[发明专利]用于离子液体烷基化的改良HF烷基化反应区

说明书

描述了烷基化方法和装置。该烷基化方法包括将链烷烃料流与来自沉降器的离子液体催化剂料流预混合。在低效泵中混合所述预混合的链烷烃和离子液体催化剂料流以形成链烷烃和离子液体催化剂混合物。将烯烃进料流引入提升管反应器。将所述链烷烃和离子液体催化剂混合物引入所述提升管反应器以形成包含烷基化物和所述离子液体催化剂的反应混合物。所述反应混合物在沉降器中分离成离子液体催化剂料流和烃料流。

优先权声明

本申请要求2015年7月23日提交的美国临时申请No.62/196171的优先权，其内容全文经此引用并入本文。

发明背景

存在各种烃转化工艺，这些工艺使用不同的催化剂。

烷基化通常用于将轻烯烃，例如链烯如丙烯和丁烯的混合物与异丁烷合并以生产相对高辛烷值的支链烷烃燃料，包括异庚烷和异辛烷。类似地，可以使用芳族化合物如苯代替异丁烷进行烷基化反应。当使用苯时，来自该烷基化反应的产物是烷基苯(例如甲苯、二甲苯、乙苯等)。

用于生产用于汽油的烷基化物的链烷烃与烯烃的烷基化可以使用各种催化剂。催化剂的选择取决于生产商想要的最终产物。典型的烷基化催化剂包括浓硫酸或氢氟酸。但是，硫酸和氢氟酸是危险和腐蚀性的，并且它们在工业方法中的应用需要各种环境控制。

离子液体提供优于其它催化剂的优点，包括腐蚀性低于HF之类的催化剂并且不挥发。

但是，使用离子液体催化剂的烷基化单元的现有设计使用多个混合器-反应器，这增加资本支出。与运行此类单元所需的设备相关的成本降低该方法的商业应用可能性。

因此，需要用于离子液体催化的烷基化的较低成本方法。

发明概述

本发明的一个方面是一种烷基化方法。在一个实施方案中，所述烷基化方法包括将链烷烃料流与来自沉降器的离子液体催化剂料流预混合以形成预混合的链烷烃和离子液体催化剂料流。在变速、低效泵中混合所述预混合的链烷烃和离子液体催化剂料流以形成链烷烃和离子液体催化剂混合物。将烯烃进料流引入提升管反应器。将所述链烷烃和离子液体催化剂混合物引入所述提升管反应器以形成包含烷基化物和所述离子液体催化剂的反应混合物。所述反应混合物在沉降器中分离成离子液体催化剂料流和烃料流。

本发明的另一方面是一种烷基化装置。在一个实施方案中，所述烷基化装置包括具有至少一个入口和出口的提升管反应器；具有入口、烃出口和离子液体出口的沉降器，所述沉降器入口与所述提升管反应器出口流体连通；具有至少一个入口和出口的预混合器，所述预混合器的所述至少一个入口与所述沉降器的所述离子液体出口流体连通；和具有入口和出口的变速、低效泵，所述泵入口与所述预混合器出口流体连通，所述泵出口与所述提升管反应器的所述至少一个入口流体连通。

附图简述

图1图解HF烷基化方法的一个实施方案。

图2图解根据本发明的烷基化方法的一个实施方案。

发明详述

该方法接近当前的HF烷基化重力进料反应器系统，具有一定的修改，允许将已有的HF烷基化单元简单改装成离子液体催化剂。

图1图解典型HF烷基化单元100。提升管反应器105接收进料110和HF烷基化催化剂115。