在烷基化方法中氫氣的循環(huán)和氯化氫的回收的制作方法
【專利摘要】我們提供烷基化方法，該方法包括：從加氫反應器的廢氣中分離并循環(huán)氫氣和氯化氫；其中所述氫氣被循環(huán)到加氫反應器中；和其中所述氯化氫被循環(huán)到烷基化反應器中。我們還提供進行這一方法的烷基化工藝單元。
【專利說明】在烷基化方法中氫氣的循環(huán)和氯化氫的回收
[0001] 本申請涉及標題為"ALKYLATION PROCESS WITH RECYLE OF HYDROGEN AND RECOVERY OF HYDROGEN CHLORIDE" 和 "EXTRACTED CONJUNCT POLYMER NAPHTHA" 的共同提 交的申請，本文全文將其引入。

【技術領域】
[0002] 本申請涉及在使用加氫的烷基化方法中，改進的氯化氫和氫氣循環(huán)的方法和工藝 單元。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 在使用加氫的烷基化方法中期望循環(huán)氫氣和氯化氫的改進的方法和工藝單元。
[0005] 發(fā)明概述
[0006] 本申請?zhí)峁┩榛椒ǎ摲椒òǎ簭募託浞磻鞯膹U氣中分離并循環(huán)氫氣和 氯化氫；其中所述氫氣被循環(huán)到加氫反應器中；和其中所述氯化氫被循環(huán)到烷基化反應器 中。
[0007] 本申請還提供燒基化工藝單元，其包括：
[0008] a.從再生用過的離子液體催化劑的加氫反應器的廢氣中分離氫氣和氯化氫的分 餾單元；和
[0009] b.在分餾單元和加氫反應器之間的第一連接器以傳輸含氫氣的至少一部分到加 氫反應器中；和
[0010] C.在分餾單元和加氫反應器之間的第二連接器以傳輸含氯化氫的至少第二部分 到烷基化反應器中。
[0011] 附圖簡述
[0012] 圖1是具有催化劑加氫-再生、氫氣循環(huán)和氯化氫回收的烷基化工藝單元的圖示； 綜合情形（comprehensive case) 〇
[0013] 圖2是具有催化劑加氫-再生、氫氣循環(huán)和通過苛性洗滌除去氯化氫的烷基化工 藝單元的圖示；比較情形。
[0014] 圖3是具有催化劑加氫-再生、從分離器中循環(huán)氫氣和氯化氫回收的備選烷基化 工藝的圖示。
[0015] 圖4是具有催化劑加氫-再生、氫氣循環(huán)和氯化氫回收的第二備選烷基化工藝單 元的圖示。
[0016] 圖5是具有催化劑加氫、氫氣循環(huán)和氯化氫回收的第三備選烷基化工藝單元的圖 示。這一圖示包括選擇性烯烴異構(gòu)化反應器。
[0017] 圖6是沒有烴萃取溶劑的加氫-再生工藝的圖示。
[0018] 詳細說明
[0019] 使用烷基化方法和烷基化工藝單元，制備烷基化產(chǎn)物，其中包括烷基化芳烴和烷 基化異鏈烷烴。烷基化產(chǎn)物可具有寬范圍的用途，其中包括例如汽油共混組分，中間蒸 餾物，基礎油，和石化組分。在這些烷基化方法中所使用的烷基化催化劑常常含有氯化 物。烷基化催化劑的實例是具有金屬氯化物（例如，氯化鋅）的氧化鋁/氧化硅氣溶膠和 Friedel-Crafts燒基化催化劑。Friedel-Crafts燒基化牽涉使用強路易斯酸催化劑，用燒 基鹵或任何碳陽離子中間體烷基化芳烴環(huán)或異鏈烷烴。碳陽離子中間體的實例是由烷烴類 和質(zhì)子酸，路易斯酸，烯酮和環(huán)氧化物衍生的那些。一些離子液體催化劑是Friedel-Crafts 催化劑。
[0020] 在使用含氯化物的反應物或者催化劑的烷基化方法中，其中加氫反應器提供廢氣 給烷基化反應器，常常優(yōu)選的是維持所需水平的氯化物在該工藝中以及有效地利用氫氣。 "廢氣"本文中定義為來自加氫反應器的氣態(tài)流出物。"循環(huán)（Recycling)"在本文中定義為 在循環(huán)過程中返回物質(zhì)到前一段中。"回收（Recovering)"在本文中定義為或者顯著量或 者完全保留，這與棄置或除去相反。顯著量為至少50wt%。
[0021] 在一個實施方案中，烷基化反應器使用包含氯化物的烷基化催化劑。
[0022] 由于烷基化方法包括氯化物，因此，加氫單元釋放氯化氫，氯化氫可累積到過量的 水平并可抑制加氫反應器內(nèi)的轉(zhuǎn)化，除非將其除去。可使用酸氣體處理方法，例如堿性含 水洗滌系統(tǒng)，但在烷基化方法中不可能簡單地再使用氯化氫。在烷基化裝置中可如何使用 酸氣體處理方法的一個實例示出在圖3中。若氫氧化鈉（NaOH)用作堿性（苛性）反應物， 則氯化氫（HCl)轉(zhuǎn)化成氯化鈉（NaCl)和水，且它不適合于循環(huán)到離子液體烷基化工藝中。 當HCl必須通過額外的氯化物注入到烷基化工藝單元內(nèi)彌補時，在HCl除去步驟中破壞的 HCl可代表顯著的操作成本。它也可導致在設施的水處理系統(tǒng)中必須中和并除去的含水廢 物流。進一步地，循環(huán)的氫氣然后必須徹底干燥，之后在使用或再生水反應性催化劑的加氫 反應器中使用。
[0023] 參考圖1，示出了在使用具有氯化物的反應物或具有氯化物的催化劑的烷基化方 法中，通過下述方法，在幾乎沒有過量氯化氫累積，和在有效地使用氫氣的情況下，可連續(xù) 使用加氫反應器（100):
[0024] 將來自烷基化反應器的流出物（40)分離成一部分流出物（70)和烷基化產(chǎn)物 (80)。該部分流出物（70)在加氫反應器（100)中氫化。加氫反應器（100)產(chǎn)生氫化的流 出物（10)，它在分離器（400)內(nèi)被分離成廢氣（50)和離子液體催化劑物流（60)。該廢氣 包括氫氣和氯化氫。離子液體催化劑物流（60)被任選地循環(huán)到烷基化反應器（300)中。 來自加氫反應器（100)的廢氣（50)在分餾單元（200)內(nèi)被分離成含氫氣的氣體部分（20) 和含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)。至少一部分含氫氣的氣體部分（20)被循環(huán)到加氫反應器 (100)中，和至少一部分含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)被循環(huán)到烷基化反應器（300)中。
[0025] 圖2示出了沒有回收含氯化氫的輕質(zhì)部分的比較工藝單元。在圖2中，氫氣（90)， 和含來自烷基化反應器（300)的用過的催化劑的一部分流出物（70)在加氫反應器中再生。 氫化的流出物（10)在氣/液分離單元，分離器（400)中分離。來自分離器的廢氣（50)隨 后在苛性處理單元（600)和干燥器（700)中處理，除去氯化氫（這與回收相反），以生產(chǎn)含 氫氣的干燥氣體部分（20)。含氫氣的氣體部分（20)被輸送到加氫反應器中。循環(huán)氣體清 洗（15)物流從該工藝單元中除去過量氫氣和輕質(zhì)烴。來自分離器的已分離液體（85)與烴 萃取溶劑（25)混合，并將該混合物進料到離子液體催化劑和烴分離器（500)中，將該混合 物分離成含混合（conjunct)聚合物和萃取溶劑（35)二者的物流以及離子液體催化劑物流 (60)。含混合聚合物和萃取溶劑（35)二者的物流被輸送到烷基化產(chǎn)物（80)的煉油廠烴池 (pool)中。離子液體催化劑物流（60)被循環(huán)到烷基化反應器（300)中。需要添加氯化物 (95)以補充在苛性處理單元￠00)內(nèi)被除去的氯化氫。
[0026] 圖3示出了與圖2相比的改進方法，其中氫氣被循環(huán)且氯化氫被回收和有效地循 環(huán)。在圖3中，氫氣（90)和含來自烷基化反應器（300)的用過的催化劑的一部分流出物 (70)在加氫反應器中再生。氫化的流出物（10)在氣/液分離單元，分離器（400)內(nèi)分離。 烴萃取溶劑（25)被進料到分離器（400)中，使得分離器（400)產(chǎn)生已分離的液體（85)和 含氫氣的氣體部分（20)。含氫氣的氣體部分（20)具有降低量的氯化氫，并且含氫氣的氣 體部分（20)被循環(huán)到加氫反應器（100)中。來自分離器（400)的已分離的液體（85)包括 氯化氫。已分離的液體（85)被進料到離子液體催化劑和烴分離器（500)中，將已分離的液 體（85)分離成烴物流（52)和離子液體催化劑物流￠0)。烴物流（52)被進料到分餾單元 (200)中，在此它被分離成兩種物流。一種物流是含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)。第二種物 流是萃取的混合聚合物石腦油（45)。含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)也被循環(huán)到烷基化反應 器（300)中。在這一方法中，回收并循環(huán)，而不是除去氯化氫，如圖2中一樣。萃取的混合 聚合物石腦油（45)被輸送到烷基化產(chǎn)物（80)的煉油廠烴池中。
[0027] 圖4示出了一種備選的方法，其中氫氣被循環(huán)和氯化氫被回收和循環(huán)。在圖4中， 氫氣（90)，和含來自烷基化反應器（300)的用過的催化劑的一部分流出物（70)被進料到加 氫反應器（100)中。來自加氫反應器（100)的氫化的流出物（10)被進料到分離器（400) 中，將氫化的流出物（10)分離成廢氣（50)和已分離的液體（85)。廢氣（50)被進料到分 餾單元（200)中。烴萃取溶劑（例如，進到烷基化反應器的異鏈烷烴原料）也被進料到分 餾單元（200)中。分餾單元（200)將廢氣（50)分離成含氫氣的氣體部分（20)和含氯化氫 的輕質(zhì)烴部分（30)。含氫氣的氣體部分（20)被循環(huán)到加氫反應器（100)中。含氯化氫的 輕質(zhì)烴部分（30)被回收并循環(huán)到烷基化反應器中?；旌蟻碜苑蛛x器（400)的已分離的液 體（85)與混合聚合物的萃取溶劑（55)，并將該混合物進料到離子液體催化劑和烴分離器 (500)中。離子液體催化劑和烴分離器（500)將已分離的液體（85)和混合聚合物的萃取溶 劑（55)的混合物分離成萃取的混合聚合物石腦油（45)和離子液體催化劑物流（60)。萃取 的混合聚合物石腦油（45)被輸送到烷基化產(chǎn)物（80)的煉油廠烴池中。離子液體催化劑物 流被循環(huán)到烷基化反應器（300)中。
[0028] 圖5示出了另一備選的方法，其中氫氣被循環(huán)和氯化氫被回收并循環(huán)。在圖5中， 含來自烷基化反應器（300)的用過的催化劑的一部分流出物（70)，和任選地氫氣（90)被進 料到加氫反應器（100)中。來自加氫反應器（100)的氫化的流出物（10)被進料到分離器 (400)中，將氫化的流出物（10)分離成廢氣（50)和已分離的液體（85)。在一個實施方案 中，氫氣（90)沒有獨立地進料到加氫反應器（100)中，因為加氫所需的所有氫氣通過來自 分餾單元（200)的含氫氣的氣體部分（20)供應。將廢氣（50)進料到分餾單元（200)中。 氫氣（90)和烯烴原料（75)(例如，1-丁烯）被進料到選擇性烯烴異構(gòu)化反應器（800)中， 其中烯烴原料（75)轉(zhuǎn)化成異構(gòu)化烯烴（12)(例如，2-丁烯）。將烴萃取溶劑（25)(例如， 在烷基化反應器中待烷基化的異鏈烷烴原料（65))與異構(gòu)化烯烴（12)混合，并將該混合物 進料到分餾單元（200)中。分餾單元（200)將廢氣（50)分餾成含氫氣的氣體部分（20)和 含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)。含氫氣的氣體部分（20)被循環(huán)到加氫反應器（100)中。過 量的氫氣和輕質(zhì)烴在循環(huán)氣體清洗（15)中被除去。含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)被回收并 循環(huán)到烷基化反應器中?；旌蟻碜苑蛛x器（400)的已分離的液體（85)可與聚合物的萃取 溶劑（55)或來自烷基化反應器的流出物（40)(正如所示的）混合，并將該混合物進料到 離子液體催化劑和烴分離器（500)中。離子液體催化劑和烴分離器（500)將已分離的液體 (85)和一種或多種混合聚合物的萃取溶劑（55)和來自烷基化反應器的流出物（40)的混合 物分離成由萃取的混合聚合物石腦油（45)和離子液體催化劑物流（60)組成的物流。萃取 的混合聚合物石腦油（45)被輸送到烷基化產(chǎn)物（80)的煉油廠烴池中。離子液體催化劑物 流（60)被循環(huán)到烷基化反應器（300)中。視需要，可將氯化物（95)加入到烷基化反應器 (300)中。
[0029]
[0030] 加氫是導致氫氣加成到起始分子上的還原反應。加氫改變起始分子的物理和化學 性質(zhì)。氫氣的加成可解離起始分子，除去非所需的雜質(zhì)（例如，硫，氧，氮，混合聚合物），或 引起起始分子經(jīng)歷重排（例如，異構(gòu)化）。常常在加氫催化劑存在下進行加氫。加氫的一種 用途是氫化用過的烷基化催化劑，例如用過的酸性離子液體烷基化催化劑。
[0031] 在一個實施方案中，烷基化催化劑在使用期間失活且要求再生。失活可通過例如 在烷基化催化劑內(nèi)混合聚合物累積引起?？稍诩託浞磻鳎ㄔ诒疚闹幸卜Q為加氫-再生反 應器）內(nèi)實現(xiàn)再生。加氫從烷基化催化劑中除去雜質(zhì)，例如混合聚合物，從而增加酸度和催 化劑進行烷基化的能力。在這一實施方案中，使用加氫反應器來再生用過的烷基化催化劑。
[0032] 在一個實施方案中，在烷基化反應器中所使用的催化劑在加氫反應器中再生。加 氫反應器接觸用過的催化劑與氫氣和典型地加氫催化劑，以再生烷基化催化劑。在一個實 施方案中，加氫催化劑被承載。
[0033] 在一個實施方案中，一部分流出物包括可在加氫反應器內(nèi)再生的用過的催化劑。 在一個實施方案中，加氫反應器接觸用過的離子液體催化劑與氫氣和加氫催化劑，以再生 用過的離子液體催化劑。在一個實施方案中，添加沸石或分子篩到加氫催化劑中，以改進催 化劑的性能。在一個實施方案中，加氫催化劑被承載。加氫催化劑用的典型載體材料是硅 藻土，氧化鋁，氧化娃，和氧化娃-氧化鋁。其他載體材料包括氧化鋁-氧化硼，氧化娃-氧 化鋁-氧化鎂，氧化硅-氧化鎂-氧化鈦，和通過添加沸石和其他復雜氧化物到其中而獲得 的材料。當使用時，載體材料在加氫反應溫度下具有充足的機械強度和化學穩(wěn)定性。
[0034] 在一個實施方案中，在催化劑存在下進行加氫，所述催化劑通常包括在多孔載體 材料，例如天然粘土或合成氧化物上的金屬或非金屬加氫組分。可使用的金屬加氫組分的 實例是 Fe，Co, Ni，Ru，Rh，Pd，Pt，Ir，Os，Cr，Mn，Ti，V，Zr，Mo, W 及其混合物。非金屬加氫 組分的實例是Te，As及其混合物。加氫組分可單獨或組合使用。
[0035] 可在寬范圍的氫氣壓力，典型地約50-5, OOOpsig下進行加氫。加氫條件可包 括-20°C至400°C，或50°C至300°C的溫度；和大氣壓到5, OOOpsig，或50到2, 500psig的 總壓力。加氫接觸時間可以是0. 1分鐘到24小時，例如10分鐘到12小時。在加氫期間原 料與催化劑之比可以從〇. 1變化到10v〇l/v〇l/h。正構(gòu)烴可任選地在加氫反應器內(nèi)用作溶 劑。
[0036] 在 US7691771，US7651970, US7678727,和 US7825055 中給出 了離子液體催化劑加 氫以供再生的實例。
[0037] 氫化的流出物用分離器
[0038] 在一個實施方案中，分離器（400)分離氫化的流出物，例如，再生過的催化劑流出 物物流以供有效的下游加工。可按照若干不同的方式構(gòu)造分離器。例如，在圖1中，分離器 首先將離子液體催化劑物流出〇)與再生過的催化劑流出物相分離。然后含有氫氣、氯化 氫和烴的廢氣（50)物流被輸送到分餾單元（200)中以供進一步分離成含氫氣的氣體部分 (20)和含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)。在圖2,4和5中，分離器將再生過的催化劑流出物物 流分離成含氯化氫氣體的廢氣（50)和已分離的液體（85)。在圖3中，將烴萃取溶劑（25) 加入到分離器中，有助于將氯化氫萃取到液體物流內(nèi)。分離器（400)產(chǎn)生氯化氫水平下降 的含氫氣的氣體部分（20)和已分離的液體（85)。含氯化氫、烴和離子液體催化劑的已分離 的液體（85)被輸送到離子液體催化劑和烴分離器（500)中。離子液體催化劑和烴分離器 的實例是離心機，液-液萃取器，選擇性過濾器，沉降罐和凝聚過濾器。合適的凝聚過濾器 實例公開于US8, 067, 656中。
[0039] 烴萃取溶劑
[0040] 在一個實施方案中，使用烴萃取溶劑，從加氫反應器的廢氣中萃取氯化氫。氯化氫 可被萃取到烴萃取溶劑內(nèi)，將其傳輸?shù)酵榛磻髦?。在圖3-5中示出了這一實施方案。 烴萃取溶劑可以是可充當烷基化工藝用溶劑或反應物的任何烴。制備烷基化物汽油的合適 的烷基化工藝用萃取溶劑的實例是異丁烷，烷基化物汽油，異構(gòu)化烯烴及其混合物。
[0041] 在一個實施方案中，烴萃取溶劑包括異構(gòu)化烯烴。異構(gòu)化烯烴的實例是2-丁烯。 在US7553999中教導了異構(gòu)化烯烴制備具有改進的RON的烷基化物汽油的方法。
[0042] 在一個實施方案中，將烴萃取溶劑（25)加入到加氫反應器（100)中。在另一實施 方案中，將烴萃取溶劑（25)加入到氫化的流出物（10)中。在又一實施方案中，將烴萃取溶 劑加入到或者分離器（400)或者分餾單元（200)中。在一個實施方案中，將烴萃取溶劑進 料到選自氫化的流出物（10)，來自分離器的廢氣（50)或其組合中的物流中。
[0043] 在圖3中，例如，將烴萃取溶劑加入到或者在分離器內(nèi)的氫化的流出物（10)中或 者在分離之前的氫化的流出物（10)中。在一個實施方案中，可通過一系列的氣/液分離 器，液/液分離器，和分餾單元（它是蒸餾塔），分離來自加氫反應器的流出物。在一個實 施方案中，來自加氫反應器（100)的流出物通過氣/液分離器分離成：a)含氫氣的氣體部 分（20)和b)已分離的液體（85)。已分離的液體包括含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)。在一 個實施方案中，液/液分離器從含烴萃取溶劑和氯化氫的第二液體中除去一種液體（再生 過的烷基化催化劑），它被循環(huán)回到烷基化反應器中?？稍诜逐s單元內(nèi)蒸餾第二液體成至少 兩種物流，一種是含氯化氫和烴萃取溶劑的一部分輕質(zhì)烴部分，和另一種是萃取的混合聚 合物石腦油。在這一實例中，烴萃取溶劑也可以是在烷基化反應器內(nèi)的反應物。在這一實 例中，可使用烴萃取溶劑，冷卻來自加氫反應器的流出物。
[0044] 可在分餾單元（它是蒸餾塔）內(nèi)進行氫氣和氯化氫的分離。例如，在圖5中，烴萃 取溶劑包括異鏈烷烴（例如異丁烷）和異構(gòu)化烯烴。在這一實例中，在分餾單元，例如蒸餾 塔內(nèi)，混合烴萃取溶劑與來自加氫反應器的廢氣。在一個實施方案中，在比其中加氫反應器 的廢氣進料到分餾單元內(nèi)的地方高的位置處，將異鏈烷烴和異構(gòu)化烯烴進料到分離所使用 的分餾單元中。換句話說，在比其中氫氣和氯化氫進料到分餾單元的地方高的位置處將烴 萃取溶劑進料到分餾單元中。在一個實施方案中，烴萃取溶劑與流入到分餾單元的廢氣逆 流地進料到分餾單元中。在這一實例和其他實施方案中，烴萃取溶劑包括烯烴和異鏈烷烴。 烯烴和異鏈烷烴可以被烷基化，制備烷基化物汽油共混組分。在一些實施方案中，烷基化催 化劑是氯鋁酸鹽離子液體催化劑。
[0045] 在一個實施方案中，包含待烷基化以制備烷基化物汽油的烯烴和異鏈烷烴的烴萃 取溶劑具有大于IOwt %，大于15wt %，大于30wt %，大于40wt %，大于50wt %，大于60wt % 或大于70wt%烴萃取溶劑內(nèi)烯烴的異構(gòu)化烯烴量。例如，為了制備高RON的烷基化物汽油 共混組分，稀徑是大于40wt %，大于50wt %，和最多IOOwt %的2- 丁稀和異鏈燒徑是異丁 烷。
[0046] 在一個實施方案中，在烴萃取溶劑與離子液體催化劑的vol/vol比為0. 5-20. 0， 1.0-10. 0,或1.5-5. 0下進料烴萃取溶劑?？蛇x擇該vol/vol比，在含氫氣的氣體部分（20) 內(nèi)提供所需的氯化氫水平。在含氫氣的氣體部分中所需的氯化氫水平可以是比氫化的流出 物內(nèi)的氯化氫的水平低至少25wt%的水平，例如小于1，OOOwppm，小于600wppm，小于或等 于500wppm，小于200wppm，或小于lOOwppm?；蛘撸蛇x擇該vol/vol比，提供在加氫反應器 中生產(chǎn)的所需的wt%氯化氫，將其回收并循環(huán)到烷基化反應器中。在一些實施方案中，在含 氫氣的氣體部分內(nèi)所需水平的氯化氫下降很多，例如下降至少50wt%到最多下降99wt%。
[0047] 氯化物保留
[0048] 在一個實施方案中，至少80wt %在加氫反應器中生產(chǎn)的氯化氫被回收并循環(huán)到烷 基化反應器中。例如，至少85wt%，至少90wt%，至少94wt%，最多98wt%的氯化氫可被循 環(huán)。在一個實施方案中，在用過的催化劑內(nèi)的氯化物是氯化氫助催化劑。
[0049] 通過循環(huán)氯化物，需要加入到該工藝中的氯化物量大大地下降?？杉尤氲皆摲椒?中以維持離子液體催化劑活性的氯化物的實例包括氯化氫、烷基氯和金屬氯化物。在一個 實例中，加入到該方法中的氯化物是正丁基氯或叔丁基氯。加入到該方法中的氯化物可在 該方法的任何點處添加，但通常以或者單獨物流形式引入到烷基化反應器（300)中，或者 可與離子液體催化劑物流￠0)或含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)混合。
[0050] 氫氣循環(huán)
[0051] 分離氫氣并循環(huán)到加氫反應器中。循環(huán)氫氣可節(jié)約與氫氣供應有關的顯著的成 本。在一個實施方案中，該方法另外包括從分餾單元（200)中除去來自流出物的循環(huán)氣體 清洗（15)。在一個實施方案中，循環(huán)氣體清洗（15)包括來自加氫反應器中廢氣（50)的過 量氫氣。這示于圖5中。來自循環(huán)氣體清洗（15)的過量氫氣然后可在一體化的煉油廠設 備的其他部分中使用，儲存或者用于其他目的。除去過量氫氣可省去在蒸餾塔的塔頂系統(tǒng) 內(nèi)過量氫氣的擔心。
[0052] 在一個實施方案中，該方法包括壓縮在含氫氣的氣體部分（20)內(nèi)的循環(huán)的氫氣， 之后將其循環(huán)到加氫反應器（100)中。當使用時，壓縮可使用常規(guī)的壓縮機設備和管道，因 為含氫氣的氣體部分含有有限量的氯化氫，和因此不是高度腐蝕性的。
[0053] 公直
[0054] 在一個實施方案中，在蒸餾塔內(nèi)進行從廢氣中分離氫氣和氯化氫。在另一實施方 案中，在烷基化反應器內(nèi)待烷基化的反應物也被進料到分離氫氣和氯化氫所使用的蒸餾塔 中。圖4中示出了這一實施方案?？蓪⒃摲磻锘蛘咦鳛榛旌衔锘蛘擢毩⒌剡M料到蒸餾塔 內(nèi)。
[0055] 在一個實施方案中，其中在待烷基化的反應物進料到其內(nèi)的蒸餾塔中進行分離， 在比其中來自加氫反應器的廢氣進料到蒸餾塔中的地方高的位置處，反應物可進料到蒸餾 塔中。在一個實施方案中，待烷基化的反應物，例如補充的異丁烷和異構(gòu)化烯烴或者獨立地 或者組合地進料到蒸餾塔中。
[0056] 在圖5所示的一個實施方案中，首先通過氣/液分離器，將來自加氫反應器的廢氣 分離成含氫氣和氯化氫的氣體物流和含再生過的催化劑和萃取的混合聚合物石腦油的離 子液體催化劑物流。在蒸餾單元內(nèi)，混合該廢氣與異構(gòu)化烯烴（例如，2-丁烯）和異丁烷， 其中它們被蒸餾成含氫氣的氣體部分和含氯化氫的輕質(zhì)烴部分。含氯化氫的輕質(zhì)烴部分另 外包括異鏈烷烴（例如異丁烷），異構(gòu)化烯烴（例如，2-丁烯）和氯化氫，且輕質(zhì)烴部分被 循環(huán)到烷基化反應器中。
[0057] 在一個實施方案中，混合來自蒸餾塔的含氯化氫的物流與來自烷基化反應器的含 氯化氫和丙烷的混合物的循環(huán)物流，之后將該混合物循環(huán)回到烷基化反應器中。
[0058] 在一個實施方案中，來自蒸餾塔的含氯化氫的輕質(zhì)烴部分還包括異丁烷和烯烴。 這一輕質(zhì)烴餾分可與來自離子液體反應器的循環(huán)的物流混合，之后循環(huán)該混合物回到烷基 化反應器中。來自離子液體反應器的循環(huán)物流可例如包括氯化氫、丙烷和異丁烷。
[0059] 再牛討的烷基化催化劑
[0060] 在一個實施方案中，使用加氫反應器，再生用過的烷基化催化劑。在一個實施方案 中，再生過的烷基化催化劑被循環(huán)到烷基化反應器中。例如，再生過的烷基化催化劑可以是 在離子液體催化劑物流（60)內(nèi)的再生的離子液體催化劑。圖3,4和5中示出了這一實施 方案，其中再生過的烷基化催化劑（它是離子液體催化劑物流）被循環(huán)到烷基化反應器中。
[0061] 在一個實施方案中，在第一分離器內(nèi)分離來自加氫反應器的流出物，生產(chǎn)含氫氣 的氣體部分和含氯化氫的輕質(zhì)烴部分。含氫氣的氣體部分被循環(huán)到加氫反應器中。在第二 分離器內(nèi)分離輕質(zhì)烴部分，生產(chǎn)含再生過的烷基化催化劑（例如，離子液體催化劑）的物流 和含一種或多種反應物、萃取過的混合聚合物石腦油和氯化氫的較輕質(zhì)的物流。較輕質(zhì)的 物流在蒸餾塔內(nèi)被進一步分離，以生產(chǎn)含烴反應物的塔頂餾分和含萃取的混合聚合物石腦 油的塔底餾分。塔頂餾分被循環(huán)到烷基化反應器中，和塔底餾分與烷基化產(chǎn)物混合。
[0062] 離子液體催化劑
[0063] 在一個實施方案中，烷基化反應器使用烷基化催化劑，所述烷基化催化劑是離子 液體催化劑。該離子液體催化劑是發(fā)揮與作為助催化劑的氯化物進行烷基化反應有效地工 作的任何離子液體。該離子液體催化劑是有機鹽或鹽的混合物。該離子液體催化劑的特征 在于下述通式Q+A-，其中Q+是銨，鱗，硼鑰，碘鑰，或锍陽離子，和A-是帶負電的離子，例如 Cl_，Br_，C104_，N03_，BF4_，BC14_，PF 6_，SbF6_，A1C14_，TaF6_，CuCl 2_，F(xiàn)eCl3_，HS03_，RS03_，S0 3CF3_， 燒基-芳基磺酸根，和苯磺酸根（例如，3-硫三氧苯基（3-sulfurtrioxyphenyl)。在一個 實施方案中，離子液體催化劑選自具有季銨鹵化物的那些，所述季銨鹵化物含有一個或多 個具有約1-約12個碳原子的烷基部分，例如三甲胺鹽酸鹽，甲基三丁基銨鹵化物，或取代 的雜環(huán)銨鹵化物化合物，例如烴基取代吡啶鑰鹵化物化合物，如1- 丁基吡啶鑰鹵化物、芐 基吡啶鑰鹵化物，或烴基取代咪唑鑰鹵化物如1-乙基-3-甲基-咪唑鑰氯化物。
[0064] 在一個實施方案中，離子液體催化劑性質(zhì)上是吸濕的且傾向于吸引并保持來自周 圍環(huán)境的水分子的有機鹽。在采用這些離子液體催化劑的情況下，為了維持離子液體催化 劑的完整性和它的催化性能，在合成催化劑之前，徹底干燥離子液體催化劑由其合成的有 機鹽，并在烷基化反應中維持不含濕氣的條件。
[0065] 在一個實施方案中，離子液體催化劑選自烴基取代吡啶鑰氯鋁酸鹽、烴基取代咪 唑鑰氯鋁酸鹽、季胺氯鋁酸鹽、三烷基胺氯化氫氯鋁酸鹽、烷基吡啶氯化氫氯鋁酸鹽和它們 的混合物。例如，所使用的離子液體催化劑可以是酸性鹵鋁酸鹽離子液體，例如分別具有通 式A和B的烷基取代吡啶鑰氯鋁酸鹽或烷基取代咪唑鑰氯鋁酸鹽。
[0066]

【權利要求】
1. 燒基化方法，該方法包括：從加氫反應器（100)的廢氣（50)中分離并循環(huán)氫氣和氯 化氫；其中所述氫氣被循環(huán)到加氫反應器（100);和其中所述氯化氫被循環(huán)到烷基化反應 器（300)〇
2. 權利要求1的烷基化方法，其中使用烴萃取溶劑（25)，從加氫反應器（100)的廢氣 (50)中萃取所述氯化氫。
3. 權利要求2的烷基化方法，其中所述烴萃取溶劑（25)包括異構(gòu)化烯烴。
4. 權利要求1的烷基化方法，其中烷基化反應器（300)使用包含氯化物的烷基化催化 劑。
5. 權利要求4的烷基化方法，其中所述烷基化催化劑是離子液體催化劑。
6. 權利要求5的烷基化方法，其中烴萃取溶劑（25)被進料到選自氫化的流出物（10)、 在分離器（400)內(nèi)分離的加氫反應器（100)的廢氣（50)及其組合的物流中。
7. 權利要求6的烷基化方法，其中所述烴萃取溶劑（25)以烴萃取溶劑（25)比離子液 體催化劑的vol/vol比為1. 0-100來進料。
8. 權利要求6的烷基化方法，其中選擇烴萃取溶劑（25)比離子液體催化劑的vol/vol 比以在含氫氣（20)的氣體部分內(nèi)提供小于600wppm的氯化氫水平。
9. 權利要求6的烷基化方法，其中選擇烴萃取溶劑（25)比離子液體催化劑的vol/vol 比以提供在加氫反應器（100)中產(chǎn)生的至少85wt%氯化氫，將其回收并循環(huán)到烷基化反應 器（300)〇
10. 權利要求1的烷基化方法，其中使用加氫反應器（100)以再生用過的烷基化催化 劑。
11. 權利要求1的烷基化方法，其中在比加氫反應器（100)的廢氣（50)進料到分餾單 元（200)內(nèi)的地方高的位置處，將烴萃取溶劑（25)進料到分餾單元（200)中。
12. 權利要求11的烷基化方法，其中所述烴萃取溶劑（25)包括待烷基化以制備烷基化 物汽油共混組分的烯烴和異鏈烷烴。
13. 權利要求1的烷基化方法，另外包括從加氫反應器（100)的流出物（10)中分離萃 取的混合聚合物石腦油（45)，并將萃取的混合聚合物石腦油（45)共混到烷基化物汽油內(nèi)。
14. 烷基化工藝單元，它包括： a. 用于從再生用過的離子液體催化劑的加氫反應器（100)的廢氣（50)中分離氫氣和 氯化氫的分餾單元（200);和 b. 在分餾單元（200)和加氫反應器（100)之間的第一連接器用于傳輸含氫氣的至少一 部分到加氫反應器（100)中；和 c. 在分餾單元（200)和烷基化反應器（300)之間的第二連接器用于傳輸含氯化氫的至 少第二部分到烷基化反應器（300)中。
15. 權利要求14的烷基化工藝單元，它另外包括入口，其中將烴萃取溶劑（25)進料到 分餾單元（200)或者進料到位于加氫反應器（100)和分餾單元（200)之間的分離器（400) 中。
16. 權利要求15的烷基化工藝單元，其中所述入口在比氫氣和氯化氫進料到分餾單元 (200)中的地方高的位置處。
17. 權利要求14的烷基化工藝單元，它另外包括在加氫反應器（100)和分餾單元 (200)之間的分離器（400)。
18. 權利要求14的烷基化工藝單元，它另外包括離子液體催化劑和烴分離器（500)，所 述烴分離器（500)將廢氣（50)分離成含氯化氫的輕質(zhì)烴部分（30)、萃取的混合聚合物石腦 油（45)和離子液體催化劑物流（60)。
19. 權利要求14的烷基化工藝單元，它另外包括在產(chǎn)物處理單元和第二連接器之間的 第三連接器，其中將所述第二部分與含氣態(tài)氯化氫和丙烷的混合物的來自產(chǎn)物處理單元的 循環(huán)物流混合。
【文檔編號】B01J31/02GK104487548SQ201380038771
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權日:2012年7月31日
【發(fā)明者】H·K·C·蒂姆肯, R·F·克萊夫登, B-K·常, D·H·莫爾, C·M·菲利普斯 申請人:雪佛龍美國公司