一个总工艺流程包括使用两个烷基化系统，需要低聚反应器和从更重的C₅+原料中分离C₄组分的较小蒸馏或汽提塔。第一种方案可以显著地重复利用以前用于MTBE生产的设备。第二个主要流程可以在具有中间脱丁烷塔的第一烷基化系统中处理C₃或C₅组分和在具有脱异丁烷塔的第二烷基化系统中处理C₄组分。这两种总工艺流程存在几种变化，尤其是期望对含有C₃-C₅烯烃的原料进行烷基化的情况下。

这里能够不需要另外的脱异丁烷塔的关键，是得到几乎没有正丁烷的烯烃进料物流，它可以用在中间的烷基化阶段。这样使中间烷基化阶段没有大多数的正丁烷，这反过来又不需要另外的异丁烷/正丁烷分馏步骤(脱异丁烷塔)。

在一个实施方案中，以烯烃对异丁烷进行烷基化的方法包括：

(a)将含有异丁烷的第一物流和含有烯烃的第二物流，供应给第一烷基化系统，其中一部分异丁烷与一部分烯烃反应形成含有烷基化物的物流，所述第二物流优选为含有正丁烯、异丁烯、正丁烷和异丁烷的FCC C₄物流；或者C₄和C₅烯烃、C₃和C₄烯烃或者C₃、C₄和C₅烯烃的混合物；

(b)将来自第一烷基化系统的流出物供应给脱丁烷塔，此处C₄组分作为第一塔顶馏出物移出，第一烷基化产物作为第一塔底产物移出；

(c)将第一塔顶馏出物和含有异丁烷的第三物流供应给第二烷基化系统，此处异丁烷与所述第一塔顶馏出物中的C₄烯烃反应形成第二烷基化产物。

附图说明

图1是基本的C₄低聚-烷基化方法的简化流程图。

图2是以C₄和C₅烯烃进行的异丁烷烷基化的简化流程图。

图3是以C₃、C₄和C₅烯烃进行的异丁烷烷基化的简化流程图。

图4是表示烷基化物质量与进料中异戊烷的函数关系图。

图5是表示异戊烷产率与进料中异戊烷的函数关系图。

具体实施方式

如这里定义的，单独的烷基化系统包括由含烯烃的物流和富异丁烷物流生产烷基化物稀释物流需要的所有设备。已设计的有硫酸、氢氟酸和固体酸催化剂烷基化工艺。这些系统在本技术领域中都是熟知的。