DE69421284T2

DE69421284T2 - Isoparrafin-olefin-alkylierung

Info

Publication number: DE69421284T2
Application number: DE69421284T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Child; Tomas Melli; Sergei Yurchak
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1993-08-23
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2014-08-02
Also published as: CA2169965A1; EP0715610B1; EP0715610A4; DE69421284D1; EP0715610A1; AU7478794A; JPH09504270A; CA2169965C; WO1995006017A1; AU677695B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsverfahren. Eine Alkylierung ist eine Reaktion, bei der eine Alkylgruppe an ein organisches Molekül addiert wird. Somit kann ein Isoparaffin mit einem Olefin unter Bereitstellung eines Isoparaffins mit einem höheren Molekulargewicht umgesetzt werden. Großtechnisch hängt das Konzept von der Reaktion eines C&sub2;-C&sub5;-Olefins mit Isobutan in Gegenwart eines sauren Katalysators, der ein sog. Alkylat bildet, ab. Dieses Alkylat stellt eine wertvolle Mischkomponente bei der Herstellung von Benzinen dar, und zwar nicht nur aufgrund seiner hohen Oktanzahl, sondern auch aufgrund seiner Empfindlichkeit gegenüber die Oktanzahl erhöhenden Additiven.
Großtechnische Alkylierungsverfahren bedienten sich in der Vergangenheit konzentrierter Fluorwasserstoffsäure- oder Schwefelsäurekatalysatoren bei relativ niederen Temperaturbedingungen. Die Säurestärke wird vorzugsweise durch kontinuierliche Zugabe von frischer Säure und kontinuierlicher Entnahme von verbrauchter Säure auf 88-94 Gew.-% gehalten. Der hier verwendete Ausdruck "konzentrierte Fluorwasserstoffsäure" bezieht sich auf eine im wesentlichen wasserfreie Flüssigkeit mit einem Gehalt an mindestens 85 Gew.-% HF.
Fluorwasserstoffsäure- und Schwefelsäure-Alkylierungsverfahren weisen naturgegebene Nachteile auf, zu denen Umwelt- und Sicherheitsbedenken, der Säureverbrauch und die Schlammentfernung gehören. Bezüglich einer allgemeinen Erörterung der Schwefelsäurealkylierung wird auf eine Reihe von drei Artikeln von L. F. Albright et al., "Alkylation of Isobutane with C&sub4; Olefins", Ind. Eng. Chem. Res., Bd. 27 (1988), S. 381-397, verwiesen. Bezüglich eines Überblicks über die durch Fluorwasserstoffsäure katalysierte Alkylierung wird auf Handbook of Petroleum Refining Processes, Bd. 1 (R.A. Meyers, Herausgeber, 1986), S. 23-28, verwiesen.
Fluorwasserstoff oder Fluorwasserstoffsäure (HF) ist stark toxisch und korrodierend. Jedoch haben jahrelange Er fahrungen bei der Herstellung und Verwendung von HF gezeigt, daß diese Substanz sicher gehandhabt werden kann, vorausgesetzt, daß man die Gefahren erkennt und Vorsichtsmaßnahmen trifft. Obgleich aber zahlreiche Sicherheitsmaßnahmen zur Verhinderung von Leckagen getroffen werden, fürchtet man sich vor massiven oder katastrophalen Leckagen vorwiegend aufgrund der Tatsache, daß die wasserfreie Säure beim Entweichen verraucht und eine Dampfwolke erzeugt, die sich über eine gewisse Entfernung verteilen kann.
Arbeitsgruppen, die sich früher mit diesem Gebiet befaßten, sind dieses Problem mit dem Ziel angegangen, die HF- Wolke nach ihrer Freisetzung zurückzuhalten oder zu neutralisieren. So vermitteln die US-Patente 4938935 und 4985220 (Audeh und Greco) sowie das US-Patent 4938936 (Yan) eine Lehre über verschiedene Verfahren zum Zurückhalten und/oder Neutralisieren von HF-Säurewolken im Anschluß an unfallbedingte Freisetzungen. Ferner wurde vorgeschlagen, ein Additiv bereitzustellen, das die Wolkenbildungstendenz von HF vermindert, ohne daß dessen Aktivität als ein Isoparaffin-Olefin- Alkylierungskatalysator beeinträchtigt wird. Beispielsweise beschreibt WO93/00314 ein Verfahren zur Verstärkung des Abregnens einer selbst gekühlten Dampfwolke mit einem Gehalt an HF durch Vermischen des HF mit einer Sulfonkomponente, vorzugsweise mit Sulfolan.
Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsverfahren wandeln typischerweise mindestens einen Teil des Einsatzmaterials in polymere Nebenprodukte um, die üblicherweise als säurelösliches Öl oder ASO bezeichnet werden. Die Zugabe von Sulfolan zu HF bei der Isoparaffin-Olefin-Alkylierung macht das Problem der Entfernung von ASO aus dem System kompliziert, da der typische Siedebereich des ASO den Siedepunkt von Sulfolan (285ºC, 545ºF) einschließt. Somit kann Sulfolan nicht leicht durch Destillation von ASO abgetrennt werden.
Das US-Patent 5191150 vermittelt eine Lehre für ein Sulfolan-Rückgewinnungsverfahren, bei dem die HF-Konzentration in einem Gemisch von HF, Sulfolan und ASO auf weniger als etwa 30 Gew.-% verringert wird und anschließend eine Schwerkrafttrennung des erhaltenen Gemisches zur Gewinnung von Sul folan durchgeführt wird. Der mit HF angereicherte Strom, der in der Abstreifstufe dieses Verfahrens entsteht, enthält eine untergeordnete Menge von relativ niedrigsiedenden ASO-Nebenprodukten, die in die Alkylierungsreaktionszone zurückgeführt werden.
Es wurde festgestellt, daß eine Minimierung der ASO-Konzentration in der Alkylierungsreaktionszone die Isoparaffin- Olefin-Alkylierung in Gegenwart von HF und Sulfolan verbessert. Somit wäre es wünschenswert, das Verfahren des US-Patents 5191150 zu verbessern, indem man die Konzentration an ASO im mit HF angereicherten Strom, der in die Alkylierungsreaktionszone zurückgeführt wird, verringert.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Abtrennung eines Gemisches von HF, Sulfolan und zusammen damit vorkommenden polymeren Nebenprodukten, die bei der mit HF- Sulfolan katalysierten Isoparaffin-Olefin-Alkylierung gebildet werden, bereit, wobei das Verfahren die Konzentration an zusammen damit vorkommenden polymeren Nebenprodukten (ASO), die in die Alkylierungsreaktionszone zusammen mit dem rückgeführten HF zurückgeführt werden, verringert, Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Isoparaffin- Olefin-Alkylierungsverfahren, das die nachstehenden sequenziellen Stufen umfaßt:
(a) das Alkylieren eines Isoparaffins mit einem Olefin in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators, der HF und Sulfolan umfaßt, in einer Alkylierungsreaktionszone, wobei ASO- Nebenprodukt entsteht;
(b) das Trennen unter Schwerkrafteinwirkung eines aus der Alkylierungsreaktionszone ausfließenden Stroms unter Bereitstellung eines Stroms von geringerer Dichte, der ein Alkylatprodukt und nicht-umgesetztes Isoparaffin enthält, und eines Stroms von höherer Dichte, der Sulfolan, ASO und HF enthält;
(c) das Abstreifen von HF aus dem Strom von höherer Dichte von Stufe (b) mit einem Abstreiffluid in einer mehrstufigen Abstreifkolonne unter Bereitstellung eines Abstreifbodenstroms, der weniger als 30 Gew.-% HF enthält und eines Abstreifüberkopfstroms, der HF, Isoparaffin und eine Fraktion des ASO, die im Vergleich zu dem ASO, das im Strom von höherer Dichte von Stufe (b) enthalten ist, einen niedrigeren Endsiedepunkt aufweist;
(d) das Trennen unter Schwerkrafteinwirkung des Abstreifbodenstroms in einen in bezug auf Sulfolan angereicherten Strom von höherer Dichte und einen in bezug auf ASO angereicherten Strom von geringerer Dichte;
(e) das Zuführen des Abstreifüberkopfstroms in eine Alkylatprodukt-Fraktioniervorrichtung;
(f) das Gewinnen eines Überkopfstroms mit einem Gehalt an Isoparaffin und HF aus der Alkylatprodukt-Fraktioniervorrichtung;
(g) das Rückführen des Überkopfstroms von Stufe (f) in die Alkylierungsreaktionszone; und
(h) das Gewinnen eines Alkylat-Produktstroms mit einem Gehalt an Alkylatbenzin und einer Fraktion des ASO, die im Vergleich zum im Strom von höherer Dichte von Stufe (b) enthaltenen ASO einen niedrigeren Endsiedepunkt aufweist, aus der Alkylatprodukt-Fraktioniervorrichtung.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Fluorwasserstoffsäurekonzentration der Produktfraktion von höherer Dichte durch Abstreifen verringert. Es können beliebige geeignete, inerte Abstreiffluide verwendet werden, wozu normale Paraffine und Isoparaffine gehören, die dem Abstreifturm in Form eines Dampfes zugeführt werden können. Isobutan, n-Butan und das verdampfte Alkylatprodukt, das durch Umsetzung von Isobutan mit Propen und/oder Buten gebildet wird, stellen besonders bevorzugte Abstreiffluide dar. Zwei sequenzielle Abstreifstufen können herangezogen werden, da die Reinheit der getrennten Sulfolan/Polymer-Phasen mit sinkender Fluorwasserstoffsäurekonzentration sich verbessert. Bei Anwendung eines zweistufigen Abstreifvorgangs wird das angereicherte Abstreiffluid aus beiden Abstreifstufen vorzugsweise der Produktfraktioniervorrichtung zugeführt.
Die überraschende Wirkung des sequenziellen Abstreifens von Fluorwasserstoffsäure aus dem Gemisch vor einer Trennung durch Schwerkrafteinwirkung wird beim Abstreifen des Gemisches auf Fluorwasserstoffsäure-Konzentrationen von weniger als 30 Gew.-% besonders augenscheinlich. Die Trennung verbessert sich mit einer Verringerung des Gehalts an Fluorwasserstoffsäure, wobei die Fluorwasserstoffsäure-Konzentrationen im mittleren Strom vorzugsweise unter 25 Gew.-%, insbesondere unter 10 Gew.-% und ganz besonders unter 5 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure fallen. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Katalysatorgemisch 0,5 bis 10 Gew.-% Wasser.
Die ASO-Nebenprodukte der mit flüssiger Säure katalysierten Isoparaffin-Olefin-Alkylierung enthalten ein komplexes Gemisch, wobei der Mechanismus, der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, nicht vollständig erklärbar ist. Die Abstreifstufe der vorliegenden Erfindung spaltet das ASO in zwei im wesentlichen miteinander nicht mischbare flüssige Phasen auf. Die ASO-Fraktion in der dichteren Phase siedet im allgemeinen oberhalb des normalen Siedepunkts von Sulfolan, was es ermöglicht, das Sulfolan als Überkopfstrom aus einem Destillationsturm zu gewinnen. Die Phase von geringerer Dichte ist andererseits in bezug auf ASO angereichert und kann einer weiteren Behandlung zur Entfernung von Sulfolan und/oder zu dessen Beseitigung unterzogen werden. Die Fraktion von ASO, die im Katalysator-Abstreifturm aus dem HF-Sulfolan/ASO-Gemisch abgestreift wird, siedet bei niedrigeren Temperaturbereichen als die gesamte ASO-Fraktion, die in die Katalysatorabstreifvorrichtung strömt. Die Anreicherung dieser leichten ASO-Fraktion ist dennoch für das Katalysatorverhalten im Alkylierungssteigrohrreaktor schädlich. Erfindungsgemäß wird das Leistungsvermögen des Gesamtverfahrens verbessert, indem man kontinuierlich leichtes ASO aus dem System entfernt.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung zur Erläuterung der anfänglichen Verfahrensstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2A das IR-Spektrum des ASO aus der Phase von geringerer Dichte, die aus der Schwerkrafttrennstufe eines Verfahrens gemäß einem Beispiel der Erfindung entnommen wird;
Fig. 2B das IR-Spektrum der Phase von höherer Dichte, die aus der Schwerkrafttrennstufe eines Verfahrens gemäß diesem einen Beispiel der Erfindung entnommen wird;
Fig. 2C das IR-Spektrum von Sulfolan, das aus der Phase von höherer Dichte, die aus der Schwerkraftstufe des Verfahrens nach diesem einen Beispiel der Erfindung entnommen worden ist, extrahiert worden ist;
Fig. 3 eine simulierte Destillation zum Vergleich der Siedebereiche der Komponenten im ASO aus der Phase von geringerer Dichte der Schwerkrafttrennstufe mit dem ASO aus der Phase von höherer Dichte aus der Schwerkrafttrennstufe bei einem Verfahren gemäß diesem einen Beispiel der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 strömen ein Gemisch aus Isoparaffin und Olefin-Einsatzmaterial 10 sowie flüssiger Katalysator 12 in den Steigrohrreaktor 20. Das aus dem Steigrohrreaktor ausströmende Produkt 22 fließt in den Schwerkraftabscheider 30, wo das ausströmende Produkt in einen Kohlenwasserstoffstrom 38 von geringerer Dichte, der Alkylat und nicht-umgesetztes Isoparaffin enthält, und einen Katalysatorstrom 32 von höherer Dichte, der HF, Sulfolan und ASO enthält, aufgetrennt wird. Der Großteil des Katalysatorstroms 32 wird über den Strom 36, die Katalysatorrückführpumpe 40 und den Strom 16 in den Steigrohrreaktor 20 zurückgeführt. Frisches HF und Sulfolan zum Auffüllen gelangen je nach Bedarf über den Strom 14 in den Strom 16. Eine untergeordnete Menge des Katalysatorstroms 32 fließt durch den Strom 34 in die Katalysatorabstreifvorrichtung 50. Isoparaffin (typischerweise Isobutan) aus dem Strom 52 streift HF und eine niedriger siedende Fraktion des ASO aus dem Katalysatorgemisch ab, wodurch ein abgestreifter Katalysatorstrom 54 gebildet wird, der weniger als etwa 30 Gew.-% HF enthält. Das Abstreiffluid (Isobutan), das nunmehr in bezug auf HF angereichert ist, und eine niedriger siedende Fraktion des ASO strömen als Strom 56 in die Produkt-Fraktioniervorrichtung 90.
Der abgestreifte Katalysator fließt aus der Katalysator- Abstreifvorrichtung mit einer Turmtemperatur von etwa 150ºC (300ºF) in den Kühler 60 und wird auf etwa 20ºC (70ºF) gekühlt. Der gekühlte abgestreifte Katalysatorstrom 58 gelangt in den Schwerkraftseparator 70 mit etwa atmosphärischem Druck.
Zwei flüssige Phasen entstehen innerhalb des Schwerkraftseparators 70. Die obere Phase von geringerer Dichte, die in bezug auf ASO angereichert ist, sammelt sich in der Nähe des Kopfes 72 des Schwerkraftseparators 70 an und wird durch die Leitung 76 zur weiteren Verarbeitung entnommen, wie nachstehend beschrieben wird. Feststoffe und die meisten dichten restlichen Kohlenwasserstoffe sammeln sich in einem Stiefel 74 und werden in ähnlicher Weise zur weiteren Verarbeitung als Strom 78 entnommen. Die untere flüssige Phase von höherer Dichte, die in bezug auf Sulfolan angereichert ist, strömt aus dem Schwerkraftseparator 70 als Strom 77 und gelangt in einen mittleren Abschnitt einer Vakuumdestillationskolonne 80, die bei einer Temperatur des Zufuhrbodens von etwa 150ºC (300ºF) und beim maximal verfügbaren Vakuum betrieben wird. Das Sulfolan und ASO trennen sich leicht in der Vakuumdestillationskolonne 80, wobei das Sulfolan als Überkopfstrom 82 zur Rückführung in den Steigrohrreaktor 20 ausströmt und das ASO die Kolonne als Strom 84 verläßt.
Die Ströme 38 und 56 fließen in die Produktfraktioniervorrichtung 90, wobei der Strom 56, d. h. das Isobutan-Abstreiffluid, das in bezug auf HF und eine leichter siedende Fraktion des ASO angereichert ist, vorzugsweise die Produktfraktioniervorrichtung 90 auf einem Boden oberhalb des Einspeisungsbodens für den Strom 38 betritt. Der Überkopfstrom 92 aus der Produktfraktioniervorrichtung 90, der in bezug auf Isobutan und HF angereichert ist, kondensiert im Überkopfkühler 94 und wird im Überkopfsammler 100 in eine Kohlenwasserstoffphase und eine Säurephase aufgetrennt. Die in bezug auf Isobutan angereicherte Kohlenwasserstoffphase verläßt den Sammler 100 als Strom 102 und wird in den Rückflußstrom 103 und den Isobutan-Rückfuhrstrom 105 aufgespalten. Die Säurephase im Sammler 100 setzt sich im unteren Stiefelbereich 110 des Sammlers ab und wird als Strom 104 zur Rückführung in den Steigrohrreaktor 20 entnommen. Das Alkylatprodukt, das eine untergeordnete Menge an leichtem ASO enthält, strömt aus dem Produktfraktionator 90 als Strom 96, während n-Butan als Seitenstrom 98 entnommen wird.

Vergleichsbeispiel

Ein Gemisch aus Fluorwasserstoffsäure, Sulfolan und ASO (gebildet als Nebenprodukt bei der katalytischen Alkylierung von Isobutan mit Buten) mit einem Gehalt an etwa 65 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure, 30 Gew.-% Sulfolan und etwa 5 Gew.- ASO wird bei Umgebungstemperatur und einem Druck, der zur Aufrechterhaltung des Gemisches in der flüssigen Phase ausreicht, in ein Dekantiergefäß geleitet. Man läßt das Gemisch etwa 24 Stunden stehen. Es wird keine Phasentrennung beobachtet.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus Fluorwasserstoffsäure, Sulfolan und ASO (mit der gleichen Zusammensetzung wie im vorstehenden Vergleichsbeispiel) wird in einen Abstreifturm mit drei theoretischen Stufen geleitet. Isobutan wird dem Turm auf einem Niveau unterhalb der Höhe der Flüssigkeitszufuhrstelle (HF/Sulfolan/ASO) zugeführt. Die Zufuhrgeschwindigkeiten für Isobutan und das Gemisch werden so gesteuert, daß sich ein maximales Abstreifen von HF ergibt, wobei unterhalb des Flutungspunkts des Turms gearbeitet wird. Eine abgestreifte Flüssigkeit wird am Boden des Turms entnommen, während ein in bezug auf HF angereicherter Isobutanstrom am Kopf des Turms entnommen wird. Die abgestreifte Flüssigkeit enthält weniger als 30 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure.
Sodann wird die abgestreifte Flüssigkeit in ein Dekantiergefäß geleitet und etwa 24 Stunden stehengelassen. Das Gemisch trennt sich in zwei unterschiedliche Phasen, eine obere, in bezug auf ASO angereicherte Phase von geringerer Dichte und eine untere, in bezug auf Sulfolan angereicherte Phase von höherer Dichte.

Beispiele 2-4

Weitere Proben des Gemisches aus Fluorwasserstoffsäure, Sulfolan und ASO (mit der gleichen Zusammensetzung wie das Gemisch des Vergleichsbeispiels) werden mit Isobutan auf Fluorwasserstoffsäurekonzentrationen von 25, 10 bzw. 5 Gew.-% abgestreift. Die abgestreiften Gemische, die geringere Kon zentrationen an Fluorwasserstoffsäure enthalten, trennen sich leichter als Gemische mit höheren HF-Konzentrationen.

Beispiel 5

Die HF/Sulfolan-Probe von Beispiel 5 weist die folgende Zusammensetzung auf:
HF 62 Gew.-%
Sulfolan 27 Gew.-%
Isobutan 4 Gew.-%
Wasser 1-2 Gew.-%
ASO 3 Gew.-%
Rest auf 100%: andere Kohlenwasserstoffe.
Beim Gemisch handelt es sich bei 32ºC (90ºF) und 930 kPa (120 psig) um eine einzige flüssige Phase.
Die Probe wird auf atmosphärischen Druck und Raumtemperatur gebracht. Der Großteil der leichten Kohlenwasserstoffe und ein Teil des HF entweichen. Unter diesen Bedingungen handelt es sich bei der Probe um eine einzige flüssige Phase mit einem Gehalt an etwa 50 Gew.-% HF.
Sodann wird Stickstoff bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck durch das Gemisch geleitet, um HF daraus abzustreifen. Nachdem das Gemisch in bezug auf HF verarmt ist, trennt es sich in zwei Phasen.
Beide Phasen werden analysiert. Die dichte Phase (spezifisches Gewicht etwa 1,26) enthält 83,2 Gew.-% Sulfolan und 2,2 Gew.-% ASO, wobei der Rest aus Wasser, Salzen und Schlamm besteht. Die leichtere Phase, deren Dichte unter etwa 1 liegt, enthält 82,8 Gew.-% ASO und 13,3 Gew.-% Sulfolan, wobei der Rest aus Salzen besteht.
Fig. 2 zeigt die IR-Spektren von ASO aus der leichteren Phase (oberes Spektrum), ASO aus der schwereren Phase (mittleres Spektrum) und Sulfolan (unteres Spektrum).
Fig. 3 zeigt simulierte Destillationen von ASO-Fraktionen aus der Phase von niedriger Dichte und der Phase von hoher Dichte, die nach der Schwerkrafttrennstufe erhalten worden sind. Der anfängliche Siedepunkt und der Endsiedepunkt für die Phase von geringer Dichte unterscheiden sich von den jeweiligen Siedepunkten für die Phase von hoher Dichte. Somit wird durch die Schwerkrafttrennung das ASO in zwei Fraktionen mit unterschiedlichen, jedoch sich überlappenden Siedebereichen aufgetrennt.

Beispiel 6

Die in bezug auf Sulfolan angereicherte dichte Phase von Beispiel 5 wird unter dem maximal verfügbaren Vakuum einer Vakuumdestillationskolonne zugeführt. Die Kolonnenbodentemperatur beträgt etwa 150ºC (300ºF). Der aus der Destillationskolonne entnommene Überkopfstrom ist in bezug auf Sulfolan stark angereichert, während das Bodenprodukt vorwiegend die höher siedende ASO-Fraktion, die in der dichteren Phase von Beispiel 5 enthalten ist, enthält.

Beispiel 7

Ein Katalysatorgemisch, das etwa 65 Gew.-% HF, 30 Gew.-% Sulfolan und etwa 5 Gew.-% ASO enthält, wird einer Katalysatorabstreifkolonne mit einer Geschwindigkeit von etwa 320 m³/Tag (2000 Barrel pro Tag, BPD) zugeführt. Die Katalysatorabstreifkolonne wird bei einem Druck von etwa 100 kPa (150 psi) betrieben. Isobutan (als Abstreiffluid) wird dem Katalysatorabstreifturm mit einer Geschwindigkeit von etwa 15890 kg/h (35000 lb/h) zugeführt, um HF und eine leichte Fraktion des ASO aus dem Katalysatorgemisch abzustreifen. Der Bodenstrom aus dem Katalysatorabstreifturm enthält etwa 82 Gew.-% Sulfolan, Rest HF, schweres ASO und Kohlenwasserstoffe. Aus dem Kopf der Katalysatorabstreifkolonne gelangen etwa 15890 kg/h (35000 lb/h) Isobutan, 7718 kg/h (17000 lb/h) HF und 363 kg/h (800 lb/h) ASO von etwa 90ºC (200ºF) in einen oberen Abschnitt (Abstreifabschnitt) einer Hauptproduktfraktioniervorrichtung.
Die hauptsächlichen Zufuhrgeschwindigkeiten in die Hauptfraktioniervorrichtung betragen etwa 431300 kg/h (950000 lb/h) aus dem Alkylierungsreaktor ausströmendes Kohlenwasserstoffprodukt, das vorwiegend Isobutan mit etwa 15 Gew.-% Alkylat umfaßt. Der Überkopfstrom aus der Hauptproduktfraktioniervorrichtung, etwa 340500 kg (750000 lb) Kohlenwasserstoff und HF wird kondensiert und in zwei Phasen aufgetrennt: eine an Isobutan reiche Phase, die in bezug auf HF gesättigt und im wesentlichen frei von ASO ist, und eine HF-Phase, die in bezug auf Isobutan gesättigt und im wesentlichen frei von ASO ist.
Ein geringfügiger Seitenstrom entfernt n-Butan aus der Hauptproduktfraktioniervorrichtung. Das Bodenprodukt, vorwiegend Alkylat und ASO, wird in einen Vorratsbehälter für das Alkylatprodukt geleitet. Von der gesamten Beschickung des Produktfraktionators macht das in bezug auf Säure reiche Einsatzmaterial vom Kopf der Katalysatorabstreifkolonne typischerweise 3,5 bis 4 Gew.-% aus, während die leichte ASO- Fraktion typischerweise etwa 0,7 Gew.-% des aus der Produktfraktioniervorrichtung entnommenen Alkylatproduktstroms umfaßt.

Claims

1. Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsverfahren, umfassend die folgenden sequenziellen Stufen:

(a) das Alkylieren eines Isoparaffins mit einem Olefin in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators, der HF und Sulfolan umfaßt, in einer Alkylierungsreaktionszone, wobei ASO- Nebenprodukt entsteht;

(b) das Trennen unter Schwerkrafteinwirkung eines aus der Alkylierungsreaktionszone ausfließenden Stroms unter Bereitstellung eines Stroms von geringerer Dichte, der ein Alkylatprodukt und nicht-umgesetztes Isoparaffin enthält, und eines Stroms von höherer Dichte, der Sulfolan, ASO und HF enthält;

(c) das Abstreifen von HF aus dem Strom von höherer Dichte von Stufe (b) mit einem Abstreiffluid in einer mehrstufigen Abstreifkolonne unter Bereitstellung eines Abstreifbodenstroms, der weniger als 30 Gew.-% HF enthält und eines Abstreifüberkopfstroms, der HF, Isoparaffin und eine Fraktion des ASO, die im Vergleich zu dem ASO, das im Strom von höherer Dichte von Stufe (b) enthalten ist, einen niedrigeren Endsiedepunkt aufweist;

(d) das Trennen unter Schwerkrafteinwirkung des Abstreifbodenstroms in einen in bezug auf Sulfolan angereicherten Strom von höherer Dichte und einen in bezug auf ASO angereicherten Strom von geringerer Dichte;

(e) das Zuführen des Abstreifüberkopfstroms in eine Alkylatprodukt-Fraktioniervorrichtung;

(f) das Gewinnen eines Überkopfstroms mit einem Gehalt an Isoparaffin und HF aus der Alkylatprodukt-Fraktioniervorrichtung;

(g) das Rückführen des Überkopfstroms von Stufe (f) in die Alkylierungsreaktionszone; und

(h) das Gewinnen eines Alkylat-Produktstroms mit einem Gehalt an Alkylatbenzin und einer Fraktion des ASO, die im Vergleich zum im Strom von höherer Dichte von Stufe (b) ent haltenen ASO einen niedrigeren Endsiedepunkt aufweist, aus der Alkylatprodukt-Fraktioniervorrichtung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abstreiffluid von Stufe (c) Isobutan oder n-Butan umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abstreiffluid von Stufe (c) ein durch Umsetzung eines Isoparaffins mit einem Olefin gebildetes alkyliertes Produkt umfaßt.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die HF-Abstreifstufe (c) einen mittleren Strom mit einem Gehalt an weniger als 25 Gew.-% HF bereitstellt.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die HF-Abstreifstufe (c) einen mittleren Strom mit einem Gehalt an weniger als 10 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure bereitstellt.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die HF-Abstreifstufe (c) einen mittleren Strom mit einem Gehalt an weniger als 5 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure bereitstellt.