CN110872529B - 固体酸烷基化反应方法和反应系统 - Google Patents
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Abstract
固体酸烷基化反应方法和反应系统,固定床反应器中装填固体酸烷基化催化剂,所述的固定床反应器交替进行反应阶段和混相浅度再生阶段,所述的反应阶段:烷基化原料与固体酸催化剂接触进行烷基化反应,反应后物料引出至产品分馏塔中分离,得到烷基化反应产品;所述的混相再生阶段:停止烷基化原料进料,同时引入氢气和再生液,其中氢气为连续相,所述的固体酸催化剂与氢气和再生液接触进行混相浅度再生。本发明提供的方法和装置能够避免催化剂在短时间内的彻底失活,降低高温深度再生频率,减少频繁升温降温所产生的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体酸烷基化的方法,具体地说是涉及一种包括了反应和再生的固定床烷基化工艺,其中再生包括浅度再生和深度再生两种方式,主要目的是避免催化剂在短时间内的彻底失活,降低高温深度再生频率,减少频繁升温降温所产生的能耗。
背景技术
烷基化油是一种清洁的高辛烷值汽油调和组分。在强酸的作用下,异构烷烃(主要是异丁烷)和烯烃(C3~C5烯烃)反应可以生成烷基化油。烷基化技术按催化剂形式可以分为液体酸烷基化和固体酸烷基化。液体酸烷基化技术(硫酸法和氢氟酸法)虽然比较成熟,但是也存在很多问题。对于硫酸法而言,其过程耗酸量巨大,大量的废酸在运输和处理上都存在一定的安全隐患,对于氢氟酸法而言,由于氢氟酸具有较强的腐蚀性和毒性,而且容易挥发,会对人体造成很大的伤害。采用固体酸烷基化是一种绿色的烷基化工艺技术,可以避免对环境造成污染,具有很好的发展前景。但是在固体酸烷基化过程中,由于固体酸催化剂容易失活,为了保持一定的反应活性,需要进行频繁的再生操作,因此,开发一种能够实现反应和再生过程连续化的反应器技术,对推动固体酸烷基化技术发展来说是十分重要的。
US5489732中公开了两种用于固体酸烷基化过程的提升管式流化床反应器。两种反应器都由提升管反应器、沉降区、低温再生区和高温再生罐组成。异丁烷和烯烃混合进入提升管反应器,与催化剂接触反应后,以平推流的流动方式通过提升管反应器后,进入沉降区发生液固分离,液体作为产品抽出,催化剂继续流动进入低温再生区,低温再生后的催化剂重新流入提升管底部与反应物料接触反应,沉降区中的一部分催化剂定期的进入高温再生罐,进行深度再生。采用氢气饱和的异丁烷对催化剂进行低温再生,采用氢气和异丁烷在100~250℃条件下对催化剂进行高温再生。
US7875754中公开了一种固定床固体酸烷基化工艺。该工艺中采用两个固定床反应器交替操作,进而实现反应和再生过程的连续化操作。反应器和再生器之间的操作周期相同,大致范围在45min~2h,采用氢气饱和的饱和烃对催化剂进行再生,为了防止在反应和再生切换过程中烯烃和氢气接触反应,需要在反应器和再生器之间进行物流置换,置换时间大致在4~7min。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种固体酸烷基化反应方法,以提高固体酸烷基化催化剂的再生效率,提高装置运转周期。
本发明要解决的技术问题之二是提供一种实现上述烷基化反应方法的装置和系统。
一种固体酸烷基化方法,固定床反应器中装填固体酸催化剂,所述的固定床反应器交替进行反应阶段和混相再生阶段,
所述的反应阶段:烷基化原料与固体酸催化剂接触进行烷基化反应,反应后物料引出至产品分馏塔中分离,得到烷基化反应产物,反应阶段持续时间为0.1~5.0h、优选0.2~5.0h;
所述的混相再生阶段:停止烷基化原料进料,引入氢气和再生液混合物,其中氢气为连续相,所述的固体酸催化剂与氢气和再生液接触进行混相浅度再生,再生阶段持续时间为0.1~5.0h、优选0.2~5.0h,所述的再生液为烷基化原料中的烷烃组分和/或烷基化反应产物。
一种固体酸烷基化方法,包括至少两台固定床反应器,所述的固定床反应器中装填固体酸烷基化催化剂,其中:
至少一台固定床反应器处于烷基化反应阶段;
可选地,至少一台固定床反应器顺序处于混相再生阶段和液相再生阶段;可选地,一台或以上固定床反应器处于深度再生阶段;所述的反应阶段:烷基化原料与固体酸催化剂接触进行烷基化反应,反应后物料引出至产品分馏塔中分离,反应阶段持续时间为0.1~5.0h、优选0.2~5.0h;
所述的混相再生阶段:停止烷基化原料进料,引入氢气和再生液混合物,其中氢气为连续相,所述的固体酸催化剂与氢气和再生液接触进行混相浅度再生,再生阶段持续时间为0.1~5.0h、优选0.2~5.0h,所述的再生液为烷基化原料中的烷烃组分和/或烷基化反应产物;
所述的液相再生阶段:溶有氢气的再生液冲洗再生固定床反应器中的固体酸催化剂;
所述的深度再生阶段,在温度为170℃-450℃,在氢气分压为0.1-10MPa的条件下,对固体酸催化剂进行深度再生,恢复活性。
一种固体酸烷基化反应装置,包括至少两台固定床反应器、可选的产品中间罐、可选的再生液中间罐和产品分馏塔,其中,
任一台固定床反应器的物料入口连通烷基化原料管线,物料出口连通可选的产品中间罐和产品分馏塔的入口;
同时,经过阀组切换后,任一台固定床反应器的物料入口连通氢气和再生液管线,物料出口连通可选的再生液中间罐。
一种固体酸烷基化反应系统,采用上述的固体酸烷基化反应装置,所述的固定床反应器中装填固体酸烷基化催化剂,所述的固定床反应器中引入烷基化原料进行反应,所述的烷基化原料为低碳异构烷烃和低碳烯烃;其中:
至少一台固定床反应器处于烷基化反应阶段;可选地,至少一台固定床反应器顺序处于混相再生阶段和液相再生阶段;可选地,至少一台固定床反应器处于深度再生阶段。
本发明提供的固体酸烷基化反应方法、烷基化反应装置和系统的有益效果为:
(1)烷基化反应器采用固定床形式,具有结构简单,操作简便等优势。
(2)采用浅度再生与反应交替进行的方法,有利于减缓催化剂的失活,延长催化剂进行深度再生的操作周期。
(3)结合了氢气为连续相的混相再生和液相溶解氢再生,提高了浅度再生过程的效率,进一步延长催化剂寿命,并且实现了浅度再生和反应的连续不间断运行。
附图说明
图1为本发明提供的固体酸烷基化反应装置的流程示意图。
其中:
1-烷基化原料;2-氢气;5-第一固定床反应器;6-第二固定床反应器;7-第三固定床反应器;11-产品中间罐;13-产品分馏塔;15-烷基化产物;16-再生液中间罐;3、4、8、9、10、12、14、17、18-管线。
具体实施方式
以下详细说明本发明的具体实施方式,但本发明并不因此而受到任何限制。
本发明提供一种固体酸烷基化方法,固定床反应器中装填固体酸催化剂,所述的固定床反应器交替进行反应阶段和混相再生阶段,
所述的反应阶段:烷基化原料与固体酸催化剂接触进行烷基化反应,反应后物料引出至产品分馏塔中分离,得到烷基化反应产品,反应阶段持续时间为0.1~5.0h、优选0.2-2h;
所述的混相再生阶段:停止烷基化原料进料,引入氢气和再生液混合物,其中氢气为连续相,所述的固体酸催化剂与氢气和再生液接触进行混相再生,再生阶段持续时间为0.1~5.0h、优选0.2~2.0h;所述的再生液为烷基化原料中的烷烃组分和/或烷基化反应产物。
优选地,本发明提供的固体酸烷基化方法还包括液相再生阶段,所述的固定床反应器在反应阶段、混相再生阶段和液相再生阶段进行顺序切换,所述的液相再生阶段:溶有氢气的再生液冲洗再生固定床反应器中的固体酸催化剂,使之恢复活性。
优选地,本发明提供的固体酸烷基化方法,所述的固定床反应器在固体酸催化剂失活后,还进行深度再生阶段,在温度为170℃-450℃,氢气分压为0.1-10MPa的条件下对固体酸催化剂进行深度再生,恢复活性。
优选地,本发明提供的固体酸烷基化方法,包括至少两台固定床反应器,所述的固定床反应器中装填固体酸烷基化催化剂,其中:
至少一台固定床反应器处于烷基化反应阶段;可选地,至少一台固定床反应器处于再生阶段,其中所述的再生阶段为顺序进行的混相再生阶段和液相再生阶段;可选地,至少一台处于深度再生阶段;
所述的反应阶段:烷基化原料与固体酸催化剂接触进行烷基化反应,反应后物料引出至产品分馏塔中分离,反应阶段持续时间为0.1~5.0h;
所述的混相再生阶段:停止烷基化原料进料,引入氢气和再生液混合物,其中氢气为连续相,所述的固体酸催化剂与氢气和再生液接触进行混相浅度再生,再生阶段持续时间为0.1~5.0h,所述的再生液为烷基化原料中的烷烃组分和/或烷基化反应产物;
所述的液相再生阶段:停止氢气进料,溶有氢气的再生液冲洗再生固定床反应器中的固体酸催化剂;
所述的深度再生阶段,在温度为170-450℃,在氢气氛围并且氢气分压为0.1-10MPa的条件下对固体酸催化剂进行深度再生,恢复活性。
优选地,所述的反应阶段中,反应后物料引入产品中间罐,产品中间罐中的一部分物料返回固定床反应器作为循环物流,另一部分引入产品分馏塔中分离,得到烷基化反应产品。
优选地,所述的混相再生阶段和所述的液相再生阶段中,所述的氢气和/或再生液排出反应器后进入再生液中间罐中进行气液分离,分离出的再生液循环回固定床反应器的入口。
本发明提供的固体酸烷基化方法,在反应阶段中,所述的烷基化原料为低碳异构烷烃和低碳烯烃。其中所述的低碳异构烷烃是指C4或C5异构烷烃,所述的低碳烯烃是指C3、C4或C5烯烃。
本发明提供的固体酸烷基化方法,所述的反应阶段中,固定床反应器入口的烷烃和烯烃的摩尔比为(50~2000):1、优选(100~1500):1;烯烃的质量空速为0.01~1.0h-1、优选为0.02~0.5h-1;烷基化反应温度为20~200℃、优选40~160℃;反应压力为1.0~10.0MPa、优选2.0~6.0MPa;
所述的混相再生阶段和液相再生阶段的操作条件中,温度和压力与反应阶段一致,所述的混相再生阶段:再生氢气与催化剂的体积比100~10000,优选200~6000。所述的液相再生阶段:再生液的质量空速为1.0~500h-1,优选5~200h-1。
优选地,所述的深度再生的操作条件为:温度为200~350℃,在氢气分压为0.3~6.0MPa。
本发明提供的固体酸烷基化方法中,所述的固体酸催化剂含有分子筛活性组分和耐热无机氧化物,并负载有Pt或Pd等贵金属加氢活性组分;所述分子筛选自FAU结构沸石、BETA结构沸石、MFI结构沸石及其改性中的一种或几种的组合。所述的分子筛优选为具有FAU结构和BETA结构沸石。
本发明提供一种固体酸烷基化反应装置,包括至少两台固定床反应器、可选的产品中间罐、可选的再生液中间罐、必要的自控阀组和产品分馏塔,其中,
任一台固定床反应器的物料入口连通烷基化原料管线,物料出口连通可选的产品中间罐和产品分馏塔的入口;
同时,经过阀组切换后,任一台固定床反应器的物料入口连通氢气和再生液管线,物料出口连通可选的再生液中间罐。
本发明提供一种固体酸烷基化反应系统,采用上述的固体酸烷基化反应装置,所述的固定床反应器中装填固体酸烷基化催化剂,其中:
至少一台固定床反应器处于烷基化反应阶段;可选地,至少一台固定床反应器处于混相再生阶段或液相再生阶段;可选地,至少一台固定床反应器处于深度再生阶段。
本发明针对固体酸烷基化过程中固体酸催化剂极易失活的特点,提供了一种固体酸烷基化方法和实现该方法的反应系统,所述的固体酸烷基化方法包括反应阶段、固体酸催化剂的浅度再生阶段和可选的深度再生阶段,其中所述的浅度再生阶段包括混相再生和液相再生两个步骤。在同一个装填了固体酸催化剂的固定床反应器中,浅度再生和反应交替进行,主要目的是避免固体酸催化剂在短时间内彻底失活,降低高温深度再生频率,减少频繁升温降温所产生的能耗。
由于用于烷基化反应的固体酸催化剂的单程寿命较短,固体酸催化剂失活后需要进行再生,以除去固体酸催化剂表面和孔道内的大分子,从而恢复固体酸催化剂活性。固体酸催化剂的再生,可以利用催化剂上负载的加氢活性金属组分,在氢存在的条件下,通过加氢的方法达到催化剂再生的目的。
本发明提供的烷基化催化剂再生方法中包括浅度再生和深度再生两种形式,其中所述的浅度再生包括两个步骤,即以氢气为连续相的混相再生,以及以液相为连续相的溶解氢再生,并且是先进行混相再生,然后进行液相再生,混相再生过程中同时完成氢气在液相中的溶解饱和。
浅度再生的具体方法是当反应物中的烯烃转化率低于某一特定值后,通常定为95%,或更高的98%,停止烯烃进料并将反应器状态切换至浅度再生。所述的浅度再生过程是先往反应器中通入一定量氢气,与一定量的再生液一并从反应器顶部进入反应器,在反应器内,氢气为连续相,再生液处于滴流状态,在临氢条件下进行固体酸催化剂的浅度再生,同时完成氢气在烃类中的溶解,使得氢在液相中的摩尔分数达到0.5%~2.0%。混相再生结束后停氢气进料,反应器内再生液变成连续相。溶解了氢气的再生液出反应器,在再生液中间罐进行气液分离,将多余的气相氢气排出,氢气饱和的再生液循环返回反应器进行液相加氢再生。所述的再生液可以是烷基化反应器出口产物,也可以是新鲜的烷烃原料,或者两者的混合物。液相再生结束后,反应器引入烯烃原料进行反应。
本发明提供的浅度再生条件中,所述的混相再生以氢气为连续相,再生氢气和再生液体同时从反应器顶部进入反应器,再生气剂体积比100~10000,优选200~6000。进行所述的液相再生时停止氢气进料,再生液体从反应器顶部进入反应器,其中再生液体与催化剂的质量空速为1.0~500h-1,优选5~200h-1。浅度再生和烷基化反应交替进行,其中反应持续时间为0.1~5.0h,优选0.2~2.0h,浅度再生总持续时间与反应时间相同,浅度再生过程中的混相再生时间与液相再生时间之比为(0.2~5.0):1。
本发明提供的固体酸烷基化方法中,浅度再生的操作条件如温度和压力与烷基化反应操作条件一致,因此烷基化反应阶段和固体酸催化剂再生阶段的切换对系统的影响较小,有利于装置的平稳运转。
本发明提供的固体酸烷基化方法中,采用至少两台固定床反应器的连续生产模式时,所述的浅度再生和烷基化反应交替进行,且进行浅度再生的时间与反应时间相同,实现两台反应器内两个过程的不间断衔接。
本发明提供的固体酸烷基化方法中,当催化剂完全失活后进行深度再生。所述的催化剂深度再生方法采用高温氢气再生,再生温度为150~450℃,优选200~350℃,在氢气氛围下进行深度再生,氢分压为0.1~10MPa,优选0.3~6.0MPa。
本发明提供的固体酸烷基化方法中,所述的烷基化反应、浅度再生、深度再生通过阀组程序控制,可以实现所有固定床反应器中始终有一台处于反应状态,一台处于浅度再生状态,一台处于深度再生或备用状态。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
附图1为本发明提供的固体酸烷基化方法的流程示意图,烷基化反应装置包括三台固定床反应器,即第一固定床反应器5、第二固定床反应器6和第三固定床反应器7,所述的固定床反应器内装有固体酸催化剂,一个可选的产品中间罐11,一个再生液中间罐16,必要的自控阀组和产品分馏塔13。
烷基化原料1与来自管线14的循环烷烃和来自管线4的固定床反应器出口循环物料按一定比例混合后进入第二固定床反应器6,烷基化原料中的烯烃与异构烷烃在固定床反应器内发生烷基化反应,第二固定床反应器6的出口物料经管线9首先进入产品中间罐11,产品中间罐11的主要作用稳定循环流量,对系统具有缓冲保护作用。产品中间罐11内物料一部分作为循环物流经管线4返回第二固定床反应器6入口调节反应器内烷烯比,一部分作为烷基化反应产物经管线12去产品分馏塔13进行产物和剩余烷烃的分离,塔顶的剩余烷烃经管线14循环回第二固定床反应器6入口,塔底烷基化产品经管线16出装置。进行烷基化反应的物料为低碳异构烷烃和低碳烯烃,其中低碳异构烷烃主要是指C4或C5异构烷烃,低碳烯烃主要是指C3、C4或C5烯烃。
第二固定床反应器6进行烷基化反应的同时第三固定床反应器7进行浅度再生。具体操作方法是当第三固定床反应器7切换到浅度再生阶段后先进行混相再生,从第三固定床反应器7顶部经管线2引入一定流量的氢气和来自管线3的再生液,在第三固定床反应器7内气液两相并流向下,反应器内气相为连续相,再生液为分散相。将反应器内的气液混合物经管线10引入再生液中间罐16,多余的氢气经管线17从再生液中间罐16顶部排出,再生液中间罐16底部的再生液通过循环返回第三固定床反应器7入口。混相再生结束后,停止氢气进料,溶氢的再生液继续循环,直至液相再生结束。根据需要往再生液中间罐16内经管线18补充新鲜烷烃,控制循环再生液的液相组成。混相再生时再生气剂体积比为100~10000,优选200~6000;再生液体与催化剂的质量空速为1.0~500h-1,优选5~200h-1。
浅度再生和烷基化反应交替进行,其中烷基化反应持续时间为0.1~5.0h,优选0.2~2.0h,浅度再生总持续时间与反应时间相同,浅度再生过程中的混相再生时间与液相再生时间之比为(0.2~5.0):1。
固体酸催化剂彻底失活后进入深度再生阶段,深度再生在第一固定床反应器5内进行。烷基化反应结束后,从第一固定床反应器5顶部经管线2引入氢气,并将第一固定床反应器5内反应物料压入再生液中间罐16,同时进行气液分离。气相从再生液中间罐罐顶经管线17采出,氢气可循环使用。深度再生采用高温氢气,再生温度为150~450℃,优选200~350℃,深度再生压力在0.1~10MPa,优选0.3~6.0MPa。
对比例1
采用两台固定床反应器分别进行反应和深度再生,催化剂失活后直接进行深度再生。
烷基化催化剂制备方法:
采用中国石化催化剂分公司生产的FAU结构的NaY型分子筛,先通过铵交换等步骤对分子筛进行脱钠改性,然后用离子交换法进行分子筛载铂,金属含量为0.3wt%。将所得载铂分子筛与氧化铝以70:30的比例混合均匀,进一步经干燥、焙烧制成条形催化剂。
烷基化原料包括异构烷烃原料和烯烃原料,异构烷烃的原料以异丁烷为主,购自北京华元气体化工有限公司,其组成在表1中列出;以醚后碳四作为烯烃原料,取自中国石化燕山炼厂MTBE装置,其组成在表1中列出。
烷基化反应的烯烃质量空速为0.15h-1,反应器入口烷烯比1200,反应温度80℃,压力3.5MPa。
反应烯烃转化率低于95%后进行深度再生。深度再生为纯氢气氛围,再生温度290℃,压力3.5MPa,再生时间4h。
蒸馏塔的压力为0.5MPa,塔底温度为140℃,塔顶温度47℃。
催化剂寿命结果见表2,烷基化油产物性质如表3所示。
实施例1
采用如附图1所示的固体酸烷基化的设备和方法,共设置三台固定床反应器,其中两台用于反应-浅度再生的切换,一台用于深度再生后备用。一个中间产品中间罐,一个再生液中间罐。流程切换操作采用程序阀组自动控制。
催化剂和烷基化原料同对比例1。
烷基化反应的烯烃质量空速为0.15h-1,固定床反应器入口烷烯比1200,反应温度80℃,压力3.5MPa。浅度再生分两个阶段,即混相再生和液相再生,再生温度和压力同反应条件。反应时间4h,混相再生时间1.5h,再生气剂体积比600,再生液为原料新鲜异丁烷,再生液进料量与催化剂的质量空速为20h-1,液相再生时间2.5h。
反应烯烃转化率低于95%后进行深度再生。深度再生条件同对比例1。
蒸馏塔操作条件同对比例1。
固体酸催化剂寿命结果见表2,烷基化油产物性质如表3所示。
对比例2
所用催化剂制备方法同对比例1,不同在于载铂量为0.5wt%;烷基化原料同对比例1。
烷基化反应的烯烃质量空速为0.06h-1,反应器入口烷烯比600,反应温度65℃,压力2.5MPa。
浅度再生采用氢气饱和溶解的烷基化反应器出口物料,再生液进料量与催化剂的质量空速为100h-1,反应时间2h,浅度再生时间2h。
反应烯烃转化率低于98%后进行深度再生。深度再生为纯氢气氛围,再生温度250℃,压力2.5MPa,再生时间6h。
蒸馏塔操作条件同对比例1。
固体酸催化剂寿命结果见表2,烷基化油产物性质如表3所示。
对比例3
对比例3与对比例2的区别在于所述的浅度再生采用纯氢气的连续气相再生,再生温度和压力与反应条件相同。烷基化反应的烯烃质量空速为0.06h-1,反应器入口烷烯比600,反应温度65℃,压力2.5MPa。
再生时间1.5h,再生气剂体积比3000。氢气再生完后需用氮气进行系统置换,置换时间0.5h,置换氮气气剂体积比3000,置换结束后采用反应器出口物料进行反应器充液,然后引入原料进行反应。
催化剂寿命结果见表2,烷基化油产物性质如表3所示。
实施例2
反应流程如图1所示,无反应产品中间罐,反应器出口物料直接分成循环物料和去分馏塔物料。所用催化剂同对比例2,反应原料同对比例1,反应条件同对比例2。
浅度再生分两个阶段,即混相再生和液相再生,再生温度和压力同反应条件。反应时间2h,混相再生时间1.5h,再生气剂体积比3000,再生液为反应器出口物料,再生液进料量与催化剂的质量空速为100h-1,液相再生时间0.5h。
反应烯烃转化率低于98%后进行深度再生。深度再生为纯氢气氛围,再生条件同对比例2。
蒸馏塔操作条件同对比例1。
催化剂寿命结果见表2,烷基化油产物性质如表3所示。
表1原料性质
表2催化剂寿命
编号 | 深度前反应总时长,h |
对比例1 | 25 |
对比例2 | 70 |
对比例3 | 92 |
实施例1 | 56 |
实施例2 | 96 |
表3烷基化产物性质
Claims (13)
1.一种固体酸烷基化方法,其特征在于,固定床反应器中装填固体酸催化剂,所述的固定床反应器交替进行反应阶段和混相再生阶段,
所述的反应阶段:烷基化原料与固体酸催化剂接触进行烷基化反应,反应后物料引出至产品分馏塔中分离,得到烷基化反应产物,反应阶段持续时间为0.1~5.0h;
所述的混相再生阶段:停止烷基化原料进料,引入氢气和再生液,其中氢气为连续相,所述的固体酸催化剂与氢气和再生液接触进行混相再生,再生阶段持续时间为0.1~5.0h;所述的再生液为烷基化原料中的烷烃组分和/或烷基化反应产物,氢气与催化剂的体积比为100~10000。
2.按照权利要求1所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,所述的固定床反应器在反应阶段、混相再生阶段和液相再生阶段进行顺序切换,所述的混相再生阶段和液相再生阶段持续时间为0.1~5.0h;
所述的液相再生阶段:将溶有氢气的再生液冲洗再生固定床反应器中的固体酸催化剂,使之恢复活性。
3.按照权利要求1或2所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,所述的固定床反应器在固体酸催化剂失活后,还进行深度再生阶段,
所述的深度再生阶段:在温度为170℃-450℃,在氢气分压为0.1-10MPa的条件下,对固体酸催化剂进行深度再生,恢复活性。
4.按照权利要求1或2所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,所述的固体酸催化剂含有分子筛活性组分和耐热无机氧化物,并负载有Pt或Pd贵金属加氢活性组分,所述分子筛选自FAU结构沸石、BETA结构沸石、MFI结构沸石及其改性中的一种或几种的组合。
5.一种固体酸烷基化方法,其特征在于,包括至少两台固定床反应器,所述的固定床反应器中装填固体酸烷基化催化剂,其中:
至少一台固定床反应器处于烷基化反应阶段;至少一台固定床反应器顺序处于混相再生阶段和液相再生阶段;
所述的反应阶段:烷基化原料与固体酸催化剂接触进行烷基化反应,反应后物料引出至产品分馏塔中分离,反应阶段持续时间为0.1~5.0h;
所述的混相再生阶段:停止烷基化原料进料,引入氢气和再生液混合物,其中氢气为连续相,所述的固体酸催化剂与氢气和再生液接触进行混相浅度再生,再生阶段持续时间为0.1-5.0h,所述的再生液为烷基化原料中的烷烃组分和/或烷基化反应出口物料,氢气与催化剂的体积比为100~10000;
所述的液相再生阶段:溶有氢气的再生液循环冲洗再生固定床反应器中的固体酸催化剂,使之恢复活性。
6.按照权利要求5所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,至少一台固定床反应器处于深度再生阶段;所述的深度再生阶段,在温度为170℃-450℃,氢气分压为0.1-10MPa的条件下对固体酸催化剂进行深度再生,恢复活性。
7.按照权利要求5所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,所述的反应阶段中,反应后物料引入产品中间罐,产品中间罐中的一部分物料返回固定床反应器作为循环物流,另一部分引入产品分馏塔中分离,得到烷基化反应产品。
8.按照权利要求5或7所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,所述的混相再生阶段和所述的液相再生阶段中,所述的氢气和/或再生液排出反应器后进入再生液中间罐中进行气液分离,分离出的再生液循环回固定床反应器的入口。
9.按照权利要求1、2或5所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,所述的反应阶段中,所述的烷基化原料为低碳异构烷烃和低碳烯烃。
10.按照权利要求5所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,所述的反应阶段中,固定床反应器入口的烷烃和烯烃的摩尔比为(50~2000):1;烯烃的质量空速为0.01~1.0h-1;烷基化反应温度为20~200℃;反应压力为1.0~10.0MPa;
所述的混相再生阶段,温度为20~200℃,压力为1.0~10.0MPa;
所述的液相再生阶段,温度为20~200℃,压力为1.0~10.0MPa,再生液的质量空速为1.0~500h-1。
11.按照权利要求10所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,所述的反应阶段中,固定床反应器入口的烷烃和烯烃的摩尔比为(100~1500):1,烯烃的质量空速为0.02~0.5h-1,烷基化反应的反应温度为40~160℃,反应压力为2.0~6.0MPa;
所述的混相再生阶段,温度为40~160℃,压力为2.0~6.0MPa,氢气与催化剂的体积比为200~6000;
所述的液相再生阶段,温度为40~160℃,压力为2.0~6.0MPa,再生液的质量空速为5~200h-1。
12.按照权利要求6所述的固体酸烷基化方法,其特征在于,所述的深度再生的操作条件为:温度为200~350℃,氢气分压为0.3~6.0MPa。
13.一种固体酸烷基化反应系统,其特征在于,包括至少两台固定床反应器、产品中间罐、再生液中间罐和产品分馏塔,其中,
任一台固定床反应器的物料入口连通烷基化原料管线,物料出口连通产品中间罐和产品分馏塔的入口;同时,经过阀组切换后,任一台固定床反应器的物料入口连通氢气和再生液管线,物料出口连通再生液中间罐;所述的固定床反应器中装填固体酸烷基化催化剂,所述的固定床反应器中引入烷基化原料进行反应,所述的烷基化原料为低碳异构烷烃和低碳烯烃;其中:
至少一台固定床反应器处于烷基化反应阶段;至少一台固定床反应器顺序处于混相再生阶段。
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CN1514816A (zh) * | 2001-06-08 | 2004-07-21 | ŵ�����˹ɷ�����˾ | 烃类的催化烷基化方法 |
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