1.一種烷基化反應(yīng)方法,該方法在一種烷基化反應(yīng)裝置中進(jìn)行,所述烷基化反應(yīng)裝置包括烷基化反應(yīng)單元、再生單元和分離單元,該方法包括將含有異構(gòu)烷烴和烯烴的反應(yīng)物流送入烷基化反應(yīng)單元中與烷基化催化劑接觸,得到烷基化反應(yīng)產(chǎn)物,將至少部分烷基化反應(yīng)產(chǎn)物送入分離單元中進(jìn)行分離,得到回收異構(gòu)烷烴,所述反應(yīng)物流含有烷基化反應(yīng)原料、可選的回收異構(gòu)烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物,所述烷基化反應(yīng)原料含有異構(gòu)烷烴和烯烴;
所述烷基化反應(yīng)單元包括至少兩個(gè)反應(yīng)區(qū),所述反應(yīng)區(qū)各自具有至少一個(gè)裝填有烷基化催化劑的催化劑床層,所述烷基化催化劑為分子篩催化劑,所述反應(yīng)區(qū)的操作狀態(tài)包括烷基化反應(yīng)狀態(tài)和活性恢復(fù)狀態(tài),
在烷基化反應(yīng)狀態(tài)中,引入反應(yīng)區(qū)的物流為所述反應(yīng)物流,并使異構(gòu)烷烴和烯烴與烷基化催化劑在烷基化反應(yīng)條件下接觸;在活性恢復(fù)狀態(tài)中,引入反應(yīng)區(qū)的物流為回收異構(gòu)烷烴和/或循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物,并使回收異構(gòu)烷烴和/或循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物與烷基化催化劑在烷基化反應(yīng)條件下接觸,使烷基化催化劑的活性恢復(fù);
周期性地將反應(yīng)區(qū)的操作狀態(tài)在烷基化反應(yīng)狀態(tài)和活性恢復(fù)狀態(tài)之間切換,并且烷基化反應(yīng)單元中處于烷基化反應(yīng)狀態(tài)的反應(yīng)區(qū)的數(shù)量始終為不低于1;
在反應(yīng)區(qū)中的烷基化催化劑的活性無法恢復(fù)時(shí),將該反應(yīng)區(qū)切換至再生單元進(jìn)行再生,并從再生單元切換相應(yīng)數(shù)量的經(jīng)再生的反應(yīng)區(qū)至烷基化反應(yīng)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述烷基化催化劑中的分子篩為Y分子篩、X分子篩和β分子篩中的一種或兩種以上的組合,優(yōu)選為Y分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,所述固體酸催化劑還含有第VIII族貴金屬元素,以固體酸催化劑的總量為基準(zhǔn),以元素計(jì)的所述第VIII族貴金屬元素的含量為0.1-1質(zhì)量%,優(yōu)選為0.2-0.9質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.4-0.8質(zhì)量%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中,所述固體酸催化劑還含有過渡金屬元素,以元素計(jì),所述過渡金屬元素的質(zhì)量含量為所述第VIII族貴金屬元素的質(zhì)量含量的1-2倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,所述過渡金屬為錳、鐵、鈷和鎳中的一種或兩種以上,優(yōu)選為錳。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述第VIII族貴金屬為Pt和/或Pd,優(yōu)選為Pt。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述固體酸催化劑采用包括以下步驟的方法制備:
(1)提供一種浸漬液,所述浸漬液含有第VIII族貴金屬離子以及可選的過渡金屬離子;
(2)用所述浸漬液浸漬分子篩或者含有分子篩和粘結(jié)劑的成型體,將浸漬得到的混合物進(jìn)行干燥和焙燒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,步驟(2)中所述浸漬分為至少兩次進(jìn)行,且每次浸漬之后進(jìn)行干燥和焙燒。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法,其中,所述浸漬液還含有Cl-,至 少部分Cl-由HCl提供。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,由HCl提供的Cl-的質(zhì)量含量為所述第VIII族貴金屬離子的質(zhì)量含量的2-5倍,優(yōu)選為3-4倍。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述反應(yīng)物流中,異構(gòu)烷烴與烯烴的摩爾比為30-1000,優(yōu)選為300-750。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述烷基化反應(yīng)原料為液化氣;
優(yōu)選地,所述烷基化反應(yīng)原料來自于以下至少一種裝置的氣體分餾單元:催化裂化裝置、延遲焦化裝置和熱裂化裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述反應(yīng)物流含有回收異構(gòu)烷烴和/或循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物,所述回收異構(gòu)烷烴和所述循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物的含量使得所述反應(yīng)物流中,異構(gòu)烷烴與烯烴的摩爾比為30-1000,優(yōu)選為300-750。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,所述回收異構(gòu)烷烴與所述反應(yīng)物流中的烯烴的摩爾比為5-50,優(yōu)選為8-20。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述烷基化反應(yīng)產(chǎn)物中烯烴的質(zhì)量含量為1000ppm以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述異構(gòu)烷烴 為C4-C6的異構(gòu)烷烴,優(yōu)選為異丁烷;所述烯烴為C3-C6的單烯烴,優(yōu)選為C4單烯烴。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,每個(gè)反應(yīng)區(qū)中催化劑床層的數(shù)量為m,m為1-10的整數(shù),優(yōu)選為2-10的整數(shù),在烷基化反應(yīng)狀態(tài)中,將所述烷基化反應(yīng)原料分成m份,將m份烷基化反應(yīng)原料分別引入m個(gè)催化劑床層中,在活性恢復(fù)狀態(tài)中,將回收異構(gòu)烷烴和/或循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物引入位于最上游的催化劑床層中,并依次流過下游的各個(gè)催化劑床層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中,引入處于烷基化反應(yīng)狀態(tài)的催化劑床層的反應(yīng)物流含有回收異構(gòu)烷烴和/或循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物時(shí),將回收異構(gòu)烷烴和循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物引入位于最上游的催化劑床層中。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,反應(yīng)區(qū)在烷基化反應(yīng)狀態(tài)和活性恢復(fù)狀態(tài)之間切換的周期為10分鐘至10小時(shí),優(yōu)選為20分鐘至8小時(shí),更優(yōu)選為30分鐘至4小時(shí),進(jìn)一步優(yōu)選為30分鐘至1小時(shí)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,烷基化反應(yīng)狀態(tài)中所述烷基化反應(yīng)條件與活性恢復(fù)狀態(tài)中所述烷基化反應(yīng)條件為相同或不同,各自包括:溫度為30-120℃,優(yōu)選為50-90℃,更優(yōu)選為70-80℃;壓力為1-3.4MPa,優(yōu)選為2-3.2MPa,更優(yōu)選為2.5-3.2MPa,所述壓力為表壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-20中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述再生在氫氣氣氛中進(jìn)行,所述再生在100-400℃、優(yōu)選200-300℃的溫度下進(jìn)行,處于再生狀態(tài)的反應(yīng)區(qū)內(nèi)的壓力為1-10MPa,優(yōu)選為2-5MPa,所述壓力為表壓。