一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的装置及方法与流程

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一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的装置及方法与流程

本发明涉及一种生产异辛烷的装置,具体涉及一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的装置及方法,采用间接烷基化技术改造mtbe装置,使含烯烃混合碳四在催化剂和阻聚剂作用下进行二聚反应生成二聚物,二聚物加氢脱硫后生成高辛烷值汽油调合组分烷基化油,烷基化油的主要成分为异辛烷。



背景技术:

2017年9月7日,我国发布并同步实施gb18351《车用乙醇汽油(e10)》与gb22030《车用乙醇汽油调和组分油》两个标准;两个标准中规定,车用乙醇汽油中除乙醇外,其他含氧化合物不能超过0.5%,且不准认为添加;目前车用汽油中的高辛烷值汽油调和组分主要是mtbe,但mtbe为含氧化合物;两个标准的实施意味着一旦乙醇汽油全面实施,mtbe将不能再作为汽油调和组分使用。2017年9月13日,我国发布《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》的通知,确定2017年起在东北等多省市推广使用乙醇汽油,到2020年全国基本实施全覆盖;按照《方案》要求,截至2020年,mtbe产品将不能作为乙醇汽油调和组分,mtbe装置将全面停产。《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》,导致目前的mtbe生产装置将要废弃,这些装置的原料将不能再用来生产高附加值的产品,而其下游装置也得不到mtbe装置处理后的剩余碳四为原料,造成一个产业链的中断。

如何对这些现有的mtbe装置进行改造,使改造后的装置不但可以继续使用,并且改造后的装置生产的产品还可以继续作为汽油调和组分,使整个产业链继续延续,是目前研究人员需要研究攻克的难题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足,而提供一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的装置及方法,对现有的mtbe生产装置进行改造,使之成为生产异辛烷的装置,并且该装置生产的产品异辛烷可以作为乙醇汽油调和组分使用,副产品还可以继续作为其他原料循环使用,变废为宝、一举多得。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的装置,包括依次连接的固定床反应器i、催化蒸馏塔、萃取塔、回收塔,其特征在于:

所述的固定床反应器i,内部装填有催化剂a,顶部设有进料口i、底部设有出料口i:进料口i与能提供混合碳四和/或阻聚剂的装置相连接;

所述的催化蒸馏塔,顶部设有排气口i、上部设有回流口、中部设有进料口ii、底部设有出料口ii:进料口ii与固定床反应器i的出料口i相连接;排气口i连接有冷凝器,冷凝器的出口分为两路,一路通过固定床反应器ii与回流口相连接,另一路与盛放剩余碳四的装置相连接;催化蒸馏塔的催化段装填有催化剂b,固定床反应器ii中装填有催化剂c;

所述的萃取塔,内部装填有萃取剂,顶部设有出料口iii、中上部设有萃取剂进口、中下部设有进料口iii、底部设有混合物出口:进料口iii与催化蒸馏塔的出料口ii相连接;出料口iii连接有脱硫塔,脱硫塔的出口与盛放终产物异辛烷的装置相连接;

所述的回收塔,顶部设有阻聚剂出口、中下部设有混合物进口、底部设有萃取剂出口:混合物进口与萃取塔的混合物出口相连接;阻聚剂出口与固定床反应器i的进料口i相连接;萃取剂出口与萃取塔的萃取剂进口相连接。

上述技术方案中,出料口i分为两路,一路与所述的催化蒸馏塔的进料口ii相连接,另一路通过泵与换热器的进口相连接,换热器的出口与进料口i相连接。

上述技术方案中,进料口i分为三路,一路与盛放混合碳四和/或阻聚剂的装置相连接,一路与换热器的出口相连接,一路与阻聚剂出口相连接。

上述技术方案中,所述的脱硫塔,顶部设有排气口ii、中下部设有进料口iv、底部设有出料口iv:排气口ii与火炬系统相连接;出料口iv与盛放终产物异辛烷的装置相连接;进料口iv分为两路,一路与所述的萃取塔的出料口iii相连接,另一路与提供氢气的装置相连接。

上述技术方案中,所述的催化蒸馏塔,优选为催化段的内件为专利cn204656548u中的装填催化剂的组合规整填料的催化蒸馏塔,进一步优选为催化段的内件为专利cn204656548u中的装填催化剂的组合规整填料的传统的生产mtbe装置中的催化蒸馏塔,只需要将现有的催化蒸馏塔的催化段的内件进行更换即可;装填催化剂的组合规整填料中,装填的催化剂为催化剂b;cn204656548u中的装填催化剂的组合规整填料:包括催化剂模片和金属填料片组;所述催化剂模片由内衬相同材质金属丝网的金属菱形板网压制成规定形状后,装入催化剂颗粒(即装入催化剂b)点焊封口后构成;所述金属填料片由金属丝网波纹填料或金属孔板波纹填料片填充在催化剂模片之间焊接构成;催化剂模片和填料片相互间隔沿精馏塔直径方向线性等间距排布,用与菱形板网相同材质的钢带束型后构成催化蒸馏元件模块;催化剂模片采用不锈钢菱形板网与同材质的60目不锈钢丝网点焊复合后压制成截面为底角不小于60°的两条等腰梯形结构,两端封口;所述催化剂模片和金属填料片组为一个或多个模块拼装组合而成。

上述技术方案中,所述的萃取塔,优选为内件为筛板塔盘或高效分离填料的萃取塔,进一步优选为内件为筛板塔盘或高效分离填料传统的生产mtbe装置中的萃取塔,只需要将现有的萃取塔的内件进行更换即可。

上述技术方案中,所述的回收塔,优选为内件为浮阀塔盘或高效分离填料的回收塔,进一步优选为内件为浮阀塔盘或高效分离填料的传统的生产mtbe装置中的甲醇回收塔,只需要将现有的回收塔的内件进行更换即可。

上述技术方案中,固定床反应器i、固定床反应器ii、脱硫塔、冷凝器、换热器均为现有技术存在的设备或者市售设备。

上述技术方案中,固定床反应器i中装填的催化剂a为固体酸催化剂,优选为大孔磺酸阳离子树脂催化剂;催化蒸馏塔中装填的催化剂b为固体酸催化剂,优选为大孔磺酸阳离子树脂催化剂;固定床反应器ii中装填的催化剂c为固体酸催化剂,优选为大孔磺酸阳离子树脂催化剂;萃取塔中装填的萃取剂为水。

本发明提供一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的方法,包括以下步骤:

(1)二聚反应:以混合碳四和阻聚剂作为原料,将混合碳四和阻聚剂混合均匀,在催化剂a存在的条件下下进行二聚反应,得到反应产物;反应产物一部分作为原料循环使用,另一部分进行催化蒸馏:

(3)催化蒸馏:反应产物在催化剂b的作用下进行催化蒸馏反应后分离,其中:分离得到的轻组分为气态二聚后碳四,气态二聚后碳四经冷凝后,在催化剂c的催化作用下继续反应,得到的物料继续催化蒸馏;分离得到的重组分为异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物,进行萃取回收;

(4)萃取回收:异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物在萃取剂的萃取作用下得到二聚物,以及萃取剂和阻聚剂的混合物:萃取剂和阻聚剂的混合物经过回收后得到萃取剂和阻聚剂,二萃取剂继续萃取循环利用,阻聚剂返回步骤(1)循环利用;二聚物进行加氢脱硫;

(5)加氢脱硫:二聚物和氢气混合后进行加氢脱硫反应,得到的异辛烷和硫化氢,异辛烷作为汽油调和组分,剩余氢气和硫化氢送入火炬系统加以利用。

上述采用间接烷基化技术生产异辛烷的方法,具体包括以下步骤:

(1)二聚反应:混合碳四、阻聚剂经进料口i通入到固定床反应器i的中,阻聚剂与混合碳四在固定床反应器i内的催化剂a的催化作用下进行二聚反应,得到反应产物;反应产物一部分依次流经出料口i、泵、换热器后返回到进料口i进行循环,反应产物经换热器移除反应热后再返回固定床反应器i,从而有效的控制固定床反应器i的温度;反应产物另一部分依次流经出料口i、进料口ii进入到催化蒸馏塔中;

(2)催化蒸馏:反应产物进入到催化蒸馏塔后,在催化蒸馏塔内的催化剂b的作用下进行催化蒸馏反应且分离;塔顶的物料为气态二聚后碳四,从排气口i排出后经冷凝器冷凝得到剩余碳四,剩余碳四进入到固定床反应器ii中,在固定床反应器ii内催化剂c的催化作用下进行反应,反应产物通过回流口回流到催化蒸馏塔中继续进行催化蒸馏;塔底的物料为异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物,依次流经出料口ii、进料口iii进入到萃取塔中;

(3)萃取回收:异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物进入到萃取塔后,在萃取剂的萃取下,萃取塔的塔底得到的物料为萃取剂和阻聚剂的混合物,萃取剂和阻聚剂的混合物依次流经混合物出口、混合物进口后进入到回收塔中进行回收,回收塔的塔顶得到阻聚剂,阻聚剂依次流经阻聚剂出口、进料口i后返回到固定床反应器i中循环利用,回收塔的塔底得到萃取剂,萃取剂依次流经萃取剂出口、萃取剂进口后返回到萃取塔中循环利用;萃取塔的塔顶得到二聚物,依次流经出料口iii、进料口iv进入到加氢脱硫塔中;

(4)加氢脱硫:二聚物进入到脱硫塔,同时通过进料口iv向脱硫塔通入氢气,二聚物和氢气混合后进行加氢脱硫反应,加氢、脱硫在同一塔内进行;脱硫塔的塔底得到的物料为高辛烷值的烷基化油---异辛烷,可作为汽油调和组分;脱硫塔的塔顶得到的物料为剩余的氢气和生成的硫化氢的混合物,可送入火炬系统加以利用。

上述技术方案中,步骤(1)中,所述的混合碳四中进行反应的组分为异丁烯,阻聚剂与混合碳四中异丁烯的摩尔比为0.01-1:1,优选为0.02-0.5:1。

上述技术方案中,步骤(1)中,所述的阻聚剂为混合醇类阻聚剂,优选为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的任意两种及以上以任意比例混合而成的混合物。

上述技术方案中,步骤(1)中,所述的催化剂a为固体酸催化剂,优选为大孔磺酸阳离子树脂催化剂,进一步优选为发明专利cn103447089a(一种低碳烯烃叠合催化剂及其制备方法,凯瑞化工股份有限公司)。

上述技术方案中,步骤(1)中,所述的二聚反应,空速为0.5~1h-1,反应温度为35~70℃,反应压力为0.8~1.2mpa;其中,温度优选为35~50℃,反应压力优选为1.0~1.2mpa。

上述技术方案中,步骤(1)中,反应产物一部分依次流经出料口i、泵、换热器后返回到进料口i循环,循环量为进料量的2~5倍。

上述技术方案中,步骤(2)中,所述的催化蒸馏塔,催化段装填cn204656548u中的装填催化剂的组合规整填料,装填催化剂的组合规整填料中装填的催化剂为所述的催化剂b,催化剂b为固体酸催化剂,优选为大孔磺酸阳离子树脂催化剂,进一步优选为发明专利cn103447089a(一种低碳烯烃叠合催化剂及其制备方法,凯瑞化工股份有限公司)。

上述技术方案中,步骤(2)中,所述的催化剂c为固体酸催化剂,优选为大孔磺酸阳离子树脂催化剂,进一步优选为发明专利cn103447089a(一种低碳烯烃叠合催化剂及其制备方法,凯瑞化工股份有限公司)。

上述技术方案中,步骤(2)中,催化蒸馏反应的反应条件为:空速为1~3h-1,反应温度为50~70℃,反应压力为0.5~0.7mpa。

上述技术方案中,步骤(2)中,在固定床反应器ii(5)中进行反应的条件为:空速为0.5~1h-1,反应温度为35~70℃,反应压力为0.8~1.2mpa;其中,温度优选为35~50℃,反应压力为优选为1.0~1.2mpa。

上述技术方案中,步骤(2)中,经冷凝器冷凝得到剩余碳四,其组成和原mtbe装置处理后的剩余碳四组成基本相同,除了通入固定床反应器ii中进行反应外,还可以输送至盛放剩余碳四的装置中,作为下游装置的原料。

上述技术方案中,步骤(3)中,萃取塔(3)中的萃取剂为水。

上述技术方案中,步骤(3)中,萃取塔(3)的反应条件为:反应温度38-42℃、反应压力0.5-1mpa。

上述技术方案中,步骤(3)中,回收塔(4)的反应条件为反应:温度:80-130℃、反应压力0-0.5mpa。

上述技术方案中,步骤(4)中,脱硫塔中,加氢脱硫反应的反应条件为:反应温度200~300℃、反应压力0.8~1.2mpa。

上述技术方案中,步骤(4)中,二聚物和氢气摩尔比为1:2~5。

本发明技术方案的优点在于:

(1)本发明,以混合碳四中的异丁烯作为反应原料,添加阻聚剂防止三聚及以上多聚反应,来提高二聚产品的转化率;阻聚剂主要采用了本公司(凯瑞环保科技股份有限公司)开发的新型混合醇类阻聚剂,从而使混合碳四中的异丁烯进行可控的二聚反应,有效的抑制三聚及以上的高聚反应。

(2)本发明的反应器,装填新型的催化剂代替生产mtbe的催化剂,固定床反应器中装填的催化剂为使异丁烯进行二聚反应生成异辛烷的催化剂,促使异丁烯进行二聚反应。

(3)本发明的反应器与mtbe装置中的反应器不同,为固定床反应器,混合碳四和阻聚剂混合均匀后,进入原mtbe装置反应器改造后的固定床反应器,进行二聚反应。本发明的固定床反应器采用了外循环+换热器的构思,把生产mtbe的反应器进行改造,增加了换热器;反应器出口的部分物料通过泵加压,进入换热器移除反应热后,返回反应器进口,从而有效移除反应热,来控制反应温度。

(4)本发明,对原mtbe装置催化蒸馏塔进行改造,将催化蒸馏塔的催化段改造为装填规整填料催化剂的催化段,更改塔内件即可;规整填料催化剂为本公司专利技术“zl02233432.7”中的规整填料。

(5)本发明,在原mtbe装置的催化蒸馏塔的回流路线上增加了新的反应器,也是固定床反应器,通过该反应器的催化作用,可以在没有阻聚剂作用下,最大限度提高烯烃的转化率;催化蒸馏塔顶部出料为气态二聚后碳四,经冷凝后一部分进入新反应器进一步反应后作为催化蒸馏塔的回流;另一部分物料为剩余碳四;剩余碳四与原mtbe装置的剩余碳四组成一样,可作为原mtbe装置下游装置的进料。

(6)本发明,在原mtbe装置甲醇回收系统基础上,更换mtbe装置甲醇回收系统的萃取塔塔内件和甲醇回收塔塔内件,使之成为阻聚剂回收系统;新的萃取塔以水作为萃取剂,用水把阻聚剂萃取出,送入新的回收塔,回收的可循环使用。

(7)本发明,在原mtbe装置的基础上新增加了一台加氢脱硫塔,被萃取后的二聚物进入加氢脱硫塔,在把二聚物加氢的同时进行脱硫操作,塔底产出高辛烷值的烷基化油---异辛烷,异辛烷可作为汽油调和组分;塔顶部出料为硫化氢和氢气的混合物,可送入火炬系统。

(8)本发明,使混合碳四中异丁烯的转化率≥99.5%;加氢脱硫后的产品中,异辛烷总含量≥93%,辛烷值≥98,可做为汽油调和组分;剩余碳四中异丁烯含量≤0.15%,可满足下游装置的要求,从而在对mtbe装置进行部分改造后,就可以延续整个产业链。

附图说明

图1:本发明采用间接烷基化技术生产异辛烷的方法的流程图;

图2:本发明采用间接烷基化技术生产异辛烷的装置的整体结构示意图;

其中:1为固定床反应器i;2为催化蒸馏塔;3为萃取塔;4为回收塔;5为固定床反应器ii;6为脱硫塔;7为冷凝器;8为换热器。

具体实施方式

以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述,但本发明并不限于以下描述内容:

本发明提供一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的装置,包括依次连接的固定床反应器i1、催化蒸馏塔2、萃取塔3、回收塔4,如图2所示:

所述的固定床反应器i,内部装填有催化剂a,顶部设有进料口i、底部设有出料口i:进料口i与能提供混合碳四和/或阻聚剂的装置相连接;

所述的催化蒸馏塔,顶部设有排气口i、上部设有回流口、中部设有进料口ii、底部设有出料口ii:进料口ii与固定床反应器i的出料口i相连接;排气口i连接有冷凝器7,冷凝器的出口分为两路,一路通过固定床反应器ii5与回流口相连接,另一路与盛放剩余碳四的装置相连接;催化蒸馏塔的催化段装填有催化剂b,固定床反应器ii中装填有催化剂c;

所述的萃取塔3,内部装填有萃取剂,顶部设有出料口iii、中上部设有萃取剂进口、中下部设有进料口iii、底部设有混合物出口:进料口iii与催化蒸馏塔的出料口ii相连接;出料口iii连接有脱硫塔6;

所述的脱硫塔6,顶部设有排气口ii、中下部设有进料口iv、底部设有出料口iv:排气口ii与火炬系统相连接;出料口iv与盛放终产物异辛烷的装置相连接;进料口iv分为两路,一路与所述的萃取塔的出料口iii相连接,另一路与提供氢气的装置相连接;

所述的回收塔4,顶部设有阻聚剂出口、中下部设有混合物进口、底部设有萃取剂出口:混合物进口与萃取塔的混合物出口相连接;阻聚剂出口与固定床反应器i的进料口i相连接;萃取剂出口与萃取塔的萃取剂进口相连接;

出料口i分为两路,一路与所述的催化蒸馏塔的进料口ii相连接,另一路通过泵与换热器8的进口相连接,换热器的出口与进料口i相连接;

进料口i分为三路,一路与盛放混合碳四和/或阻聚剂的装置相连接,一路与换热器的出口相连接,一路与阻聚剂出口相连接。

进一步的,所述的催化蒸馏塔2,内件优选为装填催化剂的组合规整填料(专利cn204656548u),将传统的生产mtbe装置中的催化蒸馏塔的内件进行更换即可;装填催化剂的组合规整填料中,装填的催化剂为催化剂b。cn204656548u中的装填催化剂的组合规整填料:包括催化剂模片和金属填料片组;所述催化剂模片由内衬相同材质金属丝网的金属菱形板网压制成规定形状后,装入催化剂颗粒(即装入催化剂b)点焊封口后构成;所述金属填料片由金属丝网波纹填料或金属孔板波纹填料片填充在催化剂模片之间焊接构成;催化剂模片和填料片相互间隔沿精馏塔直径方向线性等间距排布,用与菱形板网相同材质的钢带束型后构成催化蒸馏元件模块;催化剂模片采用不锈钢菱形板网与同材质的60目不锈钢丝网点焊复合后压制成截面为底角不小于60°的两条等腰梯形结构,两端封口;所述催化剂模片和金属填料片组为一个或多个模块拼装组合而成。

进一步的,所述的萃取塔,内件优选为筛板塔盘或高效分离填料,将传统的生产mtbe装置中的萃取塔的内件进行更换即可。

进一步的,所述的回收塔,内件优选为浮阀塔盘或高效分离填料,将传统的生产mtbe装置中的回收塔的内件进行更换即可。

进一步的,所述的固定床反应器i、固定床反应器ii、脱硫塔、冷凝器、换热器均为现有技术存在的设备或者市售设备。

进一步的,所述的固定床反应器i中装填的催化剂a为固体酸催化剂,优选为大孔磺酸阳离子树脂催化剂;所述的催化蒸馏塔中装填的催化剂b为固体酸催化剂,优选为大孔磺酸阳离子树脂催化剂;所述的固定床反应器ii中装填的催化剂c为固体酸催化剂,优选为大孔磺酸阳离子树脂催化剂;所述的萃取塔中装填的萃取剂为水。

本发明还提供一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的方法,流程图如图1所示:

(1)二聚反应:混合碳四、阻聚剂经进料口i通入到固定床反应器i1的中,阻聚剂与混合碳四在固定床反应器i内的催化剂a的催化作用下进行二聚反应,得到反应产物;反应产物一部分依次流经出料口i、泵、换热器8后返回到进料口i进行循环,反应产物经换热器移除反应热后再返回固定床反应器i,从而有效的控制固定床反应器i的温度;反应产物另一部分依次流经出料口i、进料口ii进入到催化蒸馏塔2中;

(2)催化蒸馏:反应产物进入到催化蒸馏塔2后,在催化蒸馏塔内的催化剂b的作用下进行催化蒸馏反应且分离;塔顶的物料为气态二聚后碳四,从排气口i排出后经冷凝器7冷凝得到剩余碳四,剩余碳四进入到固定床反应器ii5中,在固定床反应器ii内催化剂c的催化作用下进行反应,反应产物通过回流口回流到催化蒸馏塔中继续进行催化蒸馏;塔底的物料为异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物,依次流经出料口ii、进料口iii进入到萃取塔中;

(3)萃取回收:异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物进入到萃取塔3后,在萃取剂的萃取下,萃取塔的塔底得到的物料为萃取剂和阻聚剂的混合物,萃取剂和阻聚剂的混合物依次流经混合物出口、混合物进口后进入到回收塔4中进行回收,回收塔的塔顶得到阻聚剂,阻聚剂依次流经阻聚剂出口、进料口i后返回到固定床反应器i中循环利用,回收塔的塔底得到萃取剂,萃取剂依次流经萃取剂出口、萃取剂进口后返回到萃取塔中循环利用;萃取塔的塔顶得到二聚物,依次流经出料口iii、进料口iv进入到加氢脱硫塔6中;

(4)加氢脱硫:二聚物进入到脱硫塔6,同时通过进料口iv向脱硫塔通入氢气,二聚物和氢气混合后进行加氢脱硫反应,加氢、脱硫在同一塔内进行;脱硫塔的塔底得到的物料为高辛烷值的烷基化油---异辛烷,可作为汽油调和组分;脱硫塔的塔顶得到的物料为剩余的氢气和生成的硫化氢的混合物,可送入火炬系统加以利用。

下面结合具体的实施例对本发明方法和装置进行阐述:

实施例1:

一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的方法,具体包括以下步骤:

(1)二聚反应:混合碳四、阻聚剂经进料口i通入到固定床反应器i的中,阻聚剂与混合碳四在固定床反应器i内的催化剂a的催化作用下进行二聚反应,得到反应产物;反应产物一部分依次流经出料口i、泵、换热器后返回到进料口i进行循环,反应产物经换热器移除反应热后再返回固定床反应器i,从而有效的控制固定床反应器i的温度;反应产物另一部分依次流经出料口i、进料口ii进入到催化蒸馏塔中;

所述的混合碳四中进行反应的组分为异丁烯;所述的阻聚剂为乙醇和甲醇的混合物(质量比1:1);所述的催化剂a为大孔磺酸离子交换树脂催化剂(cn103447089a中实施例1中的kr01);

所述的阻聚剂与混合碳四中异丁烯的摩尔比为0.05:1;

所述的二聚反应的条件为:空速为0.9h-1,反应温度为35~50℃,反应压力为1.0~1.2mpa;

反应产物一部分依次流经出料口i、泵、换热器后返回到进料口i循环,循环量为进料量的4倍。

(2)催化蒸馏:反应产物进入到催化蒸馏塔后,在催化蒸馏塔内的催化剂b的作用下进行催化蒸馏反应且分离;塔顶的物料为气态二聚后碳四,从排气口i排出后经冷凝器冷凝得到剩余碳四,剩余碳四进入到固定床反应器ii中,在固定床反应器ii内催化剂c的催化作用下进行反应,反应产物通过回流口回流到催化蒸馏塔中继续进行催化蒸馏;塔底的物料为异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物,依次流经出料口ii、进料口iii进入到萃取塔中;

所述的催化剂b为大孔磺酸阳离子树脂催化剂(cn103447089a中实施例1中的kr01);所述的催化剂c为大孔磺酸阳离子树脂催化剂(cn103447089a中实施例1中的kr01);

所述的催化蒸馏反应的条件为:空速为2h-1,反应温度为50~70℃,反应压力为0.5~0.7mpa;

在固定床反应器ii中进行反应的条件为:空速为0.9h-1,反应温度为35~50℃,反应压力为1.0~1.2mpa;

经冷凝器冷凝得到剩余碳四,其组成和原mtbe装置处理后的剩余碳四组成基本相同,除了通入固定床反应器ii中进行反应外,还输送至盛放剩余碳四的装置中,作为下游装置的原料。

(3)萃取回收:异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物进入到萃取塔后,在萃取剂的萃取下,萃取塔的塔底得到的物料为萃取剂和阻聚剂的混合物,萃取剂和阻聚剂的混合物依次流经混合物出口、混合物进口后进入到回收塔中进行回收,回收塔的塔顶得到阻聚剂,阻聚剂依次流经阻聚剂出口、进料口i后返回到固定床反应器i中循环利用,回收塔的塔底得到萃取剂,萃取剂依次流经萃取剂出口、萃取剂进口后返回到萃取塔中循环利用;萃取塔的塔顶得到二聚物,依次流经出料口iii、进料口iv进入到加氢脱硫塔中;

萃取塔中的萃取剂为水;

萃取塔的操作条件为:操作温度为40℃,塔顶压力为0.6mpa,塔底压力为0.8mpa;

回收塔的操作条件为塔顶温度为82℃,塔顶压力为0.1mpa。

(4)加氢脱硫:二聚物进入到脱硫塔,同时通过进料口iv向脱硫塔通入氢气,二聚物和氢气混合后进行加氢脱硫反应,加氢、脱硫在同一塔内进行;脱硫塔的塔底得到的物料为高辛烷值的烷基化油---异辛烷,可作为汽油调和组分;脱硫塔的塔顶得到的物料为剩余的氢气和生成的硫化氢的混合物,可送入火炬系统加以利用;

加氢脱硫反应的反应条件为:反应温度为200~300℃,反应压力为0.8~1.2mpa;

二聚物和氢气的摩尔比为1:3.5。

本实施例中,使混合碳四中异丁烯的转化率≥99.5%;加氢脱硫后的产品中,异辛烷总含量≥93%,辛烷值≥98,可做为汽油调和组分;剩余碳四中异丁烯含量≤0.15%,可满足下游装置的要求,从而在对mtbe装置进行部分改造后,就可以延续整个产业链。

实施例2:

一种采用间接烷基化技术生产异辛烷的方法,具体包括以下步骤:

(1)二聚反应:混合碳四、阻聚剂经进料口i通入到固定床反应器i的中,阻聚剂与混合碳四在固定床反应器i内的催化剂a的催化作用下进行二聚反应,得到反应产物;反应产物一部分依次流经出料口i、泵、换热器后返回到进料口i进行循环,反应产物经换热器移除反应热后再返回固定床反应器i,从而有效的控制固定床反应器i的温度;反应产物另一部分依次流经出料口i、进料口ii进入到催化蒸馏塔中;

所述的混合碳四中进行反应的组分为异丁烯;所述的阻聚剂为乙醇、丙醇和丁醇的混合物(质量比1:2:1);所述的催化剂a为大孔磺酸离子交换树脂催化剂(cn103447089a中实施例7中的kr07);

所述的阻聚剂与混合碳四中异丁烯的摩尔比为0.07:1;

所述的二聚反应的条件为:空速为0.8h-1,反应温度为35~50℃,反应压力为1.0~1.2mpa;

反应产物一部分依次流经出料口i、泵、换热器后返回到进料口i循环,循环量为进料量的4倍。

(2)催化蒸馏:反应产物进入到催化蒸馏塔后,在催化蒸馏塔内的催化剂b的作用下进行催化蒸馏反应且分离;塔顶的物料为气态二聚后碳四,从排气口i排出后经冷凝器冷凝得到剩余碳四,剩余碳四进入到固定床反应器ii中,在固定床反应器ii内催化剂c的催化作用下进行反应,反应产物通过回流口回流到催化蒸馏塔中继续进行催化蒸馏;塔底的物料为异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物,依次流经出料口ii、进料口iii进入到萃取塔中;

所述的催化剂b为大孔磺酸阳离子树脂催化剂(cn103447089a中实施例7中的kr07);所述的催化剂c为大孔磺酸阳离子树脂催化剂(cn103447089a中实施例7中的kr07);

所述的催化蒸馏反应的条件为:空速为1.5h-1,反应温度为50~70℃,反应压力为0.5~0.7mpa;

在固定床反应器ii中进行反应的条件为:空速为0.7h-1,反应温度为35~50℃,反应压力为1.0~1.2mpa;

经冷凝器(7)冷凝得到剩余碳四,其组成和原mtbe装置处理后的剩余碳四组成基本相同,除了通入固定床反应器ii中进行反应外,还输送至盛放剩余碳四的装置中,作为下游装置的原料。

(3)萃取回收:异丁烯的二聚物和阻聚剂的混合物进入到萃取塔后,在萃取剂的萃取下,萃取塔的塔底得到的物料为萃取剂和阻聚剂的混合物,萃取剂和阻聚剂的混合物依次流经混合物出口、混合物进口后进入到回收塔中进行回收,回收塔的塔顶得到阻聚剂,阻聚剂依次流经阻聚剂出口、进料口i后返回到固定床反应器i中循环利用,回收塔的塔底得到萃取剂,萃取剂依次流经萃取剂出口、萃取剂进口后返回到萃取塔中循环利用;萃取塔的塔顶得到二聚物,依次流经出料口iii、进料口iv进入到加氢脱硫塔中;

萃取塔中的萃取剂为水;

萃取塔的操作条件为:操作温度为40℃,塔顶压力为0.6mpa,塔底压力为0.8mpa;

回收塔的操作条件为塔顶温度为82℃,塔顶压力为0.1mpa。

(4)加氢脱硫:二聚物进入到脱硫塔,同时通过进料口iv向脱硫塔通入氢气,二聚物和氢气混合后进行加氢脱硫反应,加氢、脱硫在同一塔内进行;脱硫塔的塔底得到的物料为高辛烷值的烷基化油---异辛烷,可作为汽油调和组分;脱硫塔的塔顶得到的物料为剩余的氢气和生成的硫化氢的混合物,可送入火炬系统加以利用;

加氢脱硫反应的反应条件为:反应温度为200~300℃,反应压力为0.8~1.2mpa;

二聚物和氢气的摩尔比为1:4。

本发明,使混合碳四中异丁烯的转化率≥99.5%;加氢脱硫后的产品中,异辛烷总含量≥93%,辛烷值≥98,可做为汽油调和组分;剩余碳四中异丁烯含量≤0.15%,可满足下游装置的要求,从而在对mtbe装置进行部分改造后,就可以延续整个产业链。

上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰,都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

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