JPH0762139B2 - アルキル化プロセスの方法及び装置 - Google Patents

アルキル化プロセスの方法及び装置

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JPH0762139B2
JPH0762139B2 JP3000151A JP15191A JPH0762139B2 JP H0762139 B2 JPH0762139 B2 JP H0762139B2 JP 3000151 A JP3000151 A JP 3000151A JP 15191 A JP15191 A JP 15191A JP H0762139 B2 JPH0762139 B2 JP H0762139B2
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ウェイン ホビス ケイス
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フイリツプス ピトローリアム カンパニー
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/54Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
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  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は流体を取扱うための改良
された方法及び装置に関し、特にアルキル化プロセスに
おける流体取扱いのための方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】石油精製工業で用いられる共通のプロセ
スは、好適にはフッ化水素とされる触媒を使ってイソパ
ラフィンをオレフィン化合物と反応させることにより高
オクタンガソリンを製造するアルキル化プロセスであ
る。その通常用いられるアルキル化プロセスの1つに、
米国特許第3,213,157号に開示されているよう
な、沈降槽と反応器ライザーと冷却熱交換器とを、液体
アルキル化触媒の自然な循環を行わせるように組合せて
使用するものがある。イソパラフィンとオレフィンとの
炭化水素混合供給物が反応器ライザーの送入部内へ供給
され、そこで熱交換器から来た冷却されたアルキル化触
媒と上記炭化水素供給物とが緻密に混合されて炭化水素
−触媒混合物を作る。この炭化水素−触媒混合物と触媒
との間の密度差により混合物は自然対流によって反応器
ライザー内を上方へ流れ、そして反応器流出物が最終的
に沈降槽へ放出される。沈降槽の中で不混和性の炭化水
素相と触媒相との分離が生じ、触媒相は沈降槽の下部分
の方へ沈降し、そして炭化水素と触媒との間に界面がで
きる。沈降した触媒は重力で沈降槽の下方に設置された
熱交換器へ戻り、ここで冷却され、そしてそこへ供給さ
れてきた炭化水素供給物と再び混合されてサイクルを繰
返す。そのようなアルキル化プロセスの操作条件は当該
技術で周知のものであり、例えば米国特許第3,21
3,157号、第3,249,650号、及び第3,5
44,651号のような多くの刊行物に開示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】アルキル化プロセスに
おいて重要なことはアルキル化触媒の取扱い、移送、及
び貯蔵である。触媒はプロセス操作中に消費されるので
定期的にプロセスに補充しなければならないが、そのよ
うな触媒は一般的には貯蔵槽を使ってストックする。し
かし又その貯蔵槽は、必要な場合には、プロセス内に含
まれる触媒のストックを貯蔵するためにも使用される。
この触媒のストックは、限定的ではないが主として、沈
降槽、反応器ライザー、熱交換器、及びそれらを連結す
る配管の中に収容されている。プラント受取及び送出設
備から新しい触媒を貯蔵槽へ移送するのに使われる加圧
システムによるような様々な原因で不凝縮性のガスが触
媒貯蔵槽へ流入することがよくある。触媒貯蔵槽内に不
凝縮ガスが存在すると、その槽を処理システムを通して
大気又はフレアに通気しない限り、プロセス内の触媒ス
トックの移送を行うことはできない。これはプロセスか
ら触媒が移送されるとき触媒貯蔵槽が不凝縮ガスによる
加圧されるためである。この貯蔵槽の加圧は、触媒の移
送を続行するのに必要な駆逐圧力を無くす。
【0004】典型的なアルキル化ユニットは、プロセス
から又は受取及び送出設備からの触媒の移送が行われる
間、触媒貯蔵槽を処理システムを通して大気又はフレア
に通気する装備を備えている。しかしこれは、環境及び
経済的条件から望ましいことではない。プロセスから触
媒を貯蔵槽へ移送するときに生じる又別の問題点は、プ
ロセス圧力が貯蔵槽内の圧力と等しい場合、触媒を槽内
へ追いやる駆逐力が足りなく、このためプロセス配管と
槽の後方に、貯蔵槽に流入できない触媒が残ることであ
る。
【0005】そこで本発明の目的は、アルキル化プロセ
スにおいて触媒流体を取扱うための改良された方法と装
置を提供することである。
【0006】本発明の他の目的は、アルキル化ユニット
のプロセスシステム内の液体触媒のストックを、貯蔵槽
を大気又はフレアに通気することなく、重力によって貯
蔵槽へ移送できるようにする装置を提供することであ
る。
【0007】本発明の更の他の目的は、アルキル化ユニ
ットを操作するときの環境安全性を改善し、触媒消費量
を少なくすることによってアルキル化ユニットの操作の
経済性を改良し、そして触媒を安全な待避貯蔵槽へ迅速
に移送する方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、一
般的に、プロセス槽、装備、及びそれらの間の連結配管
からアルキル化触媒を触媒貯蔵槽へ移送するとき、その
貯蔵槽の通気を行う必要なしに、その触媒移送をできる
ように構成された装置によって達せられる。
【0009】本発明の1つの実施例において、触媒貯蔵
槽は、例えば、触媒冷却用熱交換器、沈降槽、反応器ラ
イザー、及び全ての連結配管のようなプロセス装備より
下方の相対高さの個所に設置される。又この実施例に
は、貯蔵槽の蒸気スペースと沈降槽の蒸気スペースとを
結合して、触媒が貯蔵槽へ排出されるときの貯蔵槽と沈
降槽との圧力を均等する通気ラインが備えられる。この
実施例において、貯蔵槽とプロセスを結合するライン内
の、その貯蔵槽より高いがプロセス装備と配管より低い
高さの地点に設置される一方の弁と、プロセス沈降槽と
触媒貯蔵槽を結合する通気ライン内に設置される他方の
弁との、それら2個の遠隔操作される弁によって、貯蔵
槽の内容物がプロセスから隔離される。本発明では、従
来のように触媒貯蔵槽からプロセス圧力を中和システム
とフレアを通して大気へ抜くことを行わずに、触媒排出
操作を行うことができる。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を示す添付図面を参照に以下
に続ける説明から本発明のその他の特徴、目的、及び長
所が明らかになろう。
【0011】図1は触媒を用いるアルキル化装置と方法
を示す。本発明の実施は、特定の、例えば反応温度、反
応器圧力、触媒−炭化水素混合比、及びイソパラフィン
−オレフィン混合比のようなアルキル化プロセス操作条
件に依らず、又それら操作条件は当該技術において周知
であるから、それらについての記述はここでは行わな
い。
【0012】図1はアルキル化プロセスを実施するシス
テム8を示す。このシステムは、沈降槽10、ライザー
反応器12、触媒冷却器14、及び、沈降槽10の下部
分と触媒冷却器14との間を流体連絡するコンジット1
6を備える。オレフィンとイソパラフィンとの混合物で
成る炭化水素供給分がコンジット18を通して、触媒冷
却器14と沈降槽10の中間部分との間を流体連絡して
いるライザー反応器12の下部分内へ導入される。炭化
水素供給物は実質的に触媒冷却器14の送出部の個所で
導入される。循環する液体触媒が沈降槽10から自然対
流によってコンジット16を通り、触媒冷却器14を通
過して流れ、そしてコンジット18から注入された炭化
水素と混合して混和物を形成する。本発明のシステムで
使用される好適な液体触媒はHF酸と水との混合物で構
成される。上記のようにして形成された混和物はライザ
ー反応器12を通って上昇し、そしてその反応器12か
ら流出物が沈降槽10内へ放出される。こうして沈降槽
10に流入した後、沈降槽10の下部分に沈降する触媒
相20と、この触媒相の上側にできる炭化水素相22と
の2つの分離した液体相が形成され、それらの間には液
−液界面24が作られる。触媒は、沈降槽10内で沈降
し、そしてコンジット16、触媒冷却器14、及びライ
ザー反応器12を流通することによってシステム内を連
続的に循環する。
【0013】移送操作中、触媒貯蔵槽26を通気すると
同時に沈降槽10を加圧する標準的な触媒貯蔵方式を使
わずに、アルキル化プロセス装備からアルキル化触媒を
移送する安全で確実且つ迅速な方法を提供するため、触
媒貯蔵槽26は、沈降槽10とライザー反応器12と触
媒冷却器14とコンジット16とを含むアルキル化プロ
セス装備のそれぞれの高さより下方の相対高さの位置に
設置される。1つの実施例において触媒貯蔵槽26は地
面レベルより下に設置できる。この高さの差は28で示
される。コンジット30が触媒冷却器14の下部分と触
媒貯蔵槽26の上部分との間を流体連絡する。触媒貯蔵
槽26より上方であるが、沈降槽10とライザー反応器
12と触媒冷却器14とコンジット16とを含むプロセ
ス装備より上方の位置でコンジット30内に遠隔操作さ
れる弁32が挿置され、この弁32は排出操作のとき開
かれて触媒をコンジット30によって排出させる。触媒
が排出されると、貯蔵槽26内の触媒相34のレベルは
上昇し、そして沈降槽10内の触媒相20のレベルは低
下する。
【0014】通気ライン36が触媒貯蔵槽26の上部分
と沈降槽10の上部分とを連結し、触媒貯蔵槽26の蒸
気スペース38と沈降槽10の蒸気スペース40との間
を流体連絡するコンジットとして働く。沈降槽10の蒸
気スペース40は圧力安全弁37によって下流側の処理
及びフレアシステム(図示せず)から遮断される。槽1
0と26の圧力は通気ライン36中に挿置された遠隔操
作弁42を開くことによって均等にされ、又その弁42
が閉じ位置になると槽10と26の蒸気スペース40と
38を隔離する。排出操作の間弁42が開かれてそれら
2つの槽の蒸気スペース圧力が等しくなり、そこで前期
プロセス装備内の触媒はもっぱら重力の駆逐力だけによ
って触媒貯蔵槽26へ排出することができる。
【0015】
【実例】次に数値で表わす実例は、商業スケールでの本
発明の応用を示すものである。表1は、酸沈降槽とこれ
に付属する装備内の条件、及び触媒貯蔵槽内の条件を示
す。表1における初期条件は、各槽内の触媒の量、各槽
の蒸気スペース内の初期圧力、及び各槽内の液体触媒の
相対高さである。更に、本発明が実施されるときの各槽
内の条件の変化が示される。
【0016】
【0017】最初、プロセス装備からの触媒の排出が開
始される前には、沈降槽10の蒸気スペース40と貯蔵
槽26の蒸気スペース38との間に圧力差がある。沈降
槽10から触媒が排出されると2つの槽10と26の液
レベル高さの差は変化し、そして貯蔵槽26の蒸気スペ
ース38内にある不凝縮ガスは圧縮される。このプロセ
スはそれら2つの槽内の圧力が均等になるまで続き、そ
して、貯蔵槽26の高さが沈降槽10のそれより低い場
合、貯蔵槽26の蒸気スペース38内の圧力は、沈降槽
10内の液の高さヘッド分だけ沈降槽の圧力により高く
なる。こうして槽10と26の液レベルにおけるエネル
ギーポテンシャルは均等になる。貯蔵槽26と沈降槽1
0との両蒸気スペースをつないでいる通気ライン36
は、それら2つの槽の蒸気スペース内の圧力を均等にす
るコンジットになる。通気ライン36が開かれると、プ
ロセス装備内に残っている触媒の高さヘッドが貯蔵槽2
6内の残留触媒の排出を更に促進し、これによって排出
操作は完全に行われる。
【0018】本発明は、特許請求の範囲から逸脱するこ
となしに、ここに記述し図示した実施例以外に、その諸
要素又はプロセスの構成や組合せに関して様々な変化形
が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するのに好適な構成の、アルキル
化ライザー反応器、沈降槽、熱交換冷却器、及び貯蔵槽
を含むアルキル化プロセスの部分の概要図。
【符号の説明】
8 アルキル化プロセス実施システム 10 沈降槽 12 ライザー反応器 14 触媒冷却器 18 炭化水素供給コンジット 26 触媒貯蔵槽 36 通気ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液体炭化水素と液体触媒との混合物を受取
    し該液体炭化水素を該液体触媒から分離するための沈降
    槽装備、該液体触媒を冷却するための触媒冷却器装備、
    該沈降槽装備の下部分と該触媒冷却器装備との間を流体
    連絡し該沈降槽装備から液体触媒を該触媒冷却器装備へ
    導通する第一コンジット装備、該触媒冷却器装備と該沈
    降装備と液体炭化水素供給源との間を流体連絡し該触媒
    冷却器装備からの冷却された触媒と該液体炭化水素供給
    源からの液体炭化水素とを混和させて該沈降槽装備へ導
    通するライザー反応器装備を備え、そして該沈降槽装備
    と該第一コンジット装備と該触媒冷却器装備と該ライザ
    ー反応器装備とがそれぞれある第一高さの所より上方の
    高さの位置に設置される如き型式のアルキル化プロセス
    を実施するための装置において、 該アルキル化プロセスを実施するシステム内で使用され
    る液体触媒の少なくても一部分を収容する触媒貯蔵槽装
    備であって、該第一高さより下方の第二高さの位置に設
    置される触媒貯蔵槽装備、 該触媒冷却器装備と該触媒貯蔵槽装備との間を流体連絡
    しその間に液体触媒を導通する第二コンジット装備、及
    び、 該第二コンジット中に挿置され該第二コンジット内の液
    体触媒の流通の遮断と開放を行う第一弁装備 を備える如く改良された装置。
  2. 【請求項2】該沈降槽装備の上部分と該貯蔵槽装備の上
    部分との間を流体連絡しその間に流体の流れを導通する
    第三コンジット装備を更に備える請求項1の装置。
  3. 【請求項3】該第三コンジット装備中に挿置され該第三
    コンジット内の流体の流通の遮断と開放を行う第二弁装
    備を更に備える請求項2の装置。
  4. 【請求項4】該第二高さが地面レベルより下方であり、
    該第一弁装備と第二弁装備が該第二高さより上方に設置
    される、請求項3の装置。
  5. 【請求項5】該液体触媒がHF酸と水との混和物で構成
    される、請求項4の装置。
  6. 【請求項6】沈降槽内で液体炭化水素と液体触媒との混
    和物を沈降させて該液体炭化水素を該液体触媒から分離
    させること、こうして分離された液体触媒を冷却するこ
    と、こうして冷却された液体触媒を炭化水素供給物と混
    合してその混合物を作ること、こうして作られた該分離
    冷却された液体触媒と該炭化水素供給物との該混合物を
    反応させること、及び、こうして反応した該液体触媒と
    該炭化水素供給物との該混合物を該沈降槽へ循環させる
    ことの諸段階を含む型式のアルキル化反応を実施する方
    法において、 (a)該分離された液体触媒を貯蔵槽へ移送するための流
    通装備を備えること、 (b)該分離された液体触媒を該移送装備に通して重力に
    より該貯蔵槽へ移送すること、及び、 (c)該分離された液体触媒を該貯蔵槽に貯蔵すること の諸段階を備える如く改良された方法。
  7. 【請求項7】該貯蔵槽が地面レベルより下方の位置に設
    置される、請求項6の方法。
  8. 【請求項8】該分離された液体触媒を該貯蔵槽へ移送す
    ると同時に該貯蔵槽の通気を行うことを更に含む請求項
    7の方法。
  9. 【請求項9】該液体触媒がHF酸と水との混合物で構成
    される、請求項8の方法。
  10. 【請求項10】該分離された液体触媒を該貯蔵槽へ移送
    すると同時に該貯蔵槽の通気を行うことを更に含む請求
    項6の方法。
  11. 【請求項11】該液体触媒がHF酸と水との混合物で構
    成される、請求項10の方法。
  12. 【請求項12】該液体触媒がHF酸と水との混合物で構
    成される、請求項6の方法。
JP3000151A 1990-01-12 1991-01-07 アルキル化プロセスの方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0762139B2 (ja)

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US464263 1990-01-12
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JPH04153293A JPH04153293A (ja) 1992-05-26
JPH0762139B2 true JPH0762139B2 (ja) 1995-07-05

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EP (1) EP0437270B1 (ja)
JP (1) JPH0762139B2 (ja)
AT (1) ATE115530T1 (ja)
CA (1) CA2024490C (ja)
DE (1) DE69105759T2 (ja)
DK (1) DK0437270T3 (ja)
ES (1) ES2066234T3 (ja)
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