1.一種烷基化反應方法,該方法包括:
(1)提供n個催化劑床層,所述催化劑床層中裝填有烷基化催化劑,所述烷基化催化劑為固體酸催化劑,n為不小于2的整數(shù);
(2)將反應物流引入催化劑床層中,在烷基化反應條件下與烷基化催化劑接觸,得到烷基化反應產(chǎn)物,所述反應物流含有烷基化反應原料、可選的循環(huán)異構烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應產(chǎn)物,其中,反應物流采用以下方式引入催化劑床層中:含有部分烷基化反應原料、可選的循環(huán)異構烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應產(chǎn)物的入口物流進出催化劑床層的方式周期性地在方式一和方式二之間切換,
方式一為將所述入口物流引入第一個催化劑床層,依次通過n個催化劑床層,從第n個催化劑床層引出烷基化反應產(chǎn)物,
方式二為將所述入口物流引入第n個催化劑床層,依次通過n個催化劑床層,從第1個催化劑床層引出烷基化反應產(chǎn)物,
剩余部分烷基化反應原料引入位于所述入口物流進入的催化劑床層下游的催化劑床層中,并通過位于下游的催化劑床層;
(3)將至少部分烷基化反應產(chǎn)物進行分離,可選地將至少部分回收異構烷烴送入所述入口物流中作為循環(huán)異構烷烴。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中,所述固體酸催化劑為分子篩催化劑。
3.根據(jù)權利要求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,以元素計的所述第VIII族貴金屬元素的含量為0.1-1質量%,優(yōu)選為0.2-0.9質量%,更優(yōu)選為0.4-0.8質量%。
4.根據(jù)權利要求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,所述過渡金屬元素的質量含量為所述第VIII族貴金屬元素的質量含量的1-2倍。
5.根據(jù)權利要求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)權利要求3-5中任意一項所述的方法,其中,所述第VIII族貴金屬為Pt和/或Pd,優(yōu)選為Pt。
7.根據(jù)權利要求3-6中任意一項所述的方法,其中,所述固體酸催化劑采用包括以下步驟的方法制備:
(A)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;
(B)用所述浸漬液浸漬分子篩或者含有分子篩和粘結劑的成型體,將浸漬得到的混合物進行干燥和焙燒。
8.根據(jù)權利要求7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。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法,其中,由HCl提供的Cl-的質量含量為所述第VIII族貴金屬離子的質量含量的2-5倍,優(yōu)選為3-4倍,。
10.根據(jù)權利要求7-9中任意一項所述的方法,其中,步驟(B)中所述浸漬分為至少兩次進行,且每次浸漬之后進行干燥和焙燒。
11.根據(jù)權利要求2-10中任意一項所述的方法,其中,所述分子篩為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。
12.根據(jù)權利要求1-11中任意一項所述的方法,其中,所述n個催化劑床層設置在x臺烷基化反應器中,x取區(qū)間[1,n]內的任意整數(shù),優(yōu)選取1或n。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法,其中,設置至少兩組烷基化反應器,每組具有x臺烷基化反應器,至少一組處于烷基化反應操作狀態(tài),剩余組處于烷基化催化劑再生狀態(tài)。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法,其中,采用以下方式之一進行再生:
方式一:所述再生在氫氣氣氛中進行,所述再生在100-400℃的溫度下進行,處于再生狀態(tài)的烷基化反應器內的壓力為1-10MPa,所述壓力為表壓;
方式二:所述再生在含氧氣氛中進行,所述再生在350-550℃的溫度下進行,處于再生狀態(tài)的烷基化反應器內的壓力為0.2-2MPa,所述壓力為表壓。
15.根據(jù)權利要求1-14中任意一項所述的方法,其中,部分烷基化反應產(chǎn)物不經(jīng)分離直接送入入口物流中作為循環(huán)烷基化反應產(chǎn)物。
16.根據(jù)權利要求1-15中任意一項所述的方法,其中,所述烷基化反應原料為液化氣;
優(yōu)選地,所述烷基化反應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。
17.根據(jù)權利要求1-16中任意一項所述的方法,其中,以烷基化反應原料、循環(huán)異構烷烴以及循環(huán)烷基化反應產(chǎn)物的總量為基準,異構烷烴與烯烴的摩爾比為30-1000,優(yōu)選為300-750。
18.根據(jù)權利要求1-17中任意一項所述的方法,其中,所述循環(huán)異構烷烴與烯烴的摩爾比為5-50,優(yōu)選為8-30,所述烯烴為烷基化反應原料中所含的烯烴。
19.根據(jù)權利要求1-18中任意一項所述的方法,其中,所述異構烷烴為C4-C6的異構烷烴,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。
20.根據(jù)權利要求1-19中任意一項所述的方法,其中,步驟(2)中,反應物流與烷基化催化劑在30-300℃、優(yōu)選30-120℃、更優(yōu)選50-90℃的溫度下進行接觸;接觸過程中,所述烷基化反應器內的壓力為1-5MPa,優(yōu)選為1-3.4MPa,更優(yōu)選為2-3MPa,所述壓力為表壓;所述反應器入口物流中烯烴的重時空速為0.01-2h-1,優(yōu)選為0.03-0.5h-1。
21.根據(jù)權利要求1-20中任意一項所述的方法,其中,將烷基化反應原料均勻分成n份,將n份烷基化反應原料中的一份送入入口物流中,剩余的n-1份分別送入位于入口 物流進入的催化劑床層下游的n-1個催化劑床層中。
22.根據(jù)權利要求1-21中任意一項所述的方法,其中,n為2-30的整數(shù)。
23.根據(jù)權利要求1-22中任意一項所述的方法,其中,步驟(2)中,入口物流進出催化劑床層的方式在方式一和方式二之間切換的周期為10分鐘至10小時,優(yōu)選為30分鐘至8小時,更優(yōu)選為1小時至4小時,進一步優(yōu)選為1小時至2小時。