NO770144L - Fremgangsm}te ved katalytisk alkylering av isobutan. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved katalytisk alkylering av isobutan

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved katalytisk alkylering av isobutan med et olefin for å fremstille alkylat, i hvilken den flytende utløpsstrøm fra reaktoren inneholdende en hydrocarbonblanding av alkylat,' isobutan og inerte alkaner anvendes for å avkjøle de forskjellige kon-denser i alkyleringsprosessen.

Katalytisk alkylering av isobutan er vel kjent i faget idet det er en forening av et olefin med isobutan i nærvær av en syrekatalysator for å frembringe høyoctan-forgrenet-kjedede hydrocarboner (alkylat) for anvendelse i flybensin og motorbrensel. Olefinet forenes med isobutan i nærvær av en syrekatalysator i en'-reaktor og undergår en eksoterm reaksjon. Syren skilles så fra reaktoravløpet. Etter syrefraskilling går reaktoravløpet så til en serie destillasjonskolonner for å skille de inerte alkaner, det uomsatte isobutan for resirkulering, og for å utvinne alkylatet. Noe av avløpet behandles også for å fjerne gjenværende syre og uønskede reaksjonspro-dukter. En variasjon av denne prosess har vært å anvende fordampningen av en del av reaktoravløpet til å kjøle reaktoren, se Hydrocarbon Processing, september 1974, side 206.

Der er flere ulemper ved den nåværende type alkyleringsprosess. For det første er store mengder av kjølemiddel, vanligvis vann eller luft, nødvendig for å kondensere strømmene som går av fra toppen av destillasjonskolonnene. For det annet fordampes bare en del av reaktoravløpet ved avkjøling av reaktoren. Denne damp gjenvinnes som isobutan for resirkulering. Den gjenværende væske inneholdende alkylat og en stor mengde isobutan må så underkastes behandling for å fjerne forurens-. ninger som gjenværende syre, og så destilleres for å skille isobutanet og alkylatet. Jo større denne strøm er, desto større må desisobutaniseringskolonnen være, og desto mere varme er nødvendig for å bevirke adskillelse. Foreliggende oppfinnelse nedsetter eller eliminerer disse ulemper samtidig som den også gir en betraktelig nedsettelse av energien som kreves for prosessen.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for katalytisk alkylering av isobutan med et olefin, omfattende: a) å bringe olefinet, et molart overskudd av isobutan og inert alkan i væskefase i nærvær av en syrekatalysator inn i en reaktor for å omsette i det vesentlige alt av olefinet og således danne en væskestrøm inneholdende syrekatalysatoren og en hydrocarbonblanding inneholdende alkylat, isobutan og inerte alkaner; b) å skille syrekatalysatoren fra hydrocarbonblandingen; c) å skille i en damp-væskeseparator hydrocarbonblandingen fra (b) for å'få en flytende bunnstrøm inneholdende isobutan og alkylat, og en dampformig toppstrøm inneholdende isobutan og inerte alkaner; d) å komprimere og kondensere i en kompressor-avløpskondensator damp-toppstrømmen fra (c) for å frembringe en kondensert topp-dampstrøm; e) å destillere i én eller flere destillasjonskolonner forsynt med én eller flere kolonnekondensatorer, den flytende bunnstrøm fra (c) eller den kondenserte topp-dampstrøm fra (d) for å skille isobutanet fra inerte alkaner og alkylat, og omfattende eten forbedring at: en del av hydrocarbonblandingen fra (b) fordampes for å gi kjøling til én eller flere kondensatorer valgt fra gruppen bestående av kolonnekondensatorer eller kompressor-avløpskon-densatorer.

Med andre ord angår foreliggende oppfinnelse en for-bedret kontinuerlig fremgangsmåte for å fremstille alkylat hvori olefin og et molekylært overskudd av isobutan omsettes . med hverandre i en alkyleringssone i nærvær av en syre for å få et' flytende avløp, det flytende avløp fjernes fra alkyleringssonen og det således fjernede flytende avløp underkastes behandling for å utvinne alkylatet derfra, hvilken behandling omfatter fordampning av i det minste en del av det flytende av-løp for å danne damper og deretter kondensere dampene ved kjø-ling, idet forbedringen i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter å kjøle dampene som skal kondenseres ved å føre flytende avløp fra alkyleringssonen i indirekte varmeveksling med dampene.

Under anvendelse av foreliggende oppfinnelse nedsettes mengden av isobutan som må behandles og utvinnes i destillasjonskolonnen sterkt, kjølevann er ikke lenger nødvendig for destillasjonskolonne-toppkondensatoren, og de forskjellige destillasjonskolonner kan drives ved i det vesentlige lavere trykk, hvilketøker adskillelsesprosessen.

Det sentrale trekk ved oppfinnelsen er anvendelsen av reaktoravløpet for å gi kjøling til kondensatorer i alkyleringsprosessen. Ved å anvende avløpet på denne måte oppnåes betraktelige besparelser i driftsutgifter, sammen med sparing i kapitalinvestering for nye enheter.

O<p>pfinnelsen vil best forståes ved henvisning til tegningene. Fig. 1 viser et forenklet blokkdiagram av oppfinnelsen. Fig. 2 viser alkyleringsprosessen ifølge oppfinnelsen mere detaljert. Fig. 3, som ligner fig. 2, viser en utførelsesform av op<p>finnelsen hvor trykkreduksjonsventiler anvendes på reaktor-avløpet og en dampformig n-butanstrøm fjernes fra desisobutaniseringskolonnen. Fig. 4 viser mere detaljert et dampsystem som kan anvendes som dampsysternet vist i blokk i fig. 2. Fig. 5 viser nok en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse ved hvilken prosessen utføres sammen med en alkyleringsreaktor som frembringer både et flytende avløp og

i

et dampformig avløp.

I henhold til fig. 1 går en olefin- (1) og isobutan-innmatning (2) inn i en reaktor (3) som inneholder syrekatalysatoren. Strømmen (4) som forlater reaktoren - inneholder syrekatalysator, alkylat, isobutan og inerte alkaner. Denne strøm sendes så til en syreseparator (5) hvor syrekatalysatoren (6) skilles fra hydrocarbonblandingen og føres tilbake til reaktoren (1). Den erholdte hydrocarbonblanding sendes så til én eller-flere kondensatorer for å gi den nødvendige kjøling. Anvendelsen av denne hydrocarbonblanding - for å avkjøle kondensatorene (7) er oppfinnelsen. Avløpet fra kondensatorene (7) går så til damp-væskeseparatoren (8) hvor isobutan (9) fjernes delvis som en damp. Ved behandling ikke vist på tegningen komprimeres denne damp, kondenseres og føres tilbake til reaktoren. Væsken fra separatoren fortsetter så til desisobutaniseringskolonnen (10) hvor isobutan (11) destilleres av fra topp for resirkulering, og alkylatproduktet (12) utvinnes som en bunnstrøm.

Under henvisning til den mere detaljerte figur 2 forenes olefin (1) og isobutan (2) i ledningen 101 og mates til en reaktor 103 hvor reaktantene blandes med syrekatalysator og reagerer under dannelse av alkylat. Produktet forlater reaktoren gjennom ledningen 105 til syreseparatoren 107. Her skilles syren fra hydrocarbonblandingen og føres tilbake til reaktoren gjennom ledningen 108. Hydrocarbonblandingen inneholdende alkylat, isobutan og inerte alkaner forlater syreseparatoren gjennom ledning 109.

Hydrocarbonblandingen føres for å gi avkjøling i kondensatorene gjennom ledninger 111 og 112. Under spesiell henvisning til ledning 111 vil det sees hvordan foreliggende oppfinnelse anvendes på desisobutaniseringskolonnen. Hydrocarbonblandingen føres gjennom ledningen 111 til kondensatoren 115 hvori det minste en del av hydrocarbonblandingen fordampes for å gi avkjøling i kondensatoren. Hydrocarbonblandingen blir, etter å ha skaffet kjøling, overført gjennom ledning 116 til damp-væskeseparatoren 117. På samme måte. tilføres kjøling til andre kondensatorer (13) som andre kolonnekondensatorer og kompressor-avløpskondensatorer ved å føre hydrocarbonblandingen gjennom ledning 112, fordampe i det minste en del av hydrocarbonblandingen i kondensatoren og overføre kondensatoravløpet gjennom ledning 114 til damp-væskeseparatoren 117. På lignende måte anvendes hydrocarbonblandingen til å avkjøle reaktoren gjennom ledning 110, og overføres så gjennom ledning 113 til damp-væskeseparatoren.

i' damp-væskeseparatoren 117 finner en damp-væskesepa-rering sted. Dampen inneholder hovedsakelig isobutan og inerte alkaner, og væsken inneholder isobutan og alkylater. Dampene overføres gjennom ledning 118 hvor dampen komprimeres og kondenseres i et dampsystem 119. Vanligvis anvendes i dampsystemet 119 én eller flere kolonner for å fjerne de inerte alkaner, som propaner, fra isobutanet. Isobutanstrømmen sendes så gjennom ledning 120 til en annen damp-væskeseparator 121. Den flytende-isobutanstrøm føres tilbake til reaktoren gjennom ledning 122 og dampen føres tilbake til damps<y>stemet gjennom ledning 118.

Væsken fra den første damp-væskeseparator 117 inneholdende isobutan og alkylat fortsetter så gjennom ledning 123 til behandlingsseksjonen 125 hvor gjenværende syre og sure for-bindelser i hydrocarbonblandingen fjernes. Etter behandling overføres væsken gjennom ledning 129 til desisobutaniserings-. kolonnen 131. Varme tilføres til kolonnen gjennom ledning 133. Isobutan avdestilleres og forlater toppen av kolonnen som en damp i ledning 135. Denne damp kondenseres i toppkondensatoren 115 og det kondenserte isobutan skilles så for tilbakeløp til kolonnen, og som resirkulat til reaktoren gjennom ledning 137. Alkylatproduktet utvinnes som en væske-bunnstrøm gjennom ledning 139.

Fig. 3, som ligner fig. 2, viser en annen utførelses-form av oppfinnelsen. Hydrocarbonblandingen inneholdende alkylat, isobutan og inerte alkaner forlater syreseparatoren 107 gjennom ledning 109. Hydrocarbonblandingen går så for å gi kjøling i kondensatorene (115, 13) gjennom ledningene 111 og 112. Under henyisning til ledning 111 er en trykkreduksjonsventil 141 anbragt foran kolonnekondensatoren 115. Denne ven til holder hydrocarbonblandingen i ledning 111 i flytende form. Den tillater også at nedstrømstrykket av hydrocarbonblandingen som går inn i kondensatoren 115 og som foreligger i ledning 116, reduseres. ■ Trykket reduseres tilstrekkelig til å tillate fordampning av hydrocarbonblandingen i kondensatoren 115. En lignende ventil 140 er vist som reduserer trykket av hydrocarbonblandingen i ledning 110 som bevirker kjøling i reaktoren 103. Andre trykkreduksjonsventiler (ikke vist) kan også være anbragt i ledning 112 som går til andre kondensatorer (13).

Fig.- 3 viser også desisobutaniseringskolonnen 131 med et damp-sidestrømsavtrekk 142. Normal butan (14) kan avtrekkes fra denne kolonne som en damp gjennom ledning 142 og kondenseres i kolonnekondensatoren 143. Typisk anvendes kjølemiddel i ledning 144 for å tilføre kjøling til kondensatoren 143.

Hydrocarbonblandingen fra ledning 112 kan imidlertid med en passende trykkreduksjonsventil også anvendes for å gi denne kjøling. Et n-butan-sidestrømavtrekk kan anvendes i de andre utførelsesformer av oppfinnelsen, såvel som i utførelsesformen spesielt illustrert i fig. 3.

Fig. 4 viser et dampsystem som kan anvendes som dampsystem 119 i apparatet i fig. 2. Hydrocarbonblandingen blir etter anvendelse som kjølemiddel, overført gjennom ledning 113 til damp-væskeseparatoren 117 hvor en damp-væskesepa-rasjon finner sted. Dampene overføres gjennom ledning 118 til kompressoren 145. Dampene komprimeres så i kompressoren og går ut gjennom ledning 146 til kompressor-avløpskondensatoren 147. Avkjøling tilføres gjennom ledning 148 til kondensatoren 14 7 for å kondensere det komprimerte dampavløp. Kjølemediet

kan være kjølevann, men i en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan hydrocarbonblandingen i ledning 112 med en passende trykkreduksjonsventil også anvendes. Det komprimerte kondenserte dampavløp forlater kondensatoren gjennom ledning 149.

En del av dette komprimerte kondenserte avløp føres gjennom ledning 150 til destillasjonskolonnen 152. Det gjenværende overføres gjennom ledning 151 til en annen damp-væskeseparator 121, som også vist på fig. 2.

Typisk er destillasjonskolonne 152 en depropaniseringskolonne. Varmen tilføres til kolonnen gjennom ledning 153. Propan avdestilleres og forlater toppen av kolonnen som en

damp gjennom ledning 154. Denne damp kondenseres i toppkondensatoren 155. Ved en utførelsesform av oppfinnelsen anvendes hydrocarbonblandingen i ledning 112, etter trykkreduksjon, til å gi kjøling til denne kondensator. Hydrocarbonblandingen blir etter avkjøling overført gjennom ledning 114 til damp-væskeseparatoren 117 som vist på fig. 2.

Det kondenserte propan fra kondensator 155 spaltes så for tilbakeløp til kolonnen gjennom ledning 156 og fjernes også som et produkt gjennom ledning 157. Bunnproduktet fra denne kolonne inneholdende for det meste isobutan, overføres gjennom ledning 158 til damp-væskeseparatoren 121.

Nok en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er illustrert i, fig. 5. Ved denne utførelsesform utføres alkyleringsreaksjonen på en slik måte at et dampformig avløp såvel som et flytende avløp dannes av alkyleringsreaktoren. Slike prosesser er velkjent som illustrert for eksempel.i US patent 3 187 066, som ble "reissued" som Re.26.060.

Som vist på fig. 5 føres påmatning gjennom ledning 174 inn i reaktoren 172 hvor alkyleringsreaksjonen finner sted. Det dannede dampformige réaksjonsavløp trekkes av fra reaktoren 172 gjennom ledning 176 og føres til et konvensjonelt dampsystem 178 for utvinnelse av isobutan. Det flytende reak-sjonsavløp forlater reaktoren 172 gjennom ledning 180 og går gjennom kondensatoren 182 hvor det delvis fordampes. Det delvis fordampede væske-reaktoravløp føres så gjennom ledning 184 til damp-væskeseparator 186 hvor damp og væske skilles fra hverandre. Fraskilt damp går via ledning 188 til dampsystem 178 hvor den behandles sammen med det dampformige reaktoravløp dannet i reaktoren 172. Væskestrømmen går ut av damp-væskeseparator 186 via ledning 190 til desisobutanisereren 192 hvor den skilles. Alkylatproduktet utvinnes fra desisobutanisereren 192 via ledning 194 som kolonne-bunnavløp mens isobutan-rike damper taes av fra desisobutaniseringskolonnen 192 ved hjelp av ledning 196. Isobutanrike damper i ledning 196 passerer gjennom kondensatoren 182 hvor de passerer i indirekte varmeveksling med flytende reaktoravløp erholdt fra reaktor 172.

På grunn av kjølevirkningen dannet ved fordampningen av det flytende reaktoravløp i kondensatoren 182, kondenseres de isobutanrike damper i kondensatoren 182 til en isobutanrik væske-strøm. En del av denne isobutanrike væskestrøm sendes i til-bakeløp via ledningen 198-mens resten resirkuleres til reakto.r 172 via ledning 200. Kondensert isobutan utvunnet fra dampsystemet 178 resirkuleres også til reaktor 172 via ledning 202 som vist.

Som det vil innses av fagfolk omfatter dampsystemet 178 vanligvis en kompressor for å lette kondensering av dampen som tilføres til den. I henhold til foreliggende oppfinnelse kan denne kompressor om ønskes være en flertrinns kompressor, og dessuten kan dampen som tilmåtes fra damp-væskeseparator 186 eller lignende damp-væskeseparator 121 i fig. 2 til denne kompressor, også mates til det annet eller påfølgende trinn istedenfor til det første trinn av denne kompressor.

Fordelene ved foreliggende oppfinnelse er mange.

For det første fordi når påmatningen til desisobutanisereren reduseres, reduseres volumet av strømmen som behandles. Typisk består denne behandling i en kaustisk vask fulgt av en vann-vask. Størrelsen av den kaustiske behandler nedsettes hvilket bevirker en sparing i kapitalomkostninger for det nødvendige utstyr. En annen fordel er størrelsen av desisobutaniseringskolonnen. Fordi en større mengde isobutan fordampes i reaktor-avløpet, behøver mindre å gjenvinnes i destillasjonskolonnen. Dette betyr en reduksjon både i størrelsen av kolonnen og den varmetilførsel som er nødvendig for driften. Nok en fordel ligger i anvendelsen av avløpsstrømmen som kjølemedium for toppkondensatorene beliggende på desisobutanisatoren og .andre destillasjonskolonner i prosessen, som en depropanisator og debutanisator. Anvendelse av avløpsstrømmen tillater lavere driftstemperaturer og trykk for disse kolonner enn det som kunne oppnås under anvendelse av vann eller luft. Dessuten betyr eliminering av vann som kjølemiddel at de tilhørende hjelpemidler som kjøletårn, kan minskes i størrelse eller eli-mineres. Denne reduksjon i arbeidstemperatur og -trykk for kolonnene tjener til å øke den relative flyktighet av nøkkel-bestanddelene, hvilket betyr at mindre energitilførsel i form av varme er nødvendig for å utføre den nødvendige, separasjon. Således oppnåes en besparelse i hjelpeutstyr på grunn av at vannet som anvendes til å kjøle toppavløpet ikke lenger er nødvendig, og damp til tårnet for separering reduseres.

Ved den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen sendes reaktoravløpet, etter syrefraskilling, til toppkondensatorene på destillasjonskolonnene i prosessen. Denne utførel-sesform foretrekkes fordi lavere temperaturer kan oppnåes ved å anvende reaktoravløpet enn ved anvendelse av kjølevann. Med lavere temperaturer og trykk i kolonnene økes separasjonspro-sessen sterkt. Hvis mere enn én kondensator avkjøles av av-løpss trømmen, kan de forbindes enten parallelt eller i serie. Det foretrekkes at de forbindes parallelt for å nedsette kapi-talomkostningene.

Typisk er minst to destillasjonskolonner tilstede, én desisobutanisator for separering av isobutan fra alkylatproduktet, og én depropanisator for å fjerne lettere propan fra isobutanet. I noen tilfelle anvendes også en tredje kolonne for å skille butan fra alkylat.

En variasjon av oppfinnelsen er å anvende reaktor-avløpsstrømmen på andre steder i prosessen som krever kjøling. Dette kan være i tillegg til eller eksklusivt for avkjøling av toppkondensatorer på destillasjonskolonnene. Kondensatorer finnes vanligvis på andre steder på destillasjonskolonner, som kjøling av væske-bunnproduktet eller kondensering av damp-sidestrømsavtrekk. Istedenfor for eksempel å ha en debutani-seringskolonne, kan butan fjernes fra prosessen som en damp tatt fra et eller annet punkt i desisobutaniseringskolonnen. Reaktoravløpet kan anvendes til å kondensere denne damp for å danne et flytende butanprodukt.

En annen variant er å anvende reaktoravløpet til å kjøle den komprimerte damp-avløpsstrøm fra den første damp-væskeseparator. Disse komprimerte damper inneholdende isobutan og noe inerte alkaner og kondenseres før de sendes til ytterligere destillasjonskolonner for å fjerne.de inerte alkaner, eller tilbake til reaktoren som resirkulert isobutan. Reaktoravløpet kan anvendes i dampkompressor-avløpskondensa-toren, og derved eliminere en annen anvendelse av kjølevann..

Det ventes at foreliggende oppfinnelse kan anvendes

i en hvilken som helst katalytisk alkyleringsprosess som invol-verer en syrekatalysator. Syrekatalysatorene som kan anvendes, er kjent i faget, innbefattende, men ikke begrenset til, svovelsyre og flussyre. Foretrukket i foreliggende oppfinnelse er

anvendelsen av svovelsyrekatalysator.

Reaksjonsbetingelsene og parameterne er uforandret ved foreliggende oppfinnelse. Vanligvis arbeider reaktoren ved 0,0 7 - 14 kg/cm<2>manometertrykk, og en temperatur mellom -10° og 50° C. Olefinpåmatningen til alkyleringsprosessen er også kjent i faget og er typisk et hydrocarbon med 2-5 car-bonatomer, og påvirkes ikke av foreliggende oppfinnelse. Vanligvis avhenger sammensetningen av olefinpåmatningen av de spesielle anvendelser, men kan omfatte propylen, butylener eller amylener. Olefinpåmatningen kan også inneholde forskjellige inerte alkaner, som propan og butan. Olefinet blandes med isobutan enten før det går inn i reaktoren eller i reaktoren. Vanligvis finner man at jo høyere forholdet av isobutan til olefin i påmatningen er, desto høyere utbytte av alkylat fåes. Det indre forhold er vanligvis ca. 5:1, men kan være 15:1 eller høyere. Foreliggende oppfinnelse drar fordel av dette forhold ved å gjenvinne isobutan for resirkulering på en mere effektiv og billigere måte enn tidligere kjent. Ved å anvende foreliggende oppfinnelse i eksisterende enheter kan dette forhold økes, og derved forbedre octanet av produktet uten å være begrenset av størrelsen av desisobutanisatoren.

Som nevnt ovenfor kan. hydrocarbonblandingen som an vendes for å fremskaffe kjøling, føres gjennom en trykkreduksjonsventil før den går inn i kondensatorene om ønskes. Trykket reduseres tilstrekkelig til å tiliate fordampning og bevirke større kjøling i kondensatoren. Trykket kan reduseres til et trykk på 0,07 kg/cm 2 absolutt til ca. 3,5 kg/cm 2absolutt. Det foretrekkes å redusere dette trykk til 0,2 - 0,35 kg/cm<2>manometertrykk.

Eksempel 1 og sammenlignende eksempel A

En computer-simulering ble gjort av en alkyleringsprosess som beskrevet i Hydrocarbon Processing, september 1974,

s. 206. Svovelsyre ble anvendt som syrekatalysatoren. Reak-tantpåmatningen i begge eksempler er angitt i tabell lim 3 pr. strømdag, og er en kombinasjon av isobutan, butylen og inerte alkaner.

For sammenlignings skyld ble mengden av produkt og dets octantall på 98,5 holdt konstant i begge eksempler. Isobutanet i reaksjonssonen ble holdt på 80 % av den totale påmatning pluss resirkulert. På grunn av de store mengder inerte alkaner som resirkuleres i avløps-kjølestrømmen ved foreliggende oppfinnelse, har dette virkningen å øke isobutan/olefin-forholdet i reaktoren. De andre driftsbetingelser for reaktoren var de samme i begge eksempler.

Sammenlignende eksempel A viser den kjente teknikk. Reaktoravløpet etter syrefraskillelse ble anvendt til å kjøle reaktoren. Etter avkjøling ble avløpsstrømmen sendt til den første damp-væskeseparator. Væsken fra denne separator utgjor-de strømmen som ble behandlet og sendt som påmatning til desisobutaniseringskolonnen. Kjølevann ble anvendt som kjøle-mediet i toppkondensatoren for denne kolonne.

I eksempel 1 som viser foreliggende oppfinnelse, ble reaktoravløpet, foruten til avkjøling av reaktoren, sendt på parallell måte til toppkondensatoren av desisobutanisatoren. Etter avkjøling ble reaktoravløpet oppsamlet i den første damp-væskeseparator. Tabell II viser resultatene av disse tp eksempler. Mengdene er angitt im 3 pr. strømdag.

Som vist i tabell II ble langt mer av isobutanet (IC^) inneholdt i reaktoravløpet fordampet, hvilket betegner en mere effektiv utvinning. Foreliggende oppfinnelse nedsetter mengden av isobutanpåmatning til desisobutanisatoren med mere enn 40 %, og reduserer derved både størrelsen av denne kolonne og apparatene som kreves for destillasjon.

Eksempel 2

Under anvendelse av det samme påmatningspreparat og reaktorbetingelser som i eksempel 1, viser eksempel 2 virknin-aen av kjøling av toppkondensatoren på desisobutaniseringskolonnen med bare reaktoravløp. Kjølevann ble fullstendig sløyfet, og avkjølingsvirkningen av reaktoravlø<p>et tillot re-dusering av trykket i desisobutaniseringskolonnen fra 10,55 kg/cm 2 til 1,20 kg/cm<2>manometertrykk. Denne trykkreduksjon forbedrer se<p>areringen,'og tillot reduksjon av varmemengden som var nødvendig for drift og nedsettes til 9,00 Gcal/h, mere enn 4 0 % mindre varme enn den som var nødvendig ved den kjente fremgangsmåte i Sammenlignende eksempel A.

Claims (40)

1. Fremgangsmåte ved katalytisk alkylering av isobutan med et olefin, karakterisert ved trinnene: (a) olefinet bringes i kontakt med et molart overskudd av isobutan og inerte alkaner i nærvær av en syrekatalysator i en reaktor for å danne et reaktor-avløp inneholdende alkylat, isobutan,- syrekatalysator og inerte alkaner; (b) syrekatalysatoren skilles fra reaktoravløpet under dannelse av et separatoravløp; (c) separatoravløpet underkastes en væske-dampseparering for å få en flytende bunnstrøm inneholdende isobutan og alkylat, og en topp-dampstrøm inneholdende isobutan og inerte alkaner; (d) den flytende bunnstrøm destilleres for å skille .ut alkylatprodukt som et flytende bunnprodukt og isobutan som et dampformig destillasjonsavløp; (e) en del av separatoravlø pet føres før væske-dampsepareringstrinnet som et kjølingsavløp i.indirekte varmeveksling med det dampformige destillasjonsavløp for å kondensere isobutan deri og for å fordampe en del av kjølingsavløpet, og deretter (f) underkastes avkjø lingsavløpet et væske-dampsepa-reringstrinn.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en del av avkjølingsavløpet fordampes ved å redusere trykket av avkjølingsavløpet før den indirekte varmeveksling.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter trinnene å fjerne gjenværende syre og forurensninger fra den flytende bunnstrøm av (c) før destillering av strømmen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det kondenserte isobutan fra (e) resirkuleres til reaktoren. I

5 i Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter trinnene å komprimere og kondensere topp-dampstrømmen fra (c) for å danne en kondensert topp-dampstrøm.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved trinnet at den kondenserte topp-dampstrøm underkastes væske-dampseparering med væsken fra separeringen inne-. holdende kondensert isobutan.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det kondenserte isobutan resirkuleres til reaktoren.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den innbefatter anvendelsen av en del av kjø-lingsavløpet fra (e) til å bevirke kondensering av topp-damp-strømmen ved å føre en del av kjølingsavløpet i indirekte varmeveksling dermed.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den innbefatter trinnet å destillere en del av den kondenserte dampstrøm for å fjerne inerte alkaner derfra og kondensere det dampformige alkanavlø p fra alkandestillasjo-nen ved å føre det dampformige alkanavløp i indirekte varmeveksling med en del av kjølingsavløpet.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at det inerte alkan er propan.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at destillasjonen av den flytende bunnstrøm fra (c) innbefatter fjernelse av normal butan som en dampformig sidestrøm og å kondensere den dampformige sidestrøm ved å føre den i indirekte varmeveksling med en del av det kjølende avløp i (e) .

12. I en kontinuerlig fremgangsmåte for fremstilling av alkylat i hvilken olefin og et molart overskudd av isobutan omsettes med hverandre i en alkyleringssone i nærvær av en syre for å danne et flytende avlø p, fjernelse av det flytende avløp fra alkyleringssonen og å behandle det således fjernede flytende avløp for å utvinne alkylat derfra, hvilken, behandling inkluderer fordampning av minst en del av det flytende avløp under dannelse av damper og deretter kondensere dampene ved avkjøling, karakterisert ved at dampene avkjøles ved å føre flytende avløp fra alkyleringssonen i indirekte varmeveksling med dampene.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at flytende avløp ført i indirekte varmeveksling med dampene, delvis fordampes under avkjølingen.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at trykket av det flytende avløp som føres i.indirekte varmeveksling med dampene, nedsettes før den indirekte varmeveksling tilstrekkelig til å tillate i det minste delvis fordampning av det flytende avlø p under avkjølingen..

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at det flytende avløp som føres i indirekte varmeveksling med dampene, føres direkte fra alkyleringssonen gjennom en trykkreduksjonsventil og til indirekte varmeveksling med de nevnte damper.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at behandlingen av det flytende avløp innbefatter destillering av en flytende strøm erholdt fra det flytende av-løp.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at behandlingen av det flytende avløp innbefatter destillering av en flytende strøm erholdt fra det flytende av-løp i en desisobutanisator for å danne isobutanrike damper og alkylatrike flytende bunnavløp, idet de isobutanrike damper av-kjøles og kondenseres ved indirekte varmeveksling med flytende avløp.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at behandlingen av det flytende avløp innbefatter delvis fordampning av det flytende avløp for å danne en væske-strøm og en dampstrøm, og at væskestrømmen mates til desisobutanisatoren.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakteri sert ved at delvis fordampning av det flytende avløp utfø -res ved å føre avløpet i indirekte varmeveksling med reaksjonsblandingen i alkyleringssonen.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at væskeavløpet fra alkyleringssonen skilles i en første del og en annen del, idet den første del av væskeavløpet føres i indirekte varmeveksling med reaksjonsblandingen i alkyleringssonen, oq- at den annen del av det flytende avløp føres i indirekte varmeveksling med dampene for å bevirke den nevnte avkjøling, og at væskeavlø <p> ene fra den første og den annen del deretter blandes med hverandre og føres til en damp-væskeseparator for å skille væskestrømmen og dampstrømmen fra hverandre.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at dampstrømmen kondenseres ved avkjøling, idet dampstrømmen avkjøles ved å føre væskeavløp fra alkyleringssonen i indirekte varmeveksling med dampstrømmen.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at en del av den kondenserte dampstrøm mates til en depropanisator for å fjerne propan derfra ved destillasjon, idet depropanisatoren utvikler propanrike damper, som kondenseres av det nevnte væskeavløp.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at behandlingen av det nevnte avløp for å utvinne alkylat innbefatter utvinning av propan i dampform ved destillasjon, at det dampformige propan kondenseres ved avkjøling, idet avkjølingen av den nevnte dampformige propan utføres ved å føre væskeavløp fra alkyleringssonen i indirekte varmeveksling med det nevnte dampformige propan.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at behandlingen av væskeavløpet innbefatter' i det minste delvis fordampning av det nevnte væskeavlø p for å danne en væskestrøm og en dampstrøm, idet dampstrømmen skilles fra cLen nevnte væskestrøm og deretter kondenseres ved avkjøling, idet den nevnte dampstrøm kondenseres ved avkjøling ved å føre væskeavløp fra den nevnte alkyleringssone i indirekte varme veksling, med den nevnte dampstrøm.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at olefinet er et hydrocarbon med 2-5 carbon-atomer.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at olefinet er propylen.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at olefinet er butylener eller amylener.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at der som syrekatalysator anvendes svovelsyre.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at der som syrekatalysator anvendes flussyre.

30. Fremgangsmåte ved katalytisk alkylering av isobutan med et olefin, karakterisert ved trinnene: (a) det nevnte olefin bringes i kontakt med et molart overskudd av isobutan og inerte alkaner i nærvær av en syrekatalysator i en reaktor for å danne et reak-toravløp inneholdende alkylat, isobutan, syrekatalysator og inerte alkaner; (b) den nevnte syrekatalysator skilles fra det nevnte reaktoravløp for å danne et separatoravløp; (c) det nevnte se <p> aratoravløp underkastes en væske-dampseparering for å få en flytende bunnstrøm inneholdende isobutan og alkylat og en topp-dampstrøm inneholdende isobutan og inerte alkaner; (d) den nevnte topp-dampstrøm komprimeres og kondenseres for å danne en kondensert topp-dampstrøm; (e) en del av den nevnte kondenserte topp-dampstrøm destilleres for å skille isobutan som et flytende bunnprodukt og inert alkan som et dampformig destilla-sjonsavløp; (f) en del av det nevnte separatavløp føres før væske- dampsepareringstrinnet, som et kjølende avløp i in direkte varmeveksling med det nevnte dampformige destillasjonsavløp for å kondensere det inerte alkan deri, og for å fordampe en del av det nevnte kjølende avløp; og deretter (g) utføre væske-dampsepareringstrinnet på avkjølingsav-løpet.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 30, karakterisert ved at det inerte alkan er propan.

32. I fremgangsmåten for katalytisk alkylering av isobutan med et olefin omfattende: (a) olefinet bringes i kontakt med et molart overskudd av isobutan og inert alkan i væskefase i nærvær av en syrekatalysator i en reaktor for å omsette i det vesentlige alt olefin under dannelse av en væskestrøm inneholdende syrekatalysatoren og en hydrocarbonblanding inneholdende alkylat, isobutan og inerte alkaner; (b) adskillelse av syrekatalysatoren fra hydrocarbonblandingen ; (c) adskillelse i en damp-væskeseparator/^nydrocarbonblan-dingen fra (b) for å få en flytende bunnstrøm inneholdende isobutan og alkylat og en damp-top <p> strøm inneholdende isobutan og inerte alkaner; (d) å komprimere og kondensere i en kompressor-avløpskon-densator damp-toppstrømmen fra (c) for å danne en kondensert topp-dampstrøm; (e) å destillere i én eller flere destillasjonskolonner forsynt med én eller flere kolonnekondensatorer, den flytende bunnstrøm fra (c) for å skille alkylatproduktet fra isobutan eller den kondenserte topp-dampstrøm fra (d) for å skille isobutanet fra inerte alkaner, karakterisert ved at en del av hydrocarbonblandingen fra (b) fordampes for å gi kjøling til én eller flere kondensatorer anvendt i trinnene (d) og (e).

33. Fremgangsmåte ifølge krav 32, karakterisert ved at kolonnekondensatoren er en kondensator på en topp-dampstrøm av kolonnen.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 32, karakterisert ved iat olefinet er et hydrocarbon med 2-5 carbonato-mer.

35. Fremgangsmåte ifølge krav 32, karakterisert ved at olefinet er propylen.........

36. Fremgangsmåte ifølge krav 32, karakterisert ved at olefinet er valgt fra gruppen bestående av butylener eller amylener.

37. Fremgangsmåte ifølge krav 32, karakterisert ved at der som syrekatalysator anvendes svovelsyre.

38. Fremgangsmåte ifølge krav 32, karakterisert ved at der som syrekatalysator anvendes flussyre.

39. Fremgangsmåte ifølge krav 32, karakterisert ved at kolonnekondensatoren er en kondensator på en topp-dampstrøm av en desisobutaniseringskolonne.

40. Fremgangsmåte ifølge krav 32, karakterisert ved at kolonnekondensatoren er en kondensator på en topp-dampstrøm fra en depropaniseringskolonne.