SU799642A3 - Способ получени высокоокта-НОВОгО КОМпОНЕНТА МОТОРНОгО ТОп-лиВА - Google Patents

Description

/54} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООКТАНОВОГО КОМПОНЕНТА МОТОРНОГО ТОПЛИВА

род в количестве, превышающем содержание его в катализаторе алкилировани  и составл ющем 90-98 вес.% в течение 5-2Q мин при 10-49°С.

При проведении процесса происход т реакции изомеризации, привод щие к образованию повышенного количества триметилпентанов.

Кроме того, алкилфторйды, образовавшиес  при алкилировании при проведении процесса изомеризации превращаютс  в углеводороды и каталитическую фазу, котора  впоследствии отдел етс .

Сокращаетс  расход катализатора на процесс в целом.

На чертеже представлена схема, иллюстрирующа  предлагаемый способ.

Исходное сырье, содержащее 95 вес изобутана, подают в систему по линии 1. Олефиновый продукт, состо щий из пропилена и бутиленов, подают в линию 1 по линии 2. Образовавшийс  углеводородный поток по лини м 3-5 направл ют в реактор-холодильник 6. Загрузку исходной смеси в реакторхолодильник 6 по нескольким лини м примен ют дл  обеспечени  эффективного смешени  реагируклцих углеводородов с фтористоводородным катализатором алкилировани  и предотвращени  выделени  большого количества тепла в какой-либо секции реакторахолодильника . Фтористоводородный катализатор алкилировани , содержащий около 85 вес.% фтористого водорода , подают в реактор-холодильник б по линии 7. Углеводороды и катализатор тщательно смешивают в реакторе-холодильнике . При этом образуетс , реакционна  смесь или эмульси . Дл  удалени  теплоты реакции олфинов с изобутаном по линии 8 подают воду дл  косвенного теплообмена с реакционной смесью при помощи теплообменного устройства (на фиг. не покзано ). Использованную воду удал ют по линии 9.

Алкилирование провод т при 37,2С давлении, достаточном дл  поддержани жидкой фазы, и времени контакта (около минуты) . Углеводороды и катализатор загружают в реактор-холодильни б с относительной скоростью, достаточной дп  создани  в реакционной смеси объемного отношени  катализатор: углеводород 1,5:1. Реакционную смесь, содержащую, в основном, изобутан, алкилат и фтористоводородный катализатор, вывод т из холодильника-реактора 6 по линии 10 и направл ют в отстойник 11, где ее выдерживают без перемешивани , дава  возможность фтористоводородному катализатору образовать более т желую фазу, а углеводородным компонентам реакционной смеси-более легкую фазу. Каталитическую фазу отвод т из отстойника 11 по линии 12. Через клапан 13 каталитическую фазу по линии 14 подают на стадию изомернзации, При алкилировании в промышленном масштабе необходимо непрерывно или периодически обрабатывать часть катализатора алкилировани  дл  удалени  из него избыточного количества некислотных компонентов и загр знтелей (таких, как вода и органические соединени , растворимые во фтористом водороде)5 чтобы поддерживать желательную концентрацию кислоты .в катализаторе. Катализатор на регенерацию отвод т по линии 15.

Регенерированный катализатор высокой концентрации возвращают в систему дл  увеличени  концентрации примен емых фтористоводородных катализаторов . Часть каталитической фазы по лини м 16 и 7 рециркулируют реактор-холодильник б.

Углеводородную фазу из отстойника 11 вывод т по линии 17. Катализатор высокой концентрации, содержащий 95 вес.% фтористого водорода, поступющий по линии 18, и углеводородную фазу смешивают и по линии 19 направл ют в реакционную камеру 20. Смесь углеводородов и катализатора высокой концентрации загружают в реакционую камеру при объемном отношении катализатор: углеводороды около 0,1, Реакционна  камера имеет несколько перфорированных тарелок, необходимых дл  поддержани  катализатора большой концентрации и углеводородов в эмульгированном или диспергированном состо нии . После контакта в течение около 10 мин в реакционной камере 20 смесь углеводородов и катализатора большой концентрации вывод т по линии 21 и направл ют в отстойник 22. Углеводородную фазу из отстойника 22 по линии 23 направл ют на фракционирование и выделение целевого продукта (на чертеже не показано) Фазу катализатора большой концентрации вывод т со дна отстойника 22 по линии 24. Часть катализатора через клапан 25 по линии 26 рециркулируют в линии 1 и 1.6, Большую часть катализатора по линии 27 через клапан 28 Направл ют в линию 18.

Катализатор большой концентрации, поступающий в линии 7 и 16, используют дл  поддержани  желательной концентрации катализатора алкилировани  и дл  замены фтористого водорода , удаленного из циркул ционной системы катализатора алкилировани  меньшей концентрации.

По линии 18 можно подавать свежий чистый фтористый водород, однако предпочтительно примен ют регенерированный фтористый водород или полученный при фракционировании и очиске .

В предлагаемом способа предгючтиизопарафи45 тельно использовать

ны, особенно нзобутан и нзопентан. Возмохсно примен ть смесь двух или большего количества изопарафинов. Исходное сырье может содержать некоторые примеси, например нормальные парафины .Из числа олефинов используют Ст,-С моноолефины, галоидные алкилы или их смеси. Предпочтительно использование Сп,- Cg олефинов.

Исходные Со,- С олефины, полученные в процессах нефтепереработки например при каталитическом крекинге могут содержать значительные количества насыщенных соединений, более легких и более т желых олефинов и т.

В качестве фтористоводородного катализатора первой ступени можно использовать любой фтористоводородный катализатор. Такие фтористоводородные катализаторы содержат 7595 вес.% титруемой кислоты. Наиболее эффективно использование катализаторов с содержанием 80-90 вес.% титруемой кислоты. Желательно использование катализатора с содержанием воды около 1 вес.%.

Услови  алкилировани  в реакторехолодильнике следующие: температура 17,8 - 93, давление, достаточное дл  поддержани  реагентов, каталзатора и продукта реакции в жидкой фазе, объемное отношение катализа::тор: углеводород 1:1-5:1 и более, мол рное отношение изопарафин: оле .фин 6:1 - 30:1, продолжительность ,онтакта 0,1 - 5 мин. При применеНИИ предпочтительных реагентов, изобтана и Cij- Cg олефинов предпочтительные услови  алкилировани  составл ют температура 10 - 52°С, объемное отношение катализатор: углеводород 1,5:12 ,5:1, продолжительность контакта 0,2-2 мин.

Услови  в реакционной камере при предлагаемом способе включают температуру в пределах 10 - давление , достаточное дл  поддержани  катализатора и углеводорода в жидкой фазе; продолжительность контакта в реакционной камере 5-20 мин, объемное соотношение катализатор: углеводород составл ет предпочтительно 0,05:1-0,15:1.

Пример. Смесь i-бутана и изомеров бутилена (22,2 вес.% 1-бутена, 50,1 вес.% 2-бутена и 27,7 вес.% изобутилена) при соотношении изобутан:бутилены 12:1 (7,7 вес. % бутенов) подают в реактор-холодильник 6 алкилировани  по трубопроводам 1 и 2 с объемной скоростью 200 мл/мин. Реактор-холодильник представл ет собой автоклав с мешалкой с рабочим объемом 500 мл, мешалка которого вращаетс  со скоростью 1800 об/мин.

Фтористоводородный катализатор алкилировани  с низким содержанием (85,2 вес.%) подают в реактор-холо-,

дильник 6 с объемной скоростью 300 мл/мин, что обеспечивает объемное соотношение кислота углеводородна  фаза 1,5. Катализатор алкилировани  представл ет собой смесь кислот , возвращаемых в цикл из процесса 98,5 об.% этой смеси составл ет кислота, используема  в качестве катализатора , и возвращаема  по линии 16 из отстойника 11, в котором она отдел етс  от углеводородной фракции реакционной смеси, а 1,5 об% 95%-на  фтористоводородна  кислота, рециркулируема  по трубопроводам 26 и 7 из отстойника 11.

j Катализатор и углеводороды, загружаемые в реактор-холодильник б интенсивно перемешивают при 32, и давлении, при котором они наход тс  в жидком состо нии. Длительность пребывани  смеси в реакторе составл ет около 1 мин. Реакционную смесь, представл ющую собой эмульсию, в ко5Орой почти не содержитс  непрореагировавших олефинов и котора  состоит главным образом из изобутана, алкилированных продуктов и HF, вывод т из реактора-холодильника 6 по линии 10 и направл ют в отстойник 11, в: котором она непрерывно (при среднем времени пребывани  1 мин) расслаиваетс  на нижний слой, содержгиций катализатор , ц верхний, содержащий углеводороды с растворенной в них Н F, Фазу фтористоводородной кислоты, содержащую- растворенные в ней ненасыщенные углеводороды с большим молекул рным весом (органический растворитель ) вывод т из отстойника 11 со скоростью 294 мл/мин и возвращают в реактор-холодильник 6 по лини м 12 и 16. При помощи клапана 13 на линии -14 скорость отвода фтористоводородного катализатора в отстойник устанавливают 2 мл/мин. Отработанную фтористоводородную кислоту со скоростью 0,6 мл/мин по линии 15 направл ют на регенерацию.

Claims (2)

1. Углеводородную фазу, содержащую изобутан, алкилированные углеводороды и растворенную HF, отвод т из отстойника 11 полинии 17. При этом расход изобутана составл ет 169,2, алкилированных углеводородов 28,8, а растворенной HF 2 мл/мин. Эту смесь объедин ют с подаваемым со скоростью 18 мл/мин 94,5%-ным фтористоводородйым катализатором, содержащим 3, 5 вес.% углеводородного органического растворител , который поступает в линию 18 со скоростью 2 мл/мин в смеси с отработанным катализатором с низкой концентрацией HF (85 вес,%), подаваемым по линии 14. В линию 18 подают, также, со скоростью 0,6 мл/мин. 100%-ную регенерированную фтористоводородную кислоту, 98%-ную кислоту со скоростью 1 ,.4 мл/мин и 94,5%-ную фтористоводородную кислоту, рециркулируемую по линии 27 со скоростью 14 мл/мин. Объединенные потоки катализаторов и углеводородов подают по линии 19 в реакционную камеру 20. .Соотношение катализатор: углеводороды составл ет 1:10. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 мин при 30-33 С и давлении, при котором она находитс  в жидком досто нии. Затем смесь фтористоводородного катализатора и углеводородов вывод т по линии 21 и направл ют в отстойник 22. Углеводородную фазу подвергают фракционной перегонке, в результате которой получают 169,2 мл/мин изобу 1тана, 28,8 мл/мин алкилированного продукта, кип щего при температуре углеводородов С и пары фтористого водорода, содержащие 98% HF. Пары конденсируют и возвращают в линию 18 дл  создани  необходимого соотно шени  кислоты и углеводородов. Катализаторную фазу, содержащую, вес,%: HF 94,5; воду 2 и органическ растворитель 3,5, вывод т из отст ника 22 со скоростью 18 мл/мин. Час ее в количестве 14 мл/мин возвращаю по линии 27 в линию 18. Оставшеес  количество по линии 26 рециркулирую со скоростью 4 мл/мин в реактор-холодильник б. Целевой компонент моторного топлива имеет октановое число 97,8 и содержит следующие изоуглеводороды. вес.%: С 1,5, С 2,0, С(, 1,8, С 1,9, Cg 88,5 и Ср 4,3, При этом i Cg углеводороды содержат , вес.%: триметиленпентан 78,5, диметилгексан 11,6. Формула изобретени  Способ получени  высокооктанового компонента моторного топлива путем алкилировани  изоларафинов олефинами в жидкой фазе в присутствии фтористоводородного катализатора, содержащего 75-95 вес.% фтористого водорода с получением каталитической и углеводородной фаз, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества целевого продукта, углеводородную фазу подвергают изо меризации в присутствии фтористоводородноз о катализатора, содержащего фтористый водород в количестве, превьошающем содержание его в катализаторе алкилировани  и составл ющем 90-98 вес.% в течение 5-20 мин при 10-49 С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Суханов В. П. Каталитические процессы в нефтепереработке. М., Хими , 1973, с. 340-370.
2. 2.Патент США № 3787518, кл. 260-683.45, опублик. 1974 (прототип ) .

   дт

   22

   1

   л-о 1.

   W

   ш

   2 .15

   1

   4

   и

   lit

   ь

   26

   о