[发明专利]一种生产汽油的固体酸烷基化方法

说明书

本发明涉及一种生产汽油的固体酸烷基化方法，其特征在于，包括烷基化汽油原料的预处理、烷基化反应和产品分离，所述的烷基化汽油原料的预处理包括预加氢、精馏、脱水、脱硫化物、脱含氮化合物和脱含氧化合物的步骤。

技术领域

本发明涉及一种生产汽油的固体酸烷基化方法，更进一步说本发明涉及一种包括烷基化汽油原料的预处理、烷基化反应和产品分离步骤在内的固体酸烷基化方法。

背景技术

在石油炼制工业中，异构烷烃与烯烃的烷基化反应工艺是一个生产清洁、高辛烷值汽油组分的重要过程。这种烷基化汽油蒸汽压低、敏感性低、抗爆性能好，不含芳烃、烯烃，硫含量也很低，是高辛烷值汽油的理想调和组分。

烷基化汽油生产所用原料为异构烷烃和烯烃，主要来自于石化企业中的催化裂化、乙烯裂解、芳烃重整以及煤化工煤制烯烃等装置。异构烷烃主要是异丁烷，烯烃一般是C₃至C₅烯烃，主要为C₄烯烃，除此之外还有正丁烷和一些杂质。

烷基化反应是一种酸催化反应。目前工业应用的烷基化生产工艺有硫酸法和氢氟酸法，是以硫酸或氢氟酸为催化剂由异构烷烃和烯烃合成烷基化油。由于硫酸和氢氟酸本身的腐蚀性、毒性以及工艺过程的废酸排放对环境的危害，使烷基化汽油生产企业面临的安全环保压力日益增加。

为了解决这些问题，上世纪八十年代以来，世界许多大的石油公司和科研机构一直致力于固体酸烷基化工艺技术的研究和开发，以期用环境友好的固体酸工艺替代液体酸工艺。

固体酸工艺中，原料中的杂质可引起固体酸烷基化催化剂中毒，加速催化剂失活。例如US5,986,158认为原料中的杂质会吸附在催化剂活性中心或原料中二烯烃聚合生成大分子堵塞孔道，引起催化剂失活。因此，需对杂质含量进行控制。

CN102171313A公开了一种处理烷基化原料的方法，将含有含氧化合物和含氮化合物中的至少一种的烷基化原料与水接触以产生烃部分和水部分，所述烃部分具有减小浓度的含氧化合物和含氮化合物中的至少一种。

CN105601460A提供了一种烷基化原料精制方法，脱除烷基化原料中的硫化物、氮化物、氯化物、含氧化合物等多种杂质，使烷基化原料中的杂质含量明显降低，避免了后续烷基化反应中固体酸催化剂中毒，提高了烷基化固体酸催化活性和使用周期。

发明内容

本发明人通过大量的试验和综合分析发现，通过适当的组合流程和优化流程顺序，可有效的脱除引起固体酸催化剂中毒的烷基化汽油原料中的关键杂质，从而可使固体酸催化剂的活性得以保证，更意外的具有延缓烷基化过程固体酸催化剂的失活速率、提高催化剂寿命的技术效果。基于此，形成本发明。

因此，本发明的目的是提供一种有别于现有技术的生产汽油的固体酸烷基化方法，以提高固体酸烷基化反应方法中的催化剂的稳定性以及烷基化汽油生产效率，改善产品质量。

本发明提供的一种生产汽油的固体酸烷基化方法，其特征在于，包括烷基化汽油原料的预处理、烷基化反应和产品分离，所述的烷基化汽油原料的预处理包括预加氢、精馏、脱水、脱硫化物、脱含氮化合物和脱含氧化合物的步骤。

所述的烷基化汽油原料为炼油厂或化工厂的含C₄烯烃和C₄烷烃的组分，优选为MTBE生产工序的醚后烷基化原料。

所述的预处理是有效脱除引起固体酸催化剂中毒的关键杂质，使其含量控制在一定的要求范围，从而可使催化剂的活性得以保证，延缓烷基化过程固体酸催化剂的失活速率，可提高催化剂寿命。优选的预处理顺序是以预加氢、精馏、脱水的步骤顺序以及之后的脱硫化物、脱含氮化合物和脱含氧化合物以任意步骤顺序进行。例如，是以预加氢、精馏、脱水、脱硫化物、脱含氮化合物和脱含氧化合物的步骤进行。其中，预加氢、精馏、脱水为前三个步骤并按顺序完成，它们之后的脱硫化物、脱含氮化合物和脱含氧化合物这三个步骤顺序是任意的，不受限制。