[发明专利]改造HF烷基化单元用于离子液体催化烷基化方法

说明书

技术领域

本发明涉及改造HF烷基化单元用于离子液体催化烷基化方法。

背景

氢氟酸（HF）在传统的工业方法中用作催化剂，来实现例如芳烃和烯烃的烷基化反应的反应，包括用于生产高辛烷值汽油、馏分油和润滑基础油的炼油工艺。例如与HF的挥发性相关的HF的危害，是有据可查的。使用添加剂来降低HF的挥发性是昂贵的且不消除在装置中对大量HF的需求。同时，开发更安全、替代性的催化剂的努力已经遇到了严峻的挑战。将HF烷基化单元转变成使用硫酸（H₂SO₄）作为催化剂需要显著增加的资本和操作费用，且同时引入了与高腐蚀性浓H₂SO₄相关的危害。此外，固体烷基化催化剂已被证明由于快速结垢和失活难以商业化。

图1是示意性地表示出根据现有技术的HF烷基化单元10的框图。HF烷基化单元10可包括烃进料线13、包含烃注入喷嘴的HF烷基化反应器16、连接到HF反应器16的用于将HF/烃混合物分离成烃相和HF相的酸沉降器18。所述HF相以经由HF换热器20再循环到HF反应器16中。在更加紧凑的设计中，所述换热器可以位于所述HF反应器的内部。

将所述HF的一部分送入到HF再生单元22中，然后所述再生的HF与所述HF再循环料流混合。单元10还可包括用于分馏所述烃相的分馏单元24，和用于处理来自分馏单元24的馏分以提供一种或多种产物的产物处理单元26。在一些案例中，现有技术的HF烷基化单元可包括用于处理到HF反应器16中的烃进料的进料处理单元12。

授予Peterson等人的美国专利号5284990中公开了将HF烷基化单元转变为HF烷基化单元的方法。出于所有目的，将所述‘990专利的公开内容通过引用作为整体并入到本文中。

在烷基化方法中对于替代性的催化体系来代替传统的HF和H₂SO₄催化剂的探索已被学术和工业机构的不同的团队研究。到目前为止，还没有实施该方法的可行的替代性催化剂被商业化。

最近在用金属卤化物离子液体催化剂作为HF和H₂SO₄催化剂的替代物方面有相当大的兴趣。作为例子，在授予Timken等人的美国专利号7432408中公开了离子液体催化的异链烷烃与烯烃的烷基化。此外，授予Elomari等人的美国专利号7572943公开了离子液体催化的烯烃的低聚反应和所得到的低聚物与异链烷烃的烷基化来生成烷基化的烯烃低聚物。

PCT公布号WO2011/015664中公开了将HF和H₂SO₄烷基化单元改进为离子液体烷基化单元的方法，其中提供一个或多个旋流分离器单元来促进离子液体与烃的分离。

刘等人（石油天然气杂志（2006）104卷，40期）描述了翻新HF烷基化单元用于混合离子液体催化烷基化，这通过改造所述沉降器的内部构件以强化所述混合离子液体与烷基化物汽油的分离且通过提供缓冲罐来实现，其中所述混合离子液体从缓冲罐中再循环到（连续搅拌釜式）反应器中。

需要将现有的HF烷基化单元有效地且成本有效地转变成适合离子液体催化烷基化方法的离子液体烷基化系统。

发明概述

在本发明的实施方案中，提供了将HF烷基化单元转变成离子液体烷基化系统的方法，所述方法包括提供包含离子液体烷基化反应器的离子液体专用子系统；和将所述离子液体专用子系统的至少一个组件连接到所述HF烷基化单元的至少一个组件。

在另一实施方案中，提供了将HF烷基化单元转变为离子液体烷基化系统的方法，所述HF烷基化单元包含分馏单元，且所述方法包括提供离子液体烷基化反应器和离子液体聚结器，将所述离子液体烷基化反应器连接到用于进料至少一种烃进料到所述离子液体烷基化反应器中的至少一条烃进料线上，且将所述离子液体聚结器连接到所述分馏单元。