HU217565B - Olefin szénhidrogének alkilezési eljárása izoparaffin szénhidrogénekkel szulfolán-HF-víz katalizátor jelenlétében - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya alkilezési eljárás, amely a következő lépésekbőláll: a) vizet tartalmazó szűlfőlánt HF-fel összekeverik, ésszűlfőlánt, vizet és HF-et tartalmazó katalizátőrelegyet állítanakelő; b) a katalizátőreleggyel egy őlefineket és izőparaffinőkattartalmazó szénhidrőgénelegyet érintkeztetnek egy reakciózónában, ésezáltal reakcióterméket és reakció-mellékterméket állítanak elő; c)egy első szeparációs zónában a reakcióterméket a katalizátőrelegytőlelkülönítik, ily módőn egy elkülönített reakcióterméket, és egy, areakció-melléktermék jelentős részét tartalmazó, elkülönítettkatalizátőrlegyet állítanak elő; d) az elkülönített katalizátőrelegyegy részét egy másődik szeparációs zónába tővábbítják, ahől azelkülönített katalizátőrelegy említett részéből egymásődikszeparációszónafejtermék-anyagáramőt és fenéktermék-anyagáramőtállítanak elő, amely fejtermék-anyagáram az elkülönítettkatalizátőrelegy említett részéből a HF kőmpőnensnek jelentős részétés az elkülönített katalizátőrelegy említett részéből a vízkőmpőnensjelentős részét tartalmazza, és ahől a hidrőgén-flűőrid és a víztömegaránya (10:1)–(100:1) tartőmányban van, és amely fenéktermék-anyagáram az elkülönített katalizátőrelegy említett részéből aszűlfőlán kőmpőnens jelentős részét és az elkülönítettkatalizátőrelegy említett részéből a melléktermék kőmpőnens jelentősrészét tartalmazza, ahől a szűlfőlán és az SOO tömegaránya(100:1)–(2:1); e) az elkülönített katalizátőrelegy fennmaradó részét,mint a katalizátőrelegy egy részét hasznősítják; f) a másődikszeparációs zóna fejtermék-anyagáramának kőndenzáltatásával kőndenzáltmásődikszepará- ciószónafejtermék-anyagáramőt állítanak elő; g) akőndenzál másődikszeparációszónafejtermék-anyagáram egy részét mint akatalizátőrelegy egy részét hasznősítják; és h) a kőndenzáltmásődikszeparációszónafejtermék-anyagáram fennmaradó részét őlyansebességgel vezetik el tővábbi feldőlgőzásra, hőgy az említettelkülönített katalizátőrelegyben a vízkőncentrációt hatékőnyan 10tömeg% alatti értéken tartsák. ŕ

Description

Jelen találmány szénhidrogénátalakítási eljárásokra vonatkozik. Nevezetesen, a találmány olefin szénhidrogének izoparafiínos alkilezésére vonatkozik szulfolánt, hidrogén-fluoridot és vizet tartalmazó katalizátorelegy jelenlétében.

A közelmúltban felismerték, hogy a szulfonvegyületet és hidrogén-halogenidet tartalmazó elegyek hatékony katalizátorok olefin szénhidrogének izoparaffin szénhidrogénekkel végrehajtott alkilezési reakciójában alkilezett reakciótermék, azaz alkilát előállításában. Az alkilát reakciótermék általában hét vagy annál több szénatomos szénhidrogéneket tartalmaz, mely magas oktánszámú motorhajtó anyag, és nagyon kedvező tulajdonságú motorbenzin-adalék.

A szulfonvegyületet és hidrogén-halogenidet tartalmazó katalizátorkészítményt nagyon jó minőségű alkiláttermék előállítására lehet felhasználni, ugyanakkor az ilyen folyamatokban kedvezőtlen kísérőjelenség, hogy az alkilátképződés mellett bizonyos polimerizációs melléktermékek is képződnek, melyeket a továbbiakban savban oldódó olajoknak nevezünk, és azonosításukra az SOO jelet használjuk. Az említett polimerizációs melléktermékeket savban oldható olajoknak nevezzük, mivel az alkilezési folyamatnál alkalmazott katalizátorban oldódnak; tehát a katalizátorfázisban maradnak, míg az alkiláttermékek, melyek a szénhidrogénelegy és az alkilezőkatalizátor érintkeztetése során keletkeznek, elkülönülnek az alkilezőkatalizátortól. Az alkilezési folyamatban, melynek során a katalizátorfázist folyamatosan elkülönítik az alkilezési reakció termékeitől, és a reakciózónában újra felhasználják, az SOO felhalmozódik a katalizátorban. Amennyiben nem távolítják el, bizonyos idő után az SOO koncentrációja eléri azt az értéket, amely már nem megengedhető. Kis koncentrációban az SOO jelenlétét a szulfon komponensből és hidrogén-halogenidből álló alkilezőkatalizátorban előnyösnek gondolják az alkilezési folyamatra és a folyamat termékére. Mindazonáltal az SOO nagyobb koncentrációkban kedvezőtlen hatással van a katalitikus aktivitására és az alkilát végtermék minőségére. Ha az SOO koncentrációja az alkilezőkatalizátorban bizonyos megengedhető határértéket meghalad, az alkilált végtermék oktánszáma kisebb lesz; adott SOO-koncentráció-növekedéshez adott alkilátoktánszám-csökkenés tartozik.

Szulfolán komponenst és hidrogén-fluorid komponenst tartalmazó katalizátorokat alkalmazó folyamatos alkilezési eljárásokban a folyamat során előfordulhat a víz nemkívánatos felhalmozódása a katalizátorban. A felhalmozódó víz származhat a betáplált alkilezési reakcióelegy víztartalmából, de elsődlegesen a pótlólagosan betáplált és általában vizet tartalmazó katalizátor komponensekből ered. Különösen az alkilezőkatalizátor pótlólagosan betáplált szulfolán komponense tartalmaz gyakran jelentős koncentrációban vizet, mely, mint a közelmúltban felismerték, az alkilezőrendszer katalizátorfázisában gyűlik össze. Csekély koncentrációban az alkilezőkatalizátor-fázisban a víz jelenléte bizonyos előnyökkel járhat, de a túl magas vízkoncentráció az alkilezési eljárásra és termékeire nagyon hátrányos hatású lehet. Fontos tehát, hogy a szulfolánt és hidrogén-fluorid komponenst tartalmazó katalizátort használó alkilezési eljárásokban a katalizátor víztartalmát szabályozni lehessen.

Az alkilezőkatalizátorként hidrogén-fluoridot (HF) alkalmazó ismert katalitikus eljárásoknál, ellentétben az előzőekben említett szulfon komponensből és hidrogén-halogenid komponensből álló új katalizátorkészítménnyel, bizonyos eljárások ismertek az SOO eltávolítására a folyamatos alkilezési eljárásban alkalmazott HF katalizátorból. Adott esetben elegendő az alkilezési folyamatban használt HF katalizátor egy bizonyos hányadát kezelni vagy regenerálni, ezáltal az SOO bizonyos mennyiségét olyan sebességgel eltávolítani, amely közelítőleg megfelel az SOO felhalmozódási sebességének az alkilezőkatalizátorban. Ezt úgy érik el, hogy a HF katalizátor egy bizonyos részét egy kihajtó(sztrippelő-) edényen vezetik át, ahol a HF-et szénhidrogén gőzzel kihajtják az SOO-ból, például a HF izobutánnal együtt gőz formában mint fejtermék hagyja el a sztrippelőedényt, az SOO pedig mint fenéktermék hagyja el a sztrippelőedényt, és kerül további feldolgozásra.

Míg az ismert alkilezőkatalizátor-regenerálási módszerek alkalmazhatóak a szokásos HF katalizátorok regenerálásánál, ugyanezek a módszerek nem használhatók a szulfon komponenst is tartalmazó alkilezőkatalizátor-elegyek regenerálására. Ennek az az oka, hogy az SOO forrásponttartománya átfedésben van bizonyos szulfonok, például a szulfolán forráspontjával. Ezért a HF és az SOO elkülönítésére és a szulfontartalmú alkilezőkatalizátorok hatékony regenerálására egyszerű desztilláción alapuló módszerek nem alkalmazhatók. Továbbá szükség van az SOO és a szulfon elválasztására is abból a célból, hogy a visszanyert szulfont újra fel lehessen használni az alkilezési folyamat katalizátorában.

Jelen találmány célja új, alkilezőkatalizátorként szulfolán és hidrogén-fluorid elegyét alkalmazó alkilezési eljárás.

A találmány további célja olyan alkilezőeljárás kidolgozása, melyben a szulfolán komponenst tartalmazó alkilezőkatalizátorból az SOO-t és a vizet el lehet távolítani.

A találmány további célja olyan alkilezési eljárás kidolgozása, melyben katalizátorként szulfolán és hidrogén-fluorid elegyét alkalmazzuk, és melyben lehetséges, hogy a katalizátorban felhalmozódó SOO-t, vizet vagy mindkettőt eltávolítsuk.

Jelen találmány szerinti eljárás tehát olefin szénhidrogének izoparaffinos alkilezésére vonatkozik szulfolán komponenst tartalmazó katalizátorelegyek alkalmazásával. Az eljárás során vizet tartalmazó szulfolánt HF-fel összekeverünk, és szulfolánt, vizet és HF-et tartalmazó katalizátorelegyet állítunk elő. A katalizátoreleggyel egy olefineket és izoparaffinokat tartalmazó szénhidrogénelegyet érintkeztetünk egy reakciózónában, és ezáltal reakcióterméket és reakció-mellékterméket állítunk elő. Egy első szeparációs zónában a reakcióterméket a katalizátorelegytől elkülönítjük, ily

HU 217 565 Β módon egy elkülönített reakcióterméket, és egy, a reakció-melléktermék jelentős részét tartalmazó, elkülönített katalizátorelegyet állítunk elő. Az elkülönített katalizátorelegy részét egy második szeparációs zónába továbbítjuk, ahol az elkülönített katalizátorelegy említett részéből egy második szeparációs zónából származó fejtermék-anyagáramot és fenéktermék-anyagáramot állítunk elő, amely fejtermék-anyagáram az elkülönített katalizátorelegy említett részéből a HF komponensnek jelentős részét és az elkülönített katalizátorelegy említett részéből a vízkomponens jelentős részét tartalmazza, és ahol a hidrogén-fluorid és a víz tömegaránya (10:1)-(100:1) tartományban van, és amely fenéktermék-anyagáram az elkülönített katalizátorelegy említett részéből a szulfolán komponens jelentős részét és az elkülönített katalizátorelegy említett részéből a melléktermék komponens jelentős részét tartalmazza, ahol a szulfolán és az SOO tömegaránya (100:1)-(2:1). Az elkülönített katalizátorelegy fennmaradó részét mint a katalizátorelegy egy részét hasznosítjuk. A második szeparációs zóna fejtermék-anyagáramának kondenzáltatásával kondenzált másodikszeparációszónafejtermék-anyagáramot állítunk elő. A kondenzált, második szeparációs fejtermék-anyagáram egy részét mint a katalizátorelegy egy részét hasznosítjuk. A kondenzált, második szeparációs zónából származó fejtermékanyagáram fennmaradó részét olyan sebességgel vezetjük el további feldolgozásra, hogy az említett elkülönített katalizátorelegyben a vízkoncentrációt hatékonyan 10 tömeg% alatti értéken tartsuk. A leíráshoz csatolt 1. ábra az eljárás egy megvalósítási módjának egyszerűsített vonalas folyamatábrája. A találmány szerinti eljárás további tárgyai és előnyös megvalósítási módjai a következőkben részleteiben bemutatásra kerülnek a leírásban és a csatolt igénypontokban.

A savban oldható olajok azok az olajok, amelyek mint az alkilezési reakció melléktermékei keletkeznek abban a lépésben, amelyben az olefineket és izoparaffinokat tartalmazó szénhidrogénelegyet hidrogénfluorid komponenst és szulfolán komponenst tartalmazó alkilezőkatalizátorral érintkeztetjük. A leírásban és az igénypontokban egyszerűen „savban oldható olajnak” vagy „SOO”-nak említett anyag nagymértékben olefines konjunkt polimereket jelent, melyek a szénhidrogének savkatalizált reakcióiban keletkeznek. A konjunkt polimer olajok bizonyos típusainak részletes leírását és jellemzését adja Miron és Lee „Molecular Structure of Conjunct Polymers” című közleménye (Journal of Chemical and Engineering Data, 150-160. oldalak, 8. kötet, 1. szám). Az SOO fizikai tulajdonságai a betáplált szénhidrogéntől, az alkalmazott katalizátortól, a betáplálásban lévő szennyező anyagoktól, mely lehet hidrogén-szulfid, butadién, oxigenátok és más vegyületek, továbbá az alkilezési folyamat reakciókörülményeitől függ. Azaz, az SOO-t még pontosabban úgy definiálhatjuk, mint azokat a konjunkt polimereket, amelyek monoolefinek és izoparaffinok katalitikus reakciójának melléktermékei, ha katalizátorelegyként szulfon komponenst és hidrogén-halogenid komponenst tartalmazó, vagy lényegében ezeket a komponenseket tartalmazó katalizátorlegyet használunk. A katalitikus reakcióban előnyös monoolefinek három-öt szénatomosak, és az előnyös izoparaffinok 4-6 szénatomosak. Ha az előnyös szulfon komponens a szulfolán, az előnyös hidrogén-halogenid komponens a hidrogén-fluorid.

A szulfolánt tartalmazó, alkilezőkatalizátorral katalizált szénhidrogénreakció SOO melléktermékének sűrűsége a 15 °C-os víz sűrűségére vonatkoztatva általában körülbelül 0,8-1,0, átlagos molekulatömege általában 250-350, és brómszáma általában 40-350 között van.

A találmány szerinti alkilezési eljárásban használható katalizátorkészítményekben vagy katalizátorelegyekben az egyik komponens hidrogén-fluorid (HF). A hidrogén-fluoridot a katalizátorkészítményben vízmentes formában alkalmazhatjuk, noha általában az alkalmazott hidrogén-fluorid komponens csekély menynyiségű vizet is tartalmaz.

A jelen találmány szerinti eljárásban alkalmazható katalizátorkészítményben vagy katalizátorlegyekben a másik komponens a tetrametil-szulfon, vagy más néven szulfolán. Ez cseppfolyós a jelen találmány szerinti eljárás műveleti körülményei között.

A szulfolánt használhatjuk a katalizátorkészítményben vízmentes formában, de gyakran a katalizátorkészítményhez pótlólag betáplált szulfolán komponens csekély mennyiségű vizet tartalmaz. Általában a katalizátorelegy előállításához használt szulfolán komponensben a víz koncentrációja elérheti a szulfolán-víz elegy teljes tömegének körülbelül 5 tömeg%-át. A szulfolán és a víz együttes tömegére vonatkoztatva a szulfolán komponens víztartalma előnyösen körülbelül 0,1 és körülbelül 5 tömeg% közötti. Legelőnyösebben a víz 0,5 és 4 tömeg% közötti mennyiségben van jelen.

A hidrogén-fluoridot és szulfolánt tartalmazó katalizátorkészítményben az alkilezési folyamat során felhalmozódó víz mennyisége semmilyen körülmények között sem haladhatja meg a körülbelül 10 tömeg%-ot a szulfolánt, hidrogén-fluoridot és vizet tartalmazó katalizátorkészítmény teljes tömegére vonatkoztatva. Előnyösen a katalizátorban jelen lévő víz koncentrációja kevesebb, mint körülbelül 7,5 tömeg%. Legelőnyösebben a katalizátorban jelen lévő víz koncentrációja kisebb, mint 3 tömeg%.

Az SOO reakció-melléktermékre vezető alkilezési folyamat alkilezőkatalizátora, mint a fentiekben ismertettük, tartalmazhat hidrogén-fluorid komponenst és szulfolán komponenst, valamint bizonyos koncentrációban vizet. Szulfolánt és hidrogén-fluoridot tartalmazó alkilezőkatalizátorral kedvező alkilezési eredményeket lehet elérni, ha a hidrogén-fluorid-szulfolán tömegarány az alkilezőkatalizátorban (1:1)-(40:1) tartományban van. Az előnyös hidrogén-fluorid-szulfolán tömegarány (1,2:1)-(19:1), legelőnyösebben (1,5:1)-(9:1) tartományban van.

Jelen találmány szerint az alkilezési reakció nagymértékben elágazó szénláncú 7 vagy több szénatomos alifás szénhidrogénekre vonatkozó szelektivitásának javítása céljából kívánatos az izoparaffin szénhidrogén je3

HU 217 565 Β lentős sztöchiometriai feleslege a reakciózónában. Találmányunk értelmében az izoparaffín szénhidrogén és az olefin szénhidrogén mólaránya (2:1)-(25:1) tartományban van. Előnyösen az izoparaffin-olefin mólarány 5-20; a legelőnyösebb tartomány pedig 8 tömeg%-tól 15 tömeg%-ig terjed. Hangsúlyozni kívánjuk, hogy a fent említett izoparaffin-olefin mólaránytartományok az ipari gyakorlat számára alkalmas tartományokat jelentik, de általánosságban kijelenthető, hogy minél nagyobb az izoparaffin-olefin arány az alkilezési reakciónál, annál jobb a kapott alkilát minősége.

A jelen találmány értelmében az alkilezési reakció hőmérséklete -18 °C-tól 66 °C-ig terjedhet. Az alacsonyabb hőmérsékletek az olefinek mellékreakcióival, például a polimerizációval szemben az izoparaffines alkilezési reakciónak kedveznek. Ugyanakkor a reakció sebessége a hőmérséklet csökkenésével csökken. Az említett hőmérséklet-tartományon belüli hőmérsékletek, előnyösen a -1 °C-tól 54 °C-ig terjedő hőmérsékletek, az izoparaffinok olefines alkilezésénél jó szelektivitást biztosítanak, és az elérhető reakciósebességek az ipari gyakorlat számára elfogadhatóak. Az alkilezési reakció számára legelőnyösebb hőmérséklet-tartomány a 10-50 °C hőmérséklet-tartomány.

A jelen találmány szerinti reakciónál alkalmazható nyomások a reaktánsok folyadékfázisban tartásához szükséges nyomástól körülbelül tizenöt (15)χ 10² kPaig terjednek. A reaktáns szénhidrogének az alkilezési reakció hőmérsékletén rendszerint gázok, így a reakció nyomása előnyösen 2,7-10,8 MPa tartományban lévő túlnyomás. Amennyiben valamennyi reaktáns folyadék fázisban van, a nyomás növelése nincsen jelentős hatással az alkilezési reakcióra.

A szénhidrogén reaktánsok érintkezési ideje az alkilezőkatalizátorral az alkilezési reakciózónában találmányunk szerint általában elegendő kell legyen, hogy lényegében az olefin reaktáns teljes mennyiségében az alkilezőzónában átalakulhasson. Az érintkezési idő előnyösen 0,05-60 perc. A találmányunk szerinti, (2:1)-(25:1) tartományban lévő izoparaffin/olefin mólarányt alkalmazó alkilezőeljárásban, ahol az alkilezési reakcióelegy 40-90 térfogat% katalizátorfázist és 60-10 térfogat% szénhidrogénfázist tartalmaz, és ahol az olefin és az izoparaffín között a reakciózónában jó az érintkezés, lényegében az olefin teljes mértékű átalakulása érhető el 0,1-200 olefintérfogat/katalizátor-térfogat/óra (v/v/óra) közötti olefintérsebesség mellett. A legmegfelelőbb térsebesség az alkalmazott olefin és izoparaffín reaktánstól, az alkilezőkatalizátor összetételétől, valamint az alkilezési reakció körülményeitől függ. Következésképpen az előnyös érintkezési idő mellett az olefin térsebessége 0,1-200 (v/v/óra) közötti, ami lényegében az olefin reaktáns teljes konverzióját biztosítja az alkilezőzónában.

Az alkilezési eljárásnál a reaktánsokat megfelelő nyomás és hőmérséklet alkalmazásával lényegében cseppfolyós fázisban tartjuk, és folyamatosan eloszlatóeszközökön átnyomatva juttatjuk a reakciózónába. Az eloszlató eszközök lehetnek például jetek, füvókák, porózus csövek. A reaktánsokat ezt követően hagyományos keverőeszközökkel keverjük el a katalizátorral, például mechanikai keverékkel, vagy az áramlás turbulenciáját előidézve. Megfelelő idő után a terméket folyamatosan elkülönítve a katalizátortól a reakciórendszerből elvisszük, míg a részben elhasználódott katalizátort visszakeringetjük a reaktorba. Mint ismertettük, a katalizátor egy részét folyamatosan regenerálhatjuk, vagy megfelelő kezeléssel aktivitását helyreállíthatjuk, és visszavezethetjük az alkilezőreaktorba.

Jelen találmány szerinti eljárás egy megvalósítási módjához tartozik az alkilezőkatalizátorban felhalmozódó és az alkilezőrendszerbe a pótlólagos katalizátorbetáplálással, így szulfolán- és hidrogén-fluoridbetáplálással, továbbá a szénhidrogén-betáplálással bekerülő víz eltávolítása. A pótlólagosan betáplált katalizátor komponenseit egymástól függetlenül is bevezethetjük az alkilezőrendszerbe, de előnyösen, mielőtt az alkilezési rendszer alkilezőkatalizátorához hozzáadjuk, a komponenseket összekeverjük. A pótlólagosan betáplált szulfolán komponensben a víz koncentrációja általában kisebb, mint 5 tömeg%. Előnyösen a pótlólagosan betáplált szulfolán komponensben a víz koncentrációja 0,1-5 tömeg% a pótlólagos szulfolánkomponensbetáplálás teljes tömegére vonatkoztatva; legelőnyösebben a víztartalom 0,5-4 tömeg% közötti.

Betáplálás előtt a pótlólagos szulfolán komponenst és a pótlólagos hidrogén-fluorid komponenst összekeverhetjük, és az így összekevert komponenseket vezethetjük az alkilezőrendszerbe. Legelőnyösebb, ha a pótlólagos hidrogén-fluorid komponens vízmentes, de tartalmazhat csekély mennyiségű vizet is. A pótlólagos hidrogén-fluorid komponens vízkoncentrációja tehát elérheti akár a pótlólagos hidrogén-fluorid komponens legfeljebb 2 tömeg%-át, előnyösen a vízkoncentráció kisebb, mint 1 tömeg%, legelőnyösebben kisebb, mint 0, 5 tömeg%.

Mint leírásunkban ismertetjük, az alkilezési folyamat és rendszer alkilezőkatalizátorát egy szénhidrogéneleggyel egy reakciózónában érintkeztetjük, és ily módon alkilát reakcióterméket és SOO reakció-mellékterméket állítunk elő. A reakcióterméket és az alkilezőkatalizátort egy első szeparációs zónában különítjük el, egy elkülönített reakcióterméket és egy elkülönített katalizátorelegyet állítunk elő, ahol az elkülönített katalizátorelegy tartalmazza a reakció melléktermékének egy részét, előnyösen egy jelentős részét. A reakció mellékterméke általában savban oldódó olajat tartalmaz, mely nagymértékben oldható hidrogén-fluoridban; a savban oldható olajnak, más néven reakció-mellékterméknek, egy része, előnyösen jelentős része, oldhatósága következtében a folyamatból elkülönített katalizátorelegyben marad.

Az elkülönített katalizátorelegybe bevezetett, ahhoz hozzáadott vagy azzal összekevert vizet tartalmazó pótlólagos katalizátor komponens víztartalma az elkülönített katalizátorelegyben felhalmozódik, és ezért egy víztartalmú elkülönített katalizátorelegy keletkezik. Mivel az alkilezési folyamatra, illetve a kapott alkilát termék minőségére hátrányos hatással van, ha az alkilezőkata4

HU 217 565 Β lizátor-készítmény fölös koncentrációban vizet tartalmaz, kívánatos, hogy az elkülönített katalizátorelegyben a víz felhalmozódását a legkisebb mértékűre csökkentsük. Az elkülönített katalizátorelegyben tehát a víz koncentrációja nem lehet nagyobb, mint 10 tömeg% a szulfolánt, hidrogén-fluoridot és vizet tartalmazó elkülönített katalizátorelegy teljes tömegére vonatkoztatva. Előnyösen az elkülönített katalizátorelegyben a víz koncentrációja kisebb, mint 7,5 tömeg%. Legelőnyösebben az elkülönített katalizátorelegy vízkoncentrációja kisebb, mint 3 tömeg%.

Az elkülönített katalizátorelegy regenerálása céljából a benne felhalmozódott víznek és SOO-nak legalább egy részét eltávolítjuk oly módon, hogy az elkülönített katalizátorelegy egy részét egy kihajtó- (sztrippelő-) oszlopon vezetjük át, melyben, mint második szeparációs zónában, legalább két anyagáram keletkezik, nevezetesen egy másodikszeparációszónafejtermék-anyagáram és egy másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáram. A kihajtóoszlop megfelelő lehet bármilyen szétválasztási művelet végrehajtására, mely által a találmány szerinti cél elérhető, de előnyösen a sztrippelőoszlop egy egyszerű desztillációs oszlop, melynek van egy forralórésze és egy, az oszlop tetejére épített refluxálóegysége. Az elkülönített katalizátorelegy fennmaradó részét, amit nem tápláltunk be a sztrippelőoszlopba, az alkilező reakciózónában a katalizátorelegyben használhatjuk fel.

Az általánosan alkalmazott hidrogén-fluoridos katalitikus alkilezési folyamatokban az elkülönített hidrogén-fluorid alkilezőkatalizátor sztrippelésével hatékonyan el lehet távolítani a katalizátorból a vizet és az SOO-t. A szokásos sztrippelési lépésben az SOO-t és a vizet általában a fenéktermék-anyagárammal vezetik el a sztrippelőoszlopból. Míg a víz az elhasználódott szokványos hidrogén-fluorid alkilezőkatalizátorból megfelelően eltávolítható a fent említett szokványos sztrippeléses frakcionálási módszerrel, az említett módszerek önmagukban nem hatékonyak, ha az alkilezőkatalizátor jelen találmány szerint szulfolán komponenst is tartalmaz. Ennek az az oka, hogy a komponensek azeotrop elegyet képeznek. Jelen találmány szerinti eljárásnál tehát a második szeparációs zóna fejtermék-anyagárama tartalmazni fogja a sztrippelőoszlopba táplált elkülönített katalizátorelegy HF komponensének egy részét, előnyösen jelentős részét, továbbá víz komponensének egy részét, előnyösen jelentős részét. A második szeparációs zóna fenéktermék-anyagárama tartalmazni fogja a sztrippelőoszlopba táplált elkülönített katalizátorelegy szulfolán komponensének egy részét, előnyösen egy jelentős részét, továbbá a reakció-melléktermék komponens egy részét, előnyösen jelentős részét.

Általában a hidrogén-fluorid és a víz tömegaránya a második szeparációs művelet fejtermék-anyagáramában (10:1)-(100:1) tartományban lehet, előnyösen (12:1)-(200:1), legelőnyösebben nagyobb, mint 24:1. A második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramában a szulfolán és az SOO tömegaránya (100:1)-(2:1) tartományban lehet, előnyösen az arány (70:1)-(4:1), legelőnyösebben az arány (60:1)-(5:1). Mivel a sztrippeléses szétválasztás általában nem teljes, a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagárama gyakran tartalmaz csekély koncentrációban hidrogén-fluoridot. A hidrogén-fluorid koncentrációja a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramában a legtöbb esetben kisebb, mint 10 tömeg%, ahol a hidrogénfluorid mennyiségét a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagárama teljes tömegének hányadaként fejezzük ki, és 100-zal megszorozzuk. Előnyösen a hidrogén-fluorid-koncentráció a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramában kisebb, mint 5 tömeg%, legelőnyösebben a koncentráció kisebb, mint 1 tömeg⁰/).

A második szeparációs zóna fejtermék-anyagáramát egy hőcserélőhöz vezetjük, amelyben egy hőátadási zóna alakul ki, ahol a második szeparációs zóna fejtermék-anyagáramának hőenergiáját elvisszük, ezáltal az anyagáramot kondenzáltatjuk, és egy kondenzált másodikszeparációszónafejtermék-anyagáramot állítunk elő. A kondenzált másodikszeparációszónafejtermékanyagáram egy részét a katalizátorelegy részeként hasznosíthatjuk, a kondenzált másodikszeparációszónafejtermék-anyagáram fennmaradó részét pedig az alkilezőrendszerből eltávolítjuk, és alkilezési folyamaton kívüli feldolgozásra továbbítjuk. A kondenzált másodikszeparációszónafejtermék-anyagáram fennmaradó részének elvételi sebességét az alkilezőrendszerből úgy szabályozzuk, hogy az elkülönített katalizátorelegyben a víz koncentrációját hatékonyan 10 tömeg% alatt tartjuk; előnyösen 7,5 tömeg% alatt, legelőnyösebben pedig 3,0 tömeg% alatt.

A második szeparációs zóna fenéktermék-anyagárama további feldolgozásra kerülhet, hogy a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramából az SOO egy részét, előnyösen jelentős részét eltávolítsuk, ezért egy első érintkeztetőedénybe vezetjük, melyben egy első reverzibilis bázist tartalmazó érintkeztetési zóna alakul ki. A második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramának áramlási sebességét általában előnyösen úgy szabályozzuk, hogy ezáltal közvetve szabályozzuk az elkülönített katalizátorelegy SOO-koncentrációját, mely nem lehet több, mint az elkülönített katalizátorelegy 20 tömeg%-a.

A második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramának áramlási sebességét úgy választjuk meg, hogy az SOO-koncentráció az elkülönített katalizátorelegyben előnyösen kisebb legyen, mint 15 tömeg%, legelőnyösebben pedig kisebb legyen, mint 10 tömeg%.

A második szeparációs zóna fenéktermék-anyagárama ugyancsak tartalmazza a sztrippelőoszlopba betáplált anyagáram szulfolántartalmának egy részét, előnyösen jelentős részét. A második szeparációs zóna fenéktermék-anyagárama tehát lényegében szulfolánt és SOO-t tartalmaz, de, mint az előzőekben ismertettük, kicsiny koncentrációban tartalmazhat hidrogén-fluoridot is, mely nem került a második szeparációs zóna fejtermék-anyagáramába. Az SOO komponens a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramában az előzőekben ismertetett koncentrációkban lehet jelen.

HU 217 565 Β

Jelen találmány fontos része a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramának érintkeztetése egy kontakt anyaggal, vagy reverzibilis bázissal abból a célból, hogy a második szeparációs zóna fenéktermékanyagáramából a hidrogén-fluorid komponens egy részét eltávolítsuk, és egy semlegesített, másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramot állítsunk elő, melyben a hidrogén-fluorid koncentrációja kisebb, mint a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramában. Előnyös, ha a második szeparációs zóna fenéktermékanyagáramából a hidrogén-fluorid komponens jelentős részét eltávolítjuk, és a semlegesített másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramban a hidrogén-fluorid komponens koncentrációja kisebb, mint 1 tömeg%, előnyösen a koncentráció kisebb, mint 0,2 tömeg%, legelőnyösebben a koncentráció kisebb, mint 0,1 tömeg%.

A semlegesített, másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáram SOO-koncentrációja is kisebb lehet, általában a semlegesített, másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramnak 2-15 tömeg%-a. Az SOO koncentrációja a semlegesített, másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramban általában kisebb, mint 4 tömeg%, előnyösen az SOO kevesebb, mint 2 tömeg%-os koncentrációban van jelen.

A semlegesített, másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramot úgy állítjuk elő, hogy a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramát egy reverzibilis bázissal érintkeztetjük alkalmas körülmények között, hogy a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramában a hidrogén-fluorid-tartalmat bizonyos mértékben lecsökkentsük. A reverzibilis bázis előnyösen lehet például poli(2-vinil-piridin), poli(4-vinil-piridin) vagy ezek keverékei.

A semlegesített másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramot érintkeztethetjük továbbá egy szén adszorbenssel egy második érintkeztetőtartályban, melyben egy második érintkeztetési zóna alakul ki a semlegesített, másodikszeparációszónafenéktermékanyagáram és a szén adszorbens érintkeztetésére. A semlegesített, másodikszeparációszónafenéktermékanyagáram és a szén adszorbens érintkeztetése során a semlegesített, másodikszeparációszónafenéktermékanyagáram SOO-tartalmának egy részét, előnyösen jelentős részét eltávolítjuk, és egy lényegében SOO- és hidrogén-fluorid-mentes szulfolánáramot állítunk elő. A szulfolánáramot mint az alkilezési katalizátorelegy szulfolán komponensének legalább egy részét hasznosíthatjuk.

Aktív szén adszorbensként bármilyen aktív szén megfelelhet, amely a találmány értelmében a kezelt szulfontartalmú elegy SOO komponensének legalább egy részét szelektíven képes eltávolítani. Az aktív szén adszorbenst nagy fajlagos felület jellemzi, amelynek nagysága a 300-2500 m²/g tartományban lehet, a D3663-84 számú „Vizsgálati módszer katalizátorok felületnagyságának meghatározására” ASTM amerikai szabvány szerint meghatározva. Az aktív szén adszorbens jellemzői közé tartozik továbbá a pórus átmérője, amely 10-50 pm tartományban van, a D4284-88 számú „Vizsgálati módszer katalizátorok pórustérfogatának, pórusméret szerinti eloszlásának higanyporoziméteres meghatározására” ASTM szabvány szerint meghatározva. Az aktív szenek közül a kereskedelemben is hozzáférhető aktív szenek tekinthetők előnyösnek. Egy ilyen alkalmas, kereskedelemben is hozzáférhető aktív szén például a Calgon Filtrasorb 400 márkanéven ismert termék, amit a Calgon Carbon Corporation gyárt és forgalmaz.

A második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramának és a semlegesített, második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramának érintkeztetése az adszorbens készítménnyel tetszőleges műveleti körülmények között végrehajtható, amely mellett az SOO- vagy hidrogén-fluorid-koncentráció legalább részben csökkenthető. Mivel úgy gondoljuk, hogy az adszorpciós jelenség folyadék-szilárd érintkezésben valósul meg, nem tartjuk valószínűnek, hogy a nyomás az érintkeztetéskor jelentősen befolyásolná az adszorbens hatékonyságát az eltávolításban, mégis, a nyomás nagyobb kell legyen, mint 0,05 MPa abszolút nyomás, és elérhet akár 3 MPa-t vagy még annál nagyobb abszolút nyomásértéket is. Általában az alkalmazott nyomás körülbelül 0,1-13,5 MPa tartományban lehet.

Ami a hőmérsékletet illeti, bármilyen hőmérséklet alkalmas lehet, amely mellett hatékonyan megvalósítható az SOO vagy hidrogén-fluorid, vagy mindkét komponens legalább egy részének eltávolítása a szulfontartalmú anyagáramból. Általában a hőmérséklet alsó és felső határértékét a kezelendő elegy fizikai tulajdonságai, illetőleg az elegyben lévő SOO fizikai tulajdonságai határozzák meg. Ha az alsó határértéket tekintjük, a tiszta szulfolán olvadáspontja például 27-28 °C, de ha a szulfolán vízzel és hidrogén-fluoriddal együtt mint elegy van jelen, olvadáspontja lényegesen alacsonyabb. Az érintkeztetési hőmérséklet alsó határértéke tehát közel -18 °C lehet. Ami a felső hőmérsékleti határértéket illeti, ezt például olyan tényezők határozzák meg, mint az SOO forrásának kezdeti hőmérséklete, továbbá az a hőmérséklet, amelyen az elegy szulfolán komponense termikusán elkezd bomlani. A legmagasabb érintkeztetési hőmérséklet tehát közel 204 °C. Következésképpen az érintkeztetés hőmérséklete általában -18 °C-tól 204 °C-ig terjedő tartományban van. Az előnyös érintkeztetési hőmérsékletek a 10-177 °C, a legelőnyösebbek pedig a 16-163 °C hőmérséklet-tartományban vannak.

Az elhasználódott reverzibilis bázist időről időre regenerálni lehet megfelelő oldószer alkalmazásával az oldat és a reverzibilis bázis érintkeztetésével, olyan műveleti körülményeket választva, hogy a reverzibilis bázisban adszorbeálódott SOO legalább egy része, előnyösen jelentős része kioldódjon. Azok az oldószerek alkalmasak, melyekben az SOO oldható, nevezetesen a szerves oldószerek, melyek lehetnek például alkoholok, alifás szénhidrogének, alkil-halogenidek, aminok, aromás szénhidrogének, észterek, glikolok, glikol-éterek, aromás halogenidek, és ezek közül kettőnek vagy többnek a keverékei.

Az elhasználódott reverzibilis bázist sztrippelő fluidummal is kezelhetjük olyan műveleti körülményeket

HU 217 565 Β választva, melyek alkalmasak a maradó oldószerrel el nem távolított adszorbeált S00 jelentős részének eltávolítására, továbbá a második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramából származó, a reverzibilis bázisban adszorbeálódott hidrogén-fluorid egy részének, előnyösen jelentős részének eltávolítására. A sztrippelőfluidum bármilyen fluidum lehet, mely a fentiekben ismertetett feladat végrehajtására megfelel, nevezetesen lehet például víz, szénhidrogén vagy inért gáz. A gáz halmazállapotú sztrippelőfluidum alkalmazása az előnyös. Sztrippelőfluidumnak megfelelő szénhidrogén lehet például a metán, az etán, a propán, a bután, a pentán, a hexán, a heptán, az oktán, és ezek közül kettőnek vagy többnek a keveréke, de a legelőnyösebb sztrippelő-szénhidrogén az izobután.

A reverzibilis bázis sztrippelésére vagy kezelésére a sztrippelőfluidummal olyan körülményeket választunk, melyek mellett a reverzibilis bázis regenerálódása lejátszódik, általában ez egy hőátadást igénylő folyamat, melynek során az elhasználódott reverzibilis bázis regeneráláskor hőenergiát vesz fel. Ezért a sztrippelés hőmérséklete előnyösen a 38-316 °C tartományban van. Sztrippelőfluidumként izobutánt alkalmazva a legkedvezőbb regenerálási hatás eléréséhez a szuperkritikus állapot az előnyös. A sztrippelési nyomás a találmány szerinti eljárásnak nem lényeges tényezője; 10-14 MPa tartományban lehet.

Az elhasználódott adszorbenst időről időre regenerálni lehet egy sztrippelőfluidummal, az adszorbens és a fluidum érintkeztetéséhez olyan körülményeket választva, melyek mellett a semlegesített, második szeparációs zóna fenéktermék-anyagáramából eltávolított, adszorbeálódott SOO legalább egy része, előnyösen jelentős része az adszorbensről eltávolítható. Sztrippelőfluidumként bármely olyan fluidum alkalmazható, mely az ismertetett feladat végrehajtásához megfelelő, nevezetesen például lehet víz, szénhidrogén vagy inért gáz. A sztrippelőfluidumot előnyösen gázhalmazállapotban alkalmazzuk. Sztrippelőfluidumnak alkalmas szénhidrogén például a metán, az etán, a propán, a bután, a pentán, a hexán, a heptán, az oktán és ezek közül kettőnek vagy többnek a keverékei, a legelőnyösebb sztrippelőszénhidrogén a szuperkritikus állapotú izobután.

A szén adszorbens sztrippelésének vagy sztrippelőfluidummal végrehajtott kezelésének körülményeit úgy választjuk meg, hogy a szén adszorbens regenerálódása lejátszódjon. Ez általában hőátadással járó folyamat, melynél az elhasználódott szén adszorbens termikusenergia-felvétellel regenerálódik. Ezért a sztrippelés hőmérséklete előnyösen 38 °C-tól 316 °C-ig terjedő tartományban van. Sztrippelőfluidumként izobutánt alkalmazva a legkedvezőbb regenerálási eredmények eléréséhez a szuperkritikus állapot az előnyös. A jelen találmány szerinti eljárásnál a sztrippelés nyomása nem lényeges tényező, 10-14 MPa tartományban lehet.

Az 1. ábrán a 10 számmal jelölt alkilezési eljárás egyszerűsített folyamatábráját mutatjuk be. Az olefineket és izoparaffinokat tartalmazó szénhidrogénelegy betáplálása 14 vezetéken keresztül 12 reaktorcsőbe jut. A 12 reaktorcső egy reakciózónát határoz meg, melyen belül a szénhidrogénelegyet érintkeztetjük, vagy összekeverjük a katalizátoreleggyel, mely szulfolánból és hidrogén-fluoridból áll, és előállítjuk a reakcióterméket és a reakció-mellékterméket. A betáplált szénhidrogénelegy olefintartalma egy vagy több olefinből tevődik össze, melyek 3-5 szénatomosak, a szénhidrogén-eleggyel betáplált izoparaffinok pedig általában 4-6 szénatomosak. A katalizátorelegy 16 vezetéken jut el a 12 reaktorcsőbe. Az összekeveredett szénhidrogénelegy és katalizátorelegy a 12 reaktorcső által meghatározott reakciózónán halad át, ahol megtörténik a reakció, mely reakcióban a betáplált szénhidrogénelegy olefinjei reagálnak a betáplált szénhidrogénelegy izoparaffmjaival, és alkilát reakciótermék keletkezik. Ugyanígy a reakciózónában képződik az SOO reakció-melléktermék is. A 12 reaktorcsőből kilépő reakcióelegy áthalad 18 ülepítőedényen, mely egy szeparációs zónát határoz meg, melyben az alkilát reakciótermék elkülönül a katalizátorelegytől, és ily módon 20 elkülönített reakciótermék és 22 elkülönített katalizátorelegy áll elő. A 22 elkülönített katalizátorelegy jelentős mennyiségű alkilezési reakcióban képződött SOO mellékterméket tartalmaz. A 20 elkülönített reakciótermék 24 vezetéken át hagyja el a szeparátort. A 22 elkülönített katalizátorelegyet 26 és 16 vezetékeken át visszakeringetjük a 12 reaktorcsőbe, hogy alkilezőkatalizátorként újra hasznosítsuk. A 26 csővezetékbe 28 katalizátorhűtőt építjük be, amely egy hőcserélő zónát határoz meg, melyben 22 elkülönített katalizátorelegy hőt ad át egy hőcserélő fluidumnak, például víznek.

A 10 alkilezőrendszerbe a pótlólagos katalizátorelegy betáplálása 30 vezetéken át történik. A pótlólag betáplált katalizátorelegyet vizet tartalmazó szulfolán és HF összekeverésével 32 keverőberendezésben hajtjuk végre. A berendezésben kialakuló keverési zónában játszódik le a víztartalmú szulfolán és a HF összekeveredése, mely folyamatban a pótlólagosan betáplálható katalizátorelegy keletkezik. 32 keverőberendezésbe 34 vezetéken át tápláljuk be a hidrogén-fluoridot, és 32 keverőberendezésbe 36 vezetéken át tápláljuk be a szulfolánt.

A felhalmozódott SOO és víz eltávolítására és az alkilezőkatalizátor regenerálására 22 elkülönített katalizátorelegy egy részét, amit néha „csúszó-” vagy „vonó-” áramnak is neveznek, 37 vezetéken át 39 forralóval ellátott 38 sztrippelőoszlopba továbbítjuk, melynek szeparációs zónájában 22 elkülönített katalizátorelegy „csúszó-” árama legalább két anyagáramra válik szét: 1. egy fejtermék-anyagáramra, mely a csúszóáram hidrogén-fluorid-tartalmának egy részét, és a csúszóáram víztartalmának egy részét tartalmazza, továbbá 2. egy fenéktermék-anyagáramra, mely a csúszóáram szulfolánkomponensének egy részét tartalmazza. A fenéktermékanyagáram ugyancsak tartalmazza a csúszóáramból származó reakció-melléktermék SOO egy részét, előnyösen jelentős részét.

Az izobután gőzt, melynek hatására a csúszóáram egy fej termékáramra és egy fenéktermék-anyagáramra válik szét, vagy még pontosabban mely révén a csúszóáramból a hidrogén-fluorid sztrippelése megtörténik, 38 sztrippelőoszlopba 40 vezetéken át tápláljuk be.

HU 217 565 Β

A fejtermék-anyagáram 42 vezetéken át jut 44 szeparátortartályba. A 42 vezetéket 46 kondenzátor szakítja meg, melynek hőátadó zónájában a fejtermék-anyagáram hőenergiáját elvonjuk, és a fejtermék-anyagáramot kondenzáltatjuk. Az így kondenzáltatott fejtermékanyagáram 44 szeparátortartályba jut, melynek szeparációs zónájában az így kondenzáltatott fejtermék-anyagáram egy, az említett szénhidrogént tartalmazó fejtermék szénhidrogénáramra és egy HF-et és vizet tartalmazó kondenzált fejtermékáramra válik szét. 44 szeparátortartályból a fejtermék-szénhidrogénáramot 48 vezetéken át feldolgozásra továbbítjuk.

Az 50 vezetéken át a kondenzált fejtermék-anyagáram egy részét 18 ülepítőedénybe juttatjuk, ahol alkilezőkatalizátor-elegyként használjuk, vagy az alkilezőkatalizátor-elegy egy részével egyesítjük. A kondenzált fejtermék-anyagáram egy másik részét, adott esetben, 38 sztrippelőoszlopra vezetjük 51 vezetéken át, és mint 38 sztrippelőoszlop reflux áramát használjuk. A kondenzált fejtermék-anyagáram fennmaradó részét, mely sem 18 ülepítőedénybe, sem 38 sztrippelőoszlopba nem került, 52 vezetéken át feldolgozásra továbbítjuk. A kondenzált fejtermék-anyagáram feldolgozásra továbbított fennmaradó részének elvételi sebességét meghatározza, hogy ezáltal tartjuk az elkülönített katalizátorelegy víztartalmát körülbelül 10 tömeg% alatti értéken, előnyösen 7,5 tömeg% alatt, legelőnyösebben 3 tömeg% alatt.

A 38 sztrippelőoszlop fenéktermék-anyagárama 54 vezetéken át 56 első érintkeztetőtartályba kerül, mely egy érintkeztetéshez alkalmas anyagot tartalmaz. Az 56 első érintkeztetőtartály elkülönítéséhez a csatlakozóvezetékekbe szelepeket építettünk; 54 vezetékbe 57 szelepet. Az 56 első érintkeztetőtartályban az érintkeztetéshez használt anyag előnyösen egy reverzibilis bázis, legelőnyösebben egy poli(vinil-piridin) (PVP) vegyület. Az 56 első érintkeztetőtartály szeparációs zónájában adszorpciós módszerrel vagy semlegesítéssel, vagy mindkét módszer alkalmazásával eltávolítjuk a fenéktermékanyagáram hidrogén-fluorid-tartalmának jelentős részét, és egy semlegesített fenéktermék-anyagáramot vagy egy kezelt, szulfolántartalmú elegyet állítunk elő. A fenéktermék-anyagáram SOO-tartalmának legalább egy részét az érintkeztetésre használt anyagban adszorbeáltatva ugyancsak eltávolítjuk.

A semlegesített fenéktermék-anyagáram ezután 58 vezetéken át adszorbenst tartalmazó 60 második érintkeztetőtartályba kerül, melynek szeparációs zónájában a semlegesített fenéktermék-anyagáram SOO-tartalmának jelentős részét eltávolítjuk, és egy regenerált katalizátor- vagy szulfolánáramot állítunk elő, melyben az SOO koncentrációja kisebb, mint a semlegesített fenéktermék-anyagáramban, előnyösen gyakorlatilag nem tartalmaz sem SOO-t, sem hidrogén-fluoridot. A többi vezeték és szelep, valamint az 58 vezetékbe épített 61 szelep alkalmazásával a 60 második érintkeztetőtartály elkülöníthető. A 60 második érintkeztetőtartályból a szulfolánáramot 62 vezetéken át 32 keverőberendezésbe továbbítjuk, és ezáltal végső soron eljuttatjuk és összekeveijük a 22 elkülönített katalizátoreleggyel, és az alkilezőkatalizátor-elegy szulfolán komponense egy részeként újra hasznosítjuk. A 62 vezetékbe épített szelep a többi csővezeték és szelep alkalmazásával együtt lehetővé teszi 60 második érintkeztetőtartály elkülönítését. A szulfolánáram, adott esetben, 64 vezetéken át elvezetve kerülhet további feldolgozásra.

Az érintkeztetésre alkalmazott 56 első érintkeztetőtartályban lévő anyag regenerálásánál 70 és 72 szelepekkel ellátott 66 és 68 vezetékeket használjuk, melyek révén lehetővé válik az elhasznált érintkeztetési anyag időnkénti regenerálása. Az érintkeztetési anyagot 56 első érintkeztetőtartályban időszakonként oldószerrel vagy sztrippelőfluidummal érintkeztetjük, amelyik vezetéken át kerül 56 első érintkeztetőtartályba olyan műveleti körülmények között, hogy az érintkeztetőanyaggal kölcsönhatásba lépve az oldószer az érintkeztetési anyagban megkötött SOO és HF legalább egy részét eltávolítsa. Az SOO-t és HF-et tartalmazó érintkeztetési anyagtól elkülönített oldószer 56 első érintkeztetési tartályból 68 vezetéken át kilépve további feldolgozásra kerül. A 60 második érintkeztetőtartályban az érintkeztetőanyag regenerálására az anyagot az érintkeztetőanyaghoz kötött SOO legalább egy részének eltávolítására alkalmas oldószerrel, vagy sztrippelő fluidummal kezeljük. A 60 második érintkeztetőtartályba a sztrippelőfluidumot 76 vezetéken át juttatjuk, mely olyan körülmények között lép az érintkeztetési anyaggal kölcsönhatásba, hogy az érintkeztetési anyagot regenerálja. A 60 második érintkeztetőtartályból a sztrippelőfluidumot 76 vezetéken át vezetjük el. A 74 és 76 vezetékekbe épített 76 és 78 szelepeket a 60 második érintkeztetési tartály elkülönítésekor használjuk.

Jelen találmány előnyös vonásait és megvalósítási módjait a következő példákon keresztül mutatjuk be.

Számított példa

A példában egy napi 2,4 millió liter (15 000 barrel) alkilát előállítására alkalmas kapacitású alkilezőegység anyagmérlegének jellemző adatait adjuk meg. Az alkilezőegység egyszerű vonalas folyamatábráját az 1. ábrán mutatjuk be. Az 1. ábrának megfelelő különböző anyagáramokra vonatkozó számszerű adatokat az 1. táblázatban összegezzük.

HU 217 565 Β

1. táblázat

26 Sav az ülepítőtartályból	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	13 205,90	6 250,16	470,96	415,28	77 000	4 857 851		OK m	517
X Fej tennék újrahasznált HF	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	20,71		1	0,67	80,9	4 627		12,8	448
50 Fejtermék sav !	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	20,85	1	1	0,67	o\ 00	4 659		12,8	448
£* ° Έ » 9	1	1	0,30	58,17	1	4,44	0,02	1	1	1	62,93	0l‘0	1	1	1	239	8 068		190	482
48 Fejtermék- szénhidro- gén-elvétel	1	1	0,30	58,17	1	4,44	0,02	1	1	1	62,93	0,38	1	1	1	240	8 130		12,8	448
52 Fejtermék- savelvétel	1	1	1	1	1	1	1	1		1	1	0,1418	1	1	0,0046	0,55	31,8		12,8	448
54 Fenéktermék	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0,21	1	1	1	cq T±	3 130		182	482
37 „Csúszó” saváram	1	1	1	t	1	1	1	1	1	1	I	ir> rn	10,10	0,76	0,67	124	7 850		143	517
30 Pótlólagos savkcvcrck	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0,1440	0,2835	1	0,0037	KO	113,8		00 m	827
14 Szénhidrogén-betáplálás a reaktorba	1	0,45	19,53	2 745,21	210,09	vö Γ- fS	49,25	1	1	1	3 927,59	15,01	1	1	0,17	12 540	428,8		40	1 378
Anyagáram száma Komponens/anyagáram	Etán (1/min)	Propilén (1/min)	Propán (1/min)	Izobután (1/min)	Butén (1/min)	n-bután (1/min)	Izopentán (1/min)	Pentán (1/min)	Amilének (1/min)	Έ' £ +	HC összesen (1/min)	HF (1/min)	Szulfolán (1/min)	SOO (1/min)	ε ο (N Ε	Összesen (1/min)	Összesen (kg/óra)	Áramlási körülmények	Hőmérséklet (°C)	Nyomás (kPa)

HU 217 565 Β

Claims (7)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Alkilezési eljárás olefin szénhidrogének izoparaffin szénhidrogénekkel történő alkilezésére szulfolánHF-víz katalizátor jelenlétében, azzal jellemezve, hogy a következő lépésekből áll:

   a) vizet tartalmazó szulfolánt HF-fel összekeverünk, és szulfolánt, vizet és HF-et tartalmazó katalizátorelegyet állítunk elő;

   b) a katalizátoreleggyel egy olefineket és izoparaffinokat tartalmazó szénhidrogénelegyet érintkeztetünk egy reakciózónában, és ezáltal reakcióterméket és reakció-mellékterméket állítunk elő;

   c) egy első szeparációs zónában a reakcióterméket a katalizátorelegytől elkülönítjük, ily módon egy elkülönített reakcióterméket és egy, a reakció-melléktermék jelentős részét tartalmazó, elkülönített katalizátorelegyet állítunk elő;

   d) az elkülönített katalizátorelegy egy részét egy második szeparációs zónába továbbítjuk, ahol az elkülönített katalizátorelegy említett részéből egy másodikszeparációszónafejtermék-anyagáramot és fenéktermék-anyagáramot állítunk elő, amely fejtermék-anyagáram az elkülönített katalizátorelegy említett részéből a HF komponensnek jelentős részét és az elkülönített katalizátorelegy említett részéből a vízkomponens jelentős részét tartalmazza, és ahol a hidrogén-fluorid és a víz tömegaránya (10:1)-(100:1) tartományban van, és amely fenéktermék-anyagáram az elkülönített katalizátorelegy említett részéből a szulfolán komponens jelentős részét és az elkülönített katalizátorelegy említett részéből a melléktermék komponens jelentős részét tartalmazza, ahol a szulfolán és az SOO tömegaránya (100:1)-(2:1);

   e) az elkülönített katalizátorelegy fennmaradó részét, mint a katalizátorelegy egy részét hasznosítjuk;

   f) a második szeparációs zóna fejtermék-anyagáramának kondenzáltatásával kondenzált másodikszeparációszónafejtermék-anyagáramot állítunk elő;

   g) a kondenzált másodikszeparációszónafejtermékanyagáram egy részét, mint a katalizátorelegy egy részét hasznosítjuk; és

   h) a kondenzált másodikszeparációszónafejtermékanyagáram fennmaradó részét olyan sebességgel vezetjük el további feldolgozásra, hogy az említett elkülönített katalizátorelegyben a vízkoncentrációt hatékonyan 10 tömeg% alatti értéken tartsuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az a) keverési lépésben használt szulfolánban a víz koncentrációja 0,1-5 tömeg% közötti.
3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a katalizátorelegyben a hidrogén-fluorid és a szulfolán tömegarányát (1:1)-(40:1) tartományban tartjuk.
4. 4. A 3. igénypont szerinti alkilezési eljárás, azzal jellemezve, hogy továbbá a másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramot az első érintkeztetési zónába vezetjük, olyan sebességgel, mely mellett az elkülönített katalizátorelegyben a reakció-melléktermék koncentrációja az elkülönített katalizátorelegy 20 tömeg%ánál kisebb értéken marad.
5. 5. A 4. igénypont szerinti alkilezési eljárás, azzal jellemezve, hogy továbbá a második szeparációs zónába gőz fázisban szénhidrogént vezetünk, ezáltal kiváltjuk az elkülönített katalizátorelegy említett részének szétválását egy másodikszeparációszónafejtermékanyagáramra és egy másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramra; és az említett kondenzált másodikszeparációszónafejtermék-anyagáramot egy fejtermék szénhidrogénáramra, ami az említett szénhidrogént tartalmazza, valamint egy kondenzált másodikszeparációszónafejtermék-áramra, ami a HF-et és vizet tartalmazza, választjuk szét.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramot egy első érintkeztetési zónában lévő reverzibilis bázissal, mely lehet poli(2-vinil-piridin), poli(4-vinilpiridin) és/vagy ezek keverékei, érintkeztetjük, és ezáltal a másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáram HF-tartalmának egy részét eltávolítjuk, és egy semlegesített, másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramot állítunk elő; a semlegesített másodikszeparációszónafenéktermék-anyagáramot egy második érintkeztetőzónában szénnel érintkeztetjük, ezáltal a reakció-melléktermék említett részéből a reakció-melléktermék egy részét eltávolítjuk, és egy, lényegében reakció-mellékterméktől és HF-től mentes szulfolánáramot állítunk elő; és a szulfolánáramot mint a katalizátorelegy szulfolán komponensének egy részét használjuk fel.
7. 7. A 6. igénypont szerinti alkilezési eljárás, azzal jellemezve, hogy a reverzibilis bázist periodikusan oldószerrel érintkeztetjük a bázisban kötött SOO legalább egy részének eltávolítására alkalmas körülmények között.