CS207331B2

CS207331B2 - Způsob přípravy alkylačního reakčniho produktu z izoparafinu a monoolefinu

Info

Publication number: CS207331B2
Application number: CS571974A
Authority: CS
Inventors: Robert F Anderson
Original assignee: Universal Oil Prod Co
Priority date: 1974-08-15
Filing date: 1974-08-15
Publication date: 1981-07-31

Description

Vynález se týká způsobu přípravy alkylačního reakčniho produktu z izoparafinu a 'monoolefinu, jenž je vybrán ze skupiny zahrnující propylen, butyleny a «mýlený, při kterém se použije fluorovodíkového alkylačního katalyzátoru. Tento vynález se rovněž týká zdokonaleného způsobu alkylace, vhodného při přípravě uhlovodíkových motorových paliv.

Alkylace izoparaf inických uhlovodíků, jako je například izobutan, izopentan a podobně, s olefinickými uhlovodíky, jako je například propylen, butyleny, amyleny, a s olefinicky působícími sloučeninami, jako jsou například alkylhalogenidy s 3 až 5 atomy uhlíku, při použití fluorovodíku jako katalyzátoru, je velmi dobře známa a průmyslově používaná metoda pro přípravu uhlovodíků benzinové řady.

Uhlovodíky s 5 až 10 atomy uhlíku běžně získávané izoparafin-olefinovou alkylačmí reakcí jsou nazývány alkylát neboli alkylační produkt. Alkylát je použitelný hlavně jako motorová směsná palivová surovina, neboť má vysoké oktanové číslo. Může být využit, všeobecně vzato, ke zlepšení oktanového čísla benzinové suroviny, přizpůsobujíc se tak požadavkům na moderní koncepci automobilových motorů.

Vysokooktanové alkylátové palivové složky jsou zvláště důležité při výrobě motorových paliv vhodné kvality, neboť je nutné vyhnout se lalkylovým sloučeninám s olovem v motorovém palivu, vzhledem k požadavkům' na oktanové číslo. Současným cílem v oboru alkylace je poskytnout alkylační, fluorovodíkem kffltalyzovaný proces ekonomičtější než běžné alkylační způsoby a schopný poskytnout alkylátový produkt o vyšším čísle, než je možné dosáhnout běžnými alkylačními způsoby.

Běžné izoparafin-oleřinické alkylační způsoby používají všeobecně izobutanu jako izoparafinické reakční složky a própylehu, butylenů, amylenů nebo jejich směsí jako olefinicky působícího činidla. Izobutan a o'lefin jsou běžným způsobem uváděny do' styku s fluorovodíkovým katalyzátorem v allkylačním reaktoru a míšeny za tvorby emulze nebo alkylační reakční směsi. Po úplném provedení alkylační reakce mezi izobutanem. a olefinem se reakční směs vyjme z reaktoru a ponechá usadit, za účelem oddělení nemísiteliných fází, jedné uhlovodíkové a druhé katalyzátorové. Fluorovodíková katalytická fáze takto oddělená je potom recyklována do reaktoru za účelem dalšího katalytického využití. Uhlovodíková fáze získaná při usazovací operaci je dále zpracována běžnou destilací za účelem regenerování alky207331 látovóho produktu a oddálení nespotřebovaného izobutanu, jenž je dáte využit v alkylačním reaktoru po recyklování z frakční destilace.

Bylo zjištěno, že je nezbytné udržovat reakční teplotu, relativní množství katalyzátoru a uhlovodíkové vsázky, koncentraci katalyzátoru a ostatní podmínky způsobu v úzikéim rozmezí, aby bylo dosaženo vysoké kvality aUkylátového produktu. Jednou podstatnou podmínkou při výrobě vysokodktanového alkylátu při fluorovodíkem katalyzované alkylaci je udržení mlolárnítoo poměru izobutanu k olefinu v uhlovodíkovém nástřiku do alkylačního reaktoru v poměru asi od 10:1 nebo více. Molární poměr izobutanu k olefinu v uhlovodíkovém nástřiku do alkylačního' reaktoru je běžně označován termínem „vnější“ molární poměr izobutanu k olefinu. Vnější molární poměr izobutanu tk olefinu je nutno Odlišit od molámího' poměru izobutanu k ollefinu v alkylační reakční směsi, jenž je vytvořen v alkylačním reaktoru a který je běžně označován termínem „vnitřní“ molární poměr izoparafinu k olefinu. V alkylačních procesech, ve kterých se používá jako katalyzátoru fluorovodíku, je kvalita alkylátového produktu podstatně lepší, jestliže se zvýší vnější molární poměr izoparafinu k olefinu, a naopak se žádného zlepšení nedosáhne zvyšováním vnitřního molárního poměru izoparafinu k olefinu. To znamená, že pouze molární poměr izoparafinu k olefinu v uhlovodíkovém nástřiku do alkylačního reaktoru je důležitý pro získání vysoikooktanového produktu při operacích s fluorovodíkovým katalyzátorem, a nikoliv koncentrace izobutanu v reakční směsi v alkylačním reaktoru. Na rozdíl od alkylací prováděných s kyselinou sírovou, kde kvalita alkylátového produktu je zlepšována zvyšováním vnitřního molámího poměru izobutanu k olefinu, tj, vyšším obsahem izobutanu v reakční směsi v alkylačním reaktoru.

Bylo zjištěno, že je při alkyiačnteh reakcích katalyzovanýeh fluorovodíkem žádoucí .používat tak vysoký molární poměr izobutanu k olefinu, jak je to jen ekonomicky možné, neboť jestliže je tato směs při tomto poměru zavedena do reaktoru, zlepší ee následkem toho kvalita alkylátového produktu. Zlepšení může být například dokumentováno zvýšením oktanového čísla alkyláto• váho produktu, jestliže se použije vyššího vnějšího .poměru izobutanu k olefinu. Při běžně prováděných operacích je nutné vést značné nezreagované množství reaktorem a dále musí být toto množství recyklováno do reaktoru po provedení frakční destilace uhlovodíkové fáze, která je získávána v usazováku. Tato frakční destilace usazené uhlovodíkové fáze se provádí za účelem oddělení přebytku nezreagovaného izobutanu od výše vroucího alkylačního produktu. Podle tohto způsobu musí být vedeno velké 'množství nezreagovaného izobutanu alkylačním reaktorem a usazovákem a odděleno od alkylovaného produktu frakční destilací, jestliže je použito běžného alkylačního procesu s katalytickým fluorovodíkem. Takto vyžadovaný krok ís frakční destilací nutně vede k použití zařízení k frakční destilaci o velké kapacitě, které 'spotřebovává velké množství energie, aby bylo¹ dosaženo oddělení izobutanu ve formě páry od ostatních těžších alkylátů.

Předchozí výzkumy se pokoušely zmírnit problém způsobený požadavkem velkého množství izobutanu tím, že se například nechala cirkulovat emulze (alkylační reakční směs) fluorovodíkového katalyzátoru, izobutanu a reakčních produktů kontinuálně alkylačním reaktorem při snaze zužitkovat izobutan obsažený v reakční směsi, aby byl přitom zajištěn potřebný přebytek izobutanu. Bylo zjištěno, že tato metoda zvyšování molárního poměru Izobutanu k olefinu je použitelná v alkylačních procesech katalyzovamých kyselinou sírovou, neboť kvalita alkylátového' produktu při těchto procesech s kyselinou sírovou roste, jestliže se zvyšuje vnitřní molární poměr izobutanu k Olefinu při zvyšující sie 'koncentraci izoparafinu v reakční směsi v alkylačním reaktoru. Při těchto dříve používaných typech alkylačních reakcí katalyzovanýeh fluorovodíkem byla emulze vyňata z alkylačního reaktoru a vsazena zpět do reaktoru znovu společně s čerstvými olefiny a čerstvými a recyklovanými izoparafiny. Tento systém s modifikaci s cirkulující emulzí byl účinný, jestliže byla vedena emulze reakční směsi fluorovodíkového katalyzátoru, izoparafinu a reakčních produktů z první alkylační zóny do druhé alkylační zóny, a jestliže byla erautze uváděna do styku s čerstvým olefinickým nástřikem, přičemž je dále provedena další alkylace.

• í Tyto dřívější pokusy vytvořit velký vnitrní molární poměr izoparafinu k olefinu v alkylačním reaktoru použitím provozních schémat, která byla analogická k těm, jež jsou využívána při alkylačních postupech s kyselinou sírovou, selhaly, neboť nebylo dosaženo žádného zvýšení kvality alikylovaměho produktu při procesech katalyzovanýeh fluorovodíkem, a všeobecně od nich bylo upuštěno.

Byte' zjištěno, že kvalita alkylátu při. alkylačních procech katalyzovanýeh fluorovodíkem se Zlepší pouze v tom případě, jestliže se zvýší vnější molární poměr Izobutanu k ptefinu a naopak kvalita produktu se nijak nezlepší, jestliže se bude zvyšovat vnitřní molární poměr izobutanu k olefinu. Bylo dále zjištěno, že podmínky nezbytné k úspěšnému provedení operace alkylace katalyzované fluorovodíkem nejsou analogické vzhledem k podmínkám vyžadovaným pro úspěšné provedení alkylace s katalytickou kyselinou sírovou. Při snaze dosáhnut požadovaného vnějšího molárního poměru izobutanu k olefinu v uhlovodíkovém nástřiku do alkylačního reaktoru při běžném provedení alkytačního procesu s použitím katalyzátoru, kterým je fluorovodík, se vyskytnou značné nesnáze. Vyžadovaný vysoký vnější «molámní poměr izobutanu k olefinu používaný při běžně prováděných operacích nutně vede k průchodu jistého množství, jež nezreaguje, dále je nutno provádět separaci a recyklování přebytečného množství izobutanu «v běžných alkyliačních systémech. Tento problém je podstatně zmírněn způsobem uvedeným v přemetném vynálezu.

Při dosavadních způsobech byla snaha o· použití většího množství alkylačních reaktorů vedena nejrůznějšími důvody, ale nikdy za účelem získání vyššího molárního poměru izoparafinu k olefinu v nástřiku do alkylačního reaktoru stejným způsobem, jako· je ternu v předmětném vynálezu. Například v americkém patentu č. 2 253 860 se používá několik reaktorů a usazováků v procesu alkylace izoparafinů s olefiny za použití kyseliny sírové jako katalyzátoru. Usazená uhlovodíkoivá fáze regenerovaná v tomto reakčním systému z každého usazováku je podrobována mžikové destilaci mezi stupni následujícími po· sobě za účelem oddělení izoparafinu ve formě par od výše vroucího alkylovanéiho¹ reakčního produktu, který zůstává po této mžikové destilaci ve formě kapalíny. Odpařený izoparafin je dále kondenzován a recyklován. Část kapalného alkylovaného reakčního produktu může být vedena do následujícího stupně, přičemž nejméně díl kapaliny, která zůstává po mžikové destilaci mezi jednotlivými stupni, je veden přímo do frakční destilace, za účelem regenerování produktu. Výše uvedený patent se vyhýbá shromáždění alkylovainého reakčního produktu v reaktorech a dále používá extrémně nízkého molárního poměru izoparafinu k olefinu v alkylační reakční zóně, na rozdíl od způsobu popsaného v předmětném vynálezu, jenž využívá jako katalyzátoru fluorovodíku. Americký patent č. 2 820073 rovněž používá většího množství alkylačních reaktorů a usazováků při izoparafin-olefinické alkylaci, ale na rozdíl od prvého uvedeného patentu používá mezi následujícími stupni frakční destilace za účelem oddělování nezreagovaného izoparafinu v usazené uhlovodíkové fázi od alkylovaného reakčního produktu, který je přítomen v usazené uhlovodíkové fázi. Izoparafin takto oddělený je získáván ve formě par, potom je zkondenzován a zaveden do následujícího stupně. Reakční produkt je z uvedené směsi oddělován.

Patent Spojených států amerických číslo 3 236 912 uvádí alkylaci izofoutaniu s propyleném a butyleny v jednom systému za použití jednoho reaktoru a usazováku, přičemž výsledkem je jeden alkylační reakční produkt, a alkylaci ethylenu izobutanem v druhém systému za použití reaktoru a usazováku, přičemž výsledkem je druhý alkylační reakční produkt. Ethylenová reakční složka je vedena prvním systémem s reaktorem a usazovákem ve směsi is propyleném, butyleny a izobutanem, ovšem nezreaguje v tomto prvním systému. Jestliže je zapotřebí získávat první a druhý alkylevaný reakční produkt ve <směsi, potom usazená uhlovodíková fáze, obsahující nezreagovaný etylén, je získávána z prvního systému, používajícího reaktor a usazovák, a zavedena příimo« do druhého .systému s reaktorem a usazovákem, kde etylén z usazené uhlovodíkové fáze reaguje s izobutanem. Tento způsob vedení etylénu prvním systémem s reaktorem a usazovákem, aniž by nastala alkylační reakce etylénu, je možný, neboť etylén nemůže reagovat s izopairafinem za tvorby alkylovaného reakčního produktu, jestliže se použije jako katalyzátoru fluorovodíku nebo kyseliny sírové. Samozřejmě, jestliže je etylén schopný reagovat za tvorby alkylátu, při běžných alkylačních podmínkách používaných v případě propylenu «nebo butylenů, potom etylén zreaguje v prvním «systému, jenž používá .reaktoru a usazováku; jestliže je etylén uváděn do «styku s fluorovodíkovým katalyzátorem při alkylačních podmínkách používaných v případě propylenu a butylenů, potom tvoří stabilní etylfluorid, který je «inertní k alkylační reakci «v uvedených systémech.

Cílem vynálezu je vyvinout způsob přípravy alkylačního reakčního produktu z izoparafinu a «roonooleftou, jenž je vybrán ze skupiny zahrnující propylen, «butyleny a amyleny, při kterém se použije fluorovodíkového alkylačního katalyzátoru.

Dalším cílem vynálezu je vyvinout alkylační postup s použitím fluorovodíku jako katalyzátoru, který by produkoval alkylační reakční produkt vysoké kvality, který by byl použitelný jako motorová palivová směs.

Dalším cílem; vynálezu je poskytnout výše uvedený ekonomický postup, při kterém by «se zvýšil vnější tnotární poměr izoparafinu k monoolefinu, při tomto izoparafin-olefinickém alkylačním procesu s fluorovodíkem jako katalyzátorem.

Dalším- citem vynálezu je vyvinout způsob přípravy alkylačního reakčního produktu z izoparafinu a monoolefinu, kterým může být propylen, butyleny a amyleny, při kterém, by se ..použilo jako katalyzátoru fluorovodíku, a který by vyžadoval pouze v omezené míře frakční destilaci, za účelem oddělování -alkylačního reakčního produktu od .nezreagovaného izoparafinu, který je recyklován «d«o. alkylační reakční zóny.

Podstata způsobu přípravy «alkylačního reakčního produktu z izoparafinu «a monoolefinu, jenž je vybrán ze skupiny zahrnující propylen, butyienu a amyleny, podle vynálezu spočívá v tom, že se smísí první podíl uvedeného monoolefinu v množství pohybujícím se v rozmezí od 1Ό do 99 % «objemo207331 vých celkové hmotnosti použitého monoolefinu s uvedeným izoparafinem a takto vzniklá první uhlovodíková směs se uvádí do styku s prvním podílem fluorovodíkové alkylační katalytické fáze v takovém množství, aby se objemový poměr katalyzátoiru k uhlovodíku pohyboval v rozmezí od .1 : 1 do 5 :

: 1 v této první alkylační reakční zóně za podmínek fluorovodíkové alkylace, které'zahrnují teplotu od —17,78 °C do 1093,32 °C, tlak, jenž je dostatečný k udržení reakčních složek a fluorovodíkového alkylačního katalyzátoiru v kapalné fázi, a dobu styku uhlovodíků s katalyzátorem pohybujícím se v rozmezí od 0/1 minuty do 2.9 minut. Takto vzniklá první alkylační reakční směs se odébere z uvedené první alkylační reakční zóny, podrobí se usazování, čímž vznikne první usazená uhlovodíková fáze, a uvedená první fluorovodíková katalytická fáze. Takto získaná první fluorovodíková katalytická fáze se recykluje do uvedené první alkylační reakční zóny, zbývající monoolefin se smísí alespoň s podílem uvedené první usazené uhlovodíkové fáze v množství pohybujícím so v rozmezí od 10 do 90 % objemových, vztaženo na celkovou hmotnost použitého monooilefinu, a výsledná druhá uhlovodíková směs se uvádí do styku s druhým podílem fluorovodíkové katalytické fáze v druhé alkylační reakční zóně za podmínek fluorovodíkové alkylace, které zahrnují teplotu v rozmezí od —1'7,78 °C do

1093,3.2 °C, tlak, jenž je dostatečný k udržení reakčních složek a fluorovodíkového katalyzátoru v kapalné fázi, a dobu styku uhlovodíků a katalyzátoru pohybující se v rozmezí od -3,1 inhioty do 30 minut, za účelem vytvoření druhé alkylační reakční směsi. Tato druhá alkylační reakční směs se odebere z uvedené druhé alkylační reakční zóny a podrobí se usazování, čímž se vytvoří druhá usazená uhlovodíková fáze a uvedená druhá uhlovodíková katalytická fáze, přičemž tato. druhá fluorovodíková katalytická fáze se recykluje do uvedené druhé alkylační reakční zóny a uvedená druhá usazená uhlovodíková fáze se podrobí trakční destilaci, čímž vznikne výševroucí proud produktu a níže vroucí proud izoparafínu, přičemž uvedený izoparafinický proud se recykluje do uvedené .první alkylační reakční zóny a z uvedeného produkčního proudu se získává alkylační reakční produkt.

Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu je uvedeným izoparafiinem izobutan a uvedeným monoolefinem je 1-buten, 2-buten nebo. izobutylen.

Mezi jinými výhodami postupu podle vynálezu, vzhledem k postupům, které náleží do dosavadního stavu techniky, je nutno, uvést ty výhody, jež sa vztahují k podstatnému omezení potřeby přebytečného množství izobutainu, nutného vzhledem k množství olefinické reakční složky potřebné v tomto, způsobu. Vedením veškerého izobutanu a pouze části monoolefímu ve směsi do první alkylační reakční zóny se dosáhne toho, že je nutné podstatně menší množství izobutanu v první alkylační reakční zóně, katalyzované fluorovodíkem, a rovněž vznikne odpovídající vnější molární přebytek izotoutanu, vzhledem k použitému množství monoolefínu. Usazená první uhlovodíková fáze odváděná z prvního usazováku je potom smíšena s druhým dílem olefinického nástřiku a tato směs, která je potom vsazena do druhého alkylačního pásma, a zde je uváděna do styku s druhou fluorovodíkovou katalytickou fází, přičemž je použito stejného relativního malého množství izobutanu na vytvoření vnějšího přebytku izobutanu v obou, tzn. v prvním i druhém uhlovodíkovém nástřiku do alkylačních reaktorů. Druhá usazená uhlovodíková fáze, získávaná z druhého usazováku, je potom .podrobena trakční destilaci za účelem oddělení a recyklování nezreagoivaného Izobutanu do uvedené první alkylační reakční zóny a získávání požadovaného alkylaičního reakčního produktu.

Bylo zjištěno, že množství izobutanu, které musí být odděleno trakční destilací a recyklováno., je podstatně menší než množství při běžném izobutan-olefinovém alkylačním způsobu, katalyzovaném fluorovodíkem, jeiž používá ten samý molární vnější poměr izobutanu k oilefinu. Takže může být použito obvyklého množství izobutanu v nástřiku do prvního alkylačního reaktoru, přičemž je dosaženo vysokooktanového alkyiovaného produktu, na rozdíl od produktu, jenž je získán běžnými alkylačními způsoby.

Způsob podle vynálezu uvádí metodu, při které je nezreagovaný izoparafim, obsažený ve všech usazených uhlovodíkových fázích, regenerovaných z prvního systému, používajícího reaktoru a usazováku, smísen s druhým dílem olefinického nástřiku, takže se vytvoří vysoký vnější molární poměr izobutanu k olefinu v uhlovodíkovém nástřiku do druhého alkylačního reaktoru. Tento druhý uhlovodíkový nástřik je potem uváděn do styku s druhou fluorovodíkovou katalytickou fází v druhém reaktoru. Jestliže je nyní druhý díl olefinického nástřiku smísen s první usazenou uhlovodíkovou fází vně před druhým alkylačním reaktorem a výsledná směs oleflnické nástřikové suroviny a usazené uhlovodíkové fáze je potom vsazena do druhého reaktoru, potom účinný vnější molární poměr izoparafínu .k olefinu podstatě vzroste, čímž vznikne vyšší kvalita alkyiovaného produktu odcházejícího z druhého alkylačního reaktoru. A naopak při 'dosavadních .postupech, ipři kterých se používalo izobutanu ve směsi s fluorovodíkovým katalyzátorem jako nástřiku do většího množství alkylačníoh zón, byly tyto snahy o vytvoření vysokého vnějšího moilánního poměru izobutanu k olefinu v reakčním nástřiku neúspěšné, což mělo za následek nižší kvalitu alkylovanéh'0 produktu.

Cíl, podstata a výhody vynálezu budou zřejmé z 'následujícího popisu obrázku a příkladu provedení způsobu podle vynálezu.

Přiložený výkres schematicky znázorňuje výhodné provedení procesu podle předmětného vynálezu. Předem je nutno uvést, že v dalším se míní uhlovodíkem, jenž se podrobuje alkylaici, izobutan a olefinickou nástřikovou surovinou je směs propylenu a butylenů. Obsah vynálezu není nijak omezen uvedenými schematicky znázorněnými provedením, čímž se myslí to, že je možno použít různých jiných vhodných reakčních složek a rovněž uspořádání může být obdobné tomu, jež bude v dalším popsáno.

Na obrázku je běžný olefinický alkylační surovinový nástřik veden kontinuálně potrubím 1 rychlostí asi 300 mol/h propylenu a 300 mol/h butylenů společně s malým množstvím ostatních uhlovodíků obyčejně přítomných v běžné olefinické nástřikové surovině, které ovšem nejsou nezbytné pro způsob podle vynálezu, a které jsou přítomny v .množství 120 mol/h n-butanu a 70 mol/ /h propanu. Kontinuálně vedená olefiinická nástřiková surovina v potrubí 1 je rozdělena do dvou proudů o stejném objemu, které jsíou vedeny do potrubí 2 a 3. Oba tyto díly olefinické nástřikové suroviny jsou vedeny do potrubí 2 a 3, přičemž jejich průtoková rychlost je v každém proudu 150 mol/h propylenu, 150 mol/h butylenů, 60 mol/h izobutanu, 17,5 mol/h n-butanu a 35 mol/h propanu. Běžný izobutan je přidáván ve formě dodatkového množství do procesu prostřednictvím potrubí 4, vsazen do potrubí 2 a smísen s olefinickou nástřikoovou surovinou zde protékající. Dodatkové množství izobutanu je vedeno potrubím 4 při rychlostí 500 mol/h izobutanu, společně s běžným množstvím nereaktivních uhlovodíků, jež jsou přítomny v množství asi 15 mol/h n-butanu ia asi 10 mol/h propanu, přičemž tyto uhlovodíky nejsou nezbytné. Smíšené množství dodatkového izobutanu a díl olefinické suroviny postupují potrubím 2. Do potrubí 2 je dále zaveden recyklovaný izobutan z potrubí 24 a smísen s obsahem zde proudícím. Recyklovaný izobutan je veden do potrubí 2 rychlostí asi 3550 mol/h izobutanu, společně .s malým množstvím nereakitivního uhlovodíkového recyklu, jež se sem dostalo následkem nedokonalé frakční destilace a jež zahrnuje 525 mol/h n-butanu a 225 miol/ /h propanu. Úplná celková vsázka uhlovodíkové suroviny do reaktoru 5 tedy zahrnuje 150 mol/h propylenu, 150 mol/h butylenů, 4110 mol/h izobutanu a nereaktivní uhlovodíky v množství 270 mol/h propanu a

557,5 mol/h n-butanu. Vnější molární poměr Izobutanu k olefinu v nástřiku do reaktoru 5 je 13,7. Spojený nástřik je veden potrubím 2 do reaktoru 5 a smísen s běžným fluorovodíkovým alkylačním katalyzátorem, přičemž se vytvoří reakční směs. Fluorovodíkový alkylační katalyzátor je vsazen do reaktoru 5 potrubím 10. Katalyzátor obsahuje asi 85 hmot. % kyseliny, méně než 1 hmot. procento vody a doplňující zbytek je organické ředidlo. Fluorovodíkové alkylační podmínky udržované v reaktoru 5 zahrnují teplotu v rozmezí '32 až 37 °C a flák se udržuje takový, aby byly přítomné uhlovodík^ a katalyzátor v kapalném stavu. Použitý objemový poměr katalyzátoru k uhlovodíkům je v rozmezí 1:1 až 2:1. Teplo, které se vytváří během alkylační reakce, je odnímáno nepřímou tepelnou výměnou v reaktoru

5. Chladící voda je zaváděna potrubím 6 do reaktoru 5, přičemž odnímá nepřímou Tepelnou výměnou teplo reakční směsí. Použitá chladicí voda je odtahována potrubím 7. Po době styku asi 0,1 minuty až 5 minut je reakční směs odebírána z reaktoru 5 a zaváděna potrubím 8 do usazováku 9. Reakční směs je zde ponechána usazování, bez jakéhokoliv míchání, v usazováku 9, kde fluorovodíkový katalyzátor tvoří těžší fázi a uhlovodíkové složky reakční směsi tvoří lehčí, usazovanou uhlovodíkovou fázi. Katalytická fáze je odnímána 'ze dna usazováku 9 a potrubím 10 a vedena zpět do reaktoru 5 k dalšímu katalytickému využití. Získávání katalyzátoru, který je použit v reaktoru 3, může být provedeno tak, že se odvede část proudu katalyzátoru z potrubí 10 do běžných prostředků, za účelem oddělování tohoto produktu. Vzhledem k usazováku 9 je zde usazená první uhlovodíková fáze odnímána shora z usazováku 9 potrubím 11, dále přivedena do potrubí 3 a zde Smíšena s podílem olefiinickéhio nástřiku přiváděným do tohoto místa. První usazená uhlovodíková fáíze vedená potrubím 11 obsahuje přibližně 3300 mol/h izobutanu, nepodstatný podíl olefinů, 557,5 mol/h n-butanu, 280 mol/h propanu a 300 mol/h alkylačního reakčního produktů. Spojená uhlovodíková vsázka do reaktoru 12 z potrubí 3 obsahuje asi 3860 mol/h izobutanu, 150 mol propylenu, lfiO> mol/h butylenů, 575 mol/h n-butanu, 315 mol/h propanu a 300 mol/h alkylačního reakčního produktu. Vnější molární poměr izoibutanu k olefinu v uhlovodíkové vsázce do: reakteru 12 je tedy 13 :1. Reakční podmínky použité v reaktoru 12 jsou podobné těm, které byly použity v reaktoru 3, tzn. teplota v rozmezí 32 až '37 °C, objemový poměr kyseliny k uhlovodíkům asi 1:1 až 2: 1 a tlak takový, který postačuje k udržování složek reakční směsi v kapalném stavu. Fluorovodíkový katalyzátor, jenž obsahuje asi 85 hmot. % kyseliny, méně než asi 1 hmot. % vody s doplňujícím obsahem organického rozpouštědla, je veden do reaktoru potrubím 19 a dohře promísen s uhlovodíkovým nástřikem, přiváděným sem potrubím 3, přičemž se vytvoří druhá reakční směs. Chladicí voda je přiváděna potrubím do reaktoru, kde odebírá nepřímou tepelnou výměnou zde vytvářené teplo. Použitá chladicí voda je odváděna z reaktoru 12 potrubím 14. Po době styku od 0,1 minuty asi do 5 minut je reakční směis odebírá,207331 na z reaktoru .12 a vedena potrubím 15 do reakčni ustialovací kolony 16, Reakčni směs složená z katalyzátoru, reakčních složek a reakčního produktu je zdržována v usta.lovací koloně 16 po dobu styku asi 10 minut, při teplotě a tlaku, jež jsou zhruba stejné jako v reaktoru 12. Reakčni sm&s je potom odnímána a vedená potrubími 17 do usazováku 18. Reakčni směs je v usazováku 18 ponechána v klidu, bez jakéhokoliv míchání, aby bylo usnadněno oddělení katalyzátoru a uhlovodíku na oddálené .fáze. Těžší katalytická fáze je odnímána ode dna usazováku 18 potrubím 19 a recyklována do reaktoru 12 za účelem dalšího katalytického využití, jak je výše popsáno. .Část katalyzátoru v potrubí 19 může být veden k běžné regenerační operaci, jestliže je to nezbytné. Druhá usazená uhlovodíková fáze je odebírána z usazováku 10 a vedena do vypuzovaci kolony 21 izobutanu potrubím 20, při rychlosti asi 325 mpl/h propianu, 35$Q moi/bizobuta· nu, 575 mol/h n-butanu a ©00 mol/h alkylátu (Cs + uhlovodíkyJ. ye yyppzovací koleně 21 izobutanu je druhá usazená uhlovodíková fáze podrobena frakční destilaci za účelem oddálení lehčího proudu repyklováoého .izobutanu a těžšího proudu, kterým je alkyjovaný produkt. Běžná frakční destilace prováděná ve vypuzovaci koloně 21 izobutanu může být provedena za použití běžného pomocného vybavení a s porno,cí běžných prostředků, které nejsou znázorněny a kterými mohou být například patra kolony, prostředky potřebné na odpařování, pr,óstř.edky na refluxování a podobná jiná opatření, velmi dobře známá a používaná. Alkylátový produkt je odváděn zp dna vypuzovápí kol-ppy 21 izobutanu potrubím 22 a veden z, propasu ven Při rychlosti B,Q0 mol/h .prjo jpowíř, Mo motorové palivo nebo pro jiné další použití. Normální butan, jako vedlejší .pppdňkt,je .v uvedeném znázorněném proppsu odtahován jako boční produkt potrubím 23, při rychlosti ,6j3 nwl/h. Bážný tzpbufuin prp recyklování je odtahován jako hodní .produkt z vyššího patra vypuzoyaoí k°ióny, 21 izobutanu potrubím 24. Proud recyklovaného izobutanu je odváděn z vypuzovaci kolony 2j izobutanu potrubím 24 při rychlostí,,3320 mol/h izobutanu, 503 mol/h nmutamu á $25 mol/h propapu. Recyklovaný -preud ňzobútanu je potrubím 24 zaváděn db potrubí 2způsobem, který je popsán výše. Proud z hlavy vypuzovaci kolony .21 izobutanu je odtahován a veden potrubím 25 do depropanizéru .26 běžného typu. Proud z hlavy vypuzovaci kolony 21 izobutanu je veden rychlostjí ípo mol/h .propanu, 230 mol/h izobutanu a 25 mol/h n-butianu. V depropanizéru 26 je nástřik z potrubí 25 podroben frakční destilaci za účelem oddělení propanu od izobutanu a n-butanu. Izobutan a n-butan jsou odnímány při rychlosti 230 mol/hizobutanu a 26 mol/h n-butanu jako produkt ζθ dna a dále vedeny potrubím 27 do pot,rubí 24, kde se využijí jiako recyklovaný izobutanový . proud. Propan smíšený s malým .množstvím , ifiuorovodíkn iepodehfcán.jakochiavový,produkt potrubím 28, , ppi uycMosti dOO mol/h p,ropanu, a dále veden potrubím 28 do potrubí 29, kde se smísí s fluore vodíkem přiváděným potrubím .36. .Směs propanu a fluorovodíku v potrubí 29 je vedena do kondenzátoru 30 a podrobena kondenzaci 11a kapalný propan a kyselinu fluorovodíkovou. Zkapalněný propán a, fluorovodík jsou potom vedeny potrubím 31 do usazováhu 32., .Většina •fluorovodíku, jež je vedena do usazováku 32, .se usadí jako těžká fáze relativně čisté kyseliny fluorovodíkové, která, je_; odváděna potrubím 33. Tato . relativně koncentrovaná kyselina fluorovodíková může být uváděna zpět do proudů recyklovaného katalyzátoru do potrubí 10 a potrubí 19 běžhýroi prostředky, zde neznázoirnánými. Zkapalněná propanová fáze. j,e z usazováku 32 odebírána potrubím 34 clo vypuzovapí kolony 35 fluorovodíku, kde je propan podroben frakční .destilaci za účelem oddělení posledníchzbytků •kyseliny. Kyselina fluorovodíkově, je. odebirána jako produkt z hlavy potrubím 36, zaváděna zpět dc· potrubí 29 a zpracována, jak již bylo jednou uvedeno.

. Propan, je odtahován jako vedlejší produkt ze dna vypuzovaci kolony 35 fluorovodíku potrubím 37 při .rychlosti 109 mpj/,h, Běžně poiUŽívané zařízení a, .operace nezbytné na provedení uvedeného způsobu, jak je tento popsán vzhledem k připojenému obrázku, jako jsou například čerpadla, ventily., vařáky atd., byly v popisu a na obrázku vynechány. Použití a umístění těchto prostředků je samozřejmé. Výše .uvedený popis ilustruje ^náiktmá výhody předměítpéh⁰; vynálezu, jež tvoří podstatu,, uvedeného ízoparafin-ot^iujekého aikylapuího ppopesu katalyzovaného .^uomvodíkem·,. Mapříkiad .uhlovodíky jsou vsamny do reaktoru 5 a reaktoru .12 při Aynéikím moiárrům,i pomě(rn izohutann k mieftnm iď; 1, 4^5^01· k získání . aikyiátu vhodné kvality. Požadavky, na frakční destilaci ve; vypuzovaci,, kélphě 21 izobutanu , jsou ,ρρηζθ ty,. aby byt oddělený izobutan ekvivalentní ,,mciáffnímu poměru izobutanu_; k , píefinu/ menšímu než. 7_;: y,..Produkovaný ai.kyiáhle,kvality ekvivalent noho iepšjtnež .alkyláí· vyrobený'běžnými a-lkyta&ními pro,cesy,. kferé používají, vnější,' moiární poměr izobutanu k o.lefinu 12,; í, přičemž požadavky na frakční destilaci jsou znaěúěfí?menšepy a rovněž jsou úspory V investičních a .provoznípítnáktadečh^ N_} porovnání sialkýíáitem produkovaným běžným aikyiačním_; procesem, ·,.kaMywáQým.· žiwcviodíkemňfjfinž používá molár ní poměr izobutanu k.Qlefínu 7: f, má fento běžný proces ve srovnání s procesem podle vynálezu, nižší .kvalitu # omezeinQU použitelnost co se týče vytváření vyššího etupně,, oktanového čísla, benzinu.

Fiimroi-vpáíkem kataiyzovaný aikylační proces podle vynálezu může. být použit na plkylaci izobutanu, .izopentauu nebo jiných

207/331 podobných izopárafinů. Výhodnými izoparafiny jsou izobutan, íaopejitan, a zvláště výhodný je izobiutan. Jestliže je to nezbytné, «může být použitadsměs «dvou nebo více izopar,afinů. Pro použití podle vynálezu je vhodný běžný izbutanový alkylační nástřik. Běžný přidávaný izobutaaaový nástřik může obsahovat nereaktivní uhlovodíky, ..Jak© jsou normální parafiny. Například běžná konvenčni izohutanová alky lační surovina všeobecně obsahu je asi 95 hmot, % izobutanu, 4 hmot. % n-butanu a .1 hmot. % propanu.

Olefiny, které jsou vhodné pro použití pudle vynálezu, zahrnují olefiny s 3 až 5 atomy .uhlíku. Rovněž mohou být použity v pronesu podle vynálezu s dobrými výsledky směřsi -dvou něho více olefinibkých sloučenin. Například běžný nástřik oisfinické suroyiwy použitý v běžně olofinické .alkylaci obsahuje směs propylenu a butylenů, butylenů a amyhmů, nebo propylenu, butylenů a amylenů. Dobrých výsledků podle vynálezu lze dosáhnout použitím těchto nástřikových surovin, stejně jako použitím jednotlivých olefinů. Běžná nástřiková surovina pro olpfinickou alkylaci, obsahující 3 až 5 atomů uhlíku, která je zvláště preferována pro vynález, může být získána z postupů rafhiace ropy, katalytického krakování, a může tudíž obsahovat podstatné množství nasycených .uhlovodíků, lehčích a těžších .olefinů apod.

Fluorovodíkový katalyzátor používaný v uvedeném procesu je velmi dohře známý z dosavadního stavu techniky. Všeobecně obsahuje fluorovodíkový katalyzátor .pro alkylflCi asi 76 hmot. % nebo více titrovatelné kyseliny, asi 5 hmot. % nebo méně vody, se zbývajícím množstvím organického rozpouštědla.

Z dosavadního stavu techniky je známo mnoho alkylačních reakčních zón vhodných pr© použití ve vynálezu. Například některé typy alkylačních reaktorů jež ovšem řešení nijak neemiezují, popsaných v patentech USA číslo '3 458 033, 3 469 949 a 3 '501 536, mohou být použity pro obě alkylační reakční zóny podle vynálezu. Alkylační podmínky ve spojení s jednotlivými typy výše uvedených alkylačních reaktorů nebo ve spojení s jinými vhodnými běžnými alkylačními reaktory mohou být voleny ve shodě s popisem a podstatou vynálezu.

Fluorovodíkové alkylační .podmínky vhodné pro. provedení procesu podle vynálezu zahrnují teplotu od —18 do 92 °C, tlaik, jenž postačuje k udržení reakčních složek a fluorovodíkového katalyzátoru v kapalném: stavu, a dobu styku mezi uhlovodíky a katalyzátorem, asi od 0,1 minuty asi do 30 minut. Při výhodném provedení je používán v alkylační reakční zóně fluorovodíkový alkylační katalyzátor, který Obsahuje asi 85 hmot. % kyseliny fluorovodíkové, objemový poměr katalyzátoru k uhlovodíku asi 1: 1 áž 5 :1, a teplota je asi 10 až 65 °C.

Při zvláště výhodném provedení se reakčm-směs, tvořená fluorovodíkovým katalyzátorem, reakčními složkami a reakčními produkty tvořenými v alkylačním reaktoru, vede do reakční ustalovací kolony. Z popisu výhodného provedení již uvedeného, je zřejmé, že oba alkylační reaktory a reakční ustalovací komory,. jestliže jsou použity, jsou .zahrnuty termínem „alkylační reakční zóna“. Vhodné typy ustalovacích reakčních bolen jsou dobře známy z dosavadního stavu techniky. Například typy reakčních ustalovacfch kolon, které jstou uvedeny v patentech USA č. 3 569 587 a 3 .607'970, mohou být vhodně uplatněny podle vynálezu. Takovéto reakční ustalovací kolony jsou obyčejně ve tvaru nádoby opatřené perforovanými dny, přepážkovými sekcemi nebo podobnými jinými .náležitostem, které jsou nutné k udržování alkylační reakční směsi ve formě jemně homogenní směsi nebo emulze po předem stanovené časové období. Alkylační reakční směs katalyzátoru a uhlovodíků je udržována v reakční ustalovací koloně po dobu, která je· závislá na složení reakční :.s!měsl. Cas zdržení reakční směsi v reakční ustalovací koloně je s výhodou v rozmezí asi od 1 minuty asi do 30 minut. Teplota a tlak udržované v reakční ustalovací koloně jsou stejné jako teplota a tlak, jež ss udržují v alkylačuíin reaktoru.

Prostředky pro usazování reakční směsi vytékající z alkylační reakční zóny, jež jsoiu nutné k (Oddělování usazené uhlovodíkové fáze a fluorovodíkového katalyzátoru, jsou velmi dobře známy z dosavadního stavu techniky. Všeobecně obsahuje směs vytékající z alkylačního reaktoru nebo reakčdí ústa,l-ovací kolony nezreagovaný izoparafin, alkylační reakční produkt, fluorovodíkový katalyzátor a v katalyzátoru rozpustné organické složky, někdy s malým množstvím, lehkých uhlovodíků, atd. Jestliže je nyní alkylační reakční směs ponechána v klidu, tj. usazování, potom alkylační reakční produkt, izopar afiny a lehké uhlovodíky vytvoří lehčí usazenou uhlovodíkovou fázi. Fluorovodíkový katalyzátor a v katalyzátoru rozpustné uhlovodíky vytvoří oddělovanou fázi. Usazená uhlovodíková fáze je potom jednoduše· mechanicky oddělena od katalytické fáze. Teplota a tlak udržované během usazovací operace jsou v převážné míře stejné jako ty, jež byly již uvedeny v souvislosti s fluorovodíkovými alkylačními podmínkami používanými v reaktoru. Uhlovodíky a katalyzátor jsou během usazování udržovány v kapalném stavu.

Pro optimální chod procesu jsou zapotřebí nezbytně prostředky pro odebírání tepla, jež sa vytváří v alkylační zóně. V tomto směru je známo a používáno velké množství nejrůznějších prostředků na odnímání tepla. Například při jednom možném provedení může být teplo, jež se vytvoří v alkylační reakční zóně, odebíráno přímo z alkylačního reaktoru nepřímou tepelnou výměnou mezi

1β chladicí vodou a reakční směsí v alkylačním reaktoru.

Usazená uhlovodíková fáze odváděná z první usazovací operace je spojena s druhým dílem olefinického nástřiku za účelem vytvoření uhlovodíkové vsázky do druhého alkylačního reaktoru. Takto je první usazená uhlovodíková fáze využita k vytvoření vysokého vnějšího molárního poměru izobutanu k olefinu v nástřiku do druhého alkylačního reaktoru. Uhlovodíkový nástřik, vytvořený z první usazené uhlovodíkové fáze a druhého dílu olefiinické reakční složky, je potom vsazen do druhého alkylačního reaktoru a uváděn do styku s druhým fluorovodíkovým alkylačním katalyzátorem v tomto reaktoru.

Tím se sleduje, aby bylo do prvního alkylačního reaktoru zavedeno· dostatečné množství izobutanu, tak aby dále nebylo zapotřebí přidávat žádný další izobutan do smíšené druhé části olefinického nástřiku a první usazené uhlovodíkové fáze před vsazením této uhlovodíkové směsi do druhého alkylačního reaktoru. Stejné alkylační podmínky, které jsou použity v prvém alkylačním kroku, jsou použity rovněž při druhém alkylačním kroku. Reakční ustalovací kolona může být použita jak po prvém alkylačním reaktoru, talk i po druhém alkylačním •reaktoru, a při výhodném provedení je reakční ustalovací kolona použita pouze po druhém alkylačním reaktoru. Teplota a tlak použité v reakční ustalovací koloně jsou stejné jako ty, jež byly použity v alkylačních reaktorech. Po dokončení reakce veškerých olefinů vsazených do druhé alkylační reakční zóny je výsledná reakční směs ponechána usazení, při použití běžných prostředků, přičemž vznikne druhá usazená uhlovodíková fáze a druhá fluorovodíková katalytická fáze se recykluje do druhé alkylační reakční zóny. Druhá usazená uhlovodíková fáze je odváděna z druhé usazovací operace a dále vedena do běžné vypuzovací trakční kolony izolbutanu, kde je těžší alkylátový produkt podroben oddělování od níže vroucího nespotřebovaného izobutanu a od množství menšího fluorovodíku, který může být přítomen v druhé usazené uhlovodíkové fázi. K trakčnímu odděleni usazené uhlovodíkové fáze odváděné z usazováku může být použito mnoho nejrůznějších metod, běžně známých a používaných, a tyto metody a zařízení lze aplikovat na oddělování výše vroucího alkylátu od níže vroucího izobutanu, jenž je dále recyklován.

Alkylační reakční produkt získaný podle výhodného provedení předmětného vynálezu obyčejně obsahuje nasycené uhlovodíky se 7 až 9 atomy uhlíku, jež jsou výsledkem alkylačních reakcí izobutanu s olefiny v první a druhé alkylační reakční zóně. Hlavními složkami výsledného produktu jsou například dimethylpentan a trimstylpentany. Je velmi dobře známo, že vysoce rozvětvené uhlovodíky se spojují s vynikajícími vlastnostmi motorových paliv.

Předmětný vynález se částečně zaměřuje na způsob získávání motorového palivového alkylačního¹ reakčního produktu, jenž by obsahoval vysoký poměr vysoce rozvětvených uhlovodíků, jako jsou například trimethylpenteny, k méně rozvětveným uhlovodíkům, jako jsou například dimethylhexany. Tohoto cíle je dosaženo ve vynálezu použitím vysokého vnějšího molárního poměru izobutanu k olefinu při obou alkylačních reakcích, jehož nebylo možno dosáhnout při způsobech dříve prováděných z důvodů ekonomických nebo provozních. Takto je zřejmé, že uvedený způsob poskytuje metodu na získání výborného alkylačního reakčního produktu pro motorová paliva, kterou je možno provést ekonomickým způsobem mnohem výhodnějším, než tomu bylo u alkylačního katalyzovaného procesu dříve používaného.

Všeobecně je možno uvést, že výhod postupu podle vynálezu je možno využít tehdy, jestliže se použije nejméně dvou Oddělených podílů olefinické reakční nástřikové suroviny a nejméně dvou oddělených podílů fluorovodíkového alkylačního katalyzátoru, v nejméně dvou alkylačních reakčníeh zónách. Jinou výhodou modifikací způsobu podle vynálezu je rozdělení olefinické nástřikové suroviny na větší počet dílů, například na tři a více. Celkové množství nástřiku izobutanu a první podíl olefinické nástřikové suroviny je smíseno a potom uváděno do styku s prvním podílem fluorovodíkové alkylační katalytické fáze v první alkylační reakční zóně, alkylační reakční směs se ponechá usadit a potom se rozdělí, přičemž první usazená uhlovodíková fáze a druhý podíl olefinické nástřikové suroviny jsou smíseny a potom uváděny do styku s druhým podílem fluorovodíkové katalytické fáze v druhé alkylační reakční zóně. Druhá usazená uhlovodíková fáze, odebíraná z usazovací operace výsledné směsi, se smísí s třetím podílem olefinické nástřikové suroviny a výsledná alkylační reakční směs je uváděna do styku s třetím podílem fluorovodíkové katalytické fáze v třetí alkylační reakční zóně, takto je možno pokračovat dále, aniž se provádí další přidávání izobutanu mezi jednotlivými stadii. Usazená uhlovodíková fáze odebíraná z poslední alkylační reakční zeny v sérii je podrobena trakční destilaci za účelem oddělení alkylačního reakčního produktu a oddělení nezreagovaného izobutanu, jenž se dále recykluje do prvé alkylační reakční zóny. Takovéto modifikace jsou v souladu s podstatou vynálezu.

jestliže se požaduje použít dvou alkylačních reakčníeh zón a rozdělit olefinickou nástřikovou surovinu na dva díly, jako· je tomu v již uvedeném popisu, potom je výhodné, když oba díly olefinické nástřikové suroviny neobsahují méně než asi 10 obje207331 mových procent celkového množství olefinu, jenž je použit v procesu. Například v kontinuálním postupu je první díl olefínu zaveden d*o první alkylační reakční zóny při rychlosti 1*0 mol/h společně s množstvím izobutanu, jež je dostatečné k vytvoření požadovaného molárního přebytku v prvním reaktoru při fluorovodíkových alkylačních podmínkách. Druhý díl olefínu je výhodně smíšen s první usazenou uhlovodíkovou fází, jež je vsazena do druhé alkylační reakční zóny při rychlosti asi 1 mol/h a ne větší než asi 100 mol/h. Výhodně se množství v olefinické nástřikové surovině v obou dílech nemění a co se týče relativního množství olefínu, je v nich obsažen v objemovém poměru 1: :5 až 5 : 1. Nejlepších výsledků se dosáhne, v těchto dvou reaktorových 'systémech, jak bylo uvedeno a popsáno již dříve, jestliže tyto dva díly olefinické nástřikové suroviny obsahují zhruba ekvivalentní množství olefinické nástřikové suroviny. Z tohoto množství izobutanu, potřebného k vytvoření vysokého molárního poměru izobutanu k olefínu v uhlovodíkovém nástřiku do alkylačního reaktoru je udržováno na minimu, přičemž se dosáhne nejvyšší kvality alkylátu takto získaného z obou reaktorů.

Příklad provedení

Aby byla ukázána užitečnost a výhody vynálezu ve srovnání s dříve používanými alkylačními metodami, byly provedeny dva pokusy, jeden použil metody podle vynálezu a v druhém byla použita metoda běžně prováděné alkylace.

Olefinická nástřiková surovina obsahovala v obou případech 48 hmot. % propylenu, 10,4 hmot. % 1-butenu, 1,26 hmot. %

2-butenu a 16,6 hmot. % izobutylenu. Jako izoparafinické nástřikové suroviny bylo použito izobutanu.

Při pokusu č. 1, při kterém bylo použito metody podle vynálezu, bylo použito dvojstupňové alkylace, a v případě pokusu č. 2 bylo použito běžné jednostupňové metody. V obou případech 1 a 2 byla použita stejná teplota, tlak a katalyzátory. Použitý fluorovodíkový katalyzátor obsahoval 89 hmot. °/o fluorovodíku, 10 hmot. % organického rozpouštědla a 1 hmot. díl vody. Teplota použitá v těchto alkylačních procesech byla 37 °C.

Použitý tlak byl takový, že postačoval k udržení reakčních složek a katalyzátoru v kapalném stavu. V obou případech byly uhlovodíkový nástřik a katalyzátor kontinuálně zaváděny do alkylačních reaktorů laboratorních měřítek (alkylační reakční zóny), při hmotnostním poměru katalyzátoru k uhlovodíku, jenž se pohyboval v rozmezí od

1,5 : 1, a doba zdržení v alkylačním reaktoru byla v obou případech 10 minut.

Při prvém pokusu č. 1, při kterém bylo použito metody podle vynálezu, byla olefinická nástřiková surovina rozdělena na dva stejné díly. Celkové množství izoparafihického nástřiku a první podíl olefinické nástřikové suroviny byly smíseny a výsledný uhlovodíkový nástřik byl vsazen do běžného* alkylačního reaktoru, kde byl uveden do styku s fluorovodíkovou katalytickou fází při výše uvedených podmínkách, přičemž se vytvořila první reakční směs. Po uvedeném čase byla první alkylační reakční směs odvedena a ponechána usazování běžným způsobem, za účelem oddělení první usazené uhliovodíkoivé fáze od usazené první fluorovodíkové katalytické fáze. Výsledná první usazená uhlovodíková fáze a druhý podíl olefinické nástřikové suroviny byly kontinuálně vsazeny do běžného alkylačního reaktoru a zde uváděny do styku s fluorovodíkovou katalytickou fází, při výše uvedených alkylačních podmínkách, přičemž se vytvořila druhá alkylační směs. Žádné další množství izobutanu do druhé alkylační reakční směsi nebylo přidáváno, přičemž izobutan obsažený v prvé usazené uhlovodíkové fázi byl jediným izobutanem dodaným do druhé reakční směsi. Po uvedeném čase zdržení byla druhá alkylační reakční směs odvedena a ponechána usazování, za účelem oddělení druhé usazené uhlovodíkové fáze od usazené druhé katalytické fáze. Druhá usazená uhlovodíková fáze byla potom odtažena a podrobena trakční destilaci s cílem oddělit uhlovodíky s 5 atomy uhlíku a těžší uhlovodíky, přičemž Cs+ uhlovodíky byly alkylačním produktem v pokusu *č. 1. Alkylační produkt z pokusu č. 1 byl analyzován, přičemž výsledky jsou uvedeny v následující tabulce. Při pokusu č. 2, ve kterém byl použit běžný jednostupňový alkylační způsob, bylo celé množství olefinické nástřikové suroviny kontinuálně zaváděno do běžného alkylačního* reaktoru při rychlosti, jež je ekvivalentní součtu nástřikové rychlosti prvního a druhého dílu Olefinické suroviny v pokusu č. 1. Při pokusu č. '2 bylo celkové množství izobutanové nástřikové suroviny kontinuálně vedeno do alkylačního reaktoru při stejných rychlostech jako v pokusu č. 1. Olefiinická nástřiková surovina a izobutanová nástřiková surovina byly smíseny a výsledná uhlovodíková směs byla vsazena do alkylačního reaktoru a uváděna zde d*o styku s fluorovodíkovou alkylační katalytickou fází, při výše uvedených alkylaičních podmínkách za vytvoření alkylační reakční směsi. Po čase zdržení 10 minut byla alkylační reakční směs odebrána z reaktoru a vedena k usazování za účelem oddělení fluorovodíkové katalytické fáze od usazené uhlovodíkové fáze. Usazená uhlovodíková fáze byla odtažena, podrobena frakčiní destilaci k oddělení Cs-t uhlovodíků, které byly odtaženy jako alkylační produkt z pokusu č. 2. Alkylační produkt z pokusu č. 2 byl analyzován, přičemž výsledky jsou uvedeny v následující tabulce.

Pokus 2

TABULKA: Analýza alkylátových produktů Pokus 1

Ce uhlovodíky (hmot. %)

C9 + uhlovodíky (hmot. %) trimetylpentany (hmot. %) dimetylhexany (hmot. %) zjištěné oktanové číslo motorové oktanové číslo

61,5	56,1
6,1	9,6
56,3	50,4
5,15	5,8
95,2'	94,5
92,4	92,1

Vzhledem k tabulce je zřejmé, že proces podle vynálezu (pokus 1) poskytuje lepší alkylátový produkt nez běžný alkylační proces (pokus 2). V případě pokusu 1 není zapotřebí žádného přídavného izohutanu a požadavky na trakční oddělení Cs+ uhlovodíků jsou v obou případech stejné. Příklad a tabulka ukazují, že proces podle vynálezu poskytuje alkylát o vyšším oktanovém čísle se sníženým množstvím nežádoucích těžkých podílů (Cg + uhlovodíky).

Claims

PREDMfiT

1. Způsob přípravy alkylačního reakčního produktu z izoparafiinu a monoolefinu, jenž je vybrán ze skupiny zahrnující propylen, butyleny a amyleiny, vyznačující se tím, že se smísí první podíl uvedeného monoolefinu v množství pohybujícím se v rozmezí od IQ do 90 % obj. celkové hmotnosti použitého monoolefinu s uvedeným izoparaflnem a takto vzniklá první uhlovodíková směs se uvádí do styku s prvním podílem fluorovodíkové alkylační katalytické fáze v takovém množství, aby se objemový poměr katalyzátoru k uhlovodíku pohyboval v rozmezí od 1:1 do 5 :1 v této první alkylační reakční zóně za podmínek fluorovodíkové alkylace, které zahrnují teplotu od —17,78 °C do 1093,32 °C, tlak, jenž je dostačující k udržení reakčních složek a fluorovodíkového alkylačního katalyzátoru v kapalné fázi, a dolbu styku uhlovodíků s katalyzátorem pohybující se v rozmezí od 0,1 min. do> 20 min. k vytvoření první alkylační reakční směsi, tato první alkylační reakční směs se odebere z uvedené první alkylační reakční zóny, podrobí se usazování, čímž vznikne první usazená uhlovodíková fáze a uvedená první fluorovodíková katalytická fáze, takto získaná první fluorovodíková katalytická fáze se recykluje do- uvedené první alkylační reakční zóny, zbývající monoolefin se smísí alespoň s podílem uvedené první usazené uhlovodíkové fáze v množství pohybujícím se v rozmezí od 10 do 90 % obj., vztaženo na celkovou hmotnost

VYNALEZU použitého monoolefinu, a výsledná druhá uhlovodíková směs se uvádí do styku s druhým podílem fluorovodíkové katalytické fáze v druhé alkylační reakční zóně za podmínek fluorovodíkové alkylace, které zahrnují tepplotu pohybující se v rozmezí od —17,78 °G do 1093,32 °C, tlak, jenž je dostatečný k udržení reakčních složek a fluorovodíkového katalyzátoru v kapalné fázi, a dobu styku uhlovodíků a katalyzátoru pohybující se v rozmezí od 0,1 minuty do 30 minut, k vytvoření druhé alkylační reakční směsi, dále se odebere uvedená druhá alkylační reakční směs z uvedené druhé alkylační reakční zóny a podrobí se usazování, čímž se vytvoří druhá usazená uhlovodíková fáze a uvedená druhá fluorovodíková katalytická fáze přičemž tato druhá fluorovodíková katalytická fáze se recykluje do- uvedené druhé alkylační reakční zóny a uvedená druhá usazená uhlo vodí ková fáze se podrobí fr akční destilaci, čímž vznikne výše vroucí proud produktu a níže vroucí proud izoparafinu, přičemž uvedený izoparafinický proud se recykluje do uvedené první alkylační reakční zóny a z uvedeného produkčního proudu se získává alkylační reakční produkt.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že uvedeným Izoparafinem je izobutan.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že uvedený monoolefin je vybrán ze skupiny zahrnující 1-buten-, 2-buten a izobutylen.