[发明专利]一种硫酸烷基化系统及其生产异辛烷的方法

说明书

本发明公开了一种硫酸烷基化系统及其生产异辛烷的方法,属于化工技术领域。所述的系统采用阶梯式3步反应，有3个反应器低温反应，分步骤加入原料烯烃，三反应器方案可降低异丁烷返回反应器的比例，烯烃进料分三股分别进入反应器，配比的异丁烷较单个反应器方案要小的多，但整体烷烯比要比单反应器方案高一些，有利于提高烷基化反应油的质量和酸烷比列。由于异丁烷过量、烯烃多步骤加入，循环异丁烷量大、高烷烯比高，提高了反应体系中的异丁烷的纯度，提高酸相中异丁烷的浓度以及抑制烯烃的叠合等副反应的发生。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种硫酸烷基化系统及其生产异辛烷的方法。

背景技术

烷基化装置是以液化气中的烯烃及异丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油的加工装置。

随着我国环保意识的不断提高，对油品的质量要求不断增加，烷基化油因具有零芳烃、零烯烃、低硫、低蒸汽压，RON和MON不仅绝对值高而且差值小的诸多特点，少量的烷基化油即可大幅提高汽油产品品质，是国Ⅵ阶段汽油产品升级的一项重要措施，因此在未来清洁油品生产中，烷基化技术会占据越来越重要的位置。我国烷基化装置的产能也在不断增加,烷基化装置开工率也在增加,由于对调和汽油中清洁的烷基化油需求的增加，主营炼厂对烷基化技术在汽油调和中的重要作用是较为认可的，在成品油升级的大背景下，主营炼厂对烷基化油的需求也呈现增长趋势。随着独立炼厂原油进口权及使用权的下放，独立炼厂的成品油产量增加，也将增加其对烷基化油的需求，这都为烷基化市场注入了新的活力。市场的需求不断推进烷基化技术持续创新，未来环境友好的烷基化技术及工艺也将为烷基化市场带来新的机遇，进一步为我国的油品质量提升提供强大支持。总体来看，烷基化技术的市场发展前景较为乐观。

液体硫酸烷基化工艺技术成熟可靠，在全球烷基化市场占据重要地位，对装置原料的适应性和装置消耗等均具有较大优势，其技术改进方向主要是降低酸耗、提高产品质量和分离效率及废酸处理回收等。但是现有代表性技术存在以下问题：

1)STRATCO硫酸烷基化工艺反应温度高，烷基化产物选择性偏低，硫酸消耗偏高，卧式搅拌功率大，电消耗高，还可能因密封问题出现泄漏，并且单台反应器处理量小，反应流出物采用浓酸洗、碱水洗工艺，流程长，设备台数多，产品蒸馏系统由于存在水，腐蚀性大。

2)CDALKY低温硫酸法烷基化工艺反应器中特殊结构的填料和内件，反应器为专利设备，进口代价大，烷基化反应是一步完成，酸与烃局接触时烷烯比还偏小，为了实现反应过程高烷烯比，需要加大循环异丁烷的量，导致系统能耗高。

3)ExxonMobil公司烷基化工艺由于只有部分循环异丁烷与原料预混和，当酸与烃局部接触时烷烯比低，并且反应器内只有小的搅拌器，混合效果差，传质和传热效果差，一定程度上降低了烷基化油的质量并增加了酸耗。

4)Kellogg工艺的缺点是烯烃原料预先不与异丁烷混合，结果就会发生副反应，生成混合聚合物和发生聚合反应。由于其自身反应器的传动装置较多，酸置换比较困难，因此20世纪70年代以后美国就很少建设这种装置了。

发明内容

本发明是针对上述存在的技术问题提供一种硫酸烷基化系统及其生产异辛烷的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种硫酸烷基化系统，该系统包括主烷基化反应器、第一静态混合器、第二静态混合反应器和第三静态混合反应器；

C4原料的输出管道和异丁烷的输出管道与第一静态混合器相连；所述的主烷基化反应器的上部设有特殊结构的反应混合器，所述反应混合器的喉部设有开孔的环形管与其连通，所述第一静态混合器的输出端与环形管相连，所述的硫酸输出管道与反应混合器的顶部相连，所述特殊结构的反应混合器底部出口设有半球形结构的冲击反射装置；