PL174924B1 - Sposób regeneracji katalizatora alkilowania - Google Patents
Sposób regeneracji katalizatora alkilowaniaInfo
- Publication number
- PL174924B1 PL174924B1 PL93300551A PL30055193A PL174924B1 PL 174924 B1 PL174924 B1 PL 174924B1 PL 93300551 A PL93300551 A PL 93300551A PL 30055193 A PL30055193 A PL 30055193A PL 174924 B1 PL174924 B1 PL 174924B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- aso
- stream
- mixture
- sulfone
- weight
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0215—Sulfur-containing compounds
- B01J31/0222—Sulfur-containing compounds comprising sulfonyl groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/28—Regeneration or reactivation
- B01J27/32—Regeneration or reactivation of catalysts comprising compounds of halogens
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/40—Regeneration or reactivation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/18—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/40—Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
- B01J2231/42—Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
- B01J2231/4205—C-C cross-coupling, e.g. metal catalyzed or Friedel-Crafts type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/08—Halides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/08—Halides
- B01J27/12—Fluorides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
1 Sposób regeneracji katalizatora alkilowania, znamien- ny tym, ze mieszanine, skladajaca sie z komponentu sulfonowego o ogólnym wzorze R-SO2-R' w którym R i R' oznaczaja niezaleznie od siebie jednowartosciowy weglowodorowy, alkilowy lub arylowy podstawnik, kazdy z nich zawierajacy od 1 do 8 atomów wegla lub R 1 R' tworza lacznie rozgaleziona lub nie rozgaleziona dwuwarto- sciowa reszte weglowodorowa, zawierajaca od 3 do 12 atomów wegla, podczas gdy sulfony moga takze miec podstawniki, kompo- nentu halogenowodorowego i olejów rozpuszczalnych w kwasach zwanych dalej ASO, przy czym stosunek wagowy komponentu halogenowodorowego do komponentu sulfonowego w mieszaninie zawiera sie w zakresie od 1 l do 40 l , a stezenie ASO w mieszaninie wynosi co najwyzej 20% wagowych omówionej mieszaniny z wy- laczeniem komponentu ASO, rozdziela sie na pierwszy strumien górny i pie rwszy strumien dolny, z których pierwszy strumien górny zawiera co najmniej czesc komponentu halogenowodorowego z mieszaniny, a pierwszy strumien dolny zawiera co najmniej czesc komponentu sulfonowego z mieszaniny 1 co najmniej czesc ASO z mieszaniny, po czym pierwszy strumien dolny rozdziela sie na drugi strumien górny 1 drugi strumien dolny, z których drugi strumien górny zawiera co najmniej czesc halogenowodoru zawartego w pierwszym strumieniu dolnym, a drugi strumien dolny zawiera co najmniej czesc sulfonu zawartego w pierwszym strumieniu dolnym i co najmniej czesc ASO zawartego w pierwszym strumieniu do- lnym, nastepnie drugi strumien dolny rozdziela sie na strumien ASO i strumien sulfonu, z których strumien sulfonu, zawiera co najmniej czesc sulfonu zawartego w drugim strumieniu dolnym i jest zasad- niczo wolny od zawartosci komponentu halogenowodorowego, a strumien sulfonu kontaktuje sie z aktywowanym weglem FIG. 1 PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób regeneracji katalizatora alkilowania, stosowanego w procesie konwersji węglowodorów.
W szczególności przedmiotem wynalazku jest sposób regeneracji mieszaniny katalitycznej, składającej się ze związku sulfonowego i związku halogenowodorowego, stosowanej do alkilowania węglowodorów olefinowych za pomocą węglowodorów izoparafinowych.
Niedawno stwierdzono, że mieszanina, składająca się ze związku sulfonowego i związku halogenowodorowego, jest skutecznym katalizatorem w procesie alkilowania węglowodorów olefinowych za pomocą węglowodorów izoparafinowych w celu wytwarzania produktu reakcji alkilowania, czyli alkilatu. Produkt reakcji alkilowania zazwyczaj zawiera węglowodory o 7 lub większej liczbie atomów węgla i jest bardzo pożądanym komponentem do sporządzania mieszanek benzynowych ze względu na jego wysoką liczbę oktanowa jako paliwa silnikowego.
W procesie, w którym dzięki stosowaniu zestawu katalitycznego składającego się z komponentu sulfonowego i komponentu halogenowodorowego wytwarza się produkt alkilowania o bardzo wysokiej jakości, ubocznym skutkiem stosowania tego procesu do wytwarzania alkilatu jest powstawanie pewnych produktów ubocznych z reakcji polimeryzacji, takich jak tak zwane oleje rozpuszczalne w kwasach (acid-soluble oils lub w skrócie ASO). Te produkty uboczne z reakcji polimeryzacji noszą nazwę olejów rozpuszczalnych w kwasach, gdyż są one rozpuszczalne w katalizatorze używanym w procesie alkilowania; pozostają one więc składnikiem fazy katalizatora, gdy produkt alkilowania otrzymany w wyniku kontaktowania mieszaniny węglowodorów z katalizatorem alkilowania oddzieli się od katalizatora alkilowania.
W procesie alkilowania, podczas którego w sposób ciągły oddziela się fazę katalizatora od produktu reakcji alkilowania w celu ponownego użycia katalizatora w strefie reakcji procesu, narasta ilość ASO w katalizatorze. Z upływem czasu stężenie ASO wzrasta do niedopuszczalnego poziomu, jeżeli nie jest on usuwany. Przypuszcza się, że małe stężenie ASO w katalizatorze alkilowania, składającym się z komponentu sulfonowego i komponentu halogenowodorowego, wpływa korzystnie na proces alkilowania lub na jego produkt. Natomiast większe stężenie ASO w katalizatorze alkilowania obniża aktywność katalizatora i wpływa niekorzystnie na końcowy produkt alkilowania. Stężenie ASO w katalizatorze alkilowania, które przekracza pewną dopuszczalną granicę powoduje nieuniknione obniżanie zawartości oktanu w końcowym produkcie alkilowania.
W konwencjonalnym, sposobie alkilowania, w którym jako katalizator używa się fluorowodór (HF), w przeciwieństwie do używania nowego katalizatora składającego się z komponentu sulfonowego i komponentu halogenowodorowego, do usuwania ASO z katalizatora HF są używane pewne znane metody, stosowane w ciągłym procesie alkilowania. W szczególności wystarcza, gdy poddaje się obróbce lub regeneruje taką część katalizatora HF, użytkowanego w procesie alkilowania, która usuwa odpowiednią ilość ASO z szybkością zbliżoną do szybkości
174 924 akumulacji ASO w katalizatorze alkilowania. Wykonuje się to przez skierowanie części katalizatora HF do naczynia odpędowego, w którym oddziela się HF do ASO przez odpędzanie za pomocą węglowodoru gazowego, takiego jak izobutan, odprowadzając z naczynia1 destylacyjnego HF jako część gazowego strumienia górnego i ASO jako strumień dolny - do dalszej przeróbki.
Mimo, że konwencjonalna technika regeneracji katalizatora daje dobre' wyniki w zakresie regeneracji konwencjonalnego katalizatora HF, to jednak sposoby te nie mogą być użyte do regeneracji alkilacyjnej mieszaniny katalitycznej, zawierającej komponent sulfonowy. Jest to spowodowane tym, że zakres temperatur wrzenia ASO pokrywa się z temperaturami wrzenia pewnych sulfonów, np. takich jak sulfon. Dlatego prosta technika destylacji, używana do oddzielania HF od ASO, nie może być stosowana do skutecznego regenerowania katalizatora alkilowania zawierającego sulfon. Ponadto, niezbędne jest oddzielanie ASO od sulfonu w celu zawracania sulfonu do ponownego używania go jako katalizatora w procesie alkilowania.
Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie nowego sposobu regeneracji katalizatora alkilowania zawierającego komponent sulfonowy poprzez usuwanie ASO z mieszanin zawierających sulfony, a zwłaszcza z mieszanin składających się z komponentu sulfonowego i halogenowodoru.
Sposób regeneracji katalizatora alkilowania, polega na tym, że mieszaninę, składającą się z komponentu sulfonowego o ogólnym wzorze R-SO2 -R', w którym R i R' oznaczają niezależnie od siebie jednowartościowy węglowodorowy, alkilowy lub arylowy podstawnik, każdy z nich zawierający od 1do 8 atomów węgla lub R i R' tworzą łącznie rozgałęzioną lub nierozgałęzioną dwuwartościową resztę węglowodorową, zawierającą od 3 do 12 atomów węgla, podczas gdy sulfony mogą także mieć podstawniki, komponentu halogenowodorowego i olejów rozpuszczalnych w kwasach zwanych dalej ASO, przy czym stosunek wagowy komponentu halogenowodorowego do komponentu sulfonowego w omówionej mieszaninie zawiera się w zakresie od 1:1 do 40:1, a stężenie ASO w omówionej mieszaninie wynosi co najwyżej 20% wagowych omówionej mieszaniny z wyłączeniem komponentu ASO, rozdziela się na pierwszy strumień górny i jpierwszy strumień dolny, z których pierwszy strumień górny zawieaa co najmniej część komponentu halogenowodorowego z mieszaniny, a pierwszy strumień dolny zawiera co najmniej część komponentu sulfonowego z mieszaniny i co najmniej część ASO z mieszaniny, po czym pierwszy strumień dolny rozdziela się na drugi strumień górny i drugi strumień dolny, z których drugi strumień górny zawiera co najmniej część halogenowodoru zawartego w pierwszym strumieniu dolnym, a drugi strumień dolny zawiera co najmniej cześć sulfonu zawartego w pierwszym strumieniu dolnym i co najmniej część ASO zawartego w pierwszym strumieniu dolnym, następnie drugi strumień dolny rozdziela się na strumień ASO i strumień sulfonu, z których strumień sulfonu, zawiera co najmniej część sulfonu zawartego w drugim strumieniu dolnym i jest zasadniczo wolny od zawartości komponentu halogenowodorowego, a strumień sulfonu kontaktuje się z aktywowanym węglem, aby tą drogą usunąć co najmniej część ASO zawartego w strumieniu sulfonu.
Inne cele wynalazku i płynące z niego korzyści wynikają z poniższego szczegółowego opisu wynalazku i z załączonych zastrzeżeń.
Olejami rozpuszczalnymi w kwasach są oleje powstające jako produkt uboczny w procesie alkilowania obejmującym stadium kontaktowania mieszaniny węglowodorów, która składa się z olefin i izoparafin, z katalizatorem alkilowania, który składa się z komponentu halogenowodorowego i komponentu sulfonowego. Nazwa olej rozpuszczalny w kwasie, lub ASO, oznacza takie polimery sprzężone jakimi są wyższe oleje olefinowe otrzymywane w wyniku poddawania węglowodorów reakcjom katalizowanym kwasami. Szczegółowy opis i charakterystykę niektórych polimerów sprzężonych w postaci olejów zawiera artykuł pod tytułem Molecular Structure of Conjunct Polymers, Miron and Lee, opublikowany w The Journal of Chemical and Engineering Data, strony 150-160, Volume 8, Number 1. Artykuł ten jest tu zużyty jako odnośnik. Właściwości fizyczne ASO zależą od składu doprowadzanego surowca węglowodorowego, od typu katalizatora używanego w procesie, od rodzaju wprowadzanych równocześnie substancji zanieczyszczających, takich jak siarkowodór, butadien, utleniacze i inne związki i od warunków reakcji występujących w procesie alkilowania. Tak więc dokładniejsze będzie tu określenie ASO jako polimeru sprzężonego powstałego jako produkt uboczny w ramach katalizowanej reakcji
174 924 monoolefin z izoparafinami z użytkowaniem mieszaniny katalitycznej, składający się przede wszystkim z komponentu sulfonowego i komponentu halogenowodorowego. Uprzywilejowanymi monoolefinami przeznaczonymi do używania w katalizowanej reakcji są te, które zawierają 3-5 atomów węgla a uprzywilejowanymi izoparafinami te, które zawierają 4-6 atomów węgla. Uprzywilejowanym komponentem sulfonowym jest sulfolan, a uprzywilejowanym komponentem halogenowodorowym fluorowodór.
Produkt uboczny ASO, powstały z reakcji między węglowodorami, katalizowanej przez zawierający sulfon katalizator alkilowania, można dodatkowo charakteryzować ogólnie jako substancję o ciężarze właściwym, oznaczonym w stosunku do wody o temperaturze 15,6°C jako wzorca, w zakresie od około 0,8 do około 1,0, średniej masie cząsteczkowej w zakresie od około 250 do około 350 i liczbie bromowej w zakresie od około 40 do około 350.
Komponent halogenowodorowy zestawu katalitycznego lub mieszaniny katalitycznej można wybrać z grupy związków składającej się z fluorowodoru (HF), chlorowodoru (HCl), bromowodoru (HBr) i spośród mieszanin dwóch lub więcej z nich. Jednakże uprzywilejowanym komponentem halogenowodorowym jest fluorowodór, który może być użytkowany w zestawie katalitycznym w postaci bezwodnej; na ogół jednak użytkowany komponent fluorowodorowy może zawierać małą ilość wody. Np. w zestawie katalitycznym zawierającym fluorowodór i sulfolan ilość zawartej wody w żadnym przypadku nie może być większa niż około 30% wagowych całkowitego ciężaru komponentu fluorowodorowego. Korzystnajest zawartość wody w komponencie fluorowodorowym poniżej około 10% wagowych. Najkorzystniejsza zawartość wody w komponencie fluorowodorowym powinna wynosić poniżej około 7% wagowych. Gdy w opisie jest wymieniany komponent halogenowodorowy, lub dokładniej komponent fluorowodorowy, zestawu katalitycznego według wynalazku, wówczas należy rozumieć, że te nazwy oznaczają, iż komponent halogenowodorowy jest albo bezwodną mieszaniną albo niebezwodną mieszaniną. Podane tu w procentach wagowych zawartości wody w komponencie halogenowodorowym oznaczają każdorazowo stosunek ciężaru wody do sumy ciężarów wody i halogenowodoru pomnożony przez współczynnik 100 w celu wyrażenia stosunku wagowego w procentach.
Sulfony nadające się do użycia według wynalazku mają wzór ogólny R-SO2-R', w którym R 1 R' oznaczają jednowartościowe węglowodorowe podstawniki alkilowe lub arylowe, przy czym każdy z nich może zawierać 1 -8 atomów węgla. Jako przykłady takich sulfonów można wymienić np. sulfon dimetylowy, sulfon di-n-propylowy, sulfon difenylowy, sulfon etylowometylowy i sulfony alicykliczne, w których grupa SO2 jest związana z pierścieniem węglowodorowym. W takim przypadku R i R' tworzą razem rozgałęzioną lub nierozgałęzioną dwuwartościową część cząsteczki, zawierają korzystnie 3-12 atomów węgla. Wśród tych ostatnich najbardziej odpowiednie są takie, jak sulfon tetrametylenowy lub sulfonian, 3-metylosulfolan i 2,4-dimetylosulfolan, ponieważ zaletą ich jest to, że są ciekłe w warunkach prowadzenia procesu. Te sulfony mogą także posiadać podstawniki, zwłaszcza jeden lub więcej atomów chlorowców, jak np. sulfon chlorometylowo-etylowy. Te sulfony można korzystnie używać w postaci mieszanin.
Katalizator alkilowania, używany w sposobie alkilowania, podczas którego tworzy się produkt uboczny ASO, składa się z wyżej opisanego związku halogenowodorowego lub wyżej opisanego związku sulfonowego. Produkt uboczny ASO tworzy się w procesie alkilowania w korzystnej postaci wówczas, gdy mieszaninę węglowodorów kontaktuje się z katalizatorem alkilowania zawierającym sulfolan jako komponent sulfonowy i fluorowodór jako komponent halogenowodorowy. W przypadku, gdy katalizator alkilowania składa się z sulfonu, którym korzystnie jest sulfolan, i z halogenowodoru, którym korzystnie jest fluorowodór, dobre wyniki alkilowania można osiągnąć przy stosunku wagowym halogenowodoru do sulfonu mieszczącym się w zakresie od około 1:1 do około 40:1. Korzystny stosunek wagowy halogenowodoru do sulfonu w katalizatorze alkilowania mieści się w zakresie od około 2,3:1 do około 19:1, a bardziej korzystny, w zakresie od 3:1 do 9:1.
Do otrzymania produktu ubocznego ASO z odcieku lub z produktu reakcji alkilowania, mogą być stosowane odpowiednie sposoby oddzielania produktu ubocznego ASO od produktu alkilowania. Przykładem takiego odpowiedniego sposobu oddzielania jest podzielenie operacji
174 924 rozdzielania fazy między katalizator alkilowania i produkt alkilowania, który zazwyczaj jest mieszaniną silnie rozgałęzionych węglowodorów parafinowych, innych węglowodorów parafinowych i alkilatu, po którym następuje usuwanie ASO z fazy katalizatora alkilowania. Odpowiedni sposób może być użyty do odzyskiwania ASO z katalizatora alkilowania.
Procesy alkilowania są to procesy przebiegające w fazie ciekłej, w ramach których węglowodory mono-olefinowe, takie jak propylen, butylen, pentylen, heksylen, heptylen, oktylen itp. są oddawane alkilowaniu węglowodorami izoparafinowymi, takimi jak izobutan, izopentan, izoheksan, izoheptan, izooktan itp. w celu produkowania wysokooktanowych alkilatów węglowodorowych, wrzących w takim zakresie temperatur jak benzyna i odpowiednich do używani ich w benzynowym paliwie silnikowym. Do wytwarzania alkilatu węglowodorowego zawierającego dużą ilość silnie rozgałęzionych węglowodorów alifatycznych o wysokiej liczbie oktanowej, mających co najmniej 7 atomów węgla i mniej niż 10 atomów węgla, korzystnie jest stosowany izobutan jako reagent izoparafinowy, a reagent olefinowy jest wybrany spośród propylenu, butylenu, pentylenu i ich mieszanin.
W celu polepszenia selektywności reakcji alkilowania umożliwiającej produkcję żądanych, silnie rozgałęzionych węglowodorów alifatycznych mających 7 lub więcej atomów węgla, jest pożądany w strefie reakcji nadmiar stechiometryczny węglowodoru izoparafinowego. W reakcji alkilowania stosuje się węglowodór izoparafinowy w stosunku do węglowodoru olefinowego w zakresie od około 2:1 do około 25:1 w stosunku molowym, przy czym często stosunek molowy izoparafiny do olefiny wynosi od około 5 do około 20, a najczęściej od 8 do 15.
Należy przy tym podkreślić, że wyżej wymienione zakresy stosunku molowego izoparafiny do olefiny zostały ustalone jako zakresy mające praktyczne znaczenie techniczne dla prowadzenia procesu; na ogół jednak większy stosunek izoparafiny do olefiny daje w rezultacie alkilat o lepszej jakości.
Temperatury reakcji alkilowania mieszczą się w zakresie od około -18°C do około 65° C. Niższe temperatury powodują uprzywilejowanie reakcji alkilowania izoparafiny olefiną z równoczesnym nadmiernym przebiegiem ubocznej reakcji olefiny, takiej jak polimeryzacja. Jednakże szybkość reakcji zawsze maleje ze spadkiem temperatury. Temperatury w podanym zakresie, a korzystnie w zakresie od około -1°C do około 54°C, zapewniają dobrą selektywność alkilowania izoparafiny olefiną przy szybkości reakcji atrakcyjnej pod względem technicznym. Najkorzystniejsze są jednak temperatury w zakresie od 10° do 49°C.
Ciśnienie w strefe reakcji alkilowania mieści się w zakresie od ciśnienia dostatecznego do utrzymywania reagentów w postaci fazy ciekłej do około 1,47 MPa (15 atmosfer). Normalnie reagenty węglowodorowe są w temperaturze reakcji gazami, tak więc uprzywilejowane w strefie reakcji jest nadciśnienie mieszczące się w zakresie od około 0,38 MPa (40 psig) do około 1,10 MPa (160 psig). Gdy wszystkie reagenty mają postać fazy ciekłej, wówczas wzrost ciśnienia nie wywiera znaczącego wpływu na reakcję alkilowania.
Czas kontaktu reagentów węglowodorowych w strefie reakcji alkilowania w obecności katalizatora alkilowania regenerowanego sposobem według wynalazku, na ogół powinien być wystarczający do przeprowadzenia całkowitej wymaganej konwersji reagenta olefinowego w strefie alkilowania. Korzystny czas kontaktu mieści się w zakresie od około 0,05 minuty do około 60 minut. W procesie alkilowania zalecany stosunek molowy izoparafiny do olefiny wynosi od około 2:1 do około 25:1, w ramach którego mieszanina w strefie reakcji alkilowania zawiera około 40-90% objętościowych fazy katalitycznej i około 60-10% objętościowych fazy węglowodorowej, i w ramach którego jest zapewniony dobry kontakt olefiny z izoparafiną w strefie reakcji, a niezbędna całkowita konwersja olefiny może zachodzić przy prędkości objętościowej olefiny mieszczącej się w zakresie od 0,1 do 200 objętości olefiny na godzinę na objętość katalizatora (v/v/h). Optymalna prędkość objętościowa zależy do rodzajów stosowanych reagentów izoparafinowych i olefinowych, od szczegółowego składu katalizatora alkilacji i od warunków w jakich przebiega reakcja alkilacji. Wskutek tego, korzystne czasy kontaktu są wystarczające do utrzymywania prędkości objętościowej olefiny w zakresie od około 0,1 do 200 (v/v/h) i przeprowadzenia niezbędnej całkowitej konwersji reagentu olefinowego w strefie alkilowania.
174 924
Proces alkilowania może być wykonywany w sposób periodyczny lub w sposób ciągły, chociaż ze względów ekonomicznych korzystniejsze jest prowadzenie procesu w sposób ciągły. Ogólnie wiadomo, że w procesie alkilowania lepszy kontakt doprowadzanego surowca z katalizatorem umożliwia w efekcie lepszą jakość produktu alkilowania. W związku z tym, gdy niniejszy proces jest realizowany w sposób periodyczny, wówczas wymagane jest energiczne mieszanie lub wstrząsanie reagentów i katalizatora.
W jednej z postaci wykonania operacji ciągłej reagenty mogą być utrzymywane pod odpowiednim ciśnieniem i w odpowiedniej temperaturze w celu utrzymywania ich zasadniczo w postaci fazy ciekłej i przetłaczane w sposób ciągły przez urządzenia dyspergujące do strefy reakcji. Jako urządzenia dyspergujące mogą być stosowane dysze rozpylające, porowate gilzy itp. Reagenty miesza się następnie z katalizatorem, stosując konwencjonalny środek mieszający, taki jak mieszadło mechaniczne lub wirowanie układu przepływowego. Po upływie odpowiedniego czasu produkt może być w sposób ciągły oddzielany od katalizatora i odprowadzany z układu reakcyjnego podczas gdy częściowo zużyty katalizator zawraca się do reaktora. Jak podano, część katalizatora może być w sposób ciągły regenerowana lub reaktywowana przez odpowiednią obróbkę i zawracana do reaktora alkilowania.
Sposób według wynalazku rozwiązuje problemy związane z regeneracją alkilacyjnej mieszaniny katalitycznej zawierającej sulfon, przez usunięcie co najmniej części ASO zawartego w takiej mieszaninie. Gromadzenie się ASO w katalizatorze alkilowania zawierającym sulfolan ma miejsce wtedy, gdy katalizator zawraca się w sposób ciągły do procesu alkilowania. W ciągłym procesie alkilowania, produkt uboczny ASO gromadzi się stopniowo w katalizatorze i, jeżeli nie jest usuwany, może osiągnąć niepożądane stężenie, które wywiera ujemny wpływ na działanie katalizatora i w końcu na jakość produktu alkilowania. Na ogół jest pożądane, aby w katalizatorze alkilowania zawierającym sulfon utrzymywać stężenie ASO nie większe niż około 20% wagowych w stosunku do całkowitego ciężaru mieszaniny katalitycznej z wyłączeniem komponentu ASO. Korzystne stężenie ASO w katalizatorze alkilowania zawierającym sulfon powinno wynosić poniżej około 15% wagowych, a najkorzystniejsze jest stężenie ASO poniżej 10% wagowych. W procesie można mieć pewne korzyści z utrzymywania małego stężenia ASO w mieszaninie katalitycznej zawierającej sulfon, lecz przypuszcza się, że stężenie ASO przewyższające około 10% wagowych katalizatora będzie miało szkodliwy wpływ na działanie kata- lizatora.
Tak więc, w celu utrzymywania aktywności katalitycznej alkilacyjnej mieszaniny katalitycznej zawierającej sulfon, katalizator należy poddać odpowiedniej obróbce, aby usunąć część ASO zawartego w takim katalizatorze. Jedną z alternatyw umożliwiających wykonanie tego jest kontaktowanie alkilacyjnej mieszaniny katalitycznej zawierającej sulfon ze środkiem adsorbującym tak, żeby usunąć co najmniej część komponentu ASO z alkilacyjnej mieszaniny katalitycznej zawierającej sulfon. Stwierdzono jednak,, że na ogół jest pożądane, a nawet niezbędne, wcześniejsze usunięcie co najmniej części komponentu halogenowodorowego z alkilacyjnej mieszaniny katalitycznej zawierającej sulfon przed kontaktowaniem jej ze środkiem adsorpcyjnym, aby w ten sposób usunąć co najmniej część komponentu ASO. Dlatego więc, końcową mieszaniną, która ma być kontaktowana ze środkiem adsorbującym będzie alkilacyjna mieszanina katalityczna zawierająca sulfon, z której usunięto wcześniej, jeszcze przed takim kontaktowaniem jej, co najmniej część, korzystnie większą część, komponentu halogenowodorowego.
Do oddzielania komponentu halogenowodorowego od alkilacyjnej mieszaniny katalitycznej zawierającej sulfon może być stosowany odpowiedni sposób, taki jak np. oddzielanie rzutowe, destylacja, ekstrakcja, odpędzanie i odpowiednie inne sposoby oddzielania. Uprzywilejowanym sposobem jest odpędzanie oznaczające rozdzielanie mieszaniny na pierwszy strumień górny, składający się co najmniej z części, korzystnie z większej części, komponentu halogenowodorowego z mieszaniny, i na pierwszy strumień dolny składający się co najmniej z części, korzystnie z większej części, komponentu suflonowego z mieszaniny i co najmniej z części, korzystnie z większej części ASO z mieszaniny, z użyciem gazowego butanu, korzystnie izobutanu, jako środka odpędzającego.
174 924
Na ogół stężenie komponentu halogenowodorowego w pierwszym strumieniu dolnym będzie wynosiło poniżej około 10% wagowych, obliczonych jako stosunek ciężaru frakcji halogenowodoru do całkowitego ciężaru pierwszego strumienia dolnego pomnożony przez 100 w celu wyrażenia w procentach, korzystnie stężeni halogenowodoru w pierwszym strumieniu dolnym będzie wynosiło poniżej około 5% wagowych a najbardziej korzystne jest stężenie halogenowodoru poniżej 2% wagowych. Poniważ trudno jest usunąć całą ilość halogenowodoru z mieszaniny za pomocą środków odpędzających, więc z praktycznego punktu widzenia dolna granica stężenia halogenowodoru w pierwszym strumieniu dolnym może być zbliżona do około 0,1 % wagowego, lecz korzystniejszejest stężenie mniejsze niż 0,1 % wagowego. Tak więc zakres stężeń halogenowodoru w mieszaninie może się mieścić w przedziale od około 0,1% wagowego do kokolo 10% wagowych. eennakee korzystnie stżeenie moee si ę nńś^śt^ić w aakeesi eodokolo 0,1 do gogolo %% wgoowych, a gajgorzystniąiree stżeenie mżec wegosić dd 0, 1 oo Ό% wagowych.
Stwierdzono, że nawet małe stężenie związku Cnlogenowo0oroweao, zwłaszcza fluorowodoru, w zneieyzyszyzonej przez ASO mieszaninie zawierającej sulfon powoduje zmniejszenie zdolności selektywnego usuwania ASO przez węgiel aktywowany z mieszaniny zawierającej sulfon.
Jak pokazano na fig, 2 małe stężenie fluorowodoru w mieszaninie zawierającej sulfon stykającej się z węglem aktywowanym powoduje znaczne zmniejszenie efektywności węgla w usuwaniu ASO. Tak więc, ważnym, i potencjalnie krytycznym, aspektem wynalazku jest dla mieszaniny zanieczyszczonej przez ASO to, że w rzeczywistości powinna ona być wolna od halogenowodoru w chwili stykania się jej z węglem.
Jeden etap rozdzielania w celu usuwania halogeeowodoru z zanieczyszczonej przez ASO mieszaniny zawierającej sulfon, na ogół jednak nie umożliwia oddzielenia wystarczająco dużej ilości halogenowo0oru znajdującego się w alkilacyjnej mieszaninie katalitycznej zawierającej sulfon, aby uzyskać wystarczająco małe stężenie Calogeeooodoru w końcowej mieszanie zawierającej sulfon, pozwalające na efektywne usuwanie na węglu ASO z mieszaniny zawierającej sulfon. Tak więc, pierwszy strumień dolny z wyżej opisanego etapu rozdzielania należy poddać rozdzielaniu w drugim etapie, w którym wytwarza się drugi strumień górny i drugi strumień dolny. Do oddzielania halogeeowodoru zawartego w strumieniu dolnym może być stosowany odpowiedni sposób, taki jak np. oddzielanie rzutowe, destylacja, ekstrakcja, odpędzanie i odpowiednie inne sposoby oddzielania. Uprzywilejowanym sposobem jest odpędzanie oznaczające rozdzielanie pierwszego strumienia dolnego na drugi 'strumień górny, składający się co najmniej z części korzystnie z większej części Calogeeowodoru ' że strumienia dolnego, i na drugi strumień dolny, składający się z co najmniej z części, korzystnie z większej części, sulfonu zawartego w strumieniu dolnym i co najmniej z części, korzystnie z większej części ASO zawartego w strumieniu dolnym. W sposobie odpędzania halogeeowo0oou z pierwszego strumienia dolnego można użyć gazowy butan, korzystnie izobutan, jako środek odpędzający.
Na ogół stężenie składnika halogenowo0orowego w drugim strumieniu dolnym będzie wynosiło poniżej około 1 % wagowego drugiego strumienia dolnego, obliczonego jako stosunek ciężaru frakcji halogenowo0oou do całkowitego ciężaru drugiego strumienia dolnego pomnożony przez 100 w celu wyrażenia w procentach. Korzystnie stężenie Calogeeowodoru w drugim strumieniu dolnym będzie wynosiło poniżej około 0,5% wagowego, a najkorzystniejsze jest stężenie Calogeeowo0oru poniżej 0,25% wagowego.
Drugi strumień dolny może być następnie rozdzielony na strumień ASO i na strumień sulfonu. Odpowiedni sposób może być użyty do oddzielenia co najmniej części sulfonu zawartego w drugim strumieniu dolnym, dając strumień sulfonu składający się co najmniej z części sulfonu z drugiego strumienia dolnego i strumień ASO. Stwierdzono przykładowo, że gdy Calogeeowo0óo jest zawarty w mieszaninie sulfonu z Calggeeowodoru w bardzo małej ilości i w bardzo małym stężeniu, korzystnie poniżej około 0,5% wagowego mieszaniny sulfonu i ASO i, najkcgoystnteij ρε^^ήί^^ΐ 0,25% wwggwweg, ASO i pewrrn sylfoge me rmeesają się zz ssoą, w przypadku, gdy obydwa mają postać fazy ciekłej. Dlatego więc, gdy z wyżej opisanej mieszaniny sulfonu, Calogenowodoou i ASO jest usuwana znaczna ilość składnika hglogeeowo0ooooego, wówczas ASO i sulfon mogą być oddzielane od siebie jako fazy ciekłe. Na ogół, aby można było
174 924 oddzielić fazę ciekłego ASO od fazy ciekłego sulfonu, zawartość halogenowodoru w mieszaninie przed oddzielaniem powinna być mniejsza od około 30% wagowych, gdyż inaczej, przy stężeniu halogenowodoru większym od 30% wagowych, zasadniczo będą tworzyły jedną wspólną fazę ciekłą. Tak więc, gdy zawartość halogenowodoru jest odpowiednio mała, wówczas w oddzielonej fazie ASO stężenie ASO wyniesie powyżej 65% wagowych oddzielonej fazy ASO, a stężenie sulfonu poniżej 35% wagowych oddzielonej fazy ASO.
Natomiast w oddzielonej fazie sulfonu stężenie sulfonu wyniesie powyżej 75% wagowych fazy sulfonu a stężenie ASO poniżej 25% wagowych faz sulfonu. Korzystnie, zawartość ASO w fazie ASO jest większa od 80% wagowych a stężenie sulfonu w fazie ASO mniejsze od 20% wagowych. Korzystne stężenie sulfonu w fazie sulfonujest większe od 80% wagowych a stężenie ASO jest mniejsze od 20% wagowych. Najkorzystniej, stężenie ASO w fazie ASO jest większe od 90% wagowych, stężenie sulfonu w fazie ASO jest mniejsze od 10% wagowych, stężenie sulfonu w fazie sulfonu jest większe od 85% wagowych, a stężenie ASO w fazie sulfonu jest mniejsze od 15% wagowych.
Usuwanie w co najmniej jednym etapie rozdzielania znacznej części komponentu halogenowodorowego z katalizatora alkilowania zawierającego sulfon w celu otrzymania zanieczyszczonej przez ASO mieszaniny zawierającej sulfon, takiej jak wyżej opisana oddzielona faza sulfonu, lub strumień sulfonu, umożliwia używanie węgla aktywowanego jako środka adsorpcyjnego do usuwania co najmniej części , korzystnie znacznej części ASO zawartego w strumieniu sulfonu.
Jest pożądane, aby w stadium kontaktowania strumienia sulfonu z adsorbentem usunąć co najmniej 75% wagowych ASO zawartego w strumieniu sulfonu. Jednakże, korzystnie można usunąć ze strumienia sulfonu co najmniej około 85% wagowych ASO zawartego w strumieniu sulfonu a najkorzystniej można usunąć co najmniej 95% wagowych ASO. Tak więc w większości przypadków ASO jako komponent strumienia sulfonu będzie w nim wstępował w stężeniu poniżej około 2% wagowych, liczonych w stosunku do całkowitego ciężaru strumienia sulfonu. Korzystnie zawartość ASO w strumieniu sulfonu może wynosić poniżej 1,0 wagowego a najkorzystniejsza będzie zawartość ASO poniżej 0,1% wagowego. Strumień sulfonu o zmniejszonym stężeniu ASO może być ponownie użyty jako część alkilacyjnej mieszaniny katalitycznej zawierającej sulfon, składającej się z sulfonu z halogenowodoru.
Środek adsorpcyjny stosowany w sposobie według niniejszego wynalazku może być zawarty w naczyniu określonym jako strefa kontaktu, w której strumień sulfonu może stykać się ze środkiem adsorpcyjnym, w celu usunięciaco najmniej części, korzystnie większej części ASO zawartego w strumieniu sulfonu. Jednakże według wynalazku wyposażenie dla strefy kontaktu nie jest ograniczone tylko do standardowych naczyń, lecz do kontaktowania strumienia sulfonu ze środkiem adsorpcyjnym może być stosowane każde odpowiednie znane urządzenie tego rodzaju.
Środkiem adsorpcyjnym użytkowanym do usuwania ASO ze strumienia sulfonu może być każdy adsorbent, który odpowiednio lub efektywnie usuwa co najmniej część ASO będącego składnikiem takiej mieszaniny. Korzystnym środkiem adsorpcyjnym jest węgiel lub węgiel aktywowany.
Węglowym środkiem adsorpcyjnym może być każdy aktywowany węgiel adsorpcyjny, który jest odpowiedni do stosowania w sposobie według wynalazku i do selektywnego usuwania co najmniej części ASO jako komponentu zawartego w strumieniu sulfonu. Aktywowany adsorbent węglowy może charakteryzować się dużą powierzchnią właściwą mieszczącą się w zakresie od około 300 m2/g do około 2500 m2 /g, określoną za pomocą American Society for Testing Materials (ASTM) Standard Test Method D3663-84 od tytułem Standard Test Method for Suface Area of Catalysts. Standard ASTM Test D3663 -84 jest tu włączony jako odnośnik. Węgiel aktywowany może być także scharakteryzowany przez podanie średnicy jego porów, która mieści się w zakresie od około 10 pm, do około 50 pm i jest oznaczona metodą porozymetrii intruzji rtęci opisaną w ASTM Standard Test D4284-88 pod tytułem Standard Test Method for Determining Pore Volume Distribution of Catalysts by Mercury Intrusion Porosimetry. Standard ASTM testD4284-88jest tu włączony jako odnośnik. Na ogółjest pożądane stosowanie dostępnych w handlu węgli aktywowanych. Jednym z takich dostępnych w handlu węgli
174 924 aktywowanych je np. produkt znany pod nazwą fabryczną jako Calgon Filtrasorb 400, który jest wytwarzany i sprzedawany przez firmę Calgon Corbon Corporation.
Warunkami procesowymi w jakich strumień sulfonu jest kontaktowany z adsorbentem mogą być każde warunki jakie są odpowiednie lub efektywne dla usuwania co najmniej części ASO ze strumienia sulfonu, który może składać się z komponentu sulfonowego i ASO. Nie przypuszcza się, aby skuteczność usuwania jaką posiada środek adsorpcyjny zależała w dużym stopniu od ciśnienia, gdyż zjawisko adsorpcji jest uznawane jako wynik wzajemnego oddziaływania na siebie cieczy i ciała stałego: ciśnienie procesowe powinno jednak przewyższać ciśnienie absolutne o około 0,49 MPa (0,5 atmosfery), a jego górna wartość może być wyższa od ciśnienia absolutnego o około 2,94 MPa (30 atmosfer) lub więcej. Ogólnie biorąc ciśnienie operacyjne będzie mieściło się w zakresie od wartości zbliżonej do ciśnienia atmosferycznego do około 1,38 MPa (200 psig) nadciśnienia.
Jako temperatura w stadium kontaktowania może być stosowana każda temperatura odpowiednia do skutecznego usuwania co najmniej części ASO ze strumienia sulfonu. Na ogół temperatury graniczne górna i dolna są zdeterminowane przez charakterystyki fizyczne obrabianej mieszaniny i przez charakterystyki fizyczne ASO zawartego w tej mieszaninie. Biorąc pod uwagę dolną temperaturę graniczną, czysty sulfolan ma temperaturę topienia około 27,4-27,8°C, lecz gdy sulfolan wstępuje w postaci mieszaniny z wodą i fluorowodorem, wówczas temperatura topnienia jest znacznie niższa. Dlatego więc dolna temperatura graniczna dla kontaktowania jest zbliżona do -17,8°C. Górna temperatura graniczna jest określona przez takie czynniki, jak początkowa temperatura wrzenia ASO i temperatura, w której zaczyna się rozkład termiczny komponentu sulfonowego mieszaniny. T ak więc, górna temperatura kontaktowaniajest zbliżona do 204,4°C. Dlatego ogólnie temperatura kontaktowania będzie mieściła się w przedziale od około -17,8°C do około 204,4°C. Korzystnie temperatura kontaktowania będzie się mieściła w przedziale od około 10°C do około 176,6°C, a najkorzystniej w przedziale od 15,5°C do 162,8°C.
Przedmiot wykonania jest uwiodoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy procesu, który stanowi jedną z postaci wykonania wynalazku oraz fig. 2 przedstawia wykres pojemności adsorbcyjnej węgla aktywowanego w stosunku do ASO z mieszaniny zawierającej sulfon, jako funkcję zawartości HF w takiej mieszaninie w procentach wagowych.
Przykład I.
Na figurze 1 jest przedstawiony schematycznie proces alkilowania 10. Węglowodorowa mieszanina zasilająca, składająca się z olefin i izoparafin, jest doprowadzana do pionowego reaktora rurowego 12 przez rurociąg 14. Pionowy reaktor rurowy 12 stanowi strefę reakcji, w której mieszanina węglowodorów styka się lub miesza z mieszaniną katalityczną w celu wytwarzania produktu głównego reakcji i produktu ubocznego reakcji. Olefiny w węglowodorowej mieszaninie zasilającej składają się na ogół z jednej lub wielu olefin posiadających 3-5 atomów węgla, aizoparafiny w węglowodorowej mieszaninie zasilającej na ogół muszą posiadać 4-6 atomów węgla. Mieszanina katalitycznajest doprowadzana do pionowego reaktora rurowego 12 przez rurociąg 16. Przymieszka węglowodorowej mieszaniny zasilającej i mieszaniny katalityczne przepływa przez pionowy reaktor rurowy 12; mieszanina poreakcyjna płynie z pionowego reaktora rurowego 12 do zbiornika rozdzielającego 18 stanowiącego strefę rozdzielania, gdzie produkt reakcji alkilowania zostaje oddzielony od mieszaniny katalitycznej i tworzy się oddzielony produkt 20 reakcji i oddzielona mieszanina katalityczna 22. Oddzielona mieszanina katalityczna 22 zawiera znaczną ilość ASO, stanowiącego produkt uboczny reakcji alkilowania. Oddzielony produkt reakcji 20 płynie przez rurociąg 24 do działu dalszej obróbki. Oddzielona mieszanina katalityczna 22 może być zawrócona przez rurociągo 26 i 16 do pionowego reaktora rurowego 12 w celu ponownego użycia jej jako alkilacyjnej mieszaniny katalitycznej. Na trasie rurociągu 26 jest zainstalowana chłodnica 28 katalizatora, stanowiąca strefę przenikania ciepła, w której ciepło z oddzielonej mieszaniny katalitycznej jest odprowadzane do cieczy chłodzącej, takiej jak woda.
Co najmniej część oddzielonej mieszaniny katalitycznej 22, określana także mianem strumienia bocznego lub strumienia odciąganego, płynie przez rurociąg 30 do pierwszej kolumny odpędowej 32, będącej pierwszą strefą rozdzielania i stanowiącej pierwszą kolumnę rozdzie174 924 lającą strumień boczny oddzielonej mieszaniny katalitycznej 22 na pierwszy strumień górny , składający się co najmniej z części fluorowodoru zawartego w strumieniu bocznym lub w mieszaninie i na pierwszy strumień dolny, składając się co najmniej z części komponentu sulfolanowego i mieszaniny. Piewszy strumień dolny może więc zawierać conajmniej część produktu ubocznego ASO, zawartego w mieszaninie. Przez rurociąg 34 jest doprowadzony gazowy izobutan do odpędzania flouorowodoru z mieszaniny. Pierwszy strumień górny płynie przez rurociąg 36 do zbiornika rozdzielającego 18, w którym fluorowodórjest powtórnie łączony z oddzieloną mieszaniną katalityczną 22 w celu ponownego użycia a odpędzający izobutan jest łączony z oddzielonym produktem 20 reakcji.
Pierwszy strumień dolny z kolumny odpędowej 32 płynie przez rurociąg 38 do drugiej kolumny odpędowej 40, będącej drugą strefę rozdzielania i stanowiącej drugą kolumnę rozdzielającą pierwszy strumień dolny na drugi strumień górny, składający się z co najmniej z części fluorowodoru zawartego w pierwszym strumieniu dolnym i na drugi strumień dolny, składający się co najmniej z części sulfolanu zawartego w pierwszym strumieniu dolnym i co najmniej z części ASO zawartego w pierwszym strumieniu dolnym. Przez rurociągi 42 i 34 poprzez kolumnę 32 gazowy izobutan jest doprowadzany do drugiej kolumny odpędowej 40 jako czynnik odpędzający fluorowodór z pierwszego strumienia dolnego.
Drugi strumień dolny płynie z drugiej kolumny odpędowej 40 przez rurociąg 44 do rozdzielacza 46 faz, będącego trzecią strefą rozdzielania i stanowiącego rozdzielacz fazowy rozdzielający drugi strumień dolny na fazę 48 ASO, stanowiącą strumień ASO i fazę 50 sulfolanu, stanowiącą strumień sulfolanu. Strumień ASO płynie przez rurociąg 52 do działu dalszej obróbki. Strumień sulfolanu płynie z rozdzielacza faz 46 prze rurociąg 54 do naczynia kontaktowego 56 zawierającego środek adsorbujący, którym korzystnie jest węgiel aktywowany. Naczynie kontaktowe 56 stanowi strefę kontaktowania i jest naczyniem do kontaktowania strumienia sulfolanu ze środkiem adsorbującym takim jak węgiel, w celu usunięcia co najmniej części ASO zawartego w strumieniu sulfolanu i otrzymania strumienia sulfolanu o zmniejszonym stężeniu ASO. Strumień sulfolanu o zmniejszonym stężeniu ASO płynie przez rurociąg 58 do zbiornika rozdzielającego 18, w którym łączy się on powtórnie z oddzieloną mieszaniną katalityczną 22 w celu ponownego użycia. Drugi strumień górny płynie z kolumny odpędowej 40 przez rurociąg 60 do zasobnika górnego 62, który stanowi strefę rozdzielania i pełni funkcję rozdzielacza do oddzielania fazy węglowodorowej 64 od fazy fluorowodorowej 66. Faza węglowodorowa 64 płynie z zasobnika górnego 62 przez rurociąg 68 do działu dalszej obróbki. Faza fluorowodorowa 66 płynie z zasobnika górnego 62 przez rurociąg 70 do zbiornika rozdzielającego 18, w którym łączy się ona powtórnie z oddzieloną mieszaniną katalityczną 22 w celu ponownego użycia. Na trasie rurociągu 60 jest zainstalowany skraplacz górny 72, który stanowi strefę przenikania ciepła i dostarcza środki do odprowadzania ciepła z drugiego strumienia górnego i do skraplania drugiego strumienia górnego.
Poniższe przykłady podają korzyści płynące z niniejaezgo wynalazku. Przykłady te są jedynie ilustracją i nie są zamierzone jako ograniczenie wynalazku objętego załączonymi zastrzeżeniami.
Przykład II - dodatkowy.
Przykład II opisuje ogólnie sposób doświadczalnego ustalania zdolności adsorbcyjnej węgla w stosunku do ASO z sulfolanu, który zawiera ASO o pewnym stężeniu.
Do testowania adsorbentów węglowych jako środków do usuwania ASO z mieszaniny sulfolanu i ASO stosuje się cylinder szklany o średnicy około 25,4 mm i o długości 305-610 mm. Na dnie cylindra była umieszczona wata szklana lub perełki szklane jako podkład dla substancji czynnej, a na wierzchu substancji czynnej także perełki szklane lub wata szklana, aby pomagały w równomiernym przepuszczaniu mieszaniny zawierającej sulfolan przez substancję czynną. Cylinder szklany był odpowiednio podgrzewany w celu spowodowania przepływu mieszaniny zawierającej sulfolan przez warstwę substancji czynnej. Stosunek wagowy sulfolanu do ASO w mieszaninie zawierającej sulfolan wynosił około 9 do 1. Barwa powstałego przesączu informuje o tym kiedy pojemność adsorpcyjna substancji czynnej została wyczerpana i decyduje o tym kiedy doświadczenie zostało zakończone.
Przykład III - dodatkowy
174 924
Ten przykład ΤΠ informuje o niespodziewanym stosunku występującym między pojemnością węgla aktywowanego do adsorbowania ASO z mieszaniny sulfolanu i ASO a funkcją stężenia fluorowodoru w mieszaninie zawierającej sulfolan.
Sposób doświadczalnego otrzymywania danych przedstawionych w tabeli jest zasadniczo podobny do sposobu opisanego w przykładzie ΤΤ Różne stężenia fluorowodoru w mieszaninie zawierającej sulfolan zostały ustalone przed kontaktowaniem mieszaniny z węglem aktywnym. Otrzymane dane zostały przedstawione w tabeli, która niespodziewanie wykazuje, że poziom stężenia kwasu w mieszaninie zawierającej sulfolan ma duży wpływ na pojemność adsorpcyjną węgla aktywowanego w stosunku do ASO. Dane te zostały przedstawione w postaci wykresu na fig. 2.
Tabela
Pojemność adsorpcyjna węgla aktywowanego w stosunku do ASO z mieszaniny zawierającej sulfolan, w której stosunek sulfolanu do ASO wynosi 9 do 1, jako funkcja stężenia HF
| Stężenie HF w mieszaninie zawierającej sulfolan (w % wagowych HF) | Pojemność adsorpcyjna węgla (w % wagowych ASO w węglu) |
| 0,02 | 50 |
| 0,10 | 19 |
| 0,50 | 4 |
| 1,00 | nic |
Ponieważ wynalazek został opisany w przedstawionej uprzywilejowanej postaci wykonania, możliwe są uzasadnione warianty i modyfikcje udoskonalające go. Takie warianty i modyfikacje mogą mieć miejsce w ramach dziedziny opisanego wynalazku i załączonych zastrzeżeń.
174 924 °/o WAGOWY ASO na WĘGLU
FIG. 2
174 924
ω
LlT
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł
Claims (11)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób regeneracji katalizatora alkilowania, znamienny tym, że mieszaninę, składającą się z komponentu sulfonowego o ogólnym wzorze R-SO2-R', w którym R i R' oznaczają niezależnie od siebie jednowartościowy węglowodorowy, alkilowy lub arylowy podstawnik, każdy z nich zawierający od 1 do 8 atomów węgla lub R i R' tworzą łącznie rozgałęzioną lub nierozgałęzioną dwuwartościową resztę węglowodorową, zawierającą od 3 do 12 atomów węgla, podczas gdy sulfony mogą także mieć podstawniki, komponentu halogenowodorowego i olejów rozpuszczalnych w kwasach zwanych dalej ASO, przy czym stosunek wagowy komponentu halogenowodorowego do komponentu sulfonowego w mieszaninie zawiera się w zakresie od 1:1 do 40:1, a stężenie ASO w mieszaninie wynosi co najwyżej 20% wagowych omówionej mieszaniny z wyłączeniem komponentu ASO, rozdziela się na pierwszy strumień górny i pierwszy strumień dolny, z których pierwszy strumień górny zawiera co najmniej część komponentu halogenowodorowego z mieszaniny, a pierwszy strumień dolny zawiera co najmniej część komponentu sulfonowego z mieszaniny i co najmniej część ASO z mieszaniny, po czym pierwszy strumień dolny rozdziela się na drugi strumień górny i drugi strumień dolny, z których drugi strumień górny zawiera co najmniej część halogenowodoru zawartego w pierwszym strumieniu dolnym, a drugi strumień dolny zawiera co najmniej cześć sulfonu zawartego w pierwszym strumieniu dolnym i co najmniej część ASO zawartego w pierwszym strumieniu dolnym, następnie drugi strumień dolny rozdziela się na strumień ASO i strumień sulfonu, z których strumień sulfonu, zawiera co najmniej część sulfonu zawartego w drugim strumieniu dolnym i jest zasadniczo wolny od zawartości komponentu halogenowodorowego, a strumień sulfonu kontaktuje się z aktywowanym węglem.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie halogenowodoru w pierwszym strumieniu dolnym jest mniejsze niż 10%o wagowych.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie halogenowodoru w drugim strumieniu dolnym jest mniejsze niż 1% wagowego.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że część usuwanego ASO zawartego w strumieniu sulfonu stanowi co najmniej 75% wagowych.
- 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie sulfonu w strumieniu sulfonu jest większe od 75% wagowych, a stężenie ASO w strumieniu ASO większe od 65% wagowych.
- 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako komponent halogenowodorowy stosuje się fluorowodór, a jako komponent sulfonowy sulfolan.
- 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stężenie fluorowodoru pierwszym strumieniu dolnym jest mniejsze niż 10% wagowych, przy czym stężenie fluorowodoru w drugim strumieniu dolnym jest mniejsze niż 1% wagowego, stężenie sulfolanu w strumieniu sulfolanu jest większe od 75% wagowych, stężenie ASO w strumieniu ASO jest większe od 65% wagowych, przy czym strumień sulfolanu kontaktuje się z węglem do uzyskania ilości usuniętego ASO wynoszącej co najmniej 75% wagowych ASO zawartego w strumieniu sulfolanu.
- 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosunek wagowy fluorowodoru do sulfolanu w mieszaninie zawiera się w zakresie od 2,3:1 do 19:1, stężenie ASO w mieszaninie wynosi co najwyżej 15% wagowych komponentu sulfolanowego w mieszaninie z wyłączeniem komponentu ASO, stężenie fluorowodoru w pierwszym strumieniu dolnym jest mniejsze niż 5% wagowych, stężenie fluorowodoru w drugim strumieniu dolnym jest mniejsze niż 0,5% wagowych, stężenie sulfolanu w strumieniu sulfolanu jest większe od 80% wagowych, stężenie ASO w strumieniu ASO jest większe od 80% wagowych, przy czym strumień sulfolanu kontaktuje się z węglem do uzyskania ilości usuniętego ASO wynoszącej co najmniej 85% wagowych ASO zawartego w strumieniu sulfolanu.
- 9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosunek wagowy fluorowodoru do sulfolanu w mieszaninie zawiera się w zakresie od 3:1 do 9:1, stężenie ASO w mieszaninie174 924 wynosi co najwyżej 10% wagowych komponentu sulfolanowego w mieszaninie z wyłączeniem komponentu ASO, stężenie fluorowodoru w pierwszym strumieniu dolnym jest mniejsze niż 2% wagowych, stężenie fluorowodoru w drugim strumieniu dolnym jest mniejsze niż 0,25% wagowych, stężenie sulfolanu w strumieniu sulfolanu jest większe niż 85% wagowych, stężenie ASO w strumieniu ASO jest większe od około 90% wagowych, przy czym strumień sulfolanu kontaktuje się z węglem do uzyskania ilości usuniętego ASO wynoszącej co najmniej 95% wagowych ASO zawartego w strumieniu sulfolanu.
- 10. Sposób według zastrz. 1, albo 7, albo 8, albo 9, znamienny tym, że dodatkowo strumień sulfolanu o zmniejszonym stężeniu ASO stosuje się jako co najmniej cześć mieszaniny katalitycznej składającej się z sulfolanu i HF i mieszaninę węglowodorów składającą się z olefin i izoparafin kontaktuje się z mieszaniną katalityczną w strefie reakcji.
- 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że dodatkowo w strefie rozdzielania, produkt alkilowania oddziela się od mieszaniny katalitycznej z wytwarzaniem oddzielnej mieszaniny katalitycznej, którą stosuje się jako co najmniej część wspomnianej mieszaniny.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/953,384 US5264647A (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Alkylation catalyst regeneration |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL300551A1 PL300551A1 (en) | 1994-04-05 |
| PL174924B1 true PL174924B1 (pl) | 1998-10-30 |
Family
ID=25493909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL93300551A PL174924B1 (pl) | 1992-09-30 | 1993-09-30 | Sposób regeneracji katalizatora alkilowania |
Country Status (23)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5264647A (pl) |
| EP (1) | EP0590631B1 (pl) |
| JP (1) | JPH06182231A (pl) |
| KR (1) | KR100240383B1 (pl) |
| CN (1) | CN1042103C (pl) |
| AT (1) | ATE146702T1 (pl) |
| AU (1) | AU654089B2 (pl) |
| BR (1) | BR9303615A (pl) |
| CA (1) | CA2100145C (pl) |
| DE (1) | DE69306897T2 (pl) |
| DK (1) | DK0590631T3 (pl) |
| ES (1) | ES2096170T3 (pl) |
| FI (1) | FI934277A7 (pl) |
| GR (1) | GR3022291T3 (pl) |
| HU (1) | HU214836B (pl) |
| MX (1) | MX9304871A (pl) |
| NO (1) | NO301106B1 (pl) |
| PH (1) | PH30051A (pl) |
| PL (1) | PL174924B1 (pl) |
| SG (1) | SG46561A1 (pl) |
| TR (1) | TR27106A (pl) |
| TW (1) | TW296352B (pl) |
| ZA (1) | ZA935698B (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2386477A1 (en) | 2010-02-08 | 2011-11-16 | Janusz Wieczorek | Sailing gear, especially for floating crafts |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5264650A (en) * | 1992-02-11 | 1993-11-23 | Mobil Oil Corporation | Sulfolane purification by hydrocarbon extraction |
| US5262579A (en) * | 1992-02-11 | 1993-11-16 | Mobil Oil Corporation | Separation of sulfolane from conjunct polymeric byproducts |
| US5386076A (en) * | 1992-02-11 | 1995-01-31 | Mobil Oil Corporation | Regeneration of HF-based alkylation catalyst |
| US5414186A (en) * | 1992-08-05 | 1995-05-09 | Mobil Oil Corporation | Liquid acid alkylation catalyst and isoparaffin-olefin alkylation process |
| US5347065A (en) * | 1993-04-26 | 1994-09-13 | Phillips Petroleum Company | Alkylation catalyst regeneration |
| CA2169965C (en) * | 1993-08-23 | 2002-04-09 | Jonathan Edward Child | Isoparaffin-olefin alkylation |
| US6245956B1 (en) | 1995-02-14 | 2001-06-12 | Phillips Petroleum Company | Method for separating sulfone from a hydrocarbon stream having a small concentration of sulfone |
| US6413897B1 (en) * | 2000-03-21 | 2002-07-02 | Phillips Petroleum Company | Method for regenerating an alkylation catalyst |
| US7847142B2 (en) | 2007-07-27 | 2010-12-07 | Exxonmobil Research & Engineering Company | HF alkylation process with acid regeneration |
| TWI442110B (zh) | 2011-01-26 | 2014-06-21 | Coretronic Corp | 導光板及光源模組 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2081989A5 (pl) * | 1969-11-24 | 1971-12-10 | Inst Francais Du Petrole | |
| US4014953A (en) * | 1975-02-05 | 1977-03-29 | Phillips Petroleum Company | Method for purifying HF catalyst in an isoparaffin-olefin alkylation |
| US4058575A (en) * | 1975-06-12 | 1977-11-15 | Exxon Research & Engineering Co. | Catalyst pretreatment with hydrocarbon feedstock |
| US4199409A (en) * | 1977-02-22 | 1980-04-22 | Phillips Petroleum Company | Recovery of HF from an alkylation unit acid stream containing acid soluble oil |
| US4317795A (en) * | 1979-04-05 | 1982-03-02 | Phillips Petroleum Company | Catalytic alkylation of hydrocarbons |
| US4454369A (en) * | 1982-05-07 | 1984-06-12 | Phillips Petroleum Company | HF Alkylation process |
| US4663026A (en) * | 1984-11-28 | 1987-05-05 | Mobil Oil Corporation | Solvent extraction and purification of acid soluble oil from an HF alkylation unit |
| US4777323A (en) * | 1985-07-19 | 1988-10-11 | Phillips Petroleum Company | Catalytic alkylation process |
| US4783567A (en) * | 1987-11-23 | 1988-11-08 | Uop Inc. | HF alkylation process |
| WO1993000314A1 (en) * | 1991-06-21 | 1993-01-07 | Mobil Oil Corporation | Method for increasing rainout from autorefrigerated vaporous cloud containing hydrofluoric acid |
| AU2679092A (en) * | 1991-09-25 | 1993-04-27 | Mobil Oil Corporation | Improved liquid acid alkylation catalyst and isoparaffin:olefin alkylation process |
| US5191150A (en) * | 1992-02-11 | 1993-03-02 | Mobil Oil Corporation | Method for separating conjunct polymeric byproducts from mixture containing hydrofluoric acid and a sulfone |
-
1992
- 1992-09-30 US US07/953,384 patent/US5264647A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-07-08 CA CA002100145A patent/CA2100145C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-27 AU AU42188/93A patent/AU654089B2/en not_active Ceased
- 1993-08-04 TW TW082106234A patent/TW296352B/zh active
- 1993-08-05 ZA ZA935698A patent/ZA935698B/xx unknown
- 1993-08-11 MX MX9304871A patent/MX9304871A/es not_active IP Right Cessation
- 1993-08-23 PH PH46734A patent/PH30051A/en unknown
- 1993-08-28 KR KR1019930016917A patent/KR100240383B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-30 JP JP5214552A patent/JPH06182231A/ja active Pending
- 1993-08-30 BR BR9303615A patent/BR9303615A/pt not_active IP Right Cessation
- 1993-09-25 CN CN93118160A patent/CN1042103C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-29 AT AT93115708T patent/ATE146702T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-09-29 FI FI934277A patent/FI934277A7/fi unknown
- 1993-09-29 DE DE69306897T patent/DE69306897T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-29 EP EP93115708A patent/EP0590631B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-29 HU HU9302757A patent/HU214836B/hu not_active IP Right Cessation
- 1993-09-29 TR TR00920/93A patent/TR27106A/xx unknown
- 1993-09-29 SG SG1996005952A patent/SG46561A1/en unknown
- 1993-09-29 DK DK93115708.5T patent/DK0590631T3/da active
- 1993-09-29 ES ES93115708T patent/ES2096170T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-30 NO NO933497A patent/NO301106B1/no not_active IP Right Cessation
- 1993-09-30 PL PL93300551A patent/PL174924B1/pl unknown
-
1997
- 1997-01-16 GR GR960403413T patent/GR3022291T3/el unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2386477A1 (en) | 2010-02-08 | 2011-11-16 | Janusz Wieczorek | Sailing gear, especially for floating crafts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2100145C (en) | 1998-12-22 |
| CA2100145A1 (en) | 1994-03-31 |
| KR940006643A (ko) | 1994-04-25 |
| FI934277A0 (fi) | 1993-09-29 |
| JPH06182231A (ja) | 1994-07-05 |
| GR3022291T3 (en) | 1997-04-30 |
| NO933497L (no) | 1994-04-05 |
| DE69306897T2 (de) | 1997-05-07 |
| AU4218893A (en) | 1994-04-21 |
| DE69306897D1 (de) | 1997-02-06 |
| EP0590631A1 (en) | 1994-04-06 |
| BR9303615A (pt) | 1994-04-05 |
| CN1088484A (zh) | 1994-06-29 |
| PH30051A (en) | 1996-11-08 |
| ZA935698B (en) | 1994-03-03 |
| DK0590631T3 (da) | 1997-01-20 |
| FI934277L (fi) | 1994-03-31 |
| NO933497D0 (no) | 1993-09-30 |
| NO301106B1 (no) | 1997-09-15 |
| TR27106A (tr) | 1994-11-08 |
| TW296352B (pl) | 1997-01-21 |
| ES2096170T3 (es) | 1997-03-01 |
| HU214836B (hu) | 1998-06-29 |
| AU654089B2 (en) | 1994-10-20 |
| EP0590631B1 (en) | 1996-12-27 |
| ATE146702T1 (de) | 1997-01-15 |
| SG46561A1 (en) | 1998-02-20 |
| CN1042103C (zh) | 1999-02-17 |
| PL300551A1 (en) | 1994-04-05 |
| KR100240383B1 (ko) | 2000-01-15 |
| MX9304871A (es) | 1994-05-31 |
| FI934277A7 (fi) | 1994-03-31 |
| HU9302757D0 (en) | 1994-01-28 |
| HUT67725A (en) | 1995-04-28 |
| US5264647A (en) | 1993-11-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR920011992A (ko) | 파라핀 알킬화 방법, 기구, 촉매 및 상기 촉매의 제조방법 | |
| KR0134081B1 (ko) | 탄화수소의 알킬화용 촉매 조성물 및 탄화수소 알킬화 방법 | |
| PL174924B1 (pl) | Sposób regeneracji katalizatora alkilowania | |
| US4891466A (en) | HF alkylation process | |
| KR100240382B1 (ko) | 술폰함유혼합물로부터산가용성오일을제거하는공정 | |
| RU2106198C1 (ru) | Каталитическая композиция для алкилирования олефинов изопарафином, способ ингибирования коррозии в процессе каталитического алкилирования и способ алкилирования олефинов | |
| US5264649A (en) | Alkylation catalyst regeneration | |
| US5759937A (en) | Method for regeneration of a hydrogen fluoride alkylation catalyst containing sulfone, water, and ASO | |
| RU2119471C1 (ru) | Способ алкилирования олефиновых углеводородов с использованием каталитической смеси | |
| KR100240381B1 (ko) | 알킬화 촉매혼합물을 정제하는 공정 및 알킬화 공정에서 반응부산물로서 생성된 산 가용성 오일 조성물 | |
| EP2126009B1 (en) | Method for removing water from an alkylation process system | |
| US5767335A (en) | Method for preventing the accumulation of light ASO in the alkylation catalyst of alkylation process system | |
| US5245101A (en) | Isoparaffin:olefin alkylation process and catalyst complex | |
| US5877382A (en) | Alkylation catalyst regeneration | |
| WO1994013606A1 (en) | Sulfolane purification method | |
| US3888935A (en) | Process for producing alkyl fluorides from mono-olefins | |
| US5753575A (en) | Method for regenerating a hydrogen fluoride and sulfone alkylation catalyst |