[实用新型]一种烷基化设备

说明书

本实用新型公开了一种烷基化方法及烷基化设备，该方法以C4烷烃和/或C4烯烃为原料，用离子液作为催化剂在烷基化反应器中进行烷基化反应；反应后组分通过沉降分离获得烷基化粗品，烷基化粗品进入精馏塔，其中液化气组分由精馏塔顶部排出，而离子液及重组分混合物由精馏塔底部排出并重新输送到烷基化反应器，汽油组分由精馏塔侧边设置的管线输送至加氢脱氯反应器进行加氢后进入脱氯反应器，在脱氯反应器中经脱氯剂脱氯后排出汽油组分。本实用新型不通过碱洗、水洗工艺，不产生废碱、废水，离子液损失小，产物没有重组分，烃类利用率高。

技术领域

本实用新型涉及一种烷基化方法及烷基化设备。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展和人类对环境保护的日益重视，世界各国对无铅高辛烷值、低芳烃和烯烃含量的汽油的需求量快速增加。目前，在汽油中加入烷基化油剂成为维持汽油高辛烷值和低蒸气压的一种有效方法。

在烷基化油剂的工业生产过程中，烷烃和烯烃烷基化工艺所采用的催化剂主要为浓硫酸或氢氟酸等强酸液体，这些强酸液体具有腐蚀性强、生产操作困难、反应产物后处理工艺复杂等问题，同时还存在严重的环境污染问题。

离子液体作为一类新型的化合物体系，具有环境友好、腐蚀性低、毒性小、酸性与物理化学性质可调以及易与产品分离、循环利用高等特点，这使其可能成为一类理想的用以替代浓硫酸和氢氟酸等液体强酸的新型催化材料来催化C4烷基化反应。由于离子液体作为催化剂所表现出的诸多方面的优势，近年来，有关离子液体作为催化剂制备烷基化油剂的应用研究越来越多。

例如，美国专利US7285698、中国专利CN1500764A、CN1432627A、 CN102108306A、CN1907924A、CN101619010A等均分别公开了多种以离子液体为催化剂的烷基化反应工艺，其中某些工艺制备的烷基化油剂产品的收率可以达到烯烃进料的170-180％，烷基化油剂中C8所占比例可以达到60-80％， RON(研究法辛烷值)可以达到93-98。

但是与浓硫酸相比，离子液也有着一些缺点，比如离子液密度比浓硫酸小，与烃的溶解度较高，分离较困难。为了除去烷基化油中的离子液，工业上采取先用碱洗，再用水洗的方法。产生大量的废碱液和废水，同时损失了部分离子液。

中国专利CN106554808B提供了一种分离烷基化反应产物中离子液体的方法，采用两级旋流分离，可将烷基化油粗品中的离子液降到1％以下。中国专利CN102639469B发明了一种制备烷基化油的方法，在该方法中，烷基化反应产物与离子液体通过两级旋风分离器分离，能将烷基化油中离子液降低到 0.5％以下。中国专利CN108795481A发明了一种离子液体烷基化反应流出物中烃与催化剂净化分离的方法和装置，采用两级填料床聚结器，第一级为立式，第二级为卧式，可将烷基化产品中的离子液从0.5％降低到5-8ppm。

同时，反应原料中不可避免的水会造成三氯化铝的水解，产生氯化氢，氯化氢容易与烯烃生成氯代烃，若不除去，将会腐蚀汽车的发动机。

中国专利CN204918487U提供了一种烷基化油脱氯设备，采用两个脱氯罐，可串联可并联，以提高脱氯剂的效率。中国专利CN108636348A发明了一种负载碱活性组分的吸附剂，该吸附剂为分子筛上负载碱金属，吸附脱氯的条件为：固定床反应器中的温度为0-50℃，压力为0.5-2.0MPa，离子液体烷基化油的空速为0.25-4h^-1；再生的条件为：温度为100-180℃，压力为0.1-0.5MPa，水蒸气的空速为30-1000h^-1；能将烷基化油的氯含量从350ppm脱到1ppm左右。中国专利CN102108306B发明了一种以离子液体为催化剂的烷基化反应方法，该方法采用蒸馏和/或吸附方法分离出C3-C5单取代卤代烃，再把卤代烃返回烷基化反应器，以延长离子液的寿命，可以从每克离子液处理50克原料提高到每克离子液处理120克原料，但没有涉及到碳数更高的卤代烃的去除。