一种异构烷烃与烯烃的烷基化方法及其装置的制造方法_4

文档序号:9341826阅读:来源:国知局
排出至缓冲罐7,缓冲罐7根据闪蒸罐的需求,分批将产物定量流入闪蒸罐9,以使闪蒸罐9更好的将产物进行分离。
[0152]优选地,所述混合罐2的入口与所述闪蒸罐9的出口连接;
[0153]所述混合罐2与所述闪蒸罐9之间设置有分管线12,所述分管线12上设置有用于催化剂再生的再生器13 ;
[0154]所述再生器13的出口通过管线16与分馏罐18连接,所述分馏罐18通过管线19与柴油储罐20连接。
[0155]本发明提供的反应中,催化剂失活较慢,一般不需要对每次的全部催化剂进行再生处理,故有部分催化剂可以直接返回混合罐2中,准备进行再次催化反应,余下的催化剂则进入再生器13中脱附再生。催化剂再生及再生量的比例根据催化剂的活性、转化率、选择性状况进行调节。另外,根据状况,有时可以将全部催化剂直接返回混合罐2中进行混合;当然,也可能会将全部催化剂进入再生器中脱附再生后直接返回混合罐2中进行混合,再进入微反应器组中进行催化反应。
[0156]闪蒸罐9分离后的催化剂的全部或一部分,在少部分未反应的反应物的推动下,经管线12进入再生器13中进行脱附再生;再生器13中得到的再生后的催化剂通过管线15进入混合罐2中;同时,闪蒸罐9分离后的催化剂也可以直接通过管线14进入混合罐2中;再生器13中萃取脱除下来的烯烃聚合物(焦炭前身物),经管线16进入分馏罐18,实现萃取剂与烯烃聚合物的分离,这些烯烃聚合物是良好的柴油调和组分,分离后经管线19送入柴油储罐20,收集后可再送入柴油加氢装置或直接作为柴油调和组分出厂,分馏出来的部分萃取剂经管线21返回再生器13反应。
[0157]进一步地,所述微反应器组5的数目为I个以上,所述微反应器组5之间并联;
[0158]每个所述微反应器组5中的微反应器的数目为I个以上。
[0159]优选地,所述微反应器组5的数目为1-50个。
[0160]优选地,每个所述微反应器组5中的微反应器的数目为1-10个。
[0161]通过不同的管线控制每个微反应器组5的反应物添加量,并通过控制微反应器组5的反应条件,实现不同微反应器组5同时进行反应。
[0162]本发明不限定微反应器的形式,只要可以允许固体微粒在反应器内流动即可以,即允许气液固三相均可以流动即可以使用。
[0163]具体地说,就是异构烷烃原料通过管线I进入混合罐2,催化剂储藏罐23的催化剂通过管线24进入混合罐2,两者在混合罐2中按照一定比例混合形成一个含有催化剂微粒的异构烷烃悬浮液,该悬浮液通过管线3分别等份进入多个(l-η个)并联的微反应器组5的第一个微反应器的第一原料入口 ;而另外一种原料烯烃(如丁烯)液体由管线4分别按照微反应器组的个数等份进入各微反应器组5 ;在每个微反应器组5中则按照一定比例分别进入串联的η个微反应器第一个微反应器第二原料入口、第二个微反应器第二原料入口、第三个微反应器第二原料入口等等;
[0164]具体进行以下举例说明,如图2所示,一个微反应器组包括4个微反应器,异构烷烃原料与催化剂的悬浮液通过管线3的分支管线31分别进入串联的微反应器511、512、513,514 ;原料烯烃通过管线4的分支管线41、42、43、44分别等量通入微反应器511、512、513,514中,以充分的进行反应。
[0165]本发明通过控制反应原料比例和条件,串联的微反应器先通入异构烷烃原料与催化剂的悬浮液,再在每个反应器中分别加入原料烯烃,使各个反应物和固体悬浮的催化剂在微反应器中更充分的进行反应,减少副反应的发生,提高烯烃的转化率,并通过微反应器的夹层的交换介质进行取热以控制反应温度,大幅缩小了微反应器反应温度的波动范围。反应后,未反应的反应物、反应产物、与催化剂一起由管线6进入缓冲罐7,经调节压力通过管线8进入闪蒸罐9,未反应的反应物经管线10返回微反应器,目标反应产物液体经管线11进入烷基化油储罐17。在闪蒸罐9基本分离后的催化剂全部或一部分,在少部分未反应的反应物的推动下,经过管线12送入一个异构烷烃处于超临界状态的再生器中13进行脱附再生。在反应物异构烷烃的超临界条件下,异构烷烃作为萃取剂,在超临界状态下将吸附在催化剂表面的烯烃聚合物(焦炭前身物)萃取脱附,萃取物与催化剂进行分离后,再生后的催化剂经再加压或减压后通过管线15进入混合罐2 ;从闪蒸罐9出来的部分未再生的催化剂由管线14直接进入混合罐2,进行混合;另外,根据状况通过催化剂罐22通过管线23输出催化剂至混合罐2中以补充催化剂,得到的催化剂异构烷烃悬浮液,经过管线3被送回微反应器中与烯烃分段混合反应,从而实现反应再生连续进行。
[0166]萃取脱除下来的烯烃聚合物(焦炭前身物),经管线16送入分馏罐18实现萃取剂与烯烃聚合物的分离,这些烯烃聚合物是良好的柴油调和组分,通过管线19送入柴油储罐20,收集后可再送入柴油加氢装置或直接作为柴油调和组分出厂,分馏来的部分萃取剂经管线21返回微反应器反应。
[0167]每个微反应器组可以由η个微反应器串联组成,串联的微反应器个数可以是2个,3个,……η个(η = 10),微反应器组的个数可以是I个,也可以是2个,3个,4个,5个……50个等等。
[0168]本发明不限定微反应器的形式,只要可以允许固体微粒在反应器内流动即可以。
[0169]尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
【主权项】
1.一种异构烷烃与烯烃的烷基化方法,其特征在于,包括以下步骤: 异构烷烃和烯烃在催化剂的作用下,在微反应器中反应,微反应器的反应条件为:反应温度 40-200°C,反应压力 1.5-4.5MPa ; 将反应产物进行分离,分别得到目标反应产物、未反应的反应物和催化剂; 未反应的反应物和催化剂重新进入微反应器中。2.根据权利要求1所述的烷基化方法,其特征在于,所述催化剂为分子筛组成的催化剂、固体超强酸催化剂和负载型杂多酸催化剂中的任一种或多种。3.根据权利要求2所述的烷基化方法,其特征在于,所述分子筛包括:Y型分子筛、ZSM-5、ZCM-22、USY、MCM-41、β -分子筛、丝光沸石及其改性分子筛。4.根据权利要求2所述的烷基化方法,其特征在于,所述固体酸烷基化催化剂的颗粒小于20 μm,且在烷烃溶液中形成固含量小于25%的悬浮浆液。5.根据权利要求1所述的烷基化方法,其特征在于,所述异构烷烃和烯烃的烷烯比为3-50:1 ;反应空速为 1.1-1.3h 1O6.根据权利要求1所述的烷基化方法,其特征在于,反应后的催化剂再生处理后重新进入微反应器中,所述再生处理采用超临界萃取的方式进行; 所述超临界萃取的操作条件为:温度135-150°C,压力3.7-4.0MPa,萃取溶剂为异构烷烃,催化剂与萃取溶剂的混合比例为1:3-4,萃取时间为5-100分钟; 优选地,对所述超临界萃取脱除下来的烯烃聚合物进行分馏,分馏得到烯烃聚合物收集,分馏得到的萃取剂回收利用。7.实施权利要求1-6任一项所述的烷基化方法的装置,其特征在于,包括: 微反应器组:由多个微反应器串联组成微反应器组,用于异构烷烃和烯烃在催化剂的作用下发生反应; 闪蒸罐:用于反应产物的分离; 烷基化油储罐:用于盛装目标反应产物; 其中,所述微反应器组的出口与闪蒸罐的入口连接,所述闪蒸罐的出口分别与所述烷基化油储罐的入口和所述微反应器组的入口连接。8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括用于异构烷烃与催化剂混合的混合罐,所述混合罐的出口与所述微反应器组的入口连接; 所述微反应器组与所述闪蒸罐之间还设置有缓冲罐。9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述混合罐的入口与所述闪蒸罐的出口连接; 所述混合罐与所述闪蒸罐之间设置有分管线,所述分管线上设置有用于催化剂再生的再生器; 所述再生器的出口连接有分馏罐,所述分馏罐连接柴油储罐。10.根据权利要求7-9任一项所述的装置,其特征在于,所述微反应器组的数目为I个以上,所述微反应器组之间并联; 每个所述微反应器组中的微反应器的数目为I个以上; 所述微反应器组的数目优选为1-50个; 每个所述微反应器组中串联的微反应器的数目优选为ι-?ο个。
【专利摘要】本发明涉及异构烷烃与烯烃的烷基化技术领域,特别涉及一种异构烷烃与烯烃的烷基化方法及其装置。该烷基化方法步骤为:异构烷烃和烯烃在催化剂的作用下,在微反应器组中反应,微反应器的反应条件为:反应温度40-200℃,反应压力1.5-4.5MPa;将反应产物进行分离,分别得到目标反应产物、未反应的反应物和催化剂;未反应的反应物和催化剂重新进入微反应器中。提供的设备实现连续化生产,使得烷基化反应快速,时间大大缩短,提高了设备的安全性和反应过程的选择性,避免副反应的发生;整个过程无废物产生,节约成本,防止污染;此外,由于微反应器可以并联多个,可控制同时反应,省略了扩大反应规模的研发开支,进一步节约了成本。
【IPC分类】C10G50/00, C07C9/16, C07C2/62
【公开号】CN105061129
【申请号】CN201510601384
【发明人】魏小波, 韩海波
【申请人】中石化炼化工程(集团)股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月18日
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