DE112012003784T5 - Umwandlung von Schwefelsäurealkylierungseinheiten für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsprozesse - Google Patents

Umwandlung von Schwefelsäurealkylierungseinheiten für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsprozesse Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Umwandeln einer H2SO4-Alkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem, das zum Durchführen von ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungsprozesse konfiguriert ist. Es umfasst ein Verbinden von wenigstens einer Komponente, die für die ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierung konfiguriert ist, mit wenigstens einer Komponente der H2SO4-Alkylierungseinheit, wobei die wenigstens eine Komponente der H2SO4-Alkylierungseinheit zur Verwendung im Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem beibehalten, modifiziert oder angepasst wird. Ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungssysteme, die von existierenden herkömmlichen Alkylierungseinheiten abgeleitet werden, und ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsprozesse werden ebenfalls offenbart.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Umwandlung von Schwefelsäurealkylierungseinheiten für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsprozesse.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Konzentrierte Schwefelsäure (H2SO4) wird vielfach als Katalysator in Industrieprozessen verwendet, etwa bei der Olefin- und Isoparaffinalkylierung. Allerdings bringt die Verwendung von H2SO4 in Industrieprozessanlagen schwerwiegende Nachteile mit sich. Konzentrierte H2SO4 ist bei Einatmung äußerst gefährlich und sehr gefährlich im Fall von Haut- oder Augenkontakt und wird von IARC und OSHA erwiesenermaßen als ein Karzinogen für Menschen betrachtet.
  • In Alkylierungsprozessen wird H2SO4 kontinuierlich durch die Erzeugung säurelöslicher Öle verdünnt, so dass große Mengen der verbrauchten Säure entzogen und aufgearbeitet werden müssen, um die katalytische Aktivität wiederherzustellen. Diese Aufarbeitung erfolgt typischerweise durch Verbrennen und erneutes Konzentrieren der Säure in einer separaten Verarbeitungsanlage. In vielen Fällen muss die verbrauchte Säure mit Tanklastwagen oder per Eisenbahn zur Verarbeitungsanlage transportiert werden, woraus sich eine mögliche Gefahr für die Öffentlichkeit aufgrund von Straßenverkehrs- oder Zugunglücken ergibt.
  • Bemühungen zur Entwicklung sichererer alternativer Katalysatoren anstelle von H2SO4 stehen allerdings vor großen Herausforderungen. Fluorwasserstoffsäure (HF) kann als Alternative eingesetzt werden, obwohl HF für Menschen sogar noch gefährlicher ist als H2SO4. Ferner haben sich Feststoff-Alkylierungskatalysatoren aufgrund von schnellem Fouling und Deaktivierung als schwierig in der Kommerzialisierung herausgestellt.
  • 1A ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine übliche H2SO4-Alkylierungseinheit 10 des Stands der Technik darstellt. Die H2SO4-Alkylierungseinheit 10 kann eine Kohlenwasserstoffzuführung 13, einen H2SO4-Alkylierungsreaktor 14 und einen Säureklärkasten 16 aufweisen, der an den H2SO4-Reaktor 14 gekoppelt ist, um ein Säure/Kohlenwasserstoff-Gemisch in eine Kohlenwasserstoffphase und eine Säurephase zu trennen. Die Säurephase kann an den H2SO4-Reaktor 14 zurückgeführt werden. Die Alkylierungseinheit 10 kann ferner einen Säurewaschbehälter 18, einen Laugenwasserwaschbehälter 20, eine Fraktionierungseinheit 22, eine Produktbehandlungseinheit 24 und eine externe Kühleinheit 26 aufweisen. Die externe Kühleinheit 26 verwendet ein übliches Kältemittel, wie etwa Freon oder Propan, um den Reaktor 14 zu kühlen. Die Fraktionierungseinheit 22, die mehrere Destillations- oder Fraktionierungskolonnen enthält, fraktioniert die Kohlenwasserstoffphase, um ein oder mehrere Produkte zur Behandlung durch die Produktbehandlungseinheit 24 bereitzustellen. In einigen Fällen kann eine übliche Alkylierungseinheit eine Beschickungsbehandlungseinheit 12 aufweisen, um die Kohlenwasserstoffbeschickung(en) an den Reaktor 14 zu behandeln.
  • 1B ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine übliche H2SO4-Alkylierungseinheit 10', ebenfalls gemäß dem Stand der Technik, darstellt. Die Alkylierungseinheit 10' kann eine Kohlenwasserstoffzuführung 13, einen H2SO4-Alkylierungsreaktor 14, einen Säureklärkasten 16, einen Säurewaschbehälter 18, einen Laugenwasserwaschbehälter 20, eine Fraktionierungseinheit 22 und eine Produktbehandlungseinheit 24 aufweisen, im Wesentlichen wie unter Bezugnahme auf 1A beschrieben. Im Gegensatz zur Einheit 10 aus 1A weist die Alkylierungseinheit 10' eine Ausflusskühleinheit 26' auf, die den Ausfluss des Alkylierungsreaktors als das Kältemittel nutzt.
  • Das US-Patent Nr. 5,284,990 an Peterson et al. offenbart ein Verfahren zum Umwandeln einer HF-Alkylierungseinheit in eine H2SO4-Alkylierungseinheit. Die Offenbarung des Patents '990 wird hiermit zu allen Zwecken durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen.
  • Verschiedene Gruppen sowohl in der Wissenschaft als auch in der Industrie betrieben Forschung in dem Bemühen, übliche H2SO4- und HF-Katalysatoren in Alkylierungsprozessen zu ersetzen. Bisher ist kein tragfähiger Ersatzkatalysator zur Durchführung solcher Prozesse kommerzialisiert worden.
  • Seit einiger Zeit herrscht großes Interesse an Metallhalogenid-Ionenflüssigkeitskatalysatoren als Alternativen zu H2SO4- und HF-Katalysatoren. Beispielsweise wird die ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierung von Isoparaffinen mit Olefinen in US-Patent Nr. 7,432,408 an Timken et al. offenbart. Ferner offenbart US-Patent Nr. 7,572,943 an Elomari et al. die ionenflüssigkeitskatalysierte Oligomerisierung von Olefinen und die Alkylierung des erhaltenen Oligomers bzw. der erhaltenen Oligomeren mit Isoparaffinen zur Erzeugung von alkylierten Olefinoligomeren.
  • Die PCT-Veröffentlichung Nr. WO 2011/015664 offenbart ein Verfahren zum Umrüsten einer H2SO4- oder HF-Alkylierungseinheit in eine Ionenflüssigkeitsalkylierungseinheit, wobei eine oder mehrere Zykloneinheiten bereitgestellt werden, um die Trennung von Ionenflüssigkeit von Kohlenwasserstoffen zu fördern.
  • Liu et al. (Oil & Gas Journal (2006) Bd. 104, Ausgabe 40) beschreiben des Nachrüsten einer H2SO4-Alkylierungseinheit zur Verwendung bei der mischionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierung durch das Modifizieren des Klärkasteninneren, um die Trennung der Mischionenflüssigkeit von Alkylatbenzin zu verbessern, und durch Bereitstellen eines Druckausgleichsbehälters, wobei die Mischionenflüssigkeit aus dem Druckausgleichsbehälter in einen STRATCO®-(kontinuierlich gerührten)Reaktor zurückgeführt wird.
  • Es besteht Bedarf an der effizienten und kosteneffektiven Umwandlung existierender, üblicher H2SO4-Alkylierungseinheiten in Ionenflüssigkeitsalkylierungssysteme, die sich für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsprozesse eignen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Umwandeln einer Schwefelsäurealkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines ionenflüssigkeitsspezifischen Subsystems, das einen Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor umfasst, und Verbinden von wenigstens einer Komponente des ionenflüssigkeitsspezifischen Subsystems mit wenigstens einer Komponente der Schwefelsäurealkylierungseinheit.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Umwandeln einer üblichen Alkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitgestellt, wobei die übliche Alkylierungseinheit eine Fraktionierungseinheit aufweist, und wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors, der für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen konfiguriert ist, und Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit wenigstens einer Komponente der üblichen Alkylierungseinheit.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Umwandeln einer Schwefelsäurealkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitgestellt, wobei die Schwefelsäurealkylierungseinheit eine übliche Fraktionierungseinheit aufweist, und wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors, der für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen konfiguriert ist, Bereitstellen einer Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit, die zum Trennen eines Alkylierungsreaktorausflusses des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor in eine Ionenflüssigkeitsphase und eine Kohlenwasserstoffphase konfiguriert ist, Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit, um den Alkylierungsreaktorausfluss der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit zuzuführen, und Modifizieren der üblichen Fraktionierungseinheit, um eine modifizierte Fraktionierungseinheit bereitzustellen, derart, dass die modifizierte Fraktionierungseinheit dazu konfiguriert ist, eine HCl-reiche C3–-Fraktion von wenigstens einem Teil der Kohlenwasserstoffphase zu trennen.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitgestellt, das von einer existierenden, üblichen Alkylierungseinheit mit einer üblichen Fraktionierungseinheit abgeleitet wurde, wobei das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem Folgendes umfasst: einen Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor, der für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen konfiguriert ist; eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit, die in Fluidverbindung mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor steht, um einen Alkylierungsreaktorausfluss des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors in eine Ionenflüssigkeitsphase und eine Kohlenwasserstoffphase zu trennen; und eine modifizierte Fraktionierungseinheit in Fluidverbindung mit der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit. Die modifizierte Fraktionierungseinheit wird von der üblichen Fraktionierungseinheit abgeleitet, und die übliche Fraktionierungseinheit wird derart modifiziert, dass die modifizierte Fraktionierungseinheit zum Trennen einer HCl-reichen C3–-Fraktion von der Kohlenwasserstoffphase konfiguriert ist. Das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem ist dazu konfiguriert, die HCl-reiche C3–-Fraktion dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zurückzuführen.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein ionenflüssigkeitskatalysierter Alkylierungsprozess bereitgestellt, der Folgendes umfasst: In-Kontakt-Bringen von wenigstens einem Isoparaffin und wenigstens einem Olefin mit einem Ionenflüssigkeitskatalysator in einer Ionenflüssigkeitsalkylierungszone unter Bedingungen der ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierung; Trennen einer Kohlenwasserstoffphase von einem Reaktorausfluss der Ionenflüssigkeitsalkylierungszone; Abschrecken („flashing”) von wenigstens einem Teil der Kohlenwasserstoffphase; Austauschen von Wärme zwischen der abgeschreckten („geflashten”) Kohlenwasserstoffphase und der Ionenflüssigkeitsalkylierungszone derart, dass die Wärme von der abgeschreckten Kohlenwasserstoffphase aus der Ionenflüssigkeitsalkylierungszone abgeführt wird; Trennen, über eine Ausflusskühleinheit, der abgeschreckten Kohlenwasserstoffphase in eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffströme; Fraktionieren von wenigstens einem der Kohlenwasserstoffströme, um eine HCl-reiche C3–-Fraktion bereitzustellen; und Rückführen der HCl-reichen C3–-Fraktion an die Ionenflüssigkeitsalkylierungszone.
  • Wie hier verwendet, bedeuten die Begriffe „umfassend” und „umfasst” die Einbeziehung der genannten Elemente oder Schritte, die nach diesen Begriffen aufgeführt sind, aber ohne notwendigerweise andere ungenannte Elemente oder Schritte auszuschließen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigt:
  • 1A ein schematischen Blockdiagramm einer Schwefelsäurealkylierungseinheit mit einer konventionellen Kühlung gemäß dem Stand der Technik;
  • 1B ein schematisches Blockdiagramm einer Schwefelsäurealkylierungseinheit mit einer Ausflusskühlung, gleichfalls gemäß dem Stand der Technik;
  • 2 eine Zeichnung eines konvertierten ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine Zeichnung eines Subsystems für ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 eine Zeichnung einer Ionenflüssigkeitskatalysator/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit für ein ionenflüssigkeitskatalysiertes Alkylierungssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 5 eine Zeichnung eines Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ionenflüssigkeitskatalysatoren können für eine Palette von Kohlenwasserstoffumwandlungsreaktionen nützlich sein, darunter Alkylierungsreaktionen für die Herstellung von Alkylatbenzin-Beimischungskomponenten, Destillat, Schmierstoffen und dergleichen. Übliche H2SO4- und HF-Alkylierungseinheiten als solche eignen sich nicht zum Durchführen von ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungsprozessen. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jedoch eine oder mehrere Komponenten einer üblichen H2SO4-Alkylierungseinheit in Ionenflüssigkeitsalkylierungssystemen und -prozessen benutzt oder zur Benutzung darin angepasst werden.
  • In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung Verfahren zum Umwandeln existierender üblicher Alkylierungseinheiten in Ionenflüssigkeitsalkylierungssysteme bereit, die für ein effizientes Durchführen ionenflüssigkeitskatalysierter Alkylierungsprozesse konfiguriert sind. Solche Anlagenumwandlungen können bei der Kommerzialisierung ionenflüssigkeitskatalysierter Alkylierungsprozesse äußerst kosteneffektiv sein. In einer weiteren Ausführungsform wird ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitgestellt, das von einer üblichen existierenden oder früheren H2SO4-Alkylierungseinheit abgeleitet ist.
  • Die Offenbarung der gemeinschaftlich getätigten US-Patentanmeldung mit dem Titel „Conversion of HF alkylation units for ionic liquid catalyzed alkylation processes”, eingereicht am selben Datum, wird hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen.
  • Einsatzstoffe für ionenflüssigkeitskatalysierte Prozesse
  • In einer Ausführungsform können Beschickungen für ionenflüssigkeitskatalysierte Kohlenwasserstoffumwandlungsprozesse verschiedene Ströme einer Erdölraffinerie, einer Gas-zu Flüssigkeit-Konversionsanlage, einer Kohle-zu-Flüssigkeit-Konversionsanlage oder in Naphtha-Crackern, Mitteldestillat-Crackern oder Wachs-Crackern umfassen, darunter FCC-Abgas, leichtes FCC-Naphtha, Koker-Abgas, Koker-Naphtha, Hydrocracker-Naphtha und dergleichen. In einer Ausführungsform können solche Ströme Isoparaffin(e) und/oder Olefin(e) enthalten.
  • Beispiele für olefinhaltige Ströme umfassen FCC-Abgas, Koker-Abgas, Olefinmetathese-Einheit-Abgas, Polyolefinbenzin-Einheit-Abgas, Methanol-zu-Olefin-Einheit-Abgas, leichtes FCC-Naphtha, leichtes Koker-Naphta, Fischer-Tropsch-Einheit-Kondensat und Cracker-Naphtha. Einige olefinhaltige Ströme können zwei oder mehr Olefine ausgewählt aus Ethylen, Propylen, Butylenen, Pentenen und bis zu C10-Olefinen enthalten. Solche olefinhaltige Ströme werden ferner in US-Patent Nr. 7,572,943 offenbart, dessen Offenbarung hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
  • Beispiele für isoparaffinhaltige Ströme umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, FCC-Naphtha, Hydrocracker-Naphtha, Koker-Naphtha, Fisher-Tropsch-Einheit-Kondensat und Cracker-Naphtha. Solche Ströme können eine Mischung aus zwei oder mehreren Isoparaffinen umfassen. In einer Unterausführungsform kann eine Isoparaffinbeschickung für ein ionenflüssigkeitskatalysiertes Verfahren Isobutan umfassen, das beispielsweise aus einer Hydrocrack-Einheit, einer Butan-Isomerisierungseinheit erlangt oder gekauft werden kann.
  • In einer Ausführungsform können Olefine und Isoparaffine in der Beschickung/den Beschickungen an ionenflüssigkeitskatalysierten Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsreaktionen teilnehmen. In einer weiteren Ausführungsform können Olefine in der Beschickung/den Beschickungen oligomerisieren, wenn sie in einem Kohlenwasserstoffumwandlungsreaktor mit einem Ionenflüssigkeitskatalysator in Kontakt gebracht werden. Ionenflüssigkeitskatalysierte Olefin-Oligomerisierung kann unter den gleichen oder ähnlichen Bedingungen stattfinden wie ionenflüssigkeitskatalysierte Olefin-Isoparaffin-Alkylierung. Ionenflüssigkeitskatalysierte Olefin-Oligomerisierung und Olefin-Isoparaffin-Alkylierung sind beispielsweise in den gemeinschaftlich erteilten US-Patenten Nr. 7,572,943 und 7,576,252 , beide an Elomari, et al., offenbart, deren Offenbarung hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
  • Verfahren zum Umwandeln einer üblichen Alkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem
  • Übliche Schwefelsäurealkylierungseinheiten sind schematisch in 1A und 1B oben dargestellt. Aus verschiedenen Gründen, z. B. aufgrund von Unterschieden in den physikalischen und chemischen Eigenschaften des Ionenflüssigkeitskatalysators, sind die optimalen Prozessbedingungen im Alkylierungsreaktor und die Prozessanforderungen für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierung, übliche Schwefelsäurealkylierungseinheiten als solche ungeeignet für die Kommerzialisierung von ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungsprozessen. Allerdings kann eine existierende Schwefelsäurealkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitskatalysatoralkylierungssystem umgewandelt werden, das zum effektiven Durchführen von ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungsprozessen konfiguriert ist. Das Ionenflüssigkeitskatalysatoralkylierungssystem kann hier auch als Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bezeichnet werden.
  • Die Umwandlung einer existierenden oder früheren Schwefelsäure(H2SO4)-Alkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeit-(IL)-Alkylierungssystem kann hier als eine „H2SO4/IL-Umwandlung” bezeichnet werden Solche Umwandlungen können beispielsweise erreicht werden, indem eine oder mehrere Komponenten einer H2SO4-Alkylierungseinheit ersetzt und/oder abgetrennt werden, indem eine oder mehrere Komponenten der H2SO4-Alkylierungseinheit für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsprozesse angepasst werden, und/oder indem eine oder mehrere Komponenten eines Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem mit einer oder mehreren Komponenten der H2SO4-Alkylierungseinheit verbunden werden. Während einer H2SO4/IL-Umwandlung können eine oder mehrere Komponenten einer H2SO4-Alkylierungseinheit abgetrennt werden, indem beispielsweise ein oder mehrere Ventile geschlossen werden, und/oder indem eine oder mehrere Leitungen oder Verbindungen zwischen zwei oder mehr Komponenten der H2SO4-Alkylierungseinheit entfernt, verschlossen oder ausgetauscht werden.
  • In einer Ausführungsform kann ein Verfahren zum Umwandeln einer Schwefelsäurealkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem Bereitstellen eines ionenflüssigkeitskatalysatorspezifischen Subsystems umfassen. Das ionenflüssigkeitskatalysatorspezifische Subsystem kann hier auch als ein ionenflüssigkeitsspezifisches Subsystem bezeichnet werden. Ein solches ionenflüssigkeitsspezifisches Subsystem kann eine oder mehrere Komponenten umfassen, die zum Verbinden mit einer oder mehreren Komponenten der H2SO4-Alkylierungseinheit konfiguriert sind; und das Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung kann Verbinden von wenigstens einer Komponente des ionenflüssigkeitsspezifischen Subsystems mit wenigstens einer Komponente der Schwefelsäurealkylierungseinheit umfassen. In einer Ausführungsform können eine oder mehrere Komponenten des ionenflüssigkeitsspezifischen Subsystems de novo für die H2SO4/IL-Umwandlung bereitgestellt werden.
  • In einer Ausführungsform kann das ionenflüssigkeitsspezifische Subsystem einen Ionenflüssigkeitskatalysator-Alkylierungsreaktor umfassen. Der Ionenflüssigkeitskatalysator-Alkylierungsreaktor kann für eine oder mehrere ionenflüssigkeitskatalysierte Kohlenwasserstoffumwandlungsreaktionen konfiguriert sein, etwa eine Isoparaffin-Olefin-Alkylierung. Der Ionenflüssigkeitskatalysator-Alkylierungsreaktor kann hier auch als ein Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor bezeichnet werden.
  • In einer Ausführungsform kann das ionenflüssigkeitsspezifische Subsystem ferner eine Ionenflüssigkeitskatalysator/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit umfassen, und das Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung kann ferner Verbinden der Ionenflüssigkeitskatalysator/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit mit wenigstens einer Kohlenwasserstoffzuführung umfassen. Die Ionenflüssigkeitskatalysator/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit kann hier auch als eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit bezeichnet werden.
  • In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit einstückig mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann sich wenigstens ein Abschnitt, z. B. ein distaler Abschnitt, der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit in einen Hohlraum oder Raum im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor erstrecken. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit wenigstens teilweise im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit ein Teil oder eine Komponente des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors sein.
  • In einer Ausführungsform kann wenigstens eine Kohlenwasserstoffzuführung de novo als eine Komponente des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems bereitgestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann wenigstens eine Kohlenwasserstoffzuführung des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems eine Komponente von einer H2SO4-Alkylierungseinheit umfassen, und das Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung kann Abtrennen des H2SO4-Reaktors von der wenigstens einen Kohlenwasserstoffzuführung umfassen. Das Abtrennen des H2SO4-Reaktors von der wenigstens einen Kohlenwasserstoffzuführung oder einen oder den mehreren weiteren Komponenten kann dazu dienen, den H2SO4-Reaktor außer Betrieb zu setzen. Anschließend kann der H2SO4-Reaktor entweder vorübergehend oder dauerhaft umgesiedelt, entfernt oder entsorgt werden oder vor Ort bleiben.
  • In einer Ausführungsform eines Verfahrens zur H2SO4/IL-Umwandlung kann der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor über die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit mit der wenigstens einen Kohlenwasserstoffzuführung verbunden sein. In einigen Ausführungsformen kann der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor mit der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit versehen sein oder diese aufweisen. Wenigstens eine Kohlenwasserstoffbeschickung kann dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor über die wenigstens eine Kohlenwasserstoffzuführung und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit zugeführt werden. Die wenigstens eine Kohlenwasserstoffbeschickung kann behandelt werden, z. B. von einer Beschickungsbehandlungseinheit, die der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit vorgeschaltet angeordnet ist (siehe z. B. 2).
  • Das Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung kann ferner das Verbinden der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit mit einer Ionenflüssigkeitskatalysatorzuführung umfassen, um dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor einen Ionenflüssigkeitskatalysator zuzuführen. Die Ionenflüssigkeitskatalysatorzuführung kann hier auch als eine Ionenflüssigkeitszuführung bezeichnet werden.
  • Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit kann zum gemeinsamen Einspritzen des Ionenflüssigkeitskatalysators und wenigstens einer Kohlenwasserstoffbeschickung in den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor konfiguriert sein. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit wenigstens eine Düse umfassen. Die Verwendung von einer oder mehreren Düsen für die ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierung ist beispielsweise in den gemeinschaftlich getätigten US-Patentanmeldungen Veröffentlichungen Nr. 20090166257, 20090171133 und 20090171134 sowie in der US-Patentanmeldung Nr. 12/780452, eingereicht am 14. Mai 2010, offenbart, deren Offenbarung hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
  • In einer Ausführungsform können der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit gemeinsam dazu konfiguriert sein, ein Gemisch zu bilden, das eine Ionenflüssigkeitsphase und eine Kohlenwasserstoffphase umfasst. Ein solches Gemisch kann im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor gebildet werden. In einer Ausführungsform kann das Gemisch eine dispergierte Ionenflüssigkeitsphase und eine kontinuierliche Kohlenwasserstoffphase umfassen. Als Beispiel kann ein Reaktionsgemisch im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor eine Emulsion umfassen, die Tröpfchen des Ionenflüssigkeitskatalysators umfasst, die in flüssigen Kohlenwasserstoffen suspendiert sind. In einer Ausführungsform können diese Tröpfchen gleichmäßig in der Kohlenwasserstoffphase suspendiert sein, um eine homogene Emulsion bereitzustellen. Die Ionenflüssigkeitsphase kann hier auch als Ionenflüssigkeitskatalysatorphase bezeichnet werden, wobei es sich versteht, dass benutzter Ionenflüssigkeitskatalysator z. B. dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor nachgeschaltet wenigstens teilweise verbraucht oder in anderer Weise abgebaut worden sein kann.
  • In einer Ausführungsform kann der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor eine oder mehrere Düsen umfassen oder in Verbindung mit diesen benutzt werden, um die Emulsion aus Ionenflüssigkeitskatalysator und Kohlenwasserstoff zu erzeugen. In weiteren Ausführungsformen können verschiedene Konfigurationen des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors benutzt werden, um ein gleichmäßiges oder homogenes Gemisch von Ionenflüssigkeitskatalysator und Kohlenwasserstoff bereitzustellen, wie etwa ein Reaktorsystem, das einen oder mehrere Reihenmischer (z. B. statische Mischer) enthält, oder ein kontinuierlich gerührter Reaktor mit einer oder mehreren Schaufeln.
  • In einer Ausführungsform kann das ionenflüssigkeitsspezifische Subsystem ferner einen Ionenflüssigkeitskatalysatorabscheider umfassen, und das Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung kann ferner Verbinden des Ionenflüssigkeitskatalysatorabscheiders mit einer Fraktionierungseinheit umfassen, um die Kohlenwasserstoffphase der Fraktionierungseinheit zuzuführen. Der Ionenflüssigkeitskatalysatorabscheider kann hier auch als Ionenflüssigkeitsabscheider bezeichnet werden.
  • In einer Ausführungsform kann die Fraktionierungseinheit des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems wenigstens einen Teil einer üblichen Fraktionierungseinheit von einer H2SO4-Alkylierungseinheit umfassen. In einer Ausführungsform kann die übliche Fraktionierungseinheit der H2SO4-Alkylierungseinheit modifiziert werden, z. B. während einer H2SO4/IL-Umwandlung, um eine modifizierte Fraktionierungseinheit für das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitzustellen. In einer Ausführungsform kann die modifizierte Fraktionierungseinheit einen Teil der Fraktionierungseinheit von einer H2SO4-Alkylierungseinheit in Kombination mit einer oder mehreren Fraktionierungseinheitskomponenten umfassen, die de novo für das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform können die eine oder mehreren Fraktionierungseinheitskomponenten, die de novo für das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitgestellt werden, eine Nickellegierung umfassen. In einer Ausführungsform können eine oder mehrere Komponenten einer üblichen Fraktionierungseinheit (die z. B. Kohlenstoffstahl umfassen) aufgewertet werden, z. B. indem sie durch eine Legierung wie etwa eine Ni/Cu-Legierung oder eine Ni/Cr-Legierung ersetzt werden.
  • Es versteht sich, dass eine solche Aufwertung der Metallurgie nicht zwingend auf den Fraktionierungsabschnitt eines nachgerüsteten oder umgewandelten Alkylierungssystems beschränkt ist. Im Allgemeinen kann das Aufwerten von Kohlenstoffstahlkomponenten einer existierenden H2SO4-Alkylierungseinheit auf die höhere Metallurgie für Ströme durchgeführt werden, die hauptsächlich Ionenflüssigkeitskatalysator enthalten, wie etwa der Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungsabschnitt und die Ionenflüssigkeitskatalysatorrückführleitung.
  • In einer Ausführungsform kann das Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung Modifizieren oder Nachrüsten von wenigstens einer Destillationskolonne der üblichen Fraktionierungseinheit von einer H2SO4-Alkylierungseinheit umfassen, um eine modifizierte Fraktionierungseinheit für das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitzustellen. In einer weiteren Ausführungsform kann das Modifizieren der üblichen Fraktionierungseinheit Hinzufügen von einer oder mehreren Destillationskolonnen zu der üblichen Fraktionierungseinheit umfassen. Die modifizierte Fraktionierungseinheit kann dazu konfiguriert sein, eine HCl-reiche C3–-Fraktion von der Kohlenwasserstoffphase oder einem Teil der Kohlenwasserstoffphase zu trennen.
  • Die Fraktionierungseinheit kann vor oder nach dem Verbinden der Fraktionierungseinheit mit der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit modifiziert werden. Das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem kann dazu konfiguriert sein, die HCl-reiche C3–-Fraktion an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zurückzuführen. Das Rückführen einer HCl- und propanreichen Fraktion an einen Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor ist in der gemeinschaftlich getätigten US-Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 20110155640, offenbart, deren Offenbarung hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
  • In einer Ausführungsform kann das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem ferner einen primären Trennbehälter umfassen. In einer Ausführungsform kann der primäre Trennbehälter de novo für das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem bereitgestellt werden, derart, dass wenigstens ein Behälter von der existierenden H2SO4-Alkylierungseinheit, etwa der Säureklärkasten, der Säurewaschbehälter oder der Laugenwasserwaschbehälter, für die Anforderungen der ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierung überflüssig sein kann. In diesem Fall kann ein Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung Abtrennen und/oder Außerbetriebsetzen von einer oder mehreren solchen Komponenten während der H2SO4/IL-Umwandlung umfassen. Eine solche Außerbetriebsetzung der Komponenten der H2SO4-Alkylierungseinheit kann vorübergehend oder dauerhaft sein. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die außer Betrieb gesetzten Komponenten der H2SO4-Alkylierungseinheit vorübergehend oder dauerhaft umgesiedelt, entfernt oder entsorgt werden oder vor Ort bleiben.
  • Ein Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung einer H2SO4-Alkylierungseinheit kann ferner Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit dem primären Trennbehälter umfassen, um einen Alkylierungsreaktorausfluss vom Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor dem primären Trennbehälter zuzuführen. Der primäre Trennbehälter kann dazu konfiguriert sein, den Alkylierungsreaktorausfluss in eine Kohlenwasserstoffphase und eine Ionenflüssigkeitsphase zu trennen. In einer Ausführungsform kann das Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung ferner Verbinden des primären Trennbehälters mit dem Ionenflüssigkeitsabscheider umfassen, um die Kohlenwasserstoffphase vom primären Trennbehälter dem Ionenflüssigkeitsabscheider zuzuführen.
  • In einer alternativen Ausführungsform können eine oder mehrere Komponenten von einer existierenden oder früheren H2SO4-Alkylierungseinheit, wie etwa der Säureklärkasten, der Säurewaschbehälter oder der Laugenwasserwaschbehälter, als Komponente(n) des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems beibehalten und/oder angepasst werden. Als ein Beispiel können einer oder mehrere von dem Säureklärkasten, dem Säurewaschbehälter und dem Laugenwasserwaschbehälter dazu konfiguriert sein, den Alkylierungsreaktorausfluss in die Kohlenwasserstoffphase und die Ionenflüssigkeitsphase zu trennen. Entsprechend kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit in einer Ausführungsform einen oder mehrere von dem Säureklärkasten, dem Säurewaschbehälter und dem Laugenwasserwaschbehälter umfassen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Umwandeln einer H2SO4-Alkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem Bereitstellen eines Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors und eines Wärmetauschers umfassen. Der H2SO4/IL-Umwandlungsprozess kann ein thermisches Koppeln des Wärmetauschers an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor einschließen, um den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zu kühlen. In einer Ausführungsform kann der Wärmetauscher mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor versehen sein oder einstückig damit ausgebildet sein.
  • In Ausführungsformen, in denen die der Umwandlung unterzogene H2SO4-Alkylierungseinheit eine Ausflusskühleinheit aufweist (siehe z. B. 1B), kann die H2SO4/IL-Umwandlung Verbinden des Wärmetauschers mit der existierenden Ausflusskühleinheit von der H2SO4-Alkylierungseinheit umfassen. In weiteren Ausführungsformen, in denen beispielsweise die der Umwandlung unterzogene H2SO4-Alkylierungseinheit eine externe Kühleinheit (ohne Ausfluss) aufweist (z. B. 1A), kann die H2SO4/IL-Umwandlung Außerbetriebsetzen der externen Kühleinheit, Bereitstellen einer Ausflusskühleinheit anstelle der außer Betrieb gesetzten externen Kühleinheit und Verbinden der Ausflusskühleinheit mit dem Wärmetauscher umfassen.
  • Der Ionenflüssigkeitsabscheider kann in Fluidverbindung mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor stehen, z. B. über einen primären Trennbehälter, der an einen Auslassanschluss des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors gekoppelt ist. Der Ionenflüssigkeitsabscheider und der primäre Trennbehälter können gemeinsam eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit bilden. Ein Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung kann Verbinden des primären Trennbehälters mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor umfassen, derart, dass der primäre Trennbehälter in Fluidverbindung mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor stehen kann, um einen Alkylierungsreaktorausfluss vom Ionenflüssigkeitsreaktor dem primären Trennbehälter zuzuführen. Der primäre Trennbehälter kann dazu konfiguriert sein, den Alkylierungsreaktorausfluss in eine Kohlenwasserstoffphase und eine Ionenflüssigkeitsphase zu trennen.
  • Der Ionenflüssigkeitsabscheider kann wenigstens einen Teil der Kohlenwasserstoffphase vom primären Trennbehälter aufnehmen. In einer Ausführungsform kann die Kohlenwasserstoffphase vom primären Trennbehälter unvollständig von der Ionenflüssigkeit getrennt sein; beispielsweise kann die Kohlenwasserstoffphase vom primären Trennbehälter mitgeführte Ionenflüssigkeit umfassen. Der Ionenflüssigkeitsabscheider kann dazu konfiguriert sein, die mitgeführte Ionenflüssigkeit von der Kohlenwasserstoffphase zu trennen, und das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem kann dazu konfiguriert sein, die mitgeführte Ionenflüssigkeit vom Ionenflüssigkeitsabscheider an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zurückzuführen.
  • In einer Ausführungsform kann ein Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung ferner Verbinden des Ionenflüssigkeitsabscheiders mit der Fraktionierungseinheit umfassen. In einer Ausführungsform kann die Fraktionierungseinheit von der existierenden H2SO4-Alkylierungseinheit, die einer Umwandlung unterzogen wird, beibehalten werden, oder kann von einer oder mehreren Komponenten der Fraktionierungseinheit der H2SO4-Alkylierungseinheit abgeleitet oder angepasst werden.
  • Eine H2SO4-Alkylierungseinheit, die in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem umgewandelt werden soll, kann wenigstens eine Komponente aufweisen, die ein Material, z. B. Kohlenstoffstahl, umfasst, das mit einer oder mehreren Zonen ionenflüssigkeitskatalysierter Alkylierungsprozesse inkompatibel ist. In einer Ausführungsform kann ein Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung Ersetzen einer oder mehrerer Komponenten der H2SO4-Alkylierungseinheit durch eine oder mehrere Komponenten umfassen, die ein geeignetes Material umfassen, z. B. eine Nickellegierung. In einer Unterausführungsform kann die Ni-Legierung eine Ni/Cr-Legierung umfassen, die vor allem Ni (>50 Gew.-% Ni) in Kombination mit bis zu etwa 26 Gew.-% Cr umfasst. In einer anderen Unterausführungsform kann die Ni-Legierung eine Ni/Cu-Legierung umfassen, die vor allem Ni (>50 Gew.-% Ni) in Kombination mit bis zu etwa 32 Gew.-% Cu umfasst. Nicht einschränkende Beispiele einer Ni/Cr-Legierung und einer Ni/Cu-Legierung sind Legierung C-276 bzw. Legierung 400.
  • In einer Ausführungsform kann ein Verfahren zum Umwandeln einer üblichen Alkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem Bereitstellen eines Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors umfassen, der für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen konfiguriert ist, und Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit wenigstens einer Komponente der üblichen Alkylierungseinheit. Der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor kann eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit aufweisen, die mit diesem in Fluidverbindung steht. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit einstückig mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor ausgebildet, darin angeordnet und/oder eine Komponente desselben sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann ein Verfahren zum Umwandeln einer üblichen Alkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem Konfigurieren der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit zum gemeinsamen Einspritzen des Ionenflüssigkeitskatalysators und wenigstens einer Kohlenwasserstoffbeschickung in den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor umfassen. In einer Ausführungsform können der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit gemeinsam dazu konfiguriert sein, im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor ein homogenes Gemisch zu bilden, das eine dispergierte Ionenflüssigkeitsphase und eine kontinuierliche Kohlenwasserstoffphase umfasst.
  • Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit kann mit wenigstens einer Kohlenwasserstoffzuführung verbunden sein, um dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor wenigstens eine Kohlenwasserstoffbeschickung zuzuführen. In einer Ausführungsform kann die wenigstens eine Kohlenwasserstoffbeschickung über eine Beschickungsbehandlungseinheit behandelt werden, die der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit nachgeschaltet angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform kann die wenigstens eine Kohlenwasserstoffbeschickung eine isoparaffinhaltige Beschickung und eine olefinhaltige Beschickung umfassen. Die Beschickungsbehandlungseinheit kann wenigstens eine Beschickungstrocknungseinheit zum Trocknen der Kohlenwasserstoffbeschickung(en) umfassen. Die Beschickungsbehandlungseinheit kann ferner eine Hydroisomerisierungseinheit zum Behandeln einer olefinhaltigen Beschickung umfassen, z. B. um Butadien zu entfernen und 1-Buten zu 2-Buten zu isomerisieren.
  • In einer Ausführungsform kann die Beschickungsbehandlungseinheit eine Komponente einer existierenden oder früheren H2SO4-Alkylierungseinheit umfassen. In einer weiteren Ausführungsform kann einer existierenden H2SO4-Alkylierungseinheit zur Umwandlung in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem eine geeignete Beschickungsbehandlungseinheit fehlen, und die Beschickungsbehandlungseinheit für das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem kann eine oder mehrere Komponenten umfassen, die de novo für die H2SO4/IL-Umwandlung bereitgestellt werden.
  • Während einer H2SO4/IL-Umwandlung kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor verbunden sein. Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit kann dazu konfiguriert sein, einen Alkylierungsreaktorausfluss des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors in die Ionenflüssigkeitsphase und die Kohlenwasserstoffphase zu trennen. Die Ionenflüssigkeitsphase kann Ionenflüssigkeitskatalysator umfassen, während die Kohlenwasserstoffphase ein Alkylat umfassen kann. Die Kohlenwasserstoffphase kann ferner nicht umgewandelte Kohlenwasserstoffe umfassen.
  • Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit kann einen primären Trennbehälter und einen Ionenflüssigkeitsabscheider umfassen, der in Fluidverbindung mit dem primären Trennbehälter steht. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit über den primären Trennbehälter mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor verbunden sein.
  • In einer Ausführungsform kann eine H2SO4/IL-Umwandlung ferner Verbinden der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit mit der Fraktionierungseinheit umfassen, um wenigstens einen Teil der Kohlenwasserstoffphase der Fraktionierungseinheit zuzuführen. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit über den Ionenflüssigkeitsabscheider mit der Fraktionierungseinheit verbunden sein. In einer weiteren Ausführungsform kann wenigstens ein Teil der Kohlenwasserstoffphase über einen Wärmetauscher in thermischer Verbindung mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zu einer Kühleinheit zirkuliert werden. Die Kühleinheit kann über eine oder mehrere Leitungen mit der Fraktionierungseinheit des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems verbunden sein, um einen oder mehrere Kohlenwasserstoffströme von der Kühleinheit der Fraktionierungseinheit zuzuführen (siehe z. B. 5).
  • Das Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung kann ferner Bereitstellen einer Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit zum Regenerieren des Ionenflüssigkeitskatalysators und Verbinden der Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit mit der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit umfassen, um einen Teil der Ionenflüssigkeitsphase von der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit der Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit zuzuführen. Die Ionenflüssigkeitsphase von der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit kann wenigstens teilweise verbrauchten Ionenflüssigkeitskatalysator umfassen, und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Regenerierungseinheit kann dazu konfiguriert sein, diesen Ionenflüssigkeitskatalysator zu regenerieren, um regenerierten Ionenflüssigkeitskatalysator bereitzustellen.
  • Das Verfahren zur H2SO4/IL-Umwandlung kann ferner Verbinden der Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor umfassen, um wenigstens einen Teil des regenerierten Ionenflüssigkeitskatalysators dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zuzuführen. Die Regenerierung von Ionenflüssigkeitskatalysatoren ist beispielsweise in den gemeinschaftlich erteilten US-Patenten Nr. 7,674,739 und 7,691,771 offenbart, deren Offenbarung hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
  • Nach dem Abschluss einer H2SO4/IL-Umwandlung kann das resultierende Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem nach einem geeigneten Inbetriebnahmeprozess seinen Betrieb aufnehmen. Verfahren zum Starten und Betreiben ionenflüssigkeitskatalysierter Kohlenwasserstoffumwandlungsprozesse und -systeme sind in der gemeinschaftlich getätigten, gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr 12/825121, eingereicht am 28. Juni 2010, offenbart, deren Offenbarung hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
  • Ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsprozesse
  • Unter Bezugnahme auf 2–4 können während eines ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungprozesses, der mit dem System 100 durchgeführt wird, eine oder mehrere Kohlenwasserstoffbeschickungen in den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 eingebracht werden. Der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 kann hier auch als eine Ionenflüssigkeitsalkylierungszone bezeichnet werden. Die Kohlenwasserstoffbeschickung(en) kann/können mit der Beschickungsbehandlungseinheit 12' behandelt werden. Die Kohlenwasserstoffbeschickung(en) kann/können wenigstens ein Kohlenwasserstoffreaktionsmittel umfassen. In einer Unterausführungsform kann das wenigstens eine Kohlenwasserstoffreaktionsmittel ein erstes Reaktionsmittel, das ein C4-C10-Isoparaffin umfasst, und ein zweites Reaktionsmittel, das ein C2–C10-Olefin umfasst, umfassen. Die Behandlung der Kohlenwasserstoffbeschickung(en) kann Trocknen der Beschickungen einschließen, sowie das Entfernen von Dienen und die Hydroisomerisierung von Olefinen in Olefinbeschickungen. Die selektive Hydrierung und Hydroisomerisierung von Einsatzstoff für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierung wird in der gemeinschaftlich getätigten US-Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 20110092753 offenbart, deren Offenbarung hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
  • Ionenflüssigkeitskatalysator und die wenigstens eine Kohlenwasserstoffbeschickung können über die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 in den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 eingebracht werden. In einer Ausführungsform kann der Ionenflüssigkeitskatalysator eine Chloraluminat-Ionenflüssigkeit umfassen, wie im Folgenden beschrieben. Ein Cokatalysator wie etwa wasserfreier HCl und/oder ein Katalysator-Promotor können dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 ebenfalls zugeführt werden. Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 kann hier auch als eine Ionenflüssigkeitskatalysator/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 bezeichnet werden.
  • Ein Fachmann erkennt, dass 2–5 schematische Darstellungen sind, die eine Fluidverbindung zwischen Einheiten oder Komponenten anzeigen. 2–5 sollen nicht die relative Größe oder Form der verschiedenen Komponenten oder Einheiten zeigen. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 einstückig mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann sich wenigstens ein Abschnitt, z. B. ein distaler Abschnitt, der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 in einen Hohlraum oder Raum im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 erstrecken. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 wenigstens teilweise im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 ein Teil oder eine Komponente des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors 220 sein.
  • Bei Alkylierungsprozessen gemäß Ausführungsformen der Erfindung kann der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 ein zweiphasisches Gemisch enthalten, das eine Ionenflüssigkeitsphase und eine Kohlenwasserstoffphase umfasst. Die Kohlenwasserstoffphase kann wenigstens ein Kohlenwasserstoffprodukt (z. B. Alkylat) der ionenflüssigkeitskatalysierten Reaktion umfassen. Die Ionenflüssigkeitsphase kann von der Kohlenwasserstoffphase über die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 getrennt werden. Die Ionenflüssigkeitsphase kann Ionenflüssigkeitskatalysator umfassen. Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 kann hier auch als eine Ionenflüssigkeitskatalysator/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 bezeichnet werden. Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 kann einen primären Trennbehälter 232 und einen Ionenflüssigkeitsabscheider 234 umfassen. Der Ionenflüssigkeitsabscheider 234 kann hier auch als ein Ionenflüssigkeitskatalysatorabscheider 234 bezeichnet werden.
  • In einer Ausführungsform kann wenigstens ein Teil der Ionenflüssigkeitsphase von der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 zurückgeführt werden. Bei fortgesetztem Betrieb des Systems 100 kann der Ionenflüssigkeitskatalysator wenigstens teilweise deaktiviert werden. Um die katalytische Aktivität des Ionenflüssigkeitskatalysators aufrechtzuerhalten, kann eine Ionenflüssigkeitskatalysatorphase der Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit 240 zur Regenerierung des Ionenflüssigkeitskatalysators zugeführt werden. Anschließend kann wenigstens ein Teil des regenerierten Ionenflüssigkeitskatalysator an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 zurückgeführt werden, z. B. über eine Ionenflüssigkeitszuführung 252 und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210.
  • In einer Ausführungsform kann wenigstens ein Teil der Kohlenwasserstoffphase vom Ionenflüssigkeitsabscheider 234 z. B. über die Leitung 202 der Fraktionierungseinheit 22 zugeführt werden, um die Kohlenwasserstoffphase zu fraktionieren und ein oder mehrere Kohlenwasserstoffprodukte bereitzustellen. Das oder die Kohlenwasserstoffprodukte können der Produktbehandlungseinheit 24' zum Behandeln des oder der Kohlenwasserstoffprodukte zugeführt werden. In einer Ausführungsform kann die Fraktionierungseinheit 22', die mehrere Destillations- oder Fraktionierungskolonnen aufweisen kann, eine modifizierte Fraktionierungseinheit umfassen, die durch Modifizieren der Fraktionierungseinheit 22 der üblichen Alkylierungseinheiten 10 oder 10' (1A und 1B) erlangt wurde. Die Fraktionierungseinheit 22' kann wenigstens eine umgewandelte, modifizierte oder nachgerüstete Destillationskolonne umfassen, die zum Trennen der HCl-reichen C3–-Fraktion konfiguriert ist. Wenigstens ein Teil der HCl-reichen C3–-Fraktion kann an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 zurückgeführt werden, z. B. über die Leitung 204. Wenigstens eine Fraktion, die Isobutan umfasst, kann ebenfalls an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 zurückgeführt werden. Aus Gründen der Klarheit wird nur eine einzelne Leitung zum Rückführen von HCl- und isobutanhaltigen Fraktionen an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 dargestellt.
  • In einer Ausführungsform kann das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100 in Verbindung mit einem Wärmetauscher und einer Kühleinheit (nicht dargestellt in 2) eingesetzt werden. Die Kühleinheit kann beispielsweise eine externe (übliche) Kühleinheit oder eine Ausflusskühleinheit umfassen.
  • Unter Bezugnahme auf 5 können in einem Ionenflüssigkeitsalkylierungsprozess im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor wenigstens ein Isoparaffin und wenigstens ein Olefin unter Bedingungen der ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierung mit einem Ionenflüssigkeitskatalysator 220' in Kontakt gebracht werden. Die Kohlenwasserstoffbeschickung(en) an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' können im Wesentlichen wie z. B. unter Bezugnahme auf 2–4 beschrieben sein. Im Folgenden werden typische Bedingungen für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen beschrieben.
  • Bei Ionenflüssigkeitsalkylierungsprozessen, die mit dem System 100' durchgeführt werden, kann der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' in thermischer Verbindung mit einem Wärmetauscher 250 stehen. Der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' und der Wärmetauscher 250 können gemeinsam zum Abführen von Wärme aus dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' konfiguriert sein. Der Wärmetauscher 250 kann in Fluidverbindung mit Ausflusskohlenwasserstoffen vom Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' stehen. Beispielsweise wenigstens ein Teil der Kohlenwasserstoffphase von der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 kann abgeschreckt werden, z. B. über ein Expansionsventil (nicht dargestellt), um gekühlten Kohlenwasserstoffausfluss an den Wärmetauscher 250 bereitzustellen. Nachdem die Kohlenwasserstoffphase oder ein Teil derselben abgeschreckt wurde, kann die HC-Phase als die abgeschreckte Kohlenwasserstoffphase bezeichnet werden. Die abgeschreckte Kohlenwasserstoffphase kann durch den Wärmetauscher 250 geleitet werden, derart, dass die Wärme aus dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' entfernt werden kann, und von dort zur Ausflusskühleinheit 126.
  • Die Ausflusskühleinheit 126 kann einen Verdichter und einen Kondensator sowie einen oder mehrere Dampf-Flüssigkeit-Abscheider (nicht dargestellt) umfassen, wie im Stand der Technik bekannt ist. In einer Ausführungsform kann die Ausflusskühleinheit 126 eine Kohlenwasserstoff-Fraktionierungskapazität aufweisen, die ausreicht, um die Kohlenwasserstoffphase in eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffströmen zu fraktionieren oder zu trennen. Zu solchen Kohlenwasserstoffströmen können beispielsweise ein erster Kohlenwasserstoffstrom, der hauptsächlich Isobutan umfasst, zum Rückführen an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220', einen zweiten Kohlenwasserstoffstrom, der ein Gemisch aus Alkylat und leichten Kohlenwasserstoffen umfasst, und einen dritten Kohlenwasserstoffstrom umfassen, der ein Gemisch aus leichten Kohlenwasserstoffen und HCl umfasst.
  • In einer Ausführungsform kann der zweite Kohlenwasserstoffstrom einer ersten Destillationskolonne (nicht dargestellt) der Fraktionierungseinheit 22' zugeführt werden, um n-Butan, ein Alkylatprodukt und Isobutan bereitzustellen, wobei letzteres an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' zurückgeführt werden kann. Der dritte Kohlenwasserstoffstrom kann einer zweiten Destillationskolonne (ebenfalls nicht dargestellt) der Fraktionierungseinheit 22' zugeführt werden, um ein Propanprodukt, eine HCl-reiche C3–-Fraktion, und eine Fraktion bereitzustellen, die Isobutan und Propan umfasst. Die Fraktion, die Isobutan und Propan umfasst, kann an die Ausflusskühleinheit 126 zurückgeführt werden. Die HCl-reiche C3–-Fraktion kann an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' zurückgeführt werden. Der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' kann hier auch als eine Ionenflüssigkeitsalkylierungszone bezeichnet werden.
  • Ionenflüssigkeitskatalysatoren
  • Ionenflüssigkeiten sind im Allgemeinen organische Salze mit Schmelzpunkten unter 100°C und häufig unter Raumtemperatur. Sie können Anwendung in verschiedenen chemischen Reaktionen, Lösungsverfahren und in der Elektrochemie finden. Die Verwendung von Chloraluminat-Ionenflüssigkeiten als Alkylierungskatalysatoren bei der Erdölraffination wurde zum Beispiel in den gemeinschaftlich erteilten US-Patenten Nr. 7,531,707 , 7,569,740 und 7,732,654 offenbart, deren Offenbarung hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
  • Die meisten Ionenflüssigkeiten werden aus organischen Kationen und anorganischen oder organischen Anionen hergestellt. Kationen umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Ammonium, Phosphonium und Sulfonium. Anionen umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, BF4 –, PF6 –, Halogenaluminate wie etwa Al2Cl7 – und Al2Br7 –, [(CF3SO2)2N]–, Alkylsulfate (RSO3 –) und Carboxylate (RCO2 –). Ionenflüssigkeiten für die Säurekatalyse können solche einschließen, die aus Ammoniumhalogeniden und Lewis-Säuren abgeleitet wurden, wie etwa AlCl3, TiCl4, SnCl4 und FeCl3. Chloraluminat-Ionenflüssigkeiten stellen möglicherweise die am häufigsten verwendeten Ionenflüssigkeitskatalysatorsysteme für säurekatalysierte Reaktionen dar.
  • Repräsentative Ionenflüssigkeiten zur Verwendung als Katalysatoren in ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungsreaktionen können mindestens eine Verbindung umfassen aus den allgemeinen Formeln A und B:
    Figure DE112012003784T5_0002
    worin ist: R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl oder Hexyl; R1 und R2 jeweils ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl oder Hexyl, wobei R1 und R2 gleich oder verschieden sein können, und X gleich Chloraluminat.
  • Nicht einschränkende Beispiele für Chloraluminat-Ionenflüssigkeitskatalysatoren, die in Alkylierungsprozessen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung benutzt werden können, schließen solche ein, die 1-Butyl-4-methylpyridiniumchloraluminat, 1-Butyl-3-methylimidazoliumchloraluminat, 1-H-Pyridiniumchloraluminat, N-Butylpyridiniumchloraluminat und Gemische davon umfassen.
  • Reaktionsbedingungen für ionenflüssigkeitskatalysierte Kohlenwasserstoff-Umwandlungsreaktionen
  • Aufgrund der geringen Löslichkeit von Kohlenwasserstoffen in Ionenflüssigkeiten sind Kohlenwasserstoff-Umwandlungsreaktionen (einschließlich Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsreaktionen) in Ionenflüssigkeiten im Allgemeinen zweiphasisch und finden an der Grenzfläche im flüssigen Zustand statt. Das Volumen des Ionenflüssigkeitskatalysators im Reaktor kann allgemein im Bereich von etwa 1 bis 70 Vol.-% und normalerweise zwischen etwa 4 und 50 Vol.-% liegen. In einer Ausführungsform kann eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit benutzt werden, um Reaktionsmittel und Ionenflüssigkeitskatalysator gemeinsam in den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor einzuspritzen, um einen guten Kontakt zwischen dem Ionenflüssigkeitskatalysator und den Reaktionsmitteln sicherzustellen.
  • Die Reaktionstemperatur für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierung kann allgemein im Bereich von etwa –40 bis +250°C (–40 bis +482°F), typischerweise von etwa –20 bis +100°C (4 bis +212°F) und häufig von etwa +4 bis +60°C (+40 bis +140°F) liegen. Der Druck des ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungsreaktors kann im Bereich zwischen Luftdruck und etwa 8000 kPa liegen. Typischerweise reicht der Reaktordruck aus, um die Reaktionsmittel in der Flüssigphase zu halten.
  • Die Verweildauer der Reaktionsmittel im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor kann allgemein im Bereich von einigen wenigen Sekunden bis zu Stunden liegen, und normalerweise von etwa 0,5 Min. bis 60 Min. Im Fall von ionenflüssigkeitskatalysierter Isoparaffin-Olefin-Alkylierung können die Reaktionsmittel in einem Molarverhältnis von Isoparaffin:Olefin eingebracht werden, das allgemein bei etwa 1–100, typischer bei etwa 2–50 und häufig bei 2–20 liegt. Reaktorbedingungen können angepasst werden, um die Prozessleistung für einen bestimmten ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungsprozess zu optimieren. Die hier für die ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierung beschriebenen Bedingungen können allgemein als ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsbedingungen bezeichnet werden.
  • Von üblichen Alkylierungseinheiten abgeleitete Ionenflüssigkeitsalkylierungssysteme
  • In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungssysteme bereit, die zum Durchführen von Ionenflüssigkeitsalkylierungsprozesse konfiguriert sind, wobei die Systeme von existierenden oder früheren H2SO4-Alkylierungseinheiten abgeleitet sein können. Als ein Beispiel können eine oder mehrere Komponenten eines Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems de novo bereitgestellt werden, während andere Komponenten des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems von Komponenten einer existierenden oder früheren H2SO4-Alkylierungseinheit abgeleitet oder angepasst werden können.
  • 2 zeigt schematisch ein umgewandeltes ionenflüssigkeitskatalysiertes Alkylierungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das umgewandelte ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungssystem 110 kann ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100 umfassen. In einer Ausführungsform kann das umgewandelte ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungssystem 110 ferner eine oder mehrere außer Betrieb gesetzte H2SO4-Einheitskomponenten 10'' umfassen. „Außer Betrieb gesetzte H2SO4-Einheitskomponenten” bezeichnen eine oder mehrere Komponenten der H2SO4-Alkylierungseinheit 10 oder 10', die vorübergehend oder dauerhaft außer Betrieb genommen wurden. Das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100 kann hier auch als Ionenflüssigkeitskatalysator-Alkylierungssystem 100 bezeichnet werden.
  • Die eine oder mehreren außer Betrieb gesetzten H2SO4-Einheitskomponenten 10'' können von einer oder mehreren beibehaltenen Komponenten der H2SO4-Alkylierungseinheit 10 oder 10' abgetrennt werden. „Beibehaltene Komponenten” der H2SO4-Alkylierungseinheit 10 oder 10' bezeichnen eine oder mehrere Komponenten von der H2SO4-Alkylierungseinheit 10 oder 10', die beibehalten werden sollen, entweder unverändert oder in modifizierter Form, um ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsprozesse durchzuführen.
  • In einer Ausführungsform können eine oder mehrere außer Betrieb gesetzte H2SO4-Einheitskomponenten 10'' vor Ort bleiben, z. B. benachbart zu einer oder mehreren ionenflüssigkeitsspezifischen Komponenten vom Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100. In einer weiteren Ausführungsform können eine oder mehrere außer Betrieb gesetzte H2SO4-Einheitskomponenten 10'' entfernt und/oder entsorgt werden. Als ein Beispiel können die außer Betrieb gesetzte(n) H2SO4-Einheitskomponente(n) 10'' den H2SO4-Reaktor 14 (1A und 1B) umfassen. Als ein weiteres Beispiel können die außer Betrieb gesetzte(n) H2SO4-Einheitskomponente(n) 10'' den Säureklärkasten 16 umfassen. Als ein weiteres Beispiel können die außer Betrieb gesetzte(n) H2SO4-Einheitskomponente(n) 10'' die externe Kühleinheit 26 umfassen.
  • Unter Bezugnahme auf 2 und 3 kann das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100 eine Beschickungsbehandlungseinheit 12', wenigstens eine Kohlenwasserstoffzuführung 13', ein ionenflüssigkeitsspezifisches Subsystem 200, eine Fraktionierungseinheit 22' und eine Produktbehandlungseinheit 24' umfassen. Das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100 kann zum effizienten Durchführen ionenflüssigkeitskatalysierter Alkylierungsprozesse benutzt werden. Die Beschickungsbehandlungseinheit 12' kann dazu konfiguriert sein, wenigstens eine Kohlenwasserstoffbeschickung für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen zu behandeln. Die Fraktionierungseinheit 22' kann dazu konfiguriert sein, die Kohlenwasserstoffphase vom Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 zu fraktionieren, um ein oder mehrere Kohlenwasserstoffprodukte bereitzustellen. Eins oder mehrere der Kohlenwasserstoffprodukte können der Produktbehandlungseinheit 24' zugeführt werden, um Verunreinigungen aus dem oder den Kohlenwasserstoffprodukten zu entfernen.
  • In einer Ausführungsform kann wenigstens eine Komponente einer existierenden H2SO4-Alkylierungseinheit wenigstens vorübergehend zur Verwendung im Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100 beibehalten werden. Eine oder mehrere solcher beibehaltenen Komponenten kann/können beispielsweise eine oder mehrere von der Beschickungsbehandlungseinheit 12', der Kohlenwasserstoffzuführung 13', der Fraktionierungseinheit 22' und der Produktbehandlungseinheit 24' einschließen. In einer weiteren Ausführungsform können eine oder mehrere Komponenten, ausgewählt aus der Beschickungsbehandlungseinheit 12', der Kohlenwasserstoffzuführung 13', der Fraktionierungseinheit 22' und der Produktbehandlungseinheit 24' de novo bereitgestellt werden, z. B. speziell zum Zusammenbauen des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems 100.
  • In einer weiteren Ausführungsform können eine oder mehrere Komponenten des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems 100, ausgewählt aus der Beschickungsbehandlungseinheit 12', der Kohlenwasserstoffzuführung 13', der Fraktionierungseinheit 22' und der Produktbehandlungseinheit 24', eine angepasste, nachgerüstete oder modifizierte Einheit oder Komponente von einer früheren H2SO4-Alkylierungseinheit umfassen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann eine übliche Fraktionierungseinheit 22 modifiziert werden, um eine modifizierte Fraktionierungseinheit 22 bereitzustellen, die zum Trennen einer HCl-reichen C3–-Fraktion von der Kohlenwasserstoffphase konfiguriert wurde. Das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100 kann z. B. während einer H2SO4/IL-Umwandlung zum Rückführen der HCl-reichen C3–-Fraktion an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 konfiguriert oder angepasst werden.
  • 3 stellt schematisch ein ionenflüssigkeitsspezifisches Subsystem für ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das ionenflüssigkeitsspezifische Subsystem 200 kann eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210, einen Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220, eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 und eine Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit 240 umfassen.
  • Wenigstens eine behandelte Kohlenwasserstoffbeschickung kann dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 über die Kohlenwasserstoffzuführung 13' und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 zugeführt werden. Gleichzeitig kann der Ionenflüssigkeitskatalysator dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 über die Ionenflüssigkeitszuführung 252 und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 zugeführt werden. Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 kann mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 verbunden sein und Fluidverbindung stehen, um ein Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Gemisch in den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 einzuspritzen. In einer Ausführungsform kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 einstückig mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 ausgebildet, darin angeordnet oder eine Komponente desselben sein.
  • Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit 210 kann wenigstens eine Düse (nicht dargestellt) aufweisen. Düsen zum Einbringen von Ionenflüssigkeitskatalysator und Kohlenwasserstoffbeschickungen sind in den gemeinschaftlich getätigten US-Offenlegungsschriften Nrn. 20090166257, 20090171133 und 20090171134 sowie in der US-Patentanmeldung Nr. 12/780452, eingereicht am 14. Mai 2010, offenbart, deren Offenbarung hiermit durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand aufgenommen wird.
  • Der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 kann für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen konfiguriert sein. Ein Gemisch im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 kann eine Ionenflüssigkeitsphase und eine Kohlenwasserstoffphase umfassen. Das Gemisch im Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 kann eine Reaktionsemulsion umfassen, die eine homogen dispergierte Ionenflüssigkeitsphase in einer kontinuierlichen Kohlenwasserstoffphase umfasst.
  • 4 stellt schematisch eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit für ein ionenflüssigkeitskatalysiertes Alkylierungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 kann einen primären Trennbehälter 232 und einen Ionenflüssigkeitsabscheider 234 aufweisen.
  • Weiterhin Bezug nehmend auf 3 und 4 kann die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 über den primären Trennbehälter 232 mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 verbunden sein. Der primäre Trennbehälter 232 kann dazu konfiguriert sein, Alkylierungsreaktorausfluss vom Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 über die Leitung 222 aufzunehmen und den Alkylierungsreaktorausfluss in eine Kohlenwasserstoffphase und eine Ionenflüssigkeitsphase zu trennen. In einer Ausführungsform kann der primäre Trennbehälter 232 einen oder mehrere vom Säureklärkasten 16, Säurewaschbehälter 18 und Laugenwasserwaschbehälter 20 von der H2SO4-Alkylierungseinheit 10 oder 10' umfassen, die einer H2SO4/IL-Umwandlung unterzogen wird oder wurde.
  • Wenigstens ein erster Teil der Ionenflüssigkeitsphase vom primären Trennbehälter 232 kann an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 zurückgeführt werden. Ein zweiter Teil der Ionenflüssigkeitsphase von der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230 kann der Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit 240 zur Regenerierung von Ionenflüssigkeitskatalysator zugeführt werden, und regenerierter Ionenflüssigkeitskatalysator kann über die Leitung 252 an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 zurückgeführt werden.
  • Der Ionenflüssigkeitsabscheider 234 kann mit dem primären Trennbehälter 232 verbunden sein und in Fluidkommunikation stehen, um wenigstens einen Teil der Kohlenwasserstoffphase vom primären Trennbehälter 232 aufzunehmen. Der Ionenflüssigkeitsabscheider 234 kann dazu konfiguriert sein, mitgeführte Ionenflüssigkeit von der Kohlenwasserstoffphase zu trennen. Die mitgeführte Ionenflüssigkeit kann vom Ionenflüssigkeitsabscheider 234 an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220 zurückgeführt werden.
  • In einer Ausführungsform kann der Ionenflüssigkeitsabscheider 234 mehrere Stufen oder Module von Abscheidungsmaterial umfassen, und die Stufen können in Reihe und/oder parallel angeordnet sein. Das Abscheidungsmaterial kann derart ausgewählt werden, dass es eine höhere Affinität für die Ionenflüssigkeitsphase als für die Kohlenwasserstoffphase aufweist, und das Abscheidungsmaterial kann von der Ionenflüssigkeitsphase vollständig benetzbar sein. Die Trennung einer Emulsion aus Ionenflüssigkeit und Kohlenwasserstoff mit einem Abscheider ist in der gemeinschaftlich getätigten US-Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 20100130800 offenbart, deren Offenbarung durch Verweis insgesamt in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
  • 5 stellt schematisch ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100' kann wenigstens eine Kohlenwasserstoffzuführung 13', eine Fraktionierungseinheit 22', einen Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220', eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit 230, eine Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit 240, einen Wärmetauscher 250 und eine Ausflusskühleinheit 126 umfassen. Das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100' kann ferner eine Beschickungsbehandlungseinheit 12' und eine Produktbehandlungseinheit 24' (siehe z. B. 2) umfassen, die beide nicht in 5 gezeigt sind.
  • Der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' kann für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen konfiguriert sein. In einer Ausführungsform kann der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' zusammen mit einer Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit bereitgestellt und benutzt werden (siehe z. B. 3). Der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' ist auf keine bestimmte Reaktorkonfiguration beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Reaktor 220' beispielsweise einen kontinuierlich gerührten Reaktor mit einer oder mehreren Schaufeln, einen Umlaufdüsenreaktor oder ein Reaktorsystem umfassen, das einen oder mehrere statische Mischer oder dergleichen aufweist.
  • Das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100' kann von einer existierenden Alkylierungseinheit, z. B. den üblichen Alkylierungseinheiten 10 oder 10' aus 1A–B, abgeleitet sein. Einige Komponenten des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems 100' können von der üblichen Alkylierungseinheit 10 oder 10' beibehalten werden, entweder unverändert oder in modifizierter Form, während andere Komponenten des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems 100' de novo zur Umwandlung der existierenden üblichen Einheit 10 oder 10' in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem 100' bereitgestellt werden können, im Wesentlichen wie oben unter Bezugnahme auf 2–4 beschrieben. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor 220' als eine De-novo-Komponente des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems 100' bereitgestellt werden.
  • Als ein weiteres Beispiel kann die Fraktionierungseinheit 22' des Ionenflüssigkeitsalkylierungssystems 100' eine modifizierte Fraktionierungseinheit umfassen, die durch Modifikation der üblichen Fraktionierungseinheit 22 erlangt wurde (siehe z. B. 1A und 1B). In einer Ausführungsform kann die übliche Fraktionierungseinheit 22 derart modifiziert werden, dass die modifizierte Fraktionierungseinheit 22' zum Trennen einer HCl-reichen C3–-Fraktion vom Alkylierungsreaktorausfluss konfiguriert ist.
  • Als ein weiteres Beispiel kann die Ausflusskühleinheit 126 von einer üblichen Alkylierungseinheit 10' mit Ausflusskühlkapazitäten (siehe z. B. 1B) beibehalten oder erlangt werden. Als ein weiteres Beispiel kann die Ausflusskühleinheit 126 de novo zur Umwandlung einer üblichen Alkylierungseinheit 10 mit einer externen Kühleinheit 26 (siehe z. B. 1A) bereitgestellt werden. In alternativen Ausführungsformen können beide üblichen Alkylierungseinheiten 10 oder 10' mit externen bzw. Ausflusskühleinheiten einer Umwandlung in ein ionenflüssigkeitskatalysiertes Alkylierungssystem mit externer Kühlung unterzogen werden. Vorteilhafterweise kann die Kapazität des Systems als Ergebnis der Umwandlung einer existierenden Alkylierungseinheit mit externer Kühlung in ein ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungssystem mit Ausflusskühlung wesentlich erhöht werden.
  • Es gibt zahlreiche Abwandlungen der vorliegenden Erfindung, die im Lichte der vorliegenden Lehren möglich sind. Es versteht sich daher, dass innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche die Erfindung anders ausgeführt werden kann als hier spezifisch beschrieben oder beispielhaft dargestellt wurde.

Claims (26)

  1. Verfahren zum Überführen einer Schwefelsäurealkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem, umfassend a) Bereitstellen eines ionenflüssigkeitsspezifischen Subsystems mit einem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor; und b) Verbinden wenigstens einer Komponente des ionenflüssigkeitsspezifischen Subsystems mit wenigstens einer Komponente der Schwefelsäurealkylierungseinheit.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwefelsäurealkylierungseinheit wenigstens eine Kohlenwasserstoffzuführung aufweist, und Schritt b) ein Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit der wenigstens einen Kohlenwasserstoffzuführung umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das ionenflüssigkeitsspezifische Subsystem zudem eine Ionenflüssigkeitszuleitung umfasst, und wobei das Verfahren zudem umfasst c) ein Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit der Ionenflüssigkeitszuleitung.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das ionenflüssigkeitsspezifische Subsystem zudem eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit in Fluidverbindung mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor aufweist, und das Verfahren ferner umfasst: d) Verbinden der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit mit einer Ionenflüssigkeitszuführung, und e) Verbinden der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit mit wenigstens einer Kohlenwasserstoffzuführung, wobei der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit zusammen konfiguriert sind, ein Gemisch zu bilden, das eine Ionenflüssigkeitsphase und eine Kohlenwasserstoffphase umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das ionenflüssigkeitsspezifische Subsystem zudem eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit aufweist, die zum Trennen eines Alkylierungsreaktorausflusses des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors in eine Kohlenwasserstoffphase und eine Ionenflüssigkeitsphase konfiguriert ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Ionenflüssigkeit-Trenneinheit einen primären Trennbehälter und einen Ionenflüssigkeitsabscheider aufweist, und das Verfahren zudem umfasst: f) Verbinden des primären Trennbehälters mit dem Ionenflüssigkeitsabscheider, um die Kohlenwasserstoffphase vom primären Trennbehälter dem Ionenflüssigkeitsabscheider zuzuführen; und g) Verbinden des Ionenflüssigkeitsabscheiders mit der Fraktionierungseinheit, um die Kohlenwasserstoffphase vom Ionenflüssigkeitsabscheider der Fraktionierungseinheit zuzuführen.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Schwefelsäurealkylierungseinheit wenigstens einen von einem Säureklärkasten, einem Säurewaschbehälter und einem Laugenwasserwaschbehälter aufweist, und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit wenigstens einen von dem Säureklärkasten, dem Säurewaschbehälter und dem Laugenwasserwaschbehälter umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Schwefelsäurealkylierungseinheit eine Fraktionierungseinheit aufweist, und das Verfahren ferner umfasst: h) Modifizieren der Fraktionierungseinheit, um eine modifizierte Fraktionierungseinheit bereitzustellen, derart, dass die modifizierte Fraktionierungseinheit zum Trennen einer HCl-reichen C3–-Fraktion von der Kohlenwasserstoffphase konfiguriert ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: i) Ersetzen von wenigstens einer Komponente der Schwefelsäurealkylierungseinheit durch eine Komponente, die eine Ni/Cr-Legierung oder eine Ni/Cu-Legierung umfasst.
  10. Verfahren zum Überführen einer herkömmlichen Alkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem, wobei die herkömmliche Alkylierungseinheit eine Fraktionierungseinheit aufweist, und das Verfahren umfasst: a) Bereitstellen eines Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors, der für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen konfiguriert ist; und b) Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit wenigstens einer Komponente der herkömmlichen Alkylierungseinheit.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die herkömmliche Alkylierungseinheit wenigstens eine Kohlenwasserstoffzuführung umfasst, und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: c) Bereitstellen einer Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit, wobei Schritt b) Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit der wenigstens einen Kohlenwasserstoffzuführung über die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: d) Verbinden der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit mit einer Ionenflüssigkeitszuführung, wobei die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit dazu konfiguriert ist, einen Ionenflüssigkeitskatalysator und wenigstens eine Kohlenwasserstoffbeschickung in den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor einzuspritzen.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor und die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Einspritzeinheit gemeinsam dazu konfiguriert werden, ein Gemisch zu bilden, das eine dispergierte Ionenflüssigkeitsphase und eine kontinuierliche Kohlenwasserstoffphase umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: e) Bereitstellen einer Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit, die einen primären Trennbehälter umfasst; und f) Verbinden des primären Trennbehälters mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor, um dem primären Trennbehälter einen Alkylierungsreaktorausfluss vom Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zuzuführen, wobei der primäre Trennbehälter dazu konfiguriert ist, den Alkylierungsreaktorausfluss in eine Kohlenwasserstoffphase und eine Ionenflüssigkeitsphase zu trennen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit zudem einen Ionenflüssigkeitsabscheider aufweist, der in Fluidverbindung mit dem primären Trennbehälter steht.
  16. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die herkömmliche Alkylierungseinheit für schwefelsäurekatalysierte Alkylierung konfiguriert wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die herkömmliche Alkylierungseinheit eine externe Kühleinheit aufweist, das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem zudem einen Wärmetauscher aufweist, und das Verfahren ferner umfasst: g) außer Betrieb nehmen der externen Kühleinheit; h) Bereitstellen einer Ausflusskühleinheit; und i) Verbinden des Wärmetauschers mit der Ausflusskühleinheit, wobei der Wärmetauscher in thermischer Verbindung mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor steht, um Wärme aus dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor abzuführen.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, zudem umfassend j) Verbinden der Ausflusskühleinheit mit der Fraktionierungseinheit.
  19. Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend k) Modifizieren der Fraktionierungseinheit, um eine modifizierte Fraktionierungseinheit bereitzustellen, derart, dass die modifizierte Fraktionierungseinheit dazu konfiguriert ist, eine HCl-reiche C3–-Fraktion von der Kohlenwasserstoffphase zu trennen, wobei das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem dazu konfiguriert ist, die HCl-reiche C3–-Fraktion an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zurückzuführen.
  20. Verfahren zum Überführen einer Schwefelsäurealkylierungseinheit in ein Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem, wobei die Schwefelsäurealkylierungseinheit eine herkömmliche Fraktionierungseinheit aufweist, und das Verfahren umfasst: a) Bereitstellen eines Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors, der für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen konfiguriert ist; b) Bereitstellen einer Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit, die zum Trennen eines Alkylierungsreaktorausflusses des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors in eine Ionenflüssigkeitsphase und eine Kohlenwasserstoffphase konfiguriert ist; c) Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit, um den Alkylierungsreaktorausfluss der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit zuzuführen; und d) Modifizieren der herkömmlichen Fraktionierungseinheit, um eine modifizierte Fraktionierungseinheit bereitzustellen, derart, dass die modifizierte Fraktionierungseinheit zum Trennen einer HCl-reichen C3–-Fraktion von wenigstens einem Teil der Kohlenwasserstoffphase konfiguriert ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Schwefelsäurealkylierungseinheit ferner einen Schwefelsäurealkylierungsreaktor umfasst, und wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: e) außer Betrieb nehmen des Schwefelsäurealkylierungsreaktors; f) Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit einer Ionenflüssigkeitskatalysatorzuleitung; und g) Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit wenigstens einer Kohlenwasserstoffzuleitung.
  22. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit einen primären Trennbehälter und einen Ionenflüssigkeitsabscheider aufweist, der in Fluidverbindung mit dem primären Trennbehälter steht, Schritt c) ein Verbinden des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors mit dem primären Trennbehälter umfasst, und das Verfahren ferner umfasst: h) Verbinden des Ionenflüssigkeitsabscheiders mit der herkömmlichen Fraktionierungseinheit oder der modifizierten Fraktionierungseinheit vor oder nach Schritt d).
  23. Verfahren nach Anspruch 20, ferner umfassend i) Bereitstellen einer Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit, wobei das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem dazu konfiguriert ist, regenerierten Ionenflüssigkeitskatalysator von der Ionenflüssigkeitskatalysator-Regenerierungseinheit an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zurückzuführen.
  24. Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem, das von einer existierenden, herkömmlichen Alkylierungseinheit abgeleitet ist, mit einer herkömmlichen Fraktionierungseinheit, wobei das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem umfasst: einen Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor, der für ionenflüssigkeitskatalysierte Alkylierungsreaktionen konfiguriert ist; eine Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit, die in Fluidverbindung mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor steht, um einen Alkylierungsreaktorausfluss des Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktors in eine Ionenflüssigkeitsphase und eine Kohlenwasserstoffphase zu trennen; und eine modifizierte Fraktionierungseinheit, die in Fluidverbindung mit der Ionenflüssigkeit/Kohlenwasserstoff-Trenneinheit steht, wobei: die modifizierte Fraktionierungseinheit von der herkömmlichen Fraktionierungseinheit abgeleitet wird und die herkömmliche Fraktionierungseinheit derart modifiziert wird, dass die modifizierte Fraktionierungseinheit zum Trennen einer HCl-reichen C3–-Fraktion von der Kohlenwasserstoffphase konfiguriert ist, und das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem zum Rückführen der HCl-reichen C3–-Fraktion an den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor konfiguriert ist.
  25. Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem nach Anspruch 24, ferner umfassend einen Wärmetauscher in thermischer Verbindung mit dem Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor, um den Ionenflüssigkeitsalkylierungsreaktor zu kühlen, wobei das Ionenflüssigkeitsalkylierungssystem dazu konfiguriert ist, wenigstens einen Teil der Kohlenwasserstoffphase durch den Wärmetauscher zuzuführen; und eine Ausflusskühleinheit in Fluidverbindung mit dem Wärmetauscher, um die Kohlenwasserstoffphase vom Wärmetauscher aufzunehmen.
  26. Ionenflüssigkeitskatalysierter Alkylierungprozess, umfassend: a) Zusammenbringen von wenigstens einem Isoparaffin und wenigstens einem Olefin mit einem Ionenflüssigkeitskatalysator in einer Ionenflüssigkeitsalkylierungszone unter ionenflüssigkeitskatalysierten Alkylierungsbedingungen; b) Trennen einer Kohlenwasserstoffphase von einem Reaktorausfluss der Ionenflüssigkeitsalkylierungszone; c) Abschrecken von wenigstens einem Teil der Kohlenwasserstoffphase; d) Austauschen von Wärme zwischen der abgeschreckten Kohlenwasserstoffphase und der Ionenflüssigkeitsalkylierungszone, derart, dass durch die abgeschreckte Kohlenwasserstoffphase Wärme aus der Ionenflüssigkeitsalkylierungszone abgeführt wird; e) Trennen, über eine Ausflusskühleinheit, der abgeschreckten Kohlenwasserstoffphase in eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffströmen; f) Fraktionieren von wenigstens einem der Kohlenwasserstoffströme, um eine HCl-reiche C3–-Fraktion bereitzustellen; und g) Rückführen der HCl-reichen C3-Fraktion an die Ionenflüssigkeitsalkylierungszone.
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