JPS6121927B2 - - Google Patents

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JPS6121927B2
JPS6121927B2 JP52004823A JP482377A JPS6121927B2 JP S6121927 B2 JPS6121927 B2 JP S6121927B2 JP 52004823 A JP52004823 A JP 52004823A JP 482377 A JP482377 A JP 482377A JP S6121927 B2 JPS6121927 B2 JP S6121927B2
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JP
Japan
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effluent
liquid
vapor
isobutane
stream
Prior art date
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Application number
JP52004823A
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Japanese (ja)
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JPS52102207A (en
Inventor
Hawaado Joonzu Richaado
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Standard Oil Co
Original Assignee
Standard Oil Co
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Publication date
Priority claimed from US05/742,949 external-priority patent/US4130593A/en
Application filed by Standard Oil Co filed Critical Standard Oil Co
Publication of JPS52102207A publication Critical patent/JPS52102207A/en
Publication of JPS6121927B2 publication Critical patent/JPS6121927B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C07C2/56Addition to acyclic hydrocarbons
    • C07C2/58Catalytic processes
    • C07C2/62Catalytic processes with acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2527/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • C07C2527/02Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • C07C2527/053Sulfates or other compounds comprising the anion (SnO3n+1)2-
    • C07C2527/054Sulfuric acid or other acids with the formula H2Sn03n+1
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2527/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • C07C2527/06Halogens; Compounds thereof
    • C07C2527/08Halides
    • C07C2527/12Fluorides
    • C07C2527/1206Hydrogen fluoride

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

イソブタンの接触アルキル化は当該技術分野で
公知であり、酸触媒の存在でオレフインとイソブ
タンを結合して航空機ガソリンおよびモーター燃
料に使う高オクタン個枝分れ鎖炭化水素(アルキ
レート)を製造することである。特に、オレフイ
ンとイソブタンを反応器で酸触媒の存在で結合さ
せ、発熱反応が起る。ついで酸を反応器流出液か
ら分離する。酸の分離後、反応器流出液は一連の
蒸留塔へ進み、不活性アルカン、再循環のための
未反応イソブタンを分離し、アルキレートを回収
する。残存酸と望ましくない反応生成物を除くた
めに、処理は流出液の若干についても実施され
る。この方法の変形は、反応器冷却のために反応
器流出液の一部分の気化を使うことであつた。
(ハイドロカーボン・プロセシング1974年、9月
号、206頁参照。) 現在の当該技術分野のアルキル化法には幾つか
の欠点がある。まず、蒸留塔からのオーバヘツド
流を凝縮させるために、多量の冷媒、ふつう水ま
たは空気を必要とする。第2に、反応器を冷すと
き反応器流出液の一部分だけが蒸発される。この
蒸気は再循環のためのイソブタンとして回収され
る。アルキレートと多量のイソブタンを含む残存
液を処理して残存酸のような汚染物を除去し、蒸
留してイソブタンとアルキレートを分離しなけれ
ばならない。この流が多い程脱イソブタン塔を大
きくする必要があり、分離を行うのに一層多くの
熱が必要である。本発明はこれらの欠点を減少ま
たは除去し、またプロセスに必要なエネルギーを
実質上減らす。 本発明は(a)オレフインと、過剰モルのイソブタ
ンと不活性アルカンを液相で反応器中で酸触媒の
存在で接触させて実質上全オレフインを反応さ
せ、こうして酸触媒およびアルキレート、イソブ
タン、不活性アルカンを含む炭化水素混合物を含
む液体量を得、(b)この炭化水素混合物から酸触媒
を分離し、(c)気−液分離器で(b)の炭化水素混合物
を分離して、イソブタンとアルキレートを含む液
残流とイソブタンと不活性アルカンを含む蒸気オ
ーバヘツド流を得、(d)圧縮機流出液凝縮器で(c)の
蒸気オーバヘツド流を圧縮し凝縮して、凝縮した
オーバヘツド蒸気流を得、(e)1つまたはそれ以上
の塔凝縮器を備えた1つまたはそれ以上の蒸留塔
で(c)の液残流または(d)の凝縮オーバヘツド蒸気流
を蒸留して、不活性アルカンおよびアルキレート
からイソブタンを分離することからなるオレフイ
ンによるイソブタンの接触アルキル化法におい
て、(b)の炭化水素混合物の一部分を蒸発させて塔
凝縮器または圧縮機流出液凝縮器からなる群から
選ばれる1つまたはそれ以上の凝縮器を冷却する
ことを特徴としている改良法である。 いいかえると、本発明は、オレフインと過剰モ
ルのイソブタンとをアルキル化帯域で酸の存在で
反応させて液体流出液を形成し、この液体流出液
をアルキル化帯域から除去し、こうして除去した
液体流出液を処理してアルキレートを回収し、上
記処理は液体流出液の少なくとも一部分を蒸発し
て蒸気を形成しその後冷却によりこの蒸気を凝縮
することを含むアルキレートの改良連続製造法に
関するものであつて、本発明による改良はアルキ
ル化帯域からの液体流出液を凝縮させようとする
蒸気との間接熱交換になるよう通すことによつて
上記蒸気を冷却することを特徴としている。 本発明を使うと、蒸留塔で処理し回収しなけれ
ばならないイソブタン量を著しく減少でき、蒸留
塔オーバヘツド凝縮器用の冷却水はもはや必要で
はなく、実質上低い圧力で種々の蒸留塔を稼動で
き、分離工程を高める。 本発明の主特徴は、アルキル化法で凝縮器を冷
却するために反応器流出液を使うことである。こ
の方式で流出液を使うことによつて、操作費用が
実質上節約でき、また新装置に対し投資が節約さ
れる。 第1図で、オレフインとイソブタンフイードは
酸触媒を含んでいる圧応器に入れる。反応器を出
る流は酸触媒、アルキレート、イソブタン、不活
性アルカンを含んでいる。ついでこの流を酸分離
器に送り、そこで酸触媒を炭化水素混合物から分
離し、反応器へ戻す。生じる炭化水素混合物を1
つまたはそれ以上の凝縮器へ送り、必要な冷却を
供給する。凝縮器冷却のためこの炭化水素混合物
の使用が本発明である。ついで凝縮器からの流出
液は気−液分離器へ進み、そこでイソブタンは蒸
気として一部回収される。図面に示してない処理
により、この蒸気は圧縮され、凝縮され、反応器
に戻される。分離器からの液体は脱イソブタン塔
へ進み、そこでイソブタンは再循環のためオーバ
ヘツドで蒸留され、アルキレート製品は残流とし
て回収される。 さらに詳しい第2図において、オレフインとイ
ソブタンはライン101で混合され、反応器10
3に送られ、そこで反応物は酸触媒と混合され、
反応してアルキレートを形成する。生成物はライ
ン105を通つて反応器を出、酸分離器107へ
行く。ここで酸は炭化水素混合物から分離され、
ライン108を通り反応器に戻される。アルキレ
ート、イソブタン、不活性アルカンを含む炭化水
素混合物はライン109を通つて酸分離器を去
る。 この炭化水素混合物はライン111および11
2を通り凝縮器を冷却する。特にライン111に
よつて、本発明を脱イソブタン塔に応用する方法
が分かる。炭化水素混合物はライン111を通し
て凝縮器115へ送られ、そこで炭化水素混合物
の少なくとも一部分が蒸発されて凝縮器に冷却を
与える。冷却を与えた後の炭化水素混合物はライ
ン116を通つて気−液分離器117へ送られ
る。同一方式で、炭化水素混合物をライン112
を通しとり出し、凝縮器内で炭化水素混合物の少
なくとも一部分を蒸発し、凝縮器流出液をライン
114を通し気−液分離器117に送ることによ
つて、他の塔凝縮器および圧縮器流出液凝縮器の
ような他の凝縮器に冷却を供給する。類似の方式
で、炭化水素混合物をライン110によつて反応
器の冷却に使い、ついでライン113を通し気−
液分離器へ送る。 気−液分離器117では、気−液分離が行われ
る。蒸気は主としてイソブタンと不活性アルカン
を含み、液体はイソブタンとアルキレートを含
む。蒸気はライン118を通し送られ、そこで蒸
気は蒸気系119で圧縮、凝縮される。ふつう蒸
気系119では、1つまたはそれ以上の塔を使つ
てプロパン類のような不活性アルカンをイソブタ
ンから除去する。ついでイソブタン流はライン1
20を通り第2の気−液分離器121へ送られ
る。液体イソブタン流はライン122を通り反応
器へ戻され、蒸気はライン118を通り蒸気系へ
戻される。 イソブタンとアルキレートを含んでいる第1の
気−液分離器117からの液体はライン123を
通つて処理区域125に進み、そこで炭化水素混
合物中の残存酸および酸性化合物が除去される。
処理後、液体はライン129を通り脱イソブタン
塔131へ送られる。ライン133により上記塔
に熱を適用する。イソブタンは蒸留し、ライン1
35中の蒸気として塔頂を出る。この蒸気はオー
バヘツド凝縮器115で凝縮され、凝縮したイソ
ブタンは塔への還流のためおよびライン137を
通り反応器への再循環物として分割される。アル
キレート製品は液体残流としてライン139を通
り回収される。 第2図の類似の第3図は本発明の別の具体化を
示している。アルキレート、イソブタン、不活性
アルカンを含んでいる炭化水素混合物はライン1
09を通り酸分離器を出る。 ついで炭化水素混合物はライン111および1
12を通り凝縮器に冷却を与える。ライン111
では、減圧弁141が塔凝縮器115の前に位置
している。この弁はライン111内の炭化水素混
合物を液体状態に維持する。上記弁は凝縮器11
5内に進みライン116に出る炭化水素混合物の
下流への圧力の減少を可能にする。圧力は凝縮器
115の炭化水素混合物の蒸発を許すほど十分に
減少される。幾分の蒸発が弁141と凝縮器11
5の間で起り得る。反応器103に冷却を供給す
るライン110内で炭化水素混合物の圧力を減少
する類似の弁140が図示されている。他の凝縮
器に進むライン112にも他の減圧弁(図示して
ない)を見出すことができる。 第3図は蒸気側流引抜142を有する脱イソブ
タン塔131も示している。n−ブタンはこの塔
からライン142の蒸気としてとり出し、塔凝縮
器143で凝縮できる。典型的には、冷媒をライ
ン144で使つて凝縮器143に冷却を与える。
しかし、適当な減圧弁を有するライン112の炭
化水素混合物を使つてこの冷却を与えることもで
きる。n−ブタン側流引抜を第3図に特に示した
具体化と同様に本発明の他の具体化で使用でき
る。 第4図は第2図の装置で蒸気系119として使
用できる蒸気系を示している。冷媒として使つた
後の炭化水素混合物は、ライン113を通り気−
液分離器117へ送られ、そこで気−液分離が起
る。蒸気はライン118を通り圧縮機145へ送
られる。ついで蒸気は圧縮機で圧縮され、ライン
146を通り圧縮機流出液凝縮器147へ出る。
冷却がライン148により凝縮器147に与えら
れ、圧縮した蒸気流出物を凝縮させる。冷却手段
は冷却水であることができるが、本発明の別の具
体化では適当な減圧弁を有する112の炭化水素
混合物も使用できる。圧縮され凝縮された蒸気流
出液はライン149を通り凝縮器を出る。この圧
縮凝縮された流出液の一部分はライン150を通
り蒸留塔152に行く。残りは第2図にも示した
ように、ライン151を通り第2の気−液分離器
121に送られる。 典型的には、蒸留塔152は脱プロパン塔であ
る。ライン153により塔に熱を適用する。プロ
パンは蒸留され、ライン154内の蒸気として塔
頂を出る。この蒸気はオーバヘツド凝縮器155
で凝縮される。本発明の1具体化では、ライン1
12の炭化水素混合物を減圧後この凝縮器の冷却
に使う。冷却を与えた後の炭化水素混合物は第2
図に示したようにライン114を通り気−液分離
器117へ送られる。 凝縮器155からの凝縮プロパンはライン15
6を通り塔への還流のため分割され、またライン
157を通り製品として除去される。主としてイ
ソブタンを含むこの塔の残生成物はライン158
を通り、気−液分離器121へ送られる。 本発明のなお別の具体化を第5図に示す。この
具体化では、蒸気流出物および液体流出液がアル
キル化反応器によつて生成するような方式でアル
キル化反応を遂行する。この方法はたとえばマサ
ンの米国特許第3187066号(Re第26060号として
再発布)に例示されているように公知のものであ
る。 第5図に示したように、フイードは導管174
から反応器172に送られ、そこでアルキル化反
応が起る。生じた蒸気反応流出物は反応器172
から導管176を経てとり出され、イソブタン回
収のため通常の蒸気系178へ送られる。液体反
応流出液は導管180を通り反応器172を出、
凝縮器182に送られ、そこで一部分蒸発する。
一部分蒸発した液体反応器流出液は導管184を
通り気−液分離器186へ送られ、そこで蒸気と
液体が互に分離される。分離された蒸気を導管1
88を経て蒸気系178へ進み、そこで反応器1
72で生じた蒸気反応器流出物と共に処理され
る。気−液分離器186を出る液体流は導管19
0を通り脱イソブタン塔192へ行き、そこで分
離される。アルキレート製品は脱イソブタン塔1
92から導管194を経て塔残油として回収さ
れ、一方イソブタンに富んだ蒸気は導管196に
よつて脱イソブタン塔192を出る。導管196
内のイソブタンに富んだ蒸気は凝縮器182を通
り、そこを反応器172から得られる液体反応器
流出液と間接熱交換関係で通る。凝縮器182内
の液体反応器流出液の蒸発によつて生じる冷却効
果のために、凝縮器182内のイソブタンに富ん
だ蒸気はイソブタンに富んだ液体流に凝縮する。
このイソブタンに富んだ液体流の一部分は導管1
98を経て還流のため送られ、残りは導管200
を経て反応器172に再循環される。図示のよう
に蒸気系178から回収された凝縮イソブタンも
導管202を経て反応器172に再循環される。 当業者にはよくわかるように、蒸気系178は
ふつうそこへ送られた蒸気の凝縮を容易にするた
め圧縮機を含む。本発明によれば、この圧縮機は
望むときは多段圧縮機であることができ、さらに
気−液分離器186または同様に第2図の気−液
分離器121からこの圧縮機に送られる蒸気を、
この圧縮機の第1段に送るよりもむしろ第2の段
階に送ることもできる。 本発明の利点は多数ある。 第1に、脱イソブタン塔へのフイードが減少さ
れるから、処理流の容積を減らせる。代表的に
は、この処理はアルカリ洗い、ついで水洗からな
る。アルカリ処理器の寸法を減らせ、必要な装置
の費用が節約される。第2の利点は脱イソブタン
塔の大きさである。反応器流出液中で一層多量の
イソブタンが蒸発されるから、蒸留塔で一層少な
いイソブタンを回収すればよい。これは塔の大き
さと操作に必要な熱投入の両者の減少を意味す
る。脱イソブタン塔および脱プロパン塔、脱ブタ
ン塔のような工程の他の蒸留塔上に位置したオー
バヘツド凝縮器に対する冷却媒体として流出液流
を使うことによつて、なお別の利点が見出され
る。流出液流の使用は水または空気を使つて実現
できるよりも低い操作温度と操作圧をこの塔で可
能にする。また、冷媒として水を使わないこと
は、冷却塔のような関連した設備の大きさを減少
またははぶくことができる。塔の操作温度と圧力
のこの減少は基本成分の相対揮発度を増すのに役
立ち、必要な分離を行うのに必要な熱形でのエネ
ルギー投入の一層少ないことを意味する。オーバ
ヘツドを凝縮するため使う水がもはや必要ではな
く、また分離のための塔への熱が減少されるか
ら、設備の効率において独特の節約がなされる。 以下本発明を好ましい具体例により説明する。 本発明の好ましい概念においては、反応器流出
液を酸分離後、工程における蒸留塔上のオーバヘ
ツド凝縮器に送る。この概念は反応器流出液を使
うと冷却水を使う場合よりも一層低温を達成でき
るから好ましいものである。塔の一層低い温度と
圧力によつて、分離工程が著しく増強される。1
つ以上の凝縮器を流出液流で冷す場合には、並列
または直列方式で連結できる。費用を最小にする
ために並列で連結するのが好ましい。 典型的には少なくとも2つの蒸留塔、すなわち
アルキレート製品からイソブタン分離のための脱
イソブタン塔とイソブタンから一層軽いプロパン
を除去するための脱プロパン塔を存在させる。あ
る場合にはアルキレートからブタンを分離するた
めの第3の塔も含める。 本発明の変形は、冷却を必要とする工程の他の
位置で反応器流出液流を使うことである。これは
蒸留塔上のオーバヘツド凝縮器の冷却に加えたも
のであることができ、または上記冷却を除外した
ものであることができる。液体残生成物の冷却ま
たは蒸気側流引抜の凝縮のように、凝縮器は蒸留
塔の他の位置にもふつうある。たとえば、脱ブタ
ン塔をもつ代りに、ブタンを脱イソブタン塔のあ
る点からとり出した蒸気として工程から除去でき
る。反応器流出液を使つてこの蒸気を凝縮させ液
体ブタン製品を得ることができる。 本発明の別の変形は第1の気−液分離器からの
圧縮蒸気流出液流を冷すために反応器流出液を使
うことである。このイソブタンと幾分の不活性ア
ルカンを含む圧縮蒸気は、不活性アルカンを除く
ため更に蒸留塔へ送る前にまたは再循環イソブタ
ンとして反応器へ戻す前に凝縮する必要がある。
反応器流出液を蒸気圧縮機流出液凝縮器で使用で
き、それによつて冷却水の別の使用をはぶける。 本発明を酸触媒を含む接触アルキル化法のどれ
にも使用できる。使用できる酸触媒は当該技術で
既知であり、硫酸およびフツ化水素酸を含むがこ
れに限定されない。本発明で好ましいものは硫酸
触媒の使用である。 反応条件とパラメータは本発明により変化しな
い。ふつう、反応器は1〜200Psigで、−10〜50℃
の温度で操作される。アルキル化法へのオレフイ
ンフイードも当該技術で既知であり、典型的には
2〜5個の炭素を有する炭化水素であつて、本発
明により影響を受けない。ふつうオレフインフイ
ードの組成は特別の用途に依存するが、プロピレ
ン、ブテン類またはアミレン類からなることがで
きる。オレフインフイードはプロパン、ブタンの
ような種々の不活性アルカンを含むこともでき
る。オレフインを反応器に入れる前にまたは反応
器中でイソブタンと混合できる。ふつうフイード
ストツク中のイソブタン対オレフインの比が高い
ほどアルキレート収量は大となる。この外部比は
ふつう約5対1であるが、15対1またはそれ以上
であることができる。 本発明は現在の技術よりも一層効率よくまた一
層安価な方式で再循環のためイソブタンを回収す
ることによつて、上記比を活用する。 現存の装置で本発明を使うことにより、この比
を増加でき、そこで脱イソブタン塔の大きさに制
限されることなく、製品のオクタン価を改良す
る。 上記のように、望むときは冷却を与えるため使
用している炭化水素混合物を、凝縮器に入る前に
減圧弁を通すことができる。圧力を十分に減少し
て蒸発を許し、凝縮器内での一層大きい冷却を与
える。圧力を1〜約50psigに減少できる。この圧
力を3〜約5psigに減少するのが好ましい。 実施例1および比較例A ハイドロカーボン・プロセシング文献1974年、
9月号、206頁に記載のように、アルキル化法に
つき計算機シミユレーシヨンを行つた。硫酸を酸
触媒として使つた。両実施例の反応物フイードは
バーレル/日で第1表に示し、イソブタンとブチ
レンと不活性アルカンの組合せである。 第 1 表 アルキル化法への反応物フイード イソブタン 3830 ブチレン 3090 不活性アルカン 1385 比較のため、製品量とその98.5オクタン価を両
例で一定に保つた。反応帯域のイソブタンは全フ
イードと再循環物合計の80%に保つた。 本発明における流出液冷却流中に再循環される
多量の不活性アルカンによつて、これは反応器中
のイソブタン/オレフイン比を増す効果をもつ。
反応器の他の操作条件は両例で同一であつた。 比較例Aは現存の技術を示す。酸分離後の反応
器流出液を反応器の冷却に使つた。冷却後、流出
液を第1の気−液分離器に送つた。この分離器か
らの液体は処理された流を構成し、フイードとし
て脱イソブタン塔へ送つた。この塔のオーバヘツ
ド凝縮器で冷媒として冷却水を使つた。 本発明を示す実施例1では、反応器流出液は反
応器を冷却するほかに、並列方式で脱イソブタン
塔のオーバヘツド凝縮器に送られた。冷却後、反
応器流出液は第1の気−液分離器に集められた。
第2表はこの2つの実施例の結果を示す。示した
量はバーレル/日である。
Catalytic alkylation of isobutane is known in the art and involves combining olefins and isobutane in the presence of an acid catalyst to produce high octane single branched chain hydrocarbons (alkylates) for use in aviation gasoline and motor fuels. It is. In particular, olefin and isobutane are combined in a reactor in the presence of an acid catalyst and an exothermic reaction occurs. The acid is then separated from the reactor effluent. After separation of the acid, the reactor effluent goes to a series of distillation columns to separate the inert alkanes, unreacted isobutane for recycling, and recover the alkylate. Treatment is also carried out on some of the effluent to remove residual acids and undesirable reaction products. A variation of this process was to use vaporization of a portion of the reactor effluent for reactor cooling.
(See Hydrocarbon Processing, September 1974, p. 206.) Current art alkylation methods have several drawbacks. First, a large amount of refrigerant, usually water or air, is required to condense the overhead stream from the distillation column. Second, only a portion of the reactor effluent is evaporated when cooling the reactor. This vapor is recovered as isobutane for recycling. The residual liquor containing the alkylate and a large amount of isobutane must be treated to remove contaminants such as residual acid and distilled to separate the isobutane and alkylate. The larger the stream, the larger the deisobutanization tower needs to be, and the more heat required to effect the separation. The present invention reduces or eliminates these drawbacks and also substantially reduces the energy required for the process. The present invention comprises (a) contacting an olefin with a molar excess of isobutane and an inert alkane in the liquid phase in a reactor in the presence of an acid catalyst to react substantially all of the olefin, thus reacting the acid catalyst and the alkylate, isobutane; obtaining a liquid quantity comprising a hydrocarbon mixture comprising an inert alkane; (b) separating the acid catalyst from the hydrocarbon mixture; (c) separating the hydrocarbon mixture of (b) in a gas-liquid separator; (d) compressing and condensing the vapor overhead stream of (c) in a compressor effluent condenser to obtain a liquid residue containing isobutane and alkylate and a vapor overhead stream containing isobutane and an inert alkane; (e) distilling the liquid residue of (c) or the condensed overhead vapor stream of (d) in one or more distillation columns with one or more column condensers; In a process for the catalytic alkylation of isobutane with olefins, which consists of separating isobutane from inert alkanes and alkylates, a portion of the hydrocarbon mixture of (b) is evaporated and a group consisting of a column condenser or compressor effluent condenser is used. An improved method characterized by cooling one or more condensers selected from: In other words, the present invention involves reacting an olefin and a molar excess of isobutane in the presence of an acid in an alkylation zone to form a liquid effluent, removing the liquid effluent from the alkylation zone, and removing the liquid effluent from the alkylation zone. treating a liquid to recover an alkylate, the treatment comprising evaporating at least a portion of the liquid effluent to form a vapor and subsequently condensing the vapor by cooling; The improvement according to the invention is characterized in that the liquid effluent from the alkylation zone is cooled by passing it into indirect heat exchange with the vapor to be condensed. Using the present invention, the amount of isobutane that must be treated and recovered in the distillation column can be significantly reduced, cooling water for the column overhead condenser is no longer required, and the various distillation columns can be operated at substantially lower pressures. Enhances the separation process. A key feature of the invention is the use of reactor effluent to cool the condenser in the alkylation process. By using the effluent in this manner, there are substantial savings in operating costs and investment in new equipment. In FIG. 1, olefin and isobutane feeds are placed in a pressure reactor containing an acid catalyst. The stream exiting the reactor contains acid catalyst, alkylate, isobutane, and inert alkanes. This stream is then sent to an acid separator where the acid catalyst is separated from the hydrocarbon mixture and returned to the reactor. The resulting hydrocarbon mixture is 1
to one or more condensers to provide the necessary cooling. The use of this hydrocarbon mixture for condenser cooling is the invention. The effluent from the condenser then passes to a gas-liquid separator where the isobutane is partially recovered as a vapor. This vapor is compressed, condensed and returned to the reactor by a process not shown in the drawings. The liquid from the separator passes to a deisobutanizer where the isobutane is distilled overhead for recycle and the alkylate product is recovered as a bottom stream. In more detail in FIG. 2, olefin and isobutane are mixed in line 101 and reactor 10
3, where the reactants are mixed with an acid catalyst and
Reacts to form an alkylate. The product exits the reactor through line 105 and goes to acid separator 107. Here the acid is separated from the hydrocarbon mixture and
It is returned to the reactor through line 108. A hydrocarbon mixture containing alkylate, isobutane, and inert alkanes leaves the acid separator through line 109. This hydrocarbon mixture flows through lines 111 and 11.
2 to cool the condenser. In particular, line 111 shows how the invention can be applied to a deisobutanizer. The hydrocarbon mixture is passed through line 111 to condenser 115 where at least a portion of the hydrocarbon mixture is vaporized to provide cooling to the condenser. After providing cooling, the hydrocarbon mixture is passed through line 116 to gas-liquid separator 117. In the same manner, the hydrocarbon mixture is passed through line 112.
is removed from the other column condenser and compressor effluents by removing at least a portion of the hydrocarbon mixture in the condenser and sending the condenser effluent through line 114 to gas-liquid separator 117. Provide cooling to other condensers such as liquid condensers. In a similar manner, the hydrocarbon mixture is used to cool the reactor via line 110 and then air is passed through line 113.
Send to liquid separator. Gas-liquid separation is performed in the gas-liquid separator 117. The vapor contains primarily isobutane and inert alkanes, and the liquid contains isobutane and alkylate. Steam is sent through line 118 where it is compressed and condensed in steam system 119. Steam system 119 typically uses one or more columns to remove inert alkanes, such as propanes, from isobutane. Then the isobutane flow is on line 1.
20 and is sent to the second gas-liquid separator 121. The liquid isobutane stream is returned to the reactor through line 122 and the vapor is returned to the steam system through line 118. The liquid from the first gas-liquid separator 117 containing isobutane and alkylate passes through line 123 to treatment zone 125 where residual acid and acidic compounds in the hydrocarbon mixture are removed.
After treatment, the liquid is sent through line 129 to deisobutanizer 131. Heat is applied to the column by line 133. Isobutane is distilled, line 1
35 exits the tower as vapor. This vapor is condensed in overhead condenser 115 and the condensed isobutane is split for reflux to the column and as recycle through line 137 to the reactor. The alkylate product is recovered through line 139 as a liquid residue. FIG. 3, which is similar to FIG. 2, shows another embodiment of the invention. The hydrocarbon mixture containing alkylate, isobutane, and inert alkanes is in line 1.
Exit the acid separator through 09. The hydrocarbon mixture is then passed through lines 111 and 1
12 to provide cooling to the condenser. line 111
, a pressure reducing valve 141 is located before the column condenser 115. This valve maintains the hydrocarbon mixture in line 111 in a liquid state. The above valve is the condenser 11
5 and exits line 116, allowing for a downstream pressure reduction of the hydrocarbon mixture. The pressure is reduced sufficiently to allow vaporization of the hydrocarbon mixture in condenser 115. Some evaporation occurs through valve 141 and condenser 11.
It can occur between 5. A similar valve 140 is shown that reduces the pressure of the hydrocarbon mixture in line 110 that provides cooling to reactor 103. Other pressure reducing valves (not shown) can also be found in line 112 going to other condensers. FIG. 3 also shows a deisobutanizer 131 with a vapor side draw 142. n-Butane can be removed from this column as vapor in line 142 and condensed in column condenser 143. Typically, a refrigerant is used in line 144 to provide cooling to condenser 143.
However, this cooling can also be provided using a hydrocarbon mixture in line 112 with a suitable pressure reducing valve. Side-drawing n-butane can be used in other embodiments of the invention as well as the embodiment specifically shown in FIG. FIG. 4 shows a steam system that can be used as steam system 119 in the apparatus of FIG. After being used as a refrigerant, the hydrocarbon mixture passes through line 113 to air.
It is sent to liquid separator 117 where gas-liquid separation occurs. Steam is sent through line 118 to compressor 145. The vapor is then compressed in a compressor and exits through line 146 to compressor effluent condenser 147.
Cooling is provided by line 148 to condenser 147 to condense the compressed vapor effluent. The cooling means can be chilled water, but in other embodiments of the invention 112 hydrocarbon mixtures with suitable pressure reducing valves can also be used. The compressed and condensed vapor effluent exits the condenser through line 149. A portion of this compressed and condensed effluent passes through line 150 to distillation column 152. The remainder is sent through line 151 to second gas-liquid separator 121, as also shown in FIG. Typically, distillation column 152 is a depropanizer. Heat is applied to the column by line 153. The propane is distilled and exits the column overhead as vapor in line 154. This steam is transferred to the overhead condenser 155.
It is condensed in In one embodiment of the invention, line 1
A mixture of 12 hydrocarbons is used to cool the condenser after depressurization. After providing cooling, the hydrocarbon mixture is
It is sent to a gas-liquid separator 117 through line 114 as shown. Condensed propane from condenser 155 is routed to line 15
6 and is divided for reflux to the column and removed as product through line 157. The bottom product of this column, containing primarily isobutane, is sent to line 158.
and is sent to the gas-liquid separator 121. Yet another embodiment of the invention is shown in FIG. In this embodiment, the alkylation reaction is carried out in such a way that a vapor effluent and a liquid effluent are produced by the alkylation reactor. This method is well known, as exemplified by Massan, US Pat. No. 3,187,066 (republished as Re 26060). As shown in FIG.
from there to reactor 172 where an alkylation reaction occurs. The resulting vapor reaction effluent is transferred to reactor 172.
via conduit 176 and sent to a conventional steam system 178 for isobutane recovery. Liquid reaction effluent exits reactor 172 through conduit 180;
It is sent to condenser 182 where it is partially evaporated.
The partially vaporized liquid reactor effluent is passed through conduit 184 to a gas-liquid separator 186 where vapor and liquid are separated from each other. Separated steam is transferred to conduit 1
88 to steam system 178 where reactor 1
It is processed along with the steam reactor effluent produced at 72. The liquid stream exiting the gas-liquid separator 186 is routed through conduit 19.
0 to the deisobutanizer 192, where it is separated. Alkylate products are removed from the isobutanizer tower 1.
92 via conduit 194 as column bottoms, while isobutane-enriched vapors exit deisobutane column 192 via conduit 196. conduit 196
The isobutane-enriched vapor therein passes through condenser 182 and therein in indirect heat exchange relationship with the liquid reactor effluent obtained from reactor 172. Due to the cooling effect created by the evaporation of the liquid reactor effluent in condenser 182, the isobutane-rich vapor in condenser 182 condenses into an isobutane-rich liquid stream.
A portion of this isobutane-rich liquid stream is routed through conduit 1
98 for reflux, and the remainder is sent to conduit 200
and then recycled to reactor 172. Condensed isobutane recovered from vapor system 178 is also recycled to reactor 172 via conduit 202 as shown. As those skilled in the art will appreciate, steam system 178 typically includes a compressor to facilitate condensation of the steam sent thereto. According to the invention, this compressor can be a multi-stage compressor if desired, and furthermore, the steam fed to the compressor from the gas-liquid separator 186 or similarly from the gas-liquid separator 121 of FIG. of,
Rather than being sent to the first stage of this compressor, it can also be sent to the second stage. The advantages of the invention are numerous. First, the feed to the deisobutanizer is reduced, thereby reducing the volume of the process stream. Typically, this treatment consists of an alkaline wash followed by a water wash. The size of the alkaline processor is reduced and the cost of the necessary equipment is saved. The second advantage is the size of the deisobutanizer. Since more isobutane is evaporated in the reactor effluent, less isobutane needs to be recovered in the distillation column. This means a reduction in both the size of the column and the heat input required for operation. Still further advantages are found by using the effluent stream as a cooling medium for overhead condensers located on other distillation columns of the process, such as deisobutanizers and depropanizers, debutanizers. The use of an effluent stream allows lower operating temperatures and pressures in this column than can be achieved using water or air. Also, not using water as a refrigerant can reduce or eliminate the size of associated equipment such as cooling towers. This reduction in column operating temperature and pressure serves to increase the relative volatility of the base components and means that less energy input in hot form is required to perform the necessary separations. Unique savings in equipment efficiency are made because the water used to condense overhead is no longer needed and the heat to the separation column is reduced. The present invention will be explained below using preferred specific examples. In a preferred concept of the invention, the reactor effluent, after acid separation, is sent to an overhead condenser on the distillation column in the process. This concept is preferred because lower temperatures can be achieved using reactor effluent than when using cooling water. The lower temperature and pressure of the column significantly enhances the separation process. 1
If more than one condenser is to be cooled by the effluent stream, they can be connected in parallel or in series. Preferably, they are connected in parallel to minimize cost. There are typically at least two distillation columns, a deisobutanizer for separating isobutane from the alkylate product and a depropanizer for removing lighter propane from the isobutane. In some cases a third column is also included to separate butane from the alkylate. A variation of the invention is to use the reactor effluent stream at other points in the process that require cooling. This can be in addition to, or exclusive of, the overhead condenser cooling on the distillation column. Condensers are also commonly located at other locations in the distillation column, such as for cooling liquid residues or condensing vapor sidestream withdrawals. For example, instead of having a de-butanizer, butane can be removed from the process as vapor drawn from a point in the de-isobutanizer. The reactor effluent can be used to condense this vapor to obtain a liquid butane product. Another variation of the invention is to use the reactor effluent to cool the compressed vapor effluent stream from the first gas-liquid separator. This compressed vapor containing isobutane and some inert alkanes needs to be condensed before being sent further to the distillation column to remove the inert alkanes or before being returned to the reactor as recycled isobutane.
The reactor effluent can be used in the vapor compressor effluent condenser, thereby eliminating additional use of cooling water. The present invention can be used in any catalytic alkylation process involving acid catalysts. Acid catalysts that can be used are known in the art and include, but are not limited to, sulfuric acid and hydrofluoric acid. Preferred in the present invention is the use of a sulfuric acid catalyst. The reaction conditions and parameters remain unchanged according to the present invention. Usually the reactor is 1~200Psig and -10~50℃
operated at a temperature of Olefin feeds to alkylation processes are also known in the art and are typically hydrocarbons having 2 to 5 carbons and are not affected by the present invention. Typically the composition of the olefin feed will depend on the particular application, but may consist of propylene, butenes or amylenes. The olefin feed may also contain various inert alkanes such as propane, butane. The olefin can be mixed with isobutane before or in the reactor. Generally, the higher the ratio of isobutane to olefin in the feed stock, the higher the alkylate yield. This external ratio is usually about 5 to 1, but can be 15 to 1 or more. The present invention takes advantage of this ratio by recovering isobutane for recycling in a more efficient and less expensive manner than current technology. By using the present invention with existing equipment, this ratio can be increased, thereby improving the octane number of the product without being limited by the size of the deisobutanizer. As mentioned above, when desired, the hydrocarbon mixture being used to provide cooling can be passed through a pressure reducing valve before entering the condenser. The pressure is reduced sufficiently to allow evaporation and provide greater cooling within the condenser. The pressure can be reduced from 1 to about 50 psig. Preferably, this pressure is reduced from 3 to about 5 psig. Example 1 and Comparative Example A Hydrocarbon Processing Literature 1974,
A computer simulation of the alkylation method was performed as described in the September issue, page 206. Sulfuric acid was used as the acid catalyst. The reactant feed for both examples is shown in Table 1 in barrels/day and is a combination of isobutane, butylene, and inert alkanes. Table 1 Reactant Feeds to the Alkylation Process Isobutane 3830 Butylene 3090 Inert Alkane 1385 For comparison, the amount of product and its 98.5 octane number were kept constant in both examples. Isobutane in the reaction zone was kept at 80% of total feed and recycle. Due to the large amount of inert alkanes recycled into the effluent cooling stream in this invention, this has the effect of increasing the isobutane/olefin ratio in the reactor.
Other reactor operating conditions were the same in both cases. Comparative Example A illustrates existing technology. The reactor effluent after acid separation was used to cool the reactor. After cooling, the effluent was sent to the first gas-liquid separator. The liquid from this separator constituted the treated stream and was sent as feed to the deisobutanizer. Chilled water was used as the refrigerant in the tower's overhead condenser. In Example 1 illustrating the present invention, the reactor effluent, in addition to cooling the reactor, was sent in parallel to the overhead condenser of the deisobutanizer. After cooling, the reactor effluent was collected in the first gas-liquid separator.
Table 2 shows the results of these two examples. Amounts shown are in barrels/day.

【表】【table】

【表】 第2表からわかるように、反応器流出液に含ま
れたイソブタン(IC4)のはるかに多量が蒸発さ
れ、一層効率よく回収される。本発明は脱イソブ
タン塔へのイソブタンフイード量を40%以上減少
し、それによつてこの塔の大きさと蒸留に必要な
設備の両者を減少さす。 実施例 2 実施例1と同一のフイード組成と反応条件使
い、実施例2は反応器流出液のみによる脱イソブ
タン塔上のオーバヘツド凝縮器冷却の効果を示
す。冷却水を完全にはぶき、反応器流出液の冷却
効果が脱イソブタン塔の圧力が150psigから
17psigに減少するようにさせた。この圧力の減少
は分離を改良し、操作に必要な熱量を
35.7MMBTU/時間に減少させ、比較実施例Aの
現存の技術で必要な熱よりも40%以上少ない熱で
あつた。
Table 2 As can be seen from Table 2, much more of the isobutane (IC 4 ) contained in the reactor effluent is evaporated and recovered more efficiently. The present invention reduces the amount of isobutane feed to the deisobutanizer column by more than 40%, thereby reducing both the size of this column and the equipment required for distillation. Example 2 Using the same feed composition and reaction conditions as Example 1, Example 2 demonstrates the effectiveness of overhead condenser cooling on the deisobutanizer with reactor effluent alone. Thoroughly wipe off the cooling water, and the cooling effect of the reactor effluent will reduce the pressure of the deisobutanizer from 150 psig.
Allowed to decrease to 17 psig. This pressure reduction improves separation and reduces the amount of heat required for operation.
35.7 MMBTU/hr, over 40% less heat than required by the existing technology of Comparative Example A.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の単純化したブロツク図を示
す。第2図は一層詳しく本発明のアルキル化法を
示す。第3図は第2図に類似であるが、減圧弁を
反応器流出液に使用しまた蒸気n−ブタン引抜を
脱イソブタン塔から出す本発明の具体化を示して
いる。第4図は第2図に示した蒸気系として使用
できる蒸気系を一層詳しく示している。第5図は
液体流出液と蒸気流出物の両者を生じるアルキル
化反応器と関連して本法を実施する本発明のなお
別の具体化を示す。
FIG. 1 shows a simplified block diagram of the invention. FIG. 2 shows the alkylation process of the present invention in more detail. FIG. 3 is similar to FIG. 2, but shows an embodiment of the invention in which a pressure reducing valve is used on the reactor effluent and the vapor n-butane withdrawal is from the deisobutanizer. FIG. 4 shows in more detail a steam system that can be used as the steam system shown in FIG. FIG. 5 shows yet another embodiment of the present invention in which the process is practiced in conjunction with an alkylation reactor that produces both liquid and vapor effluents.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a)反応器内で酸触媒の存在下にオレフインと
過剰モルのイソブタンおよび不活性アルカンとを
接触させて、アルキレートとイソブタンと酸触媒
と不活性アルカンを含む反応器流出液をつくり、
(b)上記反応器流出液から上記酸触媒を分離して分
離器流出液を形成し、(c)上記分離器流出液につい
て液−気分離を行つて、イソブタンとアルキレー
トを含む液体残流とイソブタンと不活性アルカン
を含むオーバヘツド蒸気流とを得、(d)上記液体残
流を蒸留して、液体残生成物としてアルキレート
製品と蒸気蒸留流出物としてイソブタンとを分離
し、(e)液−気分離工程前に上記分離器流出液の一
部分を上記蒸気蒸留流出物との間接熱交換で冷却
流出液として送つて、上記蒸気蒸留流出物中のイ
ソブタンを凝縮させまた上記冷却流出液の一部分
を蒸発させ、その後(f)上記冷却流出液につき液−
気分離工程を行うことを特徴とするオレフインに
よるイソブタンの接触アルキル化法。 2 間接熱交換前に上記冷却流出液の圧力を減少
することによつて、上記冷却流出液の一部分を蒸
発させる特許請求の範囲第1の方法。 3 上記(c)の液体残流を蒸留前に上記残流から残
存酸と不純物を除去する工程を含む特許請求の範
囲1項の方法。 4 (e)の上記凝縮イソブタンを上記反応器に再循
環する特許請求の範囲1の方法。 5 (c)の上記オーバヘツド蒸気流を圧縮、凝縮し
て凝縮したオーバヘツド蒸気流を得る工程を含む
特許請求の範囲1の方法。 6 上記の凝縮したオーバヘツド蒸気流を上記分
離からの凝縮イソブタンを含む液体と共に液−気
分離にかける工程を含む特許請求の範囲5の方
法。 7 上記の凝縮したイソブタンを上記反応器に再
循環する特許請求の範囲6の方法。 8 上記(e)の冷却流出液の一部分を上記オーバヘ
ツド蒸気流との間接熱交換で送ることによつて上
記冷却流出液の一部分を利用して上記オーバヘツ
ド蒸気流を凝縮させる工程を含む特許請求の範囲
5の方法。 9 上記の凝縮した蒸気流の一部分を蒸留してそ
れから不活性アルカンを除去し、アルカン蒸留か
らの蒸気アルカン流出物を上記冷却流出液の一部
分との間接熱交換で送ることによつてアルカン蒸
留からの蒸気アルカン流出物を凝縮させる工程を
含む特許請求の範囲5の方法。 10 上記不活性アルカンがプロパンである特許
請求の範囲第9の方法。 11 (c)の上記液体残流の蒸留が蒸気側流として
のn−ブタンの除去を含み、上記蒸気側流を(e)の
上記冷却流出液の一部分と間接熱交換で送ること
によつて上記側流を凝縮させる特許請求の範囲第
1の方法。 12 オレフインと過剰モルのイソブタンとを酸
の存在でアルキル化帯域で反応させて液体流出液
を形成し、液体流出液を上記アルキル化帯域から
除去し、こうして除去した液体流出液をアルキレ
ート回収のための処理にかけ、この処理が上記液
体流出物の少なくとも一部分を蒸発して蒸気を形
成しそののち上記蒸気を冷却によつて凝縮するこ
とを含んでいるアルキレートの連続製造法におい
て、上記アルキル化帯域からの液体流出液を上記
蒸気との間接熱交換で送ることによつて上記蒸気
を冷却することを特徴とする方法。 13 上記蒸気との間接熱交換で送られる液体流
出液が上記冷却中一部分蒸発する特許請求の範囲
12の方法。 14 上記蒸気との間接熱交換で送られる液体流
出液の圧力を上記間接熱交換前に十分減少して、
上記冷却中上記液体流出液の少なくとも部分蒸発
を許す特許請求の範囲13の方法。 15 上記蒸気との間接熱交換で送られる液体流
出液が、上記アルキル化帯域から直接に減圧弁を
通り、上記蒸気との間接熱交換関係に行く特許請
求の範囲14の方法。 16 上記液体流出液の処理が上記液体流出液か
ら得られた液体流の蒸留を含む特許請求の範囲1
4の方法。 17 上記液体流出液の処理が脱イソブタン塔で
上記液体流出液から得られた液体流を蒸留してイ
ソブタンに富んだ蒸気とアルキレートに富んだ液
体残油とを得ることを含み、上記のイソブタンに
富んだ蒸気を液体流出液との間接熱交換によつて
冷却し凝縮させる特許請求の範囲14の方法。 18 上記液体流出液の処理が上記液体流出液を
一部分蒸発して液体流と蒸気流を得ることを含
み、上記液体流を上記脱イソブタン塔に送る特許
請求の範囲17の方法。 19 上記液体流出液を上記アルキル化帯域内の
反応混合物との間接熱交換で送ることによつて、
上記液体流出液の部分蒸発を遂行する特許請求の
範囲18の方法。 20 上記アルキル化帯域からの液体流出液を第
1の部分と第2の部分に分離し、上記第1の部分
の液体流出物を上記アルキル化帯域内の反応混合
物との間接熱交換に送り、上記第2の部分の液体
流出液を上記蒸気との間接熱交換に送つて上記の
冷却を行い、その後上記第1および第2の部分か
らの液体流出液を互に混合して気−液分離器に送
つて上記の液体流と蒸気流を互に分離する特許請
求の範囲18の方法。 21 上記の蒸気流は冷却によつて凝縮され、上
記アルキル化帯域からの液体流出液を上記蒸気流
との間接熱交換で送ることによつて上記蒸気流を
冷却する特許請求の範囲19の方法。 22 凝縮した蒸気流の一部分を、蒸留によつて
プロパンを除くために脱プロパン塔に送り、上記
脱プロパン塔がプロパンに富んだ蒸気を発生し、
このプロパンに富んだ蒸気を上記液体流出液によ
つて凝縮させる特許請求の範囲21の方法。 23 アルキレート回収のための上記流出液の処
理が蒸留による蒸気形のプロパンの回収を含み、
この蒸気プロパンを冷却によつて凝縮し、上記ア
ルキル化帯域からの液体流出液を上記蒸気プロパ
ンとの間接熱交換で送ることによつて上記蒸気プ
ロパンの冷却を遂行する特許請求の範囲14の方
法。 24 上記液体流出液の処理が上記液体流出液の
少なくとも一部分を蒸発して液体流と蒸気流を得
ることを含み、上記蒸気流を上記液体流から分離
しその後冷却によつて凝縮し、上記アルキル化帯
域からの液体流出液を上記蒸気流との間接熱交換
で送ることによつて冷却することにより上記蒸気
流を凝縮させる特許請求の範囲14の方法。 25 オレフインが2〜5個の炭素を有する炭化
水素である特許請求の範囲12の方法。 26 オレフインがプロピレンである特許請求の
範囲12の方法。 27 オレフインをブチレン類またはアミレン類
からなる群から選ぶ特許請求の範囲12の方法。 28 酸触媒が硫酸である特許請求の範囲12の
方法。 29 上記酸触媒がフツ化水素酸である特許請求
の範囲12の方法。 30 (a)反応器内で酸触媒の存在下にオレフイン
と過剰モルのイソブタンと不活性アルカンとを接
触させて、アルキレートとイソブタンと酸触媒と
不活性アルカンを含む反応器流出液を形成し、(b)
上記反応器流出液から上記の酸触媒を分離して、
分離器流出液を形成し、(c)上記分離器流出液につ
いて液−気分離を行つて、イソブタンとアルキレ
ートを含む液体残流とイソブタンと不活性アルカ
ンを含むオーバヘツド蒸気流とを得、(d)上記オー
バヘツド蒸気流を圧縮し凝縮して凝縮したオーバ
ヘツド蒸気流をつくり、(e)上記の凝縮したオーバ
ヘツド蒸気流の一部分を蒸留して、液体残生成物
としてイソブタンと蒸気蒸留流出物として不活性
アルカンを分離し、(f)上記分離器流出液の一部分
を液−気分離工程前に、上記蒸気蒸留流出物との
間接熱交換で冷却流出液として送つて、上記蒸気
蒸留流出液中の不活性アルカンを凝縮させまた上
記冷却流出液の一部分を蒸発させ、その後、(g)上
記の冷却流出液について液−気分離工程を行うこ
とを特徴とするオレフインによるイソブタンの接
触アルキル化法。 31 不活性アルカンがプロパンである特許請求
の範囲30の方法。 32 反応器内で酸触媒の存在下にオレフインと
過剰モルのイソブタンと不活性アルカンとを液相
で接触させて実質上すべてのオレフインを反応さ
せ、こうして酸触媒およびアルキレート、イソブ
タン、不活性アルカンを含む炭化水素混合物を含
む液体流をつくり、(b)炭化水素混合物から酸触媒
を分離し、(c)上記(b)の炭化水素混合物を気−液分
離器で分離し、イソブタンとアルキレートを含む
液体残流とイソブタンと不活性アルカンを含む蒸
気オーバヘツド流を得、(d)上記(c)の蒸気オーバヘ
ツド流を圧縮機流出液凝縮器で圧縮し凝縮して、
凝縮したオーバヘツド蒸気流をつくり、(e)1つま
たはそれ以上の塔凝縮器を備えた1つまたはそれ
以上の蒸留塔で(c)の液体残流を蒸留してイソブタ
ンからアルキレート製品を分離することからなる
オレフインによるイソブタンの接触アルキル化法
において、(b)の炭化水素混合物の一部分を蒸発し
て工程(d)および(e)で利用される1つまたはそれ以
上の凝縮器を冷却することを特徴とする方法。 33 塔凝縮器が塔のオーバヘツド蒸気流に対す
る凝縮器である特許請求の範囲32の方法。 34 オレフインが2〜5個の炭素原子を有する
炭化水素である特許請求の範囲32の方法。 35 オレフインがプロピレンである特許請求の
範囲32の方法。 36 オレフインをブチレン類またはアミレン類
からなる群から選ぶ特許請求の範囲32の方法。 37 酸触媒が硫酸である特許請求の範囲32の
方法。 38 酸触媒がフツ化水素酸である特許請求の範
囲32の方法。 39 塔凝縮器が脱イソブタン塔のオーバヘツド
蒸気流に対する凝縮器である特許請求の範囲32
の方法。 40 塔凝縮器が脱プロパン塔のオーバヘツド蒸
気流に対する凝縮器である特許請求の範囲32の
方法。
[Claims] 1 (a) A reaction involving an alkylate, isobutane, an acid catalyst, and an inert alkane by contacting an olefin with an excess molar amount of isobutane and an inert alkane in the presence of an acid catalyst in a reactor. Make a vessel effluent,
(b) separating the acid catalyst from the reactor effluent to form a separator effluent; and (c) performing liquid-gas separation on the separator effluent to form a liquid residue containing isobutane and alkylate. and an overhead vapor stream comprising isobutane and an inert alkane; (d) distilling the liquid residue to separate the alkylate product as a liquid residue and the isobutane as a vapor distillation effluent; Prior to the liquid-gas separation step, a portion of the separator effluent is sent as a cooled effluent in indirect heat exchange with the vapor distillation effluent to condense the isobutane in the vapor distillation effluent and to cool the vapor distillation effluent. Evaporate a portion and then (f) liquid-
A method for catalytic alkylation of isobutane using an olefin, which is characterized by carrying out a gas separation step. 2. The method of claim 1, wherein a portion of the cooling effluent is evaporated by reducing the pressure of the cooling effluent prior to indirect heat exchange. 3. The method of claim 1, including the step of removing residual acid and impurities from the liquid residue of (c) before distilling said residue. 4. The method of claim 1, wherein said condensed isobutane of (e) is recycled to said reactor. 5. The method of claim 1 including the step of compressing and condensing said overhead vapor stream of 5(c) to obtain a condensed overhead vapor stream. 6. The method of claim 5 including the step of subjecting said condensed overhead vapor stream to a liquid-vapor separation with a liquid containing condensed isobutane from said separation. 7. The method of claim 6, wherein said condensed isobutane is recycled to said reactor. 8. Utilizing a portion of the cooling effluent of (e) above to condense the overhead vapor stream by directing the portion of the cooling effluent in indirect heat exchange with the overhead vapor stream. Scope 5 method. 9 from the alkane distillation by distilling a portion of the above condensed vapor stream to remove the inert alkanes therefrom and sending the vapor alkane effluent from the alkane distillation in indirect heat exchange with a portion of the cooled effluent from the alkane distillation. 6. The method of claim 5 including the step of condensing the vaporized alkane effluent of . 10. The method of claim 9, wherein the inert alkane is propane. 11. The distillation of the liquid residue of (c) includes the removal of n-butane as a vapor side stream, by sending the vapor side stream in indirect heat exchange with a portion of the cooled effluent of (e). Claim 1: A method of condensing said side stream. 12 Olefin and excess molar isobutane are reacted in the alkylation zone in the presence of acid to form a liquid effluent, the liquid effluent is removed from the alkylation zone, and the thus removed liquid effluent is used for alkylate recovery. In a continuous process for the production of alkylates, the process comprises evaporating at least a portion of the liquid effluent to form a vapor and then condensing the vapor by cooling. A method characterized in that the vapor is cooled by directing liquid effluent from the zone in indirect heat exchange with the vapor. 13. The method of claim 12, wherein the liquid effluent sent in indirect heat exchange with said vapor is partially evaporated during said cooling. 14 Sufficiently reducing the pressure of the liquid effluent sent in the indirect heat exchange with the steam before the indirect heat exchange,
14. The method of claim 13 allowing at least partial evaporation of said liquid effluent during said cooling. 15. The method of claim 14, wherein liquid effluent sent in indirect heat exchange with said steam passes directly from said alkylation zone through a pressure reducing valve and into indirect heat exchange with said steam. 16. Claim 1, wherein treating said liquid effluent comprises distillation of a liquid stream obtained from said liquid effluent.
Method 4. 17. The treatment of the liquid effluent comprises distilling the liquid stream obtained from the liquid effluent in a deisobutanizer to obtain an isobutane-enriched vapor and an alkylate-enriched liquid resid. 15. The method of claim 14, wherein the saturated vapor is cooled and condensed by indirect heat exchange with a liquid effluent. 18. The method of claim 17, wherein treating said liquid effluent includes partially evaporating said liquid effluent to obtain a liquid stream and a vapor stream, and wherein said liquid stream is sent to said deisobutanizer. 19 by directing the liquid effluent in indirect heat exchange with the reaction mixture in the alkylation zone,
19. The method of claim 18, which performs partial evaporation of said liquid effluent. 20 separating the liquid effluent from the alkylation zone into a first portion and a second portion, sending the liquid effluent of the first portion to indirect heat exchange with the reaction mixture in the alkylation zone; The liquid effluent of said second portion is sent to indirect heat exchange with said steam to effect said cooling, and then the liquid effluent from said first and second portions are mixed together for gas-liquid separation. 19. The method of claim 18, wherein said liquid and vapor streams are separated from each other. 21. The method of claim 19, wherein said vapor stream is condensed by cooling and wherein said vapor stream is cooled by sending liquid effluent from said alkylation zone in indirect heat exchange with said vapor stream. . 22. sending a portion of the condensed vapor stream to a depropanizer to remove propane by distillation, said depropanizer generating a propane-enriched vapor;
22. The method of claim 21, wherein said propane-rich vapor is condensed by said liquid effluent. 23. Treatment of said effluent for alkylate recovery comprises recovery of propane in vapor form by distillation;
15. The method of claim 14, wherein cooling of said vapor propane is accomplished by condensing said vapor propane by cooling and passing liquid effluent from said alkylation zone in indirect heat exchange with said vapor propane. . 24. Treating the liquid effluent comprises evaporating at least a portion of the liquid effluent to obtain a liquid stream and a vapor stream, separating the vapor stream from the liquid stream and subsequently condensing by cooling, 15. The method of claim 14, wherein the vapor stream is condensed by cooling the liquid effluent from the oxidation zone by passing it in indirect heat exchange with the vapor stream. 25. The method of claim 12, wherein the olefin is a hydrocarbon having 2 to 5 carbons. 26. The method of claim 12, wherein the olefin is propylene. 27. The method of claim 12, wherein the olefin is selected from the group consisting of butylenes or amylenes. 28. The method of claim 12, wherein the acid catalyst is sulfuric acid. 29. The method of claim 12, wherein the acid catalyst is hydrofluoric acid. 30 (a) Contacting the olefin, a molar excess of isobutane, and an inert alkane in the presence of an acid catalyst in a reactor to form a reactor effluent containing the alkylate, isobutane, acid catalyst, and inert alkane. ,(b)
separating the acid catalyst from the reactor effluent;
forming a separator effluent; (c) performing liquid-gas separation on the separator effluent to obtain a liquid residue comprising isobutane and an alkylate and an overhead vapor stream comprising isobutane and an inert alkane; d) compressing and condensing said overhead vapor stream to produce a condensed overhead vapor stream; and (e) distilling a portion of said condensed overhead vapor stream to produce isobutane as a liquid residual product and unsaturated vapor as a vapor distillation effluent. separating the activated alkanes; (f) sending a portion of the separator effluent as a cooled effluent in indirect heat exchange with the steam distillation effluent prior to a liquid-vapor separation step; A process for the catalytic alkylation of isobutane with olefins, characterized in that the inert alkanes are condensed and a portion of the cooled effluent is evaporated, followed by (g) carrying out a liquid-vapor separation step on the cooled effluent. 31. The method of claim 30, wherein the inert alkane is propane. 32 Contact the olefin with a molar excess of isobutane and an inert alkane in the liquid phase in the presence of an acid catalyst to react substantially all of the olefin, thus reacting the acid catalyst and the alkylate, isobutane, and inert alkane. (b) separating the acid catalyst from the hydrocarbon mixture; and (c) separating the hydrocarbon mixture of (b) above in a gas-liquid separator to separate isobutane and the alkylate. (d) compressing and condensing the vapor overhead stream of (c) above in a compressor effluent condenser;
producing a condensed overhead vapor stream and (e) distilling the liquid residue of (c) in one or more distillation columns with one or more column condensers to separate the alkylate product from the isobutane; A process for the catalytic alkylation of isobutane with olefins comprising evaporating a portion of the hydrocarbon mixture of (b) to cool one or more condensers utilized in steps (d) and (e). A method characterized by: 33. The method of claim 32, wherein the column condenser is a condenser for a column overhead vapor stream. 34. The method of claim 32, wherein the olefin is a hydrocarbon having 2 to 5 carbon atoms. 35. The method of claim 32, wherein the olefin is propylene. 36. The method of claim 32, wherein the olefin is selected from the group consisting of butylenes or amylenes. 37. The method of claim 32, wherein the acid catalyst is sulfuric acid. 38. The method of claim 32, wherein the acid catalyst is hydrofluoric acid. 39. Claim 32, wherein the column condenser is a condenser for the overhead vapor stream of the deisobutanization column.
the method of. 40. The method of claim 32, wherein the column condenser is a condenser for a depropanizer overhead vapor stream.
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