JPH07242571A - 炭化水素のアルキル化用の方法および装置 - Google Patents

炭化水素のアルキル化用の方法および装置

Info

Publication number
JPH07242571A
JPH07242571A JP6328668A JP32866894A JPH07242571A JP H07242571 A JPH07242571 A JP H07242571A JP 6328668 A JP6328668 A JP 6328668A JP 32866894 A JP32866894 A JP 32866894A JP H07242571 A JPH07242571 A JP H07242571A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
acid catalyst
vessel
reactor
settling tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6328668A
Other languages
English (en)
Inventor
Max W Thompson
ダブリュ．トンプソン マックス
John S Olson
エス．オルソン ジョン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phillips Petroleum Co
Original Assignee
Phillips Petroleum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phillips Petroleum Co filed Critical Phillips Petroleum Co
Publication of JPH07242571A publication Critical patent/JPH07242571A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/54—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C2/56—Addition to acyclic hydrocarbons
    • C07C2/58—Catalytic processes
    • C07C2/62—Catalytic processes with acids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B01J2219/00085—Plates; Jackets; Cylinders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • C07C2527/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • C07C2527/053—Sulfates or other compounds comprising the anion (SnO3n+1)2-
    • C07C2527/054—Sulfuric acid or other acids with the formula H2Sn03n+1
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
    • Y10S165/40—Shell enclosed conduit assembly
    • Y10S165/427—Manifold for tube-side fluid, i.e. parallel
    • Y10S165/429—Line-connected conduit assemblies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 改良されたアルキル化方法および反応器装置
を提供する。 【構成】 本発明では、上昇−反応器導管、酸沈降タン
ク、および酸冷却器を内蔵する容器を利用する。例えば
イソパラフィンおよびオレフィンを含有する炭化水素供
給物を、上昇−反応器導管の下部に導入し、例えば弗化
水素酸のような酸触媒と混合し、上昇−反応器導管を通
って全般的に上方に通過させ、酸沈降タンクに入る。酸
沈降タンク内では、アルキレート生成物をこれより密度
の高い酸触媒から分離させ、かつ、これを容器から除去
する。酸沈降タンクからの酸触媒は内部酸冷却器によっ
て冷却し、上昇−反応器導管の下部に戻し、再使用す
る。本方法は反応容器内に各装置が内蔵されているため
配管も少くて済み、酸所要量も少なく、かつ、大気中へ
の酸漏出も少ない改良方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭化水素のアルキル化
に関する。一態様において、本発明は、内部酸冷却器を
有する低資産アルキル化反応器に関する。
【０００２】アルキル化は、アルキル基を有機分子に付
加する反応である。例えば、イソパラフィンをオレフィ
ンと反応させて、比較的高分子量のイソパラフィンを得
ることができる。産業的には、この概念は酸触媒の存在
下に、Ｃ2 〜Ｃ5 オレフィンとイソブタンとを反応させ
ていわゆるアルキレートを製造することである。このア
ルキレートは、その高オクタン価のみならず、オクタン
価増強用添加剤としてのその感受性のためにガソリン製
造における貴重な配合成分である。
【０００３】
【従来の技術】歴史的に、工業的のアルキル化方法で
は、比較的低温度条件下で弗化水素または硫酸が使用さ
れてきた。酸強度は、新しい酸の連続添加および廃酸の
連続的取出によって好ましくは８８〜９４重量％に維持
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】炭化水素の触媒使用の
アルキル化に関連する主要問題の一つは、アルキル化触
媒の取扱、すなわち、反応および回収系統の種々の部品
を通して触媒を輸送することに関する。この問題は、弗
化水素酸、硫酸などのような酸触媒が環境および安全性
に対する憂慮、酸消費およびスラッジ廃棄を含む固有の
欠点を有するために特に重大になる。触媒使用のアルキ
ル化に関連する他の問題は、反応体の過熱および重合を
回避するためにアルキル化反応の間に発生する熱を消散
させることにある。従って、アルキル化工程において
は、アルキル化触媒および反応体の取扱のより安全、か
つ、より効果的方法を開発することが常に重要である。
【０００５】
【問題を解決するための手段】本発明によって、酸容積
所要量を減少させ、しかも反応器内の必要な酸濃度を維
持することによる比較的安全なアルキル化装置が提供さ
れる。
【０００６】本発明によって、大気中への酸漏出の可能
性を最小にすることによる比較的安全なアルキル化法も
提供される。
【０００７】本発明によって、供給物を酸触媒と接触さ
せて生成物を製造するための装置であって：上部端部分
および下部端部分を有する垂直に配置された容器；該容
器中に含まれており、かつ、前記の上部端部分に位置す
る酸沈降タンク；前記のハウジング内に垂直に配置さ
れ、かつ、前記の下部端部分と流体流で連絡している入
口および前記の酸沈降タンクと流体流で連絡している出
口を有する上昇−反応器導管；前記の供給物が前記の下
部端部分に含有されている酸触媒を該供給物と共に前記
の上昇−反応器導管を通して上方に移動させるように前
記の下部端部分で該ハウジング中に前記の供給物を導入
するための手段；および前記の容器内に含まれ、かつ、
前記の酸沈降タンクの下部に位置し、該酸沈降タンクか
ら冷却手段に流入した前記の酸触媒を冷却し、続いて前
記の下部端部分に流入するように前記の酸沈降タンクと
前記の下部端部分とを流体流で連絡している冷却手段を
含有する装置が提供される。
【０００８】本発明の他の態様によって：イソパラフィ
ンおよびオレフィン炭化水素の炭化水素混合物を、該混
合物と触媒混合物とを混合させ、かつ、容器中に含まれ
ている垂直に配置された上昇−反応器導管を通って全般
的に上方に移動させるように、前記の液体酸触媒の別個
の流れを含有する該垂直に配置された容器の下部端部分
に該炭化水素混合物を導入する工程から成るアルキル化
法が提供される。上昇−反応器導管内において、イソパ
ラフィンとオレフィンとは酸触媒の存在下に反応する。
引続いて、酸触媒および反応炭化水素は容器の上部々分
内に含まれている酸沈降帯域中に通過し、この中で比較
的密度の低い炭化水素は全般的に上方に向って流れ、そ
して比較的密度の高い酸触媒は全般的に下方に向って流
れるように、酸触媒より低い密度を有する反応炭化水素
のために酸触媒は反応炭化水素から分離される。引続い
て、酸触媒は、容器内に含まれている少なくとも一つの
冷却帯域に入り、この中で酸触媒は連続的に下方に流
れ、かつ、冷却液使用の間接熱交換器によって冷却さ
れ、冷却酸触媒を形成する。最終的に、冷却酸触媒は、
液体酸触媒の分離流として垂直に配置された容器の下部
々分へ通過する。
【０００９】図面の図１を参照すると、イソパラフィ
ン、オレフィン供給物および再循環イソパラフィンは、
導管１２，１４および１６を経て供給物−再循環混合物
１０に入る。得られた炭化水素混合物は、導管２０，２
２，２４および２６を経てアルキル化反応器１８に装入
される。アルキル化反応器１８に装入される炭化水素混
合物が単に導管２２を経て反応器の底部のみに装入され
るか、または所望によって炭化水素混合物供給流を、最
初の流れが導管２２を経て底部でアルキル化反応器１８
に入り、他の流れが図１に示されるように導管２４およ
び２６を経由するような高められた箇所で入るように二
つ以上の流れに分割する方法も本発明の範囲内である。
反応器１８内で炭化水素混合物は、液体酸触媒と接触し
てイソパラフィンとオレフィンとが反応してアルキレー
トを生成する。
【００１０】硫酸、弗化水素酸（ＨＦ）、燐酸、金属ハ
ライド、例えば塩化アルミニウム、臭化アルミニウムな
どのような周知の触媒または他のアルキル化触媒を含め
て本発明のアルキル化法および反応器における酸触媒と
して種々のアルキル化触媒が使用できるが；弗化水素酸
が好ましい。
【００１１】炭化水素混合物と触媒との接触に続いて、
アルキル化反応器１８内のアルキレート生成物および酸
触媒並びに幾らかの未反応炭化水素および幾らかのアル
キルフルオライド副生物は沈降タンクに入り、この中で
比較的低密度の炭化水素はこれらより高密度の酸触媒か
ら重力によって分離され、アルキレート生成物を含む比
較的低密度の炭化水素は反応器１８の上方に流れ、これ
より高密度の酸触媒は反応器１８の底部方向に流れる。
続いて、アルキレートは導管２８を経て反応器１８の頂
部から除去されてフラクショネーター３０に入り、ここ
で未反応イソパラフィンはアルキレート生成物から分離
される。未反応イソパラフィンは、フラクショネーター
３０の頂部から除去され、そして、導管１６、ミキサー
１０および導管２０を経てアルキレート反応器１８に再
循環される。アルキレート生成物は導管３２を経てフラ
クショネーター３０から除去される。
【００１２】アルキル化反応器１８中における下降流液
体酸触媒は、反応器１８の内部の熱交換器によって冷却
される。反応器からの冷媒は、導管３４を経て反応器外
に出て、冷却器３６中を循環し、そして導管３８を経て
反応器に再び入る。
【００１３】これに加えて、ＨＦ触媒を使用した場合に
は、ＨＦ触媒は導管４０を経て反応器から抜取ることが
できる。導管４０内のＨＦ触媒は、酸再生容器４２中に
導入される。酸戻し容器４２の底部液は、導管４４を経
て取出され、かつ、処理されて酸可溶性油（ＡＳＯ）生
成物を生成する。ＨＦ触媒は酸再生容器４２の頂部から
除去されて、導管４６を経てアルキル化反応器内に含ま
れている沈降タンク中に導入される。これに加えて、必
要な場合には、補給ＨＦ触媒を導管４８を経て導管４０
中に導入することができる。
【００１４】次に、図２、３および４を参照すると、内
部の破断図付で反応器の立面図を見ることができる。図
３は、内部をさらによく例示するために、図２の線３−
３に沿った部分を破断して取った反応器１８の図であ
る。反応器１８には、垂直に配置されている容器１９、
容器１９内に垂直に配置されている上昇−反応器導管５
０、沈降タンク６０、熱交換器６８並びに７０および室
５８が含有されている。好ましくは二重壁容器である容
器１９は、室５８を含む下部端部分および沈降タンク６
０を含む上部端部分を有する。上昇−反応器導管５０お
よび熱交換器６８並びに７０は、容器１９内に含まれ、
かつ、容器１９の上部および下部端部分の間に伸びてお
り、各々は沈降タンク６０および室５８の両者は流体流
で連絡している。
【００１５】炭化水素混合物は、導管２２、所望により
導管２４および２６を通って反応器１８に入る。反応器
に入った後に、導管２２からの炭化水素混合物は上昇−
反応器導管５０の下方の室５８内に放出される；好まし
くは炭化水素流体は、ノズル５２のような噴霧または射
出手段を通して放出される。追加の炭化水素混合物は、
導管２６および２４を経て反応器中および上昇−反応器
導管５０に導入される。導管２４および２６に入る炭化
水素混合物は、好ましくは、ノズル５４および５６のよ
うな導管２２を通して入る炭化水素に使用されるのと同
様な噴霧または射出手段によって導入される。ノズル５
２を通って入る炭化水素は、室５８におけるようなアル
キル化反応器１８の下部々分に含まれている酸触媒と混
合される。炭化水素は、その比較的低い密度により、お
よびノズル５２によって付与される速度によって室５８
からの随伴された酸触媒と共に上昇−反応器５０を通っ
て全般的に上方に流れる。炭化水素混合物が酸触媒と共
に上昇−反応器導管５０を上昇するに伴い、その中のオ
レフィンおよびパラフィンは反応してアルキレートを形
成する。これに加えて、ノズル５４および５６によって
導入された炭化水素混合物は上昇流効果を付加し、か
つ、その中に含有されているイソパラフィンおよびオレ
フィンは反応して追加のアルキレートを形成する。
【００１６】アルキレート生成物、未反応オレフィン、
イソパラフィンおよび酸触媒並びに副生物を含有する上
昇−反応器５０からの流出物は、沈降室６０に入る。沈
降室６０には、導管６４からの酸触媒との追加の接触を
付与し、かつ、アルキレートからの酸触媒の分離を助け
るために、篩トレー６２が含有されている。沈降室６０
内で、酸触媒より低密度である反応器流出物からの炭化
水素は、沈降室６０の上部方向に流れ、ここでこれらは
導管２８を経てアルキル化反応器６０から除去される。
上昇−反応器流出物からの酸触媒および導管４６を経て
導入された追加の酸触媒は、該触媒が流出物中に含有さ
れている炭化水素より密度が高いために、ノズル６４お
よび６６中に流下する傾向がある。一般に、沈降タンク
６０内における酸触媒の水準が上昇−反応器導管５０の
頂部より高い位置に留まるように、反応器１８中におい
て十分な酸触媒を維持するのが好ましい。
【００１７】ノズル６４および６６中における酸触媒
は、スプール部分７２およびその関連する熱交換器エン
ドキャップ７４およびスプール部分７６およびその関連
する熱交換器エンドキャップ７８を通ってそれぞれ熱交
換器６８および７０に入る。酸触媒は、重力によって導
管８０および８２を通って熱交換器６８および７０を連
続的に下方に流れる。熱交換器６８および７０を通って
流れる酸触媒は、熱交換器の外殻側面を通って流れる冷
却液によって冷却される。冷却液は、導管３８を通って
熱交換器６８に入り、そして、導管３４を通って出る。
同様に、冷却液は、導管３９を通って熱交換器７０に入
り、そして導管３５を通って出る。冷却された酸触媒
は、それぞれ熱交換器エンドキャップ８４および８６を
通って熱交換器６８および７０を出て、室５８に入る。
室５８中において酸触媒は、酸再生容器中における処理
のため導管４０を通って除去される。
【００１８】図４は、図２および３の本発明の態様の断
面図を示す。この断面図は、図２の線４−４に沿って取
ったものである。図４には、図２の態様の上昇−反応器
導管５０に関する熱交換器６８および７０の相対的位置
が例示されている。
【００１９】図５を参照すると、これは図４と同様な断
面図を示す。図５に例示したアルキル化反応器は、図４
とは異なる。すなわち、この態様には４基の熱交換器６
８，６９，７０および７１が例示されている。
【００２０】図６および７を参照すると、これには本発
明における使用が好適な熱交換器が例示されている。熱
交換器７０は、シェル９０およびチューブ板９２および
９４を有する多管式熱交換器である。垂直に配置されて
いる複数のチューブ８２は、チューブ板９２からチュー
ブ板９４まで伸びている。チューブ８２は、各チューブ
が上部チューブ端９３および下部チューブ端９５を有す
る複数のチューブの平行な列を形成している。チューブ
を支持し、かつ、熱交換器のシェル側面全体に流れを向
けるためにバッフル板９６が装備されている。
【００２１】運転の際には、ノズル６６からの酸触媒は
スプール７６に入り、かつ、熱交換器エンドキャップ７
８に流れる。ここから、酸触媒はチューブ８２間に分配
され、このチューブ中を流れる。酸触媒は、上部チュー
ブ端９３を通ってチューブ８２に入る。チューブ８２を
通過する間に、酸触媒はシェル側面冷却液との間接熱交
換によって冷却される。チューブは、エンドキャップ８
６および導管９８と流体流で連絡している。すなわち、
酸触媒は、下部チューブ端９５を通ってチューブ８２か
ら流出し、そして図２の室５８と流体流で連絡している
導管９８に流入する。シェル側面冷却液は、導管３９を
通って熱交換器のシェル側面に入り、かつ、熱交換器の
上方に流れる。シェル側面流体の流れは、バッフル板９
６によって方向が定められる。シェル側面流体は、導管
３５を通って熱交換器のシェル側面から出て、冷却さ
れ、かつ、さらに熱交換用として導管３９に再循環され
る。
【００２２】熱交換器７０には、アルキレート反応器内
の熱交換器を支持する助けをするのに使用される支持ブ
ラケット１００および１０２がある。熱交換器の支持体
は、それらのつがいであるブラケット１０４および１０
６上に位置を占めることによって支持ブラケット１００
および１０２が熱交換器を支持している状態が図２にお
いてさらによく分かる。ブラケット１０４および１０６
は、それぞれ、アルキル化反応容器シェル１９および上
昇−反応器導管に結合している。同様に、熱交換器６８
には、それぞれ、それらのつがいの１１２および１１４
上に位置を占めるブラケット１０８および１００があ
る。
【００２３】図６に戻ると、熱交換器７０がノズル６６
および反応容器１８の上部を通してアルキル化反応容器
１８が除去できるように、スプール７６はノズル６６お
よび熱交換器エンドキャップ７８から外すことができ
る。すなわち、熱交換器は、保守の目的のために反応容
器から取外すことができる。しかし、保守の目的のため
に熱交換器を取外すのに使用される他の方法も本発明の
範囲内である。代替方法には、アルキル化反応容器の底
部にフランジ開口部を設置して、反応容器の底部を通し
て熱交換器を外す方法または反応容器の側面上にフラン
ジの付いたアクセスパネルを設置して交換器をアクセス
パネルの開口部を通して滑り出させる方法が含まれる。
【００２４】上記に説明および図面に例示したように、
発明アルキル化反応器は、冷却器を沈降タンクの直下に
置くことによって反応器、沈降容器および酸冷却器間の
水平導管を省略することにより、全アルキル化工程にお
いて必要な酸量を減少させる。これに加えて、本発明に
よって、沈降タンク、熱交換器および上昇−反応器導管
間で必要な垂直導管を減少させることによって、酸存在
量の追加の減少が得られる。最終的に、１個の容器、好
ましくは二重壁容器内に上昇−反応器導管、沈降タン
ク、酸触媒熱交換器を封じ込めることによって、本発明
では酸触媒の大気中への漏出の可能性が減少する。
【００２５】次の対照および例は、外部酸冷却帯域を使
用するアルキル化方法と比較した内部冷却帯域を有する
反応器を利用するアルキル化法との酸在庫容積所要量を
例示するために示す。記載した反応器は実際に建造され
たものではなく、また、実際にアルキル化法を実施した
ものではなく、各アルキル化法の酸触媒所要量は、各反
応器の設計並びに任意の沈降タンクまたは冷却器の設計
に関連する条件からの計算に基づくものであった。
【００２６】対 照 ＨＦ在庫量は、２基の反応器、１基の沈降タンク、およ
び４基の冷却器を使用するアルキル化反応方法について
計算した。反応させる炭化水素およびＨＦ触媒は、２基
の反応器に導入した。各反応器には、直径１２１．９２
ｃｍ（４８ｉｎ．）の導管が含まれる。反応器からの流
出物は、直径６２４．８４ｃｍ（２０．５ｆｔ．）を有
する沈降タンクに導入され、この中でＨＦ触媒は分離さ
れて、導管を経て４基の冷却器に導入される。各冷却器
は、直径２．５４ｃｍ（１ｉｎ．）のチューブ１，８９
６本を有する。冷却器内で冷却された触媒は、導管を経
て反応器に戻される。反応器を通る全炭化水素（ＨＣ）
流、反応器を通るＨＦ触媒流および全酸総量を表１に示
す。
【００２７】例 中心反応器導管、反応器導管上に位置する１基の沈降タ
ンクおよび４基の冷却器を有する反応容器を使用して本
発明によるアルキル化反応方法に関してＨＦ総量を計算
した。反応させる炭化水素を反応器導管中に導入し、Ｈ
Ｆ触媒と混合し、かつ、ＨＦ触媒を反応器導管を上方に
移動させた。導管は、直径１３７ｃｍ（５４ｉｎ．）を
有する。反応器からの流出物は、直径６２４．８４ｃｍ
（２０．５ｆｔ．）を有する沈降タンク内に入り、この
中でＨＦ触媒は流出物から分離され、全般的に下方に流
れ冷却器に入った。各冷却器は、直径２．５４ｃｍ（１
ｉｎ．）のチューブ１，８５７本を有する。触媒が冷却
された後に、これは容器の底部に入り、ここで触媒は反
応器導管に入って来る炭化水素と再び混合される。反応
器導管を通って流れる全炭化水素（ＨＣ）、反応器を通
って流れるＨＦ触媒および必要な全酸在庫量を表１に示
す。
【００２８】
【表１】 表 １ 対 照 例 反応器HC流 536,358kg(1,191,907lb)/時間 536,358kg(1,191,907lb)/時間 反応器HF流 3,666,847kg(8,148,549lb)/時間 3,666,847kg(8,148,549lb)/時間 全 酸 量 204,487kg( 454,417lb) 66,198.4kg(147,107.5lb)
【００２９】上記の方法および装置によって、酸総量所
要量を含めて従来技術のアルキル化方法および装置にま
さる利点が得られることが上記の例から分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 略図本発明による装置が使用できるアルキル
化方法を示す略図。
【図２】 部分断面正面図本発明による反応器。
【図３】 部分断面正面図図２の線３−３に沿って取っ
た。
【図４】 断面平面図図２の線４−４に沿って取った装
置の下部端部分。
【図５】 断面平面図４基の熱交換器を使用する本発明
による装置の図４と同様な断平面図。
【図６】 部分破断平面図本発明による方法での使用に
適した熱交換器を示す内部構造をさらに明瞭に示すため
シェル部分を破断した正面図。
【図７】 断面平面図図６の線７−７に沿って取った図
６の熱交換器の下部々分の正面図。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）液体酸触媒の別個の流れを含有す
    る垂直に配置された容器の下部々分に、イソパラフィン
    およびオレフィン炭化水素の混合物を含有する炭化水素
    供給物を、該炭化水素混合物と前記の酸触媒とが混合し
    て前記の容器内に含まれている垂直に配置された上昇−
    反応器導管を通して全般的に上方に移動するように導入
    し、その中で前記のオレフィンとイソパラフィンとを、
    前記の酸触媒の存在下に反応させて反応炭化水素を形成
    し； （ｂ）続いて、前記の酸触媒と該反応炭化水素とを、前
    記の容器の上部々分に含まれている酸沈降帯域に通し、
    この中で前記の酸触媒より低い密度を有する前記の反応
    炭化水素が全般的に上方に流れ、比較的密度の高い前記
    の酸触媒が全般的に下方に流れるようにして該酸触媒を
    前記の反応炭化水素から分離し； （ｃ）続いて、該酸触媒を、前記の容器内に含まれ、か
    つ、前記の酸沈降帯域の下部に位置する少なくとも一つ
    の冷却帯域に通し、この中で前記の酸触媒が連続的に下
    方に流れる間に、冷却液との間接熱交換によって該酸触
    媒を冷却して冷却酸触媒を形成し；そして （ｄ）該冷却酸触媒を、液体酸触媒の分離流として前記
    の垂直に配置されている容器の下部々分へ通過させる諸
    工程から成ることを特徴とする炭化水素供給物を酸アル
    キル化触媒と接触させる方法。
  2. 【請求項２】 前記の炭化水素混合物を、該炭化水素混
    合物の複数流として前記の下部々分に噴霧することによ
    って導入する請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 追加量の炭化水素混合物を、前記の上昇
    −反応器導管内および前記の容器の前記の下部々分より
    上方にさらに導入する請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 炭化水素混合物の前記の追加量を、該炭
    化水素混合物の複数流として前記の上昇−反応器導管中
    に噴霧することによって導入する請求項３に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 炭化水素供給物と酸アルキル化触媒とを
    接触させるための装置であって：上部端部分および下部
    端部分を有する垂直に配置された容器；該容器内に含ま
    れ、かつ、前記の上部端部分に位置する酸沈降タンク；
    前記の容器内に垂直に配置され、かつ、前記の下部々分
    と連絡している流体流の入口および前記の酸沈降タンク
    と連絡している流体流の出口を有する上昇−反応器導
    管；前記の供給物が、前記の下部端部分に含まれている
    酸触媒を伴って前記の上昇−反応器導管中を上方に移動
    するように、該供給物を前記の下部端部分で前記のハウ
    ジング中に導入するための第一手段；および前記の容器
    内に含まれ、かつ、前記の酸沈降タンクの下部に位置
    し、そして該沈降タンクから冷却手段に流入する酸触媒
    を冷却し、引続いて、これが前記の下部端部分に流入す
    るように該酸沈降タンクと該下部端部分とを流体流で連
    絡している前記の冷却手段から成ることを特徴とする前
    記の装置。
  6. 【請求項６】 前記の冷却手段が、前記の容器内に垂直
    に配置されている多管式熱交換器であり、該熱交換器
    は、熱交換流体入口および熱交換流体出口を有するシェ
    ル、各チューブが上部チューブ端および下部チューブ端
    を有し、複数のチューブの平行な列を形成している垂直
    に配置された複数のチューブ、前記の酸沈降タンクと前
    記の各チューブの上部チューブ端とを流体流で連絡して
    いる酸入口および前記の各チューブの下部チューブ端と
    前記の容器の下部端部分とを流体流で連絡している酸出
    口を具備する請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記の上昇−反応器導管が、前記の容器
    の中心垂直軸に実質的に沿って位置し、そして前記の多
    管式熱交換器が、上昇−反応器導管と実質的に平行、か
    つ、間隔を置いて配置されている請求項６に記載の装
    置。
  8. 【請求項８】 供給物導入用の前記の第一段が、供給物
    を上昇−反応器導管の上方およびその中に射出する噴霧
    ノズルから成る請求項５〜７の任意の１項に記載の装
    置。
  9. 【請求項９】 前記の供給物を、該供給物導入用の第一
    手段の上方および前記の上昇−反応器導管の内側へ導入
    するための第二手段をさらに含有する請求項５〜８の任
    意の１項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 アルキレート生成物を形成するように
    炭化水素混合物がオレフィン炭化水素とイソパラフィン
    とを含有し、前記の酸触媒が該アルキレートより大きい
    密度を有するため、該酸触媒は、全般的に、酸沈降タン
    クの底部に向って流れるように、該沈降タンク内で前記
    のアルキレートから分離され；前記の第二手段が、前記
    の供給物を前記の上昇−反応器導管を通って上方に移動
    させるように、該供給物を前記の第一手段の上方の該上
    昇−反応器導管中に導入し；そして前記の交換器が、前
    記の沈降タンクからの酸触媒が前記の酸入口および前記
    のチューブを通り、続いて、前記の酸出口から流出し、
    前記の容器の前記の下部端部分に流入するように前記の
    酸沈降タンクの下部に位置する請求項９に記載の装置。
JP6328668A 1993-12-30 1994-12-28 炭化水素のアルキル化用の方法および装置 Pending JPH07242571A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US176612 1980-08-08
US08/176,612 US6106789A (en) 1993-12-30 1993-12-30 Alkylation reactor with internal acid cooling zones

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07242571A true JPH07242571A (ja) 1995-09-19

Family

ID=22645092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6328668A Pending JPH07242571A (ja) 1993-12-30 1994-12-28 炭化水素のアルキル化用の方法および装置

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6106789A (ja)
EP (1) EP0661092A1 (ja)
JP (1) JPH07242571A (ja)
KR (1) KR950017871A (ja)
CN (1) CN1116562A (ja)
AU (1) AU678635B2 (ja)
BR (1) BR9405288A (ja)
CA (1) CA2136875A1 (ja)
CZ (1) CZ333394A3 (ja)
FI (1) FI946153A7 (ja)
HU (1) HUT71620A (ja)
NO (1) NO945086L (ja)
RU (1) RU94045247A (ja)
SK (1) SK161294A3 (ja)
TW (1) TW307743B (ja)
ZA (1) ZA949930B (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2129042C1 (ru) * 1997-04-10 1999-04-20 Башкирский государственный университет Устройство для получения высокооктанового компонента моторных топлив и блок подачи серной кислоты
US6957695B2 (en) * 2003-05-13 2005-10-25 H2Gen Innovations, Inc. Heat exchanger housing and seals
US7732363B2 (en) * 2005-12-20 2010-06-08 Chevron U.S.A. Inc. Regeneration of acidic catalysts
US7674739B2 (en) * 2006-04-21 2010-03-09 Chevron U.S.A. Inc. Regeneration of ionic liquid catalyst using a metal in the absence of added hydrogen
US7666366B2 (en) 2006-07-10 2010-02-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Internal loop reactor and Oxo process using same
US8198499B2 (en) * 2007-12-28 2012-06-12 Chevron U.S.A. Inc. Ionic liquid catalyzed alkylation process employing nozzles and system implementing such process
US8747783B2 (en) * 2009-06-24 2014-06-10 Uop Llc Acid alkylation system and process for controlling temperature in a settler
US9541331B2 (en) * 2009-07-16 2017-01-10 Lockheed Martin Corporation Helical tube bundle arrangements for heat exchangers
KR20120051685A (ko) 2009-07-17 2012-05-22 록히드 마틴 코포레이션 열 교환기 및 제작 방법
US9777971B2 (en) 2009-10-06 2017-10-03 Lockheed Martin Corporation Modular heat exchanger
US9670911B2 (en) 2010-10-01 2017-06-06 Lockheed Martin Corporation Manifolding arrangement for a modular heat-exchange apparatus
US20130066130A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-14 Chevron U.S.A. Inc. Ionic liquid catalyzed alkylation processes & systems
KR20150139551A (ko) * 2013-04-10 2015-12-11 오토텍 (핀랜드) 오와이 가스 슬라이드 열교환기
US9545614B2 (en) * 2015-03-13 2017-01-17 Chevron U.S.A. Inc. Pneumatically agitated ionic liquid alkylation using vaporization to remove reaction heat
WO2017011224A1 (en) * 2015-07-10 2017-01-19 Uop Llc Alkylation processes using liquid lewis acid catalysts
WO2017100493A1 (en) 2015-12-10 2017-06-15 Uop Llc Reactor system for use with an ionic liquid catalyst
CN106975423A (zh) * 2017-05-04 2017-07-25 宁夏磐泰能源科技有限公司 烷基化原料分子比控制系统
CN109423329B (zh) * 2017-08-30 2021-01-08 中国石油化工股份有限公司 一种立式烷基化反应装置和反应方法
US10486131B2 (en) * 2017-10-26 2019-11-26 Chevron U.S.A. Inc. Integrated reactor system for ionic liquid-catalyzed hydrocarbon conversion
US12449210B2 (en) 2020-09-04 2025-10-21 Photon Vault, Llc Thermal energy system with bonded aggregate blocks comprising graphite
WO2024050211A1 (en) * 2022-08-29 2024-03-07 Photon Vault, Llc Thermal energy storage and retrieval system

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2308786A (en) * 1941-03-24 1943-01-19 Universal Oil Prod Co Alkylation
US2386618A (en) * 1942-09-28 1945-10-09 Dallas V Lisle Display card
US2386681A (en) * 1944-12-13 1945-10-09 Socony Vacuum Oil Co Inc Method and apparatus for catalytic alkylation
US2887365A (en) * 1955-02-21 1959-05-19 Belge Produits Chimiques Sa Catalytic reactor
US3173763A (en) * 1960-02-29 1965-03-16 Shell Oil Co Combined mixer and settler
US3133128A (en) * 1960-09-12 1964-05-12 Universal Oil Prod Co Contacting of fluids
US3169152A (en) * 1961-08-04 1965-02-09 Phillips Petroleum Co Alkylation process and apparatus
US3212860A (en) * 1962-03-23 1965-10-19 Phillips Petroleum Co Method of and apparatus for contacting immiscible fluids
US3281213A (en) * 1963-02-18 1966-10-25 Phillips Petroleum Co Alkylation apparatus
US3485893A (en) * 1967-06-09 1969-12-23 Phillips Petroleum Co Alkylation process and vessel combining reaction,catalyst separation and coalescence therein
US3501536A (en) * 1969-02-26 1970-03-17 Universal Oil Prod Co Alkylation with spiralling flow path of reactants and alkylate
US3763264A (en) * 1971-04-30 1973-10-02 Phillips Petroleum Co Method for removing alkyl fluoride from an alkylation admixture in a riser reaction zone
US3910771A (en) * 1971-04-30 1975-10-07 Phillips Petroleum Co Apparatus for contacting HF alkylate containing alkyl fluoride with additional HF catalyst to convert alkyl fluoride to additional alkylate
US4000212A (en) * 1971-07-29 1976-12-28 Phillips Petroleum Company Unitary acid-hydrocarbon reactor in hydrocarbon alkylation
DE2358276A1 (de) * 1973-11-22 1975-05-28 Linde Ag Regenerator
US3982903A (en) * 1974-04-18 1976-09-28 Universal Oil Products Company Alkylation reaction chamber
US4024200A (en) * 1974-12-16 1977-05-17 Uop Inc. Countercurrent flow reaction chamber for plural stages of HF alkylation
CH612785A5 (ja) * 1976-12-21 1979-08-15 Sulzer Ag
US4225742A (en) * 1978-07-13 1980-09-30 Phillips Petroleum Company Alkylation process
US4411773A (en) * 1980-12-18 1983-10-25 Mobil Oil Corporation Heat balance in FCC process and apparatus with downflow reactor riser
US4342876A (en) * 1980-12-22 1982-08-03 Bechtel International Corporation Method for oxidation of p-xylene and method for preparing dimethylterephthalate
DE3206512C2 (de) * 1982-02-24 1985-05-15 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Gas-/Flüssigkeits-Gleichstromwärmeaustauscher
DE3615877A1 (de) * 1986-05-10 1987-11-12 Krupp Koppers Gmbh Waermetauscher fuer unter erhoehtem druck stehende gase
CA2036494C (en) * 1990-05-11 1995-06-27 Tai W. Kwok Heat exchanger in an hf alkylation process
FR2670877B1 (fr) * 1990-12-21 1996-09-13 Packinox Sa Echangeur a plaques dispose a l'interieur d'une enceinte de resistance en pression.
US5120895A (en) * 1991-03-04 1992-06-09 Mobil Oil Corp. Low acid inventory alkylation
US5196626A (en) * 1991-11-04 1993-03-23 Mobil Oil Corporation Film type alkylation process
US5196627A (en) * 1991-11-21 1993-03-23 Mobil Oil Corporation Isoparaffin:olefin alkylation process and reactor apparatus
US5196629A (en) * 1991-11-21 1993-03-23 Mobil Oil Corporation Isoparaffin:olefin alkylation process and reactor apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US6106789A (en) 2000-08-22
CZ333394A3 (en) 1995-08-16
FI946153L (fi) 1995-07-01
AU678635B2 (en) 1997-06-05
KR950017871A (ko) 1995-07-20
CN1116562A (zh) 1996-02-14
RU94045247A (ru) 1996-12-20
NO945086L (no) 1995-07-03
SK161294A3 (en) 1995-07-11
CA2136875A1 (en) 1995-07-01
TW307743B (ja) 1997-06-11
AU8039894A (en) 1995-07-13
EP0661092A1 (en) 1995-07-05
HUT71620A (en) 1996-01-29
FI946153A0 (fi) 1994-12-29
FI946153A7 (fi) 1995-07-01
ZA949930B (en) 1995-08-23
BR9405288A (pt) 1995-09-19
NO945086D0 (no) 1994-12-29
HU9403831D0 (en) 1995-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07242571A (ja) 炭化水素のアルキル化用の方法および装置
US4783567A (en) HF alkylation process
US6203712B1 (en) Process for separation by settling in a plurality of distinct zones
US3213157A (en) Catalytic alkylation method and apparatus
US4017263A (en) Apparatus for sulfuric acid catalyzed alkylation process
US7611678B2 (en) Multi-zone moving-bed reaction device with an addition of regenerated or fresh catalyst in each zone
US4891466A (en) HF alkylation process
FI98639C (fi) Alkylointikatalyytin eristäminen
US3249649A (en) Catalytic alkylation
US3914111A (en) Alkylation reaction chamber
US3910771A (en) Apparatus for contacting HF alkylate containing alkyl fluoride with additional HF catalyst to convert alkyl fluoride to additional alkylate
US3763266A (en) Alkylation utilizing surge chambers with settling chambers in a common catalyst system
US5185487A (en) Combination acid recontactor-storage vessel
US4000212A (en) Unitary acid-hydrocarbon reactor in hydrocarbon alkylation
US3469949A (en) Alkylation apparatus forming an upwardly spiralling flow path of reactants
US5120895A (en) Low acid inventory alkylation
US3966417A (en) Apparatus for contacting alkylate containing alkyl fluoride with hydrogen fluoride
JPS60204730A (ja) オレフインとパラフインとからアルキレートを連続的に製造する方法及び装置
EP0461582B1 (en) Combination acid recontactor-storage vessel
US7678957B2 (en) Alkylation process with catalyst transfer
US4218574A (en) Hydrofluoric acid alkylation utilizing a unitary settler-soaker vessel
EP0492573B1 (en) Alkylation apparatus and method for isolating the catalyst
US8747783B2 (en) Acid alkylation system and process for controlling temperature in a settler
PH26751A (en) Alkylation catalyst isolation