本發(fā)明屬于一種從含碳原子數(shù)較少的烴制備含碳原子數(shù)較多的烴的方法，具體地說是一種使用固體酸催化劑的異構(gòu)烷烴與烯烴的烷基化反應(yīng)方法。
背景技術(shù)：
：在油品的加工過程中，如催化裂化、延遲焦化和熱裂化等工藝過程都會(huì)產(chǎn)生液化氣餾分，經(jīng)過氣體分餾裝置回收丙烯后，得到以C4烷烴和烯烴為主要組成的C4餾分，C4餾分中的異丁烷與丁烯可以通過烷基化反應(yīng)生產(chǎn)烷基化汽油。烷基化汽油不含硫、氮等雜質(zhì)，不含芳烴和烯烴，且具有較高的辛烷值，是理想的清潔汽油調(diào)和組分。隨著我國(guó)環(huán)保要求的不斷提高，對(duì)清潔汽油調(diào)和組分的需求越來越大，因此，開發(fā)具有競(jìng)爭(zhēng)力的烷基化技術(shù)，擴(kuò)大烷基化汽油的供給是很有必要的。目前烷基化工業(yè)裝置采用的是液體酸催化的烷基化工藝，所用的液體酸催化劑主要是硫酸和氫氟酸。硫酸法烷基化工藝對(duì)酸催化劑的濃度要求很高，當(dāng)硫酸的濃度降低到一定程度，通常為88-90％時(shí)，烷基化汽油的辛烷值就會(huì)明顯下降，設(shè)備腐蝕加快，此時(shí)就需要排出廢酸并補(bǔ)充新鮮濃硫酸，導(dǎo)致單位產(chǎn)品的酸耗較高。雖然大型的硫酸法烷基化裝置多采用焚燒法回收廢酸，但回收過程會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。氫氟酸法烷基化工藝使用的氫氟酸是具有高度揮發(fā)性的劇毒物質(zhì)，當(dāng)與人體皮膚表面直接接觸時(shí)，不僅會(huì)使皮膚表面嚴(yán)重?zé)齻?，而且氟離子還會(huì)穿透皮膚傷害人體的組織及骨骼，若空氣中含有微量的氫氟酸，被人吸入同樣會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重的傷害。氫氟酸還具有極強(qiáng)的腐蝕性，裝置內(nèi)與超過65℃的高濃度氫氟酸接觸的設(shè)備、管線及閥門均需要采用昂貴的蒙耐爾合金，裝置每年的檢修及設(shè)備維護(hù)的費(fèi)用很高。雖然液體酸烷基化技術(shù)經(jīng)過幾十年的應(yīng)用與改進(jìn)已經(jīng)十分成熟，但強(qiáng)酸對(duì)設(shè)備的腐蝕及酸泄漏對(duì)環(huán)境的威脅是無法避免的，因此，人們一直致力于開發(fā)環(huán)境友好的烷基化工藝。使用固體酸催化劑的烷基化工藝選用具有酸性中心的固體催化材料作為催化劑，烷基化反應(yīng)在催化劑表面的酸性中心上進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物與催化劑容易分離，設(shè)備不需要采用昂貴的耐腐蝕材質(zhì)，而且不存在酸泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，因此，是一種環(huán)境友好的烷基化工藝。 近些年來，人們圍繞催化材料的選擇及制備、反應(yīng)條件的優(yōu)化、工藝設(shè)備的開發(fā)以及工藝流程的研究等方面做了大量的探索性工作，使用固體酸催化劑的烷基化工藝具有了較好的工業(yè)應(yīng)用前景。使用固體酸催化劑的烷基化工藝面臨的最主要的問題是催化劑失活較快，催化劑的周期壽命較短。催化劑周期壽命的長(zhǎng)短會(huì)直接影響所選擇的工藝方案，在通常情況下，催化劑的周期壽命越長(zhǎng)，工藝方案的實(shí)施越容易，且裝置的操作費(fèi)用越少，因此，通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄑ娱L(zhǎng)催化劑的周期壽命是非常有意義的。CN1049418C和CN1057989C提出了烷基化反應(yīng)溫度和壓力分別在異構(gòu)烷烴的臨界溫度和臨界壓力之上的烷基化方法，雖然通過在超臨界反應(yīng)條件下操作，有效地延長(zhǎng)了催化劑的周期壽命，但是由于所述的異構(gòu)烷烴的臨界溫度在135℃以上，在較高的反應(yīng)溫度下，反應(yīng)物料中的烯烴易于發(fā)生疊合反應(yīng)，使反應(yīng)的選擇性變差，烷基化汽油的收率下降，烷基化汽油中的C9+組分增多，烷基化汽油的干點(diǎn)易于超出汽油的餾程范圍。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的固體酸催化的烷基化反應(yīng)方法存在的催化劑周期壽命短的技術(shù)問題，提供一種烷基化反應(yīng)方法，該方法能有效地延長(zhǎng)采用固體酸作為催化劑的烷基化反應(yīng)工藝中，作為催化劑的固體酸的周期壽命。本發(fā)明提供了一種烷基化反應(yīng)方法，該方法包括：(1)提供n個(gè)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(yīng)物流引入催化劑床層中，在烷基化反應(yīng)條件下與烷基化催化劑接觸，得到烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，所述反應(yīng)物流含有烷基化反應(yīng)原料、可選的循環(huán)異構(gòu)烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，其中，反應(yīng)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(yīng)原料、可選的循環(huán)異構(gòu)烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物的入口物流進(jìn)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(gè)催化劑床層，依次通過n個(gè)催化劑床層，從第n個(gè)催化劑床層引出烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，方式二為將所述入口物流引入第n個(gè)催化劑床層，依次通過n個(gè)催化劑床層，從第1個(gè)催化劑床層引出烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，剩余部分烷基化反應(yīng)原料引入位于所述入口物流進(jìn)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(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離，可選地將至少部分回收異構(gòu)烷烴送入所述入口物流中作為循環(huán)異構(gòu)烷烴。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法能有效地延長(zhǎng)催化劑的周期壽命(即，兩次再生之間的時(shí)間間隔)，減少催化劑的再生頻次，一方面有利于延長(zhǎng)催化劑的總壽命，另一方面還能降低催化劑再生過程的能耗。根據(jù)本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)便，并且對(duì)設(shè)備沒有特別要求，不僅適用于新建設(shè)備，而且對(duì)已有設(shè)備的管線進(jìn)行簡(jiǎn)單的改造并加裝控制閥門即可實(shí)施。附圖說明附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。圖1用于說明根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式。圖2用于說明根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法的另一種優(yōu)選實(shí)施方式。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，包括：(1)提供n個(gè)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)，可以為2-30的整數(shù)，具體可以為2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30；(2)將反應(yīng)物流引入催化劑床層中，在烷基化反應(yīng)條件下與烷基化催化劑接觸，得到烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，所述反應(yīng)物流含有烷基化反應(yīng)原料、可選的循環(huán)異構(gòu)烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，其中，反應(yīng)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(yīng)原料、可選的循環(huán)異構(gòu)烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物的入口物流進(jìn)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(gè)催化劑床層，依次通過n個(gè)催化劑床層，從第n個(gè)催化劑床層引出烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，方式二為將所述入口物流引入第n個(gè)催化劑床層，依次通過n個(gè)催化劑床層，從第1個(gè)催化劑床層引出烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，剩余部分烷基化反應(yīng)原料引入位于所述入口物流進(jìn)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(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離，可選地將至少部分回收異構(gòu)烷烴送入所述入口物流中作為循環(huán)異構(gòu)烷烴。本發(fā)明中，“可選的”和“可選地”表示非必要，可以理解為“含或不含”或者“包括或不包括”。所述烷基化催化劑為固體酸催化劑，可以為常見的表面具有酸性中心的固體物質(zhì)，既可以為酸性固體物質(zhì)，也可以為固體負(fù)載酸。所述烷基化催化劑的具體實(shí)例可以包括但不限于分子篩催化劑、負(fù)載型雜多酸催化劑、負(fù)載型雜多酸鹽催化劑、非負(fù)載型雜多酸鹽催化劑和超強(qiáng)酸催化劑(如SO42-/氧化物超強(qiáng)酸催化劑、負(fù)載型B-L酸共軛固體超強(qiáng)酸催化劑)中的一種或兩種以上的組合。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述烷基化催化劑為分子篩催化劑。采用分子篩催化劑作為所述烷基化催化劑能使得烷基化反應(yīng)在更低的反應(yīng)溫度下進(jìn)行，從而獲得更高的產(chǎn)物選擇性。所述分子篩催化劑中的分子篩可以為X分子篩、Y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。所述分子篩催化劑可以為成型催化劑，也可以為未成型催化劑。所述成型催化劑一般含有分子篩和粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑可以為常見的各種耐熱無機(jī)氧化物和/或粘土。本發(fā)明中，所述耐熱無機(jī)氧化物是指最高使用溫度不低于600℃的無機(jī)氧化物。所述耐熱無機(jī)氧化物的具體實(shí)例可以包括但不限于氧化硅和氧化鋁。所述粘結(jié)劑的含量可以為常規(guī)選擇，一般地，以所述成型催化劑的總量為基準(zhǔn)，所述粘結(jié)劑的含量可以為40-90質(zhì)量％，優(yōu)選為45-80質(zhì)量％，更優(yōu)選為50-70質(zhì)量％；所述分子篩的含量可以為10-60質(zhì)量％，優(yōu)選為20-55質(zhì)量％，更優(yōu)選為30-50質(zhì)量％。作為成型催化劑的一個(gè)實(shí)例，所述成型催化劑含有分子篩、氧化鋁、氧化硅以及可選的粘土，以成型催化劑的總量為基準(zhǔn)，分子篩的含量可以為10-60質(zhì)量％，優(yōu)選為20-55質(zhì)量％，更優(yōu)選為30-50質(zhì)量％；氧化鋁的含量可以為10-50質(zhì)量％，優(yōu)選為15-40質(zhì)量 ％，更優(yōu)選為20-40質(zhì)量％；氧化硅的含量可以為0.5-25質(zhì)量％，優(yōu)選為3-20質(zhì)量％，更優(yōu)選為5-15質(zhì)量％；粘土的含量可以為0-30質(zhì)量％，優(yōu)選為5-30質(zhì)量％，更優(yōu)選為10-30質(zhì)量％。該成型催化劑可以采用包括以下步驟的方法制備：將分子篩、鋁溶膠、水合氧化鋁、硅溶膠、膠溶劑以及可選的粘土與水混合，將得到的漿料進(jìn)行成型，從而得到成型催化劑。所述膠溶劑可以為常見的各種酸，其具體實(shí)例可以包括但不限于鹽酸、硝酸和磷酸。所述水合氧化鋁可以為擬薄水鋁石、一水鋁石、三水鋁石和拜耳石中的一種或兩種以上，優(yōu)選為擬薄水鋁石和/或三水鋁石，更優(yōu)選為擬薄水鋁石。在制備漿料時(shí)，物料的添加順序沒有特別限定，可以為常規(guī)選擇。一般地，可以將膠溶劑添加到水合氧化鋁中，可選地加入粘土后，加入分子篩，最后加入鋁溶膠、硅溶膠和水。成型的方式?jīng)]有特別限定，可以采用本領(lǐng)域常用的各種成型方式，例如：擠條、噴霧、滾圓、壓片或它們的組合。在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述固體酸催化劑含有分子篩、第VIII族貴金屬元素以及可選的粘結(jié)劑。采用根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施方式的固體酸催化劑作為烷基化催化劑，在其余條件相同的情況下，能獲得更長(zhǎng)的周期壽命和使用壽命，同時(shí)還能獲得更高的產(chǎn)物選擇性。本發(fā)明中，催化劑的周期壽命是指兩次再生之間的時(shí)間間隔，所述周期壽命的具體數(shù)值根據(jù)裝置的運(yùn)行規(guī)程而有所不同。本發(fā)明采用以下方法確定催化劑的周期壽命：檢測(cè)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物中烯烴的含量，在烷基化反應(yīng)產(chǎn)物中烯烴的質(zhì)量含量無法達(dá)到1000ppm以下時(shí)，認(rèn)為催化劑達(dá)到其周期壽命，需要進(jìn)行再生。本發(fā)明中，催化劑的使用壽命是指催化劑從開始使用至即使再生也無法有效恢復(fù)其活性所持續(xù)的時(shí)間，一般地，催化劑經(jīng)再生后用于烷基化反應(yīng)時(shí)，催化劑的周期壽命降低到無法維持反應(yīng)與再生之間的正常切換并影響裝置的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，則認(rèn)為該催化劑已達(dá)到其使用壽命，需要從反應(yīng)器中卸出。在該更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，以所述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可以為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％。在該更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述分子篩可以為X分子篩、Y分子篩和β分子篩中的一種或兩種以上。優(yōu)選地，所述分子篩為Y分子篩，這樣能獲得更長(zhǎng)的周期壽命和使用壽命，同時(shí)還能獲得更高的產(chǎn)物選擇性。所述Y分子篩可以為常見的各種Y分子篩。在該更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第VIII族貴金屬元素可以為鉑(Pt)和/或鈀(Pd)。 從進(jìn)一步提高催化劑的周期壽命和使用壽命，并進(jìn)一步提高產(chǎn)物選擇性的角度出發(fā)，所述第VIII族貴金屬元素優(yōu)選為Pt。在該更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述固體酸催化劑優(yōu)選還含有至少一種過渡金屬元素，這樣能進(jìn)一步延長(zhǎng)催化劑的周期壽命，并進(jìn)一步提高固體酸催化劑在再生后的活性穩(wěn)定性和產(chǎn)物選擇性。所述過渡金屬元素的含量可以根據(jù)所述第VIII族貴金屬的含量進(jìn)行選擇。優(yōu)選地，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。所述過渡金屬元素的具體實(shí)例可以包括但不限于錳、鐵、鈷和鎳中的一種或兩種以上。從進(jìn)一步延長(zhǎng)烷基化催化劑的周期壽命、再生后的活性穩(wěn)定性以及產(chǎn)物選擇性的角度出發(fā)，所述過渡金屬優(yōu)選為錳。在該更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述分子篩可以為未成型分子篩，也可以為成型分子篩。在所述分子篩為成型分子篩時(shí)，所述固體酸催化劑還含有粘結(jié)劑。所述粘結(jié)劑可以為常見的各種耐熱無機(jī)氧化物和/或粘土。所述耐熱無機(jī)氧化物的具體實(shí)例可以包括但不限于氧化硅和氧化鋁。所述成型分子篩可以采用上文所述的成型催化劑的制備方法進(jìn)行成型。所述粘結(jié)劑的用量可以為常規(guī)選擇，一般地，以所述固體酸催化劑的總量為基準(zhǔn)，所述粘結(jié)劑的含量可以為40-90質(zhì)量％，優(yōu)選為45-80質(zhì)量％，更優(yōu)選為50-70質(zhì)量％。根據(jù)該更為優(yōu)選的實(shí)施方式的固體酸催化劑可以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(jié)劑的成型體，將經(jīng)浸漬的分子篩或者經(jīng)浸漬的成型體進(jìn)行干燥和焙燒。所述第VIII族貴金屬離子可以來自于第VIII族貴金屬的可溶性化合物(如水溶性化合物)。具體地，在所述第VIII族貴金屬含有Pd時(shí)，所述浸漬液中的鈀離子和/或含有鈀的離子團(tuán)可以來自于氯化鈀、醋酸鈀、硝酸鈀、以及氯鈀酸及其可溶性鹽(如堿金屬鹽)。在所述第VIII族貴金屬含有Pt時(shí)，所述浸漬液中的鉑離子和/或含有鉑的離子團(tuán)可以來自于氯鉑酸及其可溶性鹽(如堿金屬鹽)。所述過渡金屬離子可以來自于含過渡金屬元素的可溶性化合物(如水溶性化合物)。優(yōu)選地，所述過渡金屬離子來自于含過渡金屬元素的硝酸鹽。所述浸漬液的溶劑優(yōu)選為水。所述浸漬液還可以含有Cl-，所述Cl-可以由HCl提供。所述浸漬液中，由HCl提供的Cl-的質(zhì)量含量可以為所述第VIII族貴金屬離子的質(zhì)量含量的2-5倍，優(yōu)選為3-4倍。所述浸漬的次數(shù)可以為單次，也可以為多次，優(yōu)選為2次以上，例如可以為2-5次。在所述浸漬液含有Cl-時(shí)，優(yōu)選浸漬的次數(shù)為2次以上，如2-5次，這樣能獲得進(jìn)一步提高的催化劑活性穩(wěn)定性。可以根據(jù)預(yù)期在分子篩上引入的第VIII族貴金屬元素、可選的過渡金屬元素的含量以及浸漬的次數(shù)確定所采用的浸漬液的濃度。所述浸漬可以為等容浸漬，也可以為過量浸漬，沒有特別限定。所述干燥的溫度以足以脫除浸漬得到的混合物中的溶劑為準(zhǔn)。一般地，所述干燥可以在50-200℃的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選在60-180℃的溫度下進(jìn)行，更優(yōu)選在80-160℃的溫度下進(jìn)行，如在120-150℃的溫度下進(jìn)行。所述干燥可以在常壓(即，環(huán)境壓力，通常為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下進(jìn)行，也可以在減壓(即，低于環(huán)境壓力)的條件下進(jìn)行，沒有特別限定。所述干燥的持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)干燥的條件以及干燥的方式進(jìn)行選擇，以能脫除或者基本脫除經(jīng)浸漬得到的混合物中的溶劑為準(zhǔn)。所述焙燒可以在常規(guī)條件下進(jìn)行。一般地，所述焙燒的溫度可以為350-800℃，優(yōu)選為450-650℃，更優(yōu)選為500-600℃；所述焙燒的持續(xù)時(shí)間可以為1-10小時(shí)，優(yōu)選為2-8小時(shí)，更優(yōu)選為4-6小時(shí)。所述焙燒可以在含氧氣氛中進(jìn)行，也可以在非活性氣氛中進(jìn)行。所述非活性氣氛例如可以為氮?dú)夂?或零族元素氣體(如氬氣)氣氛。在所述浸漬的次數(shù)為2次以上時(shí)，優(yōu)選每次浸漬之后依次進(jìn)行干燥和焙燒。在用于浸漬的分子篩為未成型分子篩時(shí)，浸漬以及相應(yīng)的干燥和焙燒完成之后可以直接作為烷基化催化劑使用，也可以在最后一次浸漬以及相應(yīng)的干燥和焙燒之后，采用前文所述的成型方法進(jìn)行成型后作為烷基化催化劑使用。根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施方式的烷基化催化劑在使用前，可以采用常規(guī)方法進(jìn)行活化，以將第VIII族貴金屬元素還原成金屬單質(zhì)。所述活化可以在還原性氣氛中進(jìn)行，如氫氣氣氛中。還原的具體條件可以根據(jù)所使用的還原性氣體的種類進(jìn)行選擇。例如：在使用氫氣作為還原性氣體時(shí)，溫度可以為300-500℃；時(shí)間可以為1-8小時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，反應(yīng)物流含有烷基化反應(yīng)原料、可選的循環(huán)異構(gòu)烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，含有部分烷基化反應(yīng)原料、可選的循環(huán)異構(gòu)烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物的入口物流進(jìn)出催化劑床層的方式周期性地在前文所述的方式一和方式二之間切換，剩余部分烷基化反應(yīng)原料引入位于所述入口物流進(jìn)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。本發(fā)明中，催化劑床層的編號(hào)為固定編號(hào)，不隨入口物流流向的改變而改變。本發(fā)明中，“上游”和“下游”隨入口物流流向的改變而改變，以入口物流在催化劑床層中流動(dòng)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，入口物流先通過的催化劑床層為上游。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，入口物流進(jìn)出催化劑床層的方式周期性地在前文所述的方式一和方式二之間切換的周期可以根據(jù)烷基化催化劑的周期壽命進(jìn)行選擇。一般地，作為烷基化催化劑的固體酸的周期壽命在幾小時(shí)至幾十小時(shí)之間變化。對(duì)于周期壽命較短的固體酸催化劑，可以采用較短的切換周期；對(duì)于周期壽命較長(zhǎng)的固體酸催化劑，則可以采用較長(zhǎng)的切換周期。但是，在不增加操作復(fù)雜程度和操作費(fèi)用的前提下，優(yōu)選盡可能縮短切換周期，以進(jìn)一步延長(zhǎng)烷基化催化劑的周期壽命。具體地，所述切換的周期可以為10分鐘至10小時(shí)，優(yōu)選為30分鐘至8小時(shí)，更優(yōu)選為1小時(shí)至4小時(shí)，例如可以為1小時(shí)至2小時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，除進(jìn)入入口物流的烷基化反應(yīng)原料外的剩余烷基化反應(yīng)原料在催化劑床層中的流向與入口物流在催化劑床層中的流向一致，只是進(jìn)入催化劑床層的位置不同，因此在改變?nèi)肟谖锪髟诖呋瘎┐矊又械牧飨驎r(shí)，相應(yīng)改變剩余烷基化反應(yīng)原料在催化劑床層中的流動(dòng)方向，以使其與入口物流的流向一致?？梢杂霉芫€將第一個(gè)催化劑床層和第n個(gè)催化劑床層的入口連通，同時(shí)在連通管路上設(shè)置閥門，通過開啟或關(guān)閉閥門，從而改變?nèi)肟谖锪鞯牧鲃?dòng)方向?？梢栽谑Ｓ嗤榛磻?yīng)原料輸送管線上設(shè)置分別與位于第一個(gè)催化劑床層和第n個(gè)催化劑床層之間的各個(gè)催化劑床層兩端的物料口連通的支路，引入的剩余烷基化反應(yīng)原料在反應(yīng)器內(nèi)隨著反應(yīng)器內(nèi)物流流動(dòng)方向的變化，分別流向物料口上方或下方的催化劑床層。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，可以將全部剩余烷基化反應(yīng)原料送入位于入口物流進(jìn)入的催化劑床層下游的一個(gè)催化劑床層中，也可以送入位于入口物流進(jìn)入的催化劑床層下游的多個(gè)催化劑床層中。在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，將剩余烷基化反應(yīng)原料分成n-1份，分別送入位于入口物流進(jìn)入的催化劑床層下游的n-1個(gè)催化劑床層中。在該優(yōu)選的實(shí)施方式中，更優(yōu)選將烷基化反應(yīng)原料均勻分成n份，一份作為入口物流或者與可選的循環(huán)異構(gòu)烷烴以及可選的循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物混合后作為入口物流，剩余的n-1份則分別送入位于入口物流進(jìn)入的催化劑床層下游的n-1個(gè)催化劑床層中。所述烷基化反應(yīng)原料含有異構(gòu)烷烴和烯烴。所述異構(gòu)烷烴可以為烷基化反應(yīng)中常用的異構(gòu)烷烴，優(yōu)選為C4-C6的異構(gòu)烷烴，更優(yōu)選為異丁烷。所述烯烴優(yōu)選為單烯烴，更優(yōu) 選為C3-C6的單烯烴，進(jìn)一步優(yōu)選為C4單烯烴。所述烷基化反應(yīng)原料可以為常規(guī)來源的烷基化反應(yīng)原料，例如各種來源的液化氣。所述液化氣可以為催化裂化裝置的氣體分餾單元輸出的液化氣，還可以為延遲焦化裝置的氣體分餾單元輸出的液化氣，也可以為熱裂化裝置的氣體分餾單元輸出的液化氣。所述液化氣也可以為多種來源的液化氣的混合物，例如上述裝置的氣體分餾單元中的兩者以上輸出的液化氣的混合物。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，所述反應(yīng)物流中，異構(gòu)烷烴與烯烴的摩爾比可以為常規(guī)選擇。一般地，所述反應(yīng)物流中，異構(gòu)烷烴與烯烴的摩爾比(即，烷烯比)為30-1000，這樣不僅能使烯烴完全或基本完全轉(zhuǎn)化，而且能獲得更高的產(chǎn)物選擇性，同時(shí)還能使烷基化催化劑具有更高的活性穩(wěn)定性。優(yōu)選地，所述反應(yīng)物流中，異構(gòu)烷烴與烯烴的摩爾比為300-750。更優(yōu)選地，所述反應(yīng)物流中，異構(gòu)烷烴與烯烴的摩爾比為300-500，如300-400。在所述烷基化反應(yīng)原料自身攜帶的異構(gòu)烷烴的量不足以使反應(yīng)物流中的烷烯比滿足上述要求時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選將至少部分回收異構(gòu)烷烴送入所述入口物流中作為循環(huán)異構(gòu)烷烴。通過將回收異構(gòu)烷烴循環(huán)送入入口物流中，能有效地提高烷基化反應(yīng)原料的烷烯比。所述回收異構(gòu)烷烴通常是通過分餾系統(tǒng)回收得到的，而未經(jīng)分離的烷基化反應(yīng)產(chǎn)物(即，烷基化反應(yīng)器流出物)也含有豐富的異構(gòu)烷烴，如果將烷基化反應(yīng)產(chǎn)物直接循環(huán)使用，僅需克服反應(yīng)器的壓差即可。因此，根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，更優(yōu)選將部分烷基化反應(yīng)產(chǎn)物不經(jīng)分離直接送入反應(yīng)器入口物流中，這樣不僅能提高烷基化反應(yīng)原料中的烷烯比，而且裝置的能耗增加有限。返回入口物流的回收異構(gòu)烷烴(以回收異構(gòu)烷烴中的異構(gòu)烷烴的量計(jì))與反應(yīng)物流中的烯烴的摩爾比可以為5-50，優(yōu)選為8-30?？梢愿鶕?jù)回收異構(gòu)烷烴的循環(huán)量來確定烷基化反應(yīng)產(chǎn)物的循環(huán)量，以能使反應(yīng)物流中異構(gòu)烷烴與烯烴的摩爾比能滿足要求，例如前文所述的比例為準(zhǔn)?？梢圆捎枚喾N方法對(duì)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離，從而得到回收異構(gòu)烷烴。在一種實(shí)施方式中，將烷基化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分餾，從而得到作為回收異構(gòu)烷烴的異構(gòu)烷烴餾分(異構(gòu)烷烴餾分中，異構(gòu)烷烴的質(zhì)量含量通常為85％以上，如85-90％)，同時(shí)得到其它餾分，如輕餾分、正構(gòu)烷烴餾分以及烷基化汽油餾分。所述輕餾分的主要組分為丙烷，主要是 由烷基化反應(yīng)原料帶入的，在產(chǎn)生所述烷基化反應(yīng)原料的裝置操作正常時(shí)，丙烷的帶入量很少。所述輕餾分可以并入燃料氣管網(wǎng)或者作為液化氣回收。所述異構(gòu)烷烴餾分的主要組分為異構(gòu)烷烴，同時(shí)還含有少量的正構(gòu)烷烴。所述正構(gòu)烷烴餾分的主要組分為正構(gòu)烷烴，同時(shí)含有少量異構(gòu)烷烴，所述正構(gòu)烷烴主要由烷基化反應(yīng)原料帶入。所述正構(gòu)烷烴餾分可以作為液化氣或者作為化工原料；所述烷基化汽油餾分是目標(biāo)產(chǎn)物，以C8烷烴為主，具有較高的辛烷值，可以作為汽油的調(diào)和組分使用。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，所述烷基化反應(yīng)可以在30-300℃的溫度下進(jìn)行。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述固體酸催化劑為分子篩催化劑，所述烷基化反應(yīng)即使在較低的溫度下進(jìn)行，也能獲得較高的烯烴轉(zhuǎn)化率，同時(shí)還能獲得更高的產(chǎn)物選擇性，并進(jìn)一步延長(zhǎng)催化劑的周期壽命。在該優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述烷基化反應(yīng)優(yōu)選在低于異構(gòu)烷烴的臨界溫度的溫度下進(jìn)行，更優(yōu)選在不高于120℃的溫度下進(jìn)行(如30-120℃的溫度下進(jìn)行)，進(jìn)一步優(yōu)選在不高于100℃的溫度下進(jìn)行，更進(jìn)一步優(yōu)選在50-90℃的溫度下進(jìn)行，如70-80℃的溫度下進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，在烷基化反應(yīng)過程中，所述烷基化反應(yīng)器內(nèi)的壓力一般可以為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(yīng)器入口物流中烯烴的重時(shí)空速可以為0.01-2h-1，優(yōu)選為0.03-0.5h-1。根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法，在烷基化催化劑的活性不能滿足反應(yīng)產(chǎn)物中烯烴的質(zhì)量含量不高于1000ppm的要求時(shí)(即，烷基化催化劑達(dá)到其周期壽命時(shí))，可以采用常規(guī)方法進(jìn)行再生。本發(fā)明的方法對(duì)于再生的方式?jīng)]有特別限定，可以在常規(guī)的再生條件下進(jìn)行。具體地，所述再生可以在氫氣氣氛中進(jìn)行，也可以在含氧氣氛中進(jìn)行。所述含氧氣氛含有氧氣以及可選的載氣，所述載氣可以選自非活性氣體，其具體實(shí)例可以包括但不限于氮?dú)夂土阕逶貧怏w(如氬氣)。所述含氧氣氛中，氧氣的含量可以為0.5-20體積％。另外，還可以根據(jù)再生的進(jìn)程對(duì)氧氣的含量進(jìn)行調(diào)整，例如：隨再生進(jìn)程逐步提高氧氣的含量，如在再生初期可以將氧氣的含量控制為約0.5體積％，再生末期可以將氧氣的含量提高到約20體積％。作為再生的一個(gè)實(shí)例，所述再生在氫氣氣氛中進(jìn)行，可以在100-400℃、優(yōu)選200-300℃的溫度下進(jìn)行再生；再生時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)的壓力可以為1-10MPa，優(yōu)選為2-5MPa，所述壓力為表壓。作為再生的另一個(gè)實(shí)例，所述再生在含氧氣氛中進(jìn)行，可以在350-550℃的溫度下進(jìn)行再生；再生時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)的壓力可以為0.2-2MPa，所述壓力為表壓。從進(jìn)一 步延長(zhǎng)烷基化催化劑的總壽命的角度出發(fā)，所述再生在氫氣氣氛中進(jìn)行。由于再生會(huì)使得烷基化反應(yīng)停止，因此優(yōu)選設(shè)置兩組以上催化劑床層，每組催化劑床層具有n個(gè)催化劑床層，至少一組催化劑床層處于烷基化反應(yīng)操作狀態(tài)，烷基化催化劑的活性降低的催化劑床層所在組可以進(jìn)行再生操作，以使烷基化催化劑恢復(fù)活性。在一種實(shí)施方式中，所述n個(gè)催化劑床層位于x臺(tái)烷基化反應(yīng)器中(x取區(qū)間[1，n]內(nèi)的任意整數(shù)，優(yōu)選取1或n)，可以設(shè)置至少兩組烷基化反應(yīng)器，每組具有x臺(tái)烷基化反應(yīng)器，至少一組處于烷基化反應(yīng)操作狀態(tài)，剩余組處于烷基化催化劑再生狀態(tài)。在再生結(jié)束后，可以將該組烷基化反應(yīng)器切換為烷基化反應(yīng)狀態(tài)，同時(shí)相應(yīng)將催化劑活性降低的烷基化反應(yīng)器組切換為再生狀態(tài)。此時(shí)，可以調(diào)整再生條件使得再生時(shí)間基本與烷基化催化劑的周期壽命一致或少于催化劑的周期壽命。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，以下結(jié)合圖1對(duì)該實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。在圖1中，烷基化反應(yīng)原料由管線1引入后，分成n份分別由管線1a、1b、…、1n(1n中的n表示烷基化反應(yīng)原料的份數(shù)，取值與催化劑床層的數(shù)量一致，“1a”和“1b”表示管線的編號(hào)，管線的數(shù)量與催化劑床層的數(shù)量一致，下同)引入反應(yīng)系統(tǒng)，其中，管線1a中的烷基化反應(yīng)原料與管線16來的循環(huán)異構(gòu)烷烴餾分混合，經(jīng)管線2與烷基化反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)泵12的出口物流混合，再經(jīng)管線3進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱器4，加熱至反應(yīng)器入口所需溫度的混合反應(yīng)物流經(jīng)管線5a、自動(dòng)開關(guān)閥6a、管線7a由下部進(jìn)入烷基化反應(yīng)器8，烷基化反應(yīng)器8內(nèi)以固定床形式裝填有固體酸烷基化催化劑，反應(yīng)器內(nèi)的催化劑分成n個(gè)床層，由下向上依次命名為8a、8b、…、8n，由底部引入反應(yīng)器的混合物流首先接觸床層8a內(nèi)的催化劑，由床層8a上部引出的反應(yīng)物流與管線1b內(nèi)的第二份烷基化反應(yīng)原料混合并引入床層8b，依此類推，床層8(n-1)上部引出的反應(yīng)物流與管線1n內(nèi)的第n份烷基化反應(yīng)原料混合并引入床層8n，床層8n上部引出的反應(yīng)物流由管線9a引出反應(yīng)器，再分別經(jīng)自動(dòng)開關(guān)閥10a和管線11后，一部分反應(yīng)物流由烷基化反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)泵12增壓后在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，另一部分反應(yīng)物流由管線13引出并送至分餾系統(tǒng)14進(jìn)行分離。分離得到的以丙烷為主要組成的輕餾分由管線15引出，送至燃料氣管網(wǎng)或回收丙烷作為液化氣組分；分離得到的以異構(gòu)烷烴為主要組成的循環(huán)異構(gòu)烷烴餾分由管線16引出并與由管線1a來的烷基化反應(yīng)原料混合，在裝置內(nèi)循環(huán)；分離得到的以正構(gòu)烷烴為主要組成的正構(gòu)烷烴餾分由管線17引出，作為液化氣組分或化工原料；分離得到的烷基 化汽油由管線18引出，作為優(yōu)質(zhì)的汽油調(diào)和組分引至汽油罐區(qū)儲(chǔ)存。在上面所描述的烷基化方法中，反應(yīng)物流在烷基化反應(yīng)器8內(nèi)由下向上依次通過各個(gè)催化劑床層，在這種操作方式下運(yùn)行一段時(shí)間后，切換為反應(yīng)物流在烷基化反應(yīng)器8內(nèi)由上向下依次通過各個(gè)催化劑床層，切換操作方式后的工藝過程具體描述為：烷基化反應(yīng)原料由管線1引入后，分成n份分別由管線1a、1b、…、1n引入反應(yīng)系統(tǒng)，其中管線1a中的烷基化反應(yīng)原料與管線16來的循環(huán)異構(gòu)烷烴餾分混合，經(jīng)管線2與反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)泵12的出口物流混合，再經(jīng)管線3進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱器4，加熱至反應(yīng)器入口所需溫度的混合反應(yīng)物流經(jīng)管線5b、自動(dòng)開關(guān)閥6b、管線7b由上部進(jìn)入烷基化反應(yīng)器8，由上部引入反應(yīng)器的混合物流首先接觸床層8n內(nèi)的催化劑，由床層8n下部引出的反應(yīng)物流與管線1n內(nèi)的烷基化反應(yīng)原料混合并引入床層8(n-1)，依此類推，床層8b下部引出的反應(yīng)物流與管線1b內(nèi)的烷基化反應(yīng)原料混合并引入床層8a，床層8a下部引出的反應(yīng)物流由管線9b引出反應(yīng)器，再分別經(jīng)自動(dòng)開關(guān)閥10b和管線11后，一部分反應(yīng)物流由烷基化反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)泵12增壓后在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，另一部分反應(yīng)物流由管線13引出并送至分餾系統(tǒng)14進(jìn)行分離。分離得到的以丙烷為主要組成的輕餾分由管線15引出，送至燃料氣管網(wǎng)或回收丙烷作為液化氣組分；分離得到的以異構(gòu)烷烴為主要組成的循環(huán)異構(gòu)烷烴餾分由管線16引出并與由管線1a來的烷基化反應(yīng)原料混合，在裝置內(nèi)循環(huán)；以正構(gòu)烷烴為主要組成的正構(gòu)烷烴餾分由管線17引出，作為液化氣組分或化工原料；烷基化汽油由管線18引出，作為優(yōu)質(zhì)的汽油調(diào)和組分引至汽油罐區(qū)儲(chǔ)存。反應(yīng)物流在烷基化反應(yīng)器8內(nèi)周期性地在向上流動(dòng)和向下流動(dòng)兩種方式之間切換。當(dāng)反應(yīng)物流在烷基化反應(yīng)器8內(nèi)向上流動(dòng)時(shí)，一對(duì)自動(dòng)開關(guān)閥中的6a開啟，6b關(guān)閉，另一對(duì)自動(dòng)開關(guān)閥中的10a開啟，10b關(guān)閉；當(dāng)反應(yīng)物流在烷基化反應(yīng)器內(nèi)向下流動(dòng)時(shí)，一對(duì)自動(dòng)開關(guān)閥中的6b開啟，6a關(guān)閉，另一對(duì)自動(dòng)開關(guān)閥中的10b開啟，10a關(guān)閉。通過自動(dòng)開關(guān)閥6a、6b、10a和10b的周期性動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)不同操作方式之間的自動(dòng)切換。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法的另一種優(yōu)選實(shí)施方式。以下結(jié)合圖2對(duì)該實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。在圖2中，烷基化反應(yīng)原料由管線1引入后，分成n份分別由管線1a、1b、…、1n引入反應(yīng)系統(tǒng)，其中管線1a中的烷基化反應(yīng)原料與管線16來的循環(huán)異構(gòu)烷烴餾分混合，經(jīng)管線2與烷基化反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)泵12的出口物流混合，再經(jīng)管線3進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱器4，加熱至反應(yīng)器入口所需溫度的混合反應(yīng)物流經(jīng)管線5a、自動(dòng)開關(guān)閥6a、管線7a由下 部進(jìn)入烷基化反應(yīng)器8a，烷基化反應(yīng)器8a內(nèi)以固定床形式裝填有固體酸烷基化催化劑，烷基化反應(yīng)器8a的上部分別設(shè)有反應(yīng)器8b、8c、…、8n，反應(yīng)器的總個(gè)數(shù)為n，由底部引入反應(yīng)器8a的混合反應(yīng)物流中的烯烴與異構(gòu)烷烴在催化劑表面發(fā)生烷基化反應(yīng)并生成烷基化汽油，由反應(yīng)器8a上部引出的反應(yīng)物流與管線1b內(nèi)的第二份烷基化反應(yīng)原料混合并引入反應(yīng)器8b，依此類推，反應(yīng)器8(n-1)上部引出的反應(yīng)物流與管線1n內(nèi)的第n份烷基化反應(yīng)原料混合并引入反應(yīng)器8n，反應(yīng)器8n上部引出的反應(yīng)物流由管線9a引出反應(yīng)系統(tǒng)，再分別經(jīng)自動(dòng)開關(guān)閥10a和管線11后，一部分反應(yīng)物流由烷基化反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)泵12增壓后在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，另一部分反應(yīng)物流由管線13引出并送至分餾系統(tǒng)14進(jìn)行分離。分離得到的以丙烷為主要組成的輕餾分由管線15引出，送至燃料氣管網(wǎng)或回收丙烷作為液化氣組分；分離得到的以異構(gòu)烷烴為主要組成的循環(huán)異構(gòu)烷烴餾分由管線16引出并與由管線1a來的烷基化反應(yīng)原料混合，在裝置內(nèi)循環(huán)；分離得到的以正構(gòu)烷烴為主要組成的正構(gòu)烷烴餾分由管線17引出，作為液化氣組分或化工原料；分離得到的烷基化汽油由管線18引出，作為優(yōu)質(zhì)的汽油調(diào)和組分引至汽油罐區(qū)儲(chǔ)存。在上面所描述的烷基化方法中，反應(yīng)物流在烷基化反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)由下向上依次通過各個(gè)烷基化反應(yīng)器，在這種操作方式下運(yùn)行一段時(shí)間后，切換為反應(yīng)物流在烷基化反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)由上向下依次通過各個(gè)烷基化反應(yīng)器，切換操作方式后的工藝過程具體描述為：烷基化反應(yīng)原料由管線1引入后，分成n份分別由管線1a、1b、…、1n引入反應(yīng)系統(tǒng)，其中管線1a中的烷基化反應(yīng)原料與管線16來的循環(huán)異構(gòu)烷烴餾分混合，經(jīng)管線2與烷基化反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)泵12的出口物流混合，再經(jīng)管線3進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱器4，加熱至反應(yīng)器入口所需溫度的混合反應(yīng)物流經(jīng)管線5b、自動(dòng)開關(guān)閥6b、管線7b由上部進(jìn)入烷基化反應(yīng)器8n，反應(yīng)物流首先接觸反應(yīng)器8n內(nèi)上部的催化劑，其中的烯烴與異構(gòu)烷烴在催化劑表面發(fā)生烷基化反應(yīng)并生成烷基化汽油，由反應(yīng)器8n下部引出的反應(yīng)物流與管線1n內(nèi)的烷基化反應(yīng)原料混合并引入反應(yīng)器8(n-1)，依此類推，反應(yīng)器8b下部引出的反應(yīng)物流與管線1b內(nèi)的烷基化反應(yīng)原料混合并引入反應(yīng)器8a，反應(yīng)器8a下部引出的反應(yīng)物流由管線9b引出反應(yīng)系統(tǒng)，再分別經(jīng)自動(dòng)開關(guān)閥10b和管線11后，一部分反應(yīng)物流由烷基化反應(yīng)產(chǎn)物循環(huán)泵12增壓后在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，另一部分反應(yīng)物流由管線13引出并送至分餾系統(tǒng)14進(jìn)行分離。分離得到的以丙烷為主要組成的輕餾分由管線15引出，送至燃料氣管網(wǎng)或回收丙烷作為液化氣組分；分離得到的以異構(gòu)烷烴為主要組成的循環(huán)異構(gòu)烷烴餾分由管線16引出并與由管線1a來的烷基化反應(yīng)原料混合，在裝置內(nèi)循環(huán)；分 離得到的以正構(gòu)烷烴為主要組成的正構(gòu)烷烴餾分由管線17引出，作為液化氣組分或化工原料；分離得到的烷基化汽油由管線18引出，作為優(yōu)質(zhì)的汽油調(diào)和組分引至汽油罐區(qū)儲(chǔ)存。反應(yīng)物流在由n個(gè)烷基化反應(yīng)器組成的反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)周期性地在向上流動(dòng)和向下流動(dòng)兩種方式之間切換。當(dāng)反應(yīng)物流在烷基化反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)向上流動(dòng)時(shí)，一對(duì)自動(dòng)開關(guān)閥中的6a開啟，6b關(guān)閉，另一對(duì)自動(dòng)開關(guān)閥中的10a開啟，10b關(guān)閉；當(dāng)反應(yīng)物流在烷基化反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)向下流動(dòng)時(shí)，一對(duì)自動(dòng)開關(guān)閥中的6b開啟，6a關(guān)閉，另一對(duì)自動(dòng)開關(guān)閥中的10b開啟，10a關(guān)閉。通過自動(dòng)開關(guān)閥6a、6b、10a和10b的周期性動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)不同操作方式之間的自動(dòng)切換。以下結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明，但并不因此限制本發(fā)明的范圍。以下實(shí)施例和對(duì)比例中，采用氣相色譜法測(cè)定烷基化反應(yīng)產(chǎn)物的組成。以下實(shí)施例和對(duì)比例中，分餾得到的烷基化汽油的馬達(dá)法辛烷值(MON)按GB/T503的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定，研究法辛烷值(RON)按GB/T5487的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。制備例1-10用于制備烷基化催化劑。制備例1伴隨攪拌，向水合氧化鋁中加入硝酸(HNO3的濃度為65質(zhì)量％，以漿料的總量為基準(zhǔn)，HNO3的用量為2質(zhì)量％)，然后加入粘土，打漿10分鐘，然后加入Y分子篩(購自中國(guó)石化催化劑分公司，比表面積為638m2/g，孔體積為0.37mL/g，晶胞常數(shù)為2.45nm)，最后加入鋁溶膠、硅溶膠和水，將得到的漿料進(jìn)行混捏和擠條，擠出的濕條在120℃干燥5小時(shí)，接著在450℃焙燒4小時(shí)，從而得到烷基化催化劑。各種原料的投料量如表1所示。制備例2(1)伴隨攪拌，向水合氧化鋁中加入硝酸(HNO3的濃度為65質(zhì)量％，以漿料的總量為基準(zhǔn)，HNO3的用量為2質(zhì)量％)，然后加入粘土，打漿10分鐘，然后加入Y分子篩(同制備例1)，最后加入鋁溶膠、硅溶膠和水，將得到的漿料進(jìn)行混捏和擠條，擠出的濕條在120℃干燥5小時(shí)，接著在450℃焙燒4小時(shí)，從而得到成型體。各種原料的投料量同制備例1。(2)將H2PtCl6·6H2O和Mn(NO3)2溶解在水中，然后加入鹽酸(鹽酸的加入量使得由HCl產(chǎn)生的Cl-的質(zhì)量為Pt質(zhì)量的3.6倍)，攪拌均勻得到浸漬液。采用等容浸漬的方法，用上述浸漬液浸漬步驟(1)制備的成型體，浸漬在室溫(25℃)下進(jìn)行，浸漬的時(shí)間為1小時(shí)。浸漬完成后，將浸漬得到的混合物在150℃的溫度下干燥10小時(shí)，接著在550℃的溫度下焙燒4小時(shí)。將經(jīng)焙燒的成型體采用上述浸漬液在相同的浸漬條件下，再浸漬一次，并在上述干燥和焙燒溫度下依次進(jìn)行干燥和焙燒。如此共進(jìn)行5次浸漬、干燥和焙燒，從而得到烷基化催化劑。采用X射線熒光光譜法測(cè)定制備的烷基化催化劑中，以元素計(jì)，Pt的含量為0.5質(zhì)量％，Mn的含量為0.5質(zhì)量％。制備例3制備例3與制備例2的區(qū)別在于：步驟(2)中，制備浸漬液時(shí)，不使用鹽酸，即浸漬液不含Cl-。制備例4制備例4與制備例2的區(qū)別在于：步驟(2)中，制備浸漬液時(shí)，不使用Mn(NO3)2，即浸漬液不含Mn。制備例5制備例5與制備例2的區(qū)別在于：步驟(2)中，僅進(jìn)行一次浸漬，同時(shí)相應(yīng)提高浸漬液中H2PtCl6·6H2O、Mn(NO3)2和HCl的含量。采用X射線熒光光譜法測(cè)定制備的烷基化催化劑中，以元素計(jì)，Pt的含量為0.5質(zhì)量％，Mn的含量為0.5質(zhì)量％。制備例6制備例6采用與制備例2相同的方法制備烷基化催化劑，不同的是，步驟(1)中，Y分子篩用等質(zhì)量的β分子篩(購自中國(guó)石化催化劑分公司，硅/鋁摩爾比為12)代替。制備例7制備例7與制備例2的區(qū)別在于：步驟(2)中，制備浸漬液時(shí)，Mn(NO3)2用Co(NO3)2代替。采用X射線熒光光譜法測(cè)定制備的烷基化催化劑中，以元素計(jì)，Pt的含量為0.5質(zhì)量％，Co的含量為0.5質(zhì)量％。制備例8制備例8與制備例2的區(qū)別在于：步驟(2)中，制備浸漬液時(shí)，H2PtCl6·6H2O用PdCl2代替。采用X射線熒光光譜法測(cè)定制備的烷基化催化劑中，以元素計(jì)，Pd的含量為0.5質(zhì)量％，Mn的含量為0.5質(zhì)量％。制備例9(1)伴隨攪拌，向水合氧化鋁中加入硝酸(HNO3的濃度為65質(zhì)量％，以漿料的總量為基準(zhǔn)，HNO3的用量為2質(zhì)量％)，然后加入粘土，打漿10分鐘，然后加入Y分子篩，最后加入鋁溶膠、硅溶膠和水，將得到的漿料進(jìn)行混捏和擠條，擠出的濕條在120℃干燥5小時(shí)，接著在480℃焙燒3小時(shí)，從而得到成型體。各種原料的投料量如表1所示。(2)將H2PtCl6·6H2O和Mn(NO3)2溶解在水中，然后加入鹽酸(鹽酸的加入量使得由HCl產(chǎn)生的Cl-的質(zhì)量為Pt質(zhì)量的4倍)，攪拌均勻得到浸漬液。采用等容浸漬的方法，用上述浸漬液浸漬步驟(1)制備的成型體，浸漬在室溫(25℃)下進(jìn)行，浸漬的時(shí)間為1小時(shí)。浸漬完成后，將浸漬得到的混合物在120℃的溫度下干燥12小時(shí)，接著在520℃的溫度下焙燒6小時(shí)。將經(jīng)焙燒的成型體采用上述浸漬液在相同的浸漬條件下，再浸漬一次，并在上述干燥和焙燒溫度下依次進(jìn)行干燥和焙燒。如此共進(jìn)行2次浸漬、干燥和焙燒，從而得到烷基化催化劑。采用X射線熒光光譜法測(cè)定制備的烷基化催化劑中，以元素計(jì)，Pt的含量為0.8質(zhì)量％，Mn的含量為1.2質(zhì)量％。制備例10(1)伴隨攪拌，向水合氧化鋁中加入硝酸(HNO3的濃度為65質(zhì)量％，以漿料的總量為基準(zhǔn)，HNO3的用量為2質(zhì)量％)，然后加入粘土，打漿10分鐘，然后加入Y分子篩(同制備例1)，最后加入鋁溶膠、硅溶膠和水，將得到的漿料進(jìn)行混捏和擠條，擠出的濕條在120℃干燥4小時(shí)，接著在500℃焙燒3小時(shí)，從而得到成型體。各種原料的投料量如表1所示。(2)將H2PtCl6·6H2O和Mn(NO3)2溶解在水中，然后加入鹽酸(鹽酸的加入量使得由HCl產(chǎn)生的Cl-的質(zhì)量為Pt質(zhì)量的3倍)，攪拌均勻得到浸漬液。采用等容浸漬的方法，用上述浸漬液浸漬步驟(1)制備的成型體，浸漬在室溫(25℃)下進(jìn)行，浸漬的時(shí) 間為1小時(shí)。浸漬完成后，將浸漬得到的混合物在120℃的溫度下干燥12小時(shí)，接著在580℃的溫度下焙燒4小時(shí)。將經(jīng)焙燒的成型體采用上述浸漬液在相同的浸漬條件下，再浸漬一次，并在上述干燥和焙燒溫度下依次進(jìn)行干燥和焙燒。如此共進(jìn)行3次浸漬、干燥和焙燒，從而得到烷基化催化劑。采用X射線熒光光譜法測(cè)定制備的烷基化催化劑中，以元素計(jì)，Pt的含量為0.4質(zhì)量％，Mn的含量為0.8質(zhì)量％。表1編號(hào)制備例1制備例9制備例10粘土含量，質(zhì)量％103015水合氧化鋁種類擬薄水鋁石擬薄水鋁石三水鋁石水合氧化鋁中氧化鋁含量，質(zhì)量％252010鋁溶膠中氧化鋁含量，質(zhì)量％10520硅溶膠中氧化硅含量，質(zhì)量％15105分子篩含量，質(zhì)量％403550漿液固含量，質(zhì)量％383835實(shí)施例1-10用于說明本發(fā)明的方法。實(shí)施例1將制備例2制備的烷基化催化劑裝填在烷基化反應(yīng)器的催化劑床層中，采用以下方法對(duì)烷基化催化劑進(jìn)行活化：用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)器內(nèi)的空氣后，向反應(yīng)器中通入氫氣，其中，氫氣的流量為500mL/min，氫氣的壓力為2.5MPa，在450℃的溫度下保持2h。將烷基化催化劑活化后，采用圖1示出的工藝流程進(jìn)行烷基化反應(yīng)。其中，將烷基化反應(yīng)原料等分成3份，將1份與回收異丁烷和循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物混合后，作為入口物流送入烷基化反應(yīng)器中的第1個(gè)催化劑床層，其余2份烷基化反應(yīng)原料分別引入第2個(gè)和第3個(gè)催化劑床層中。在烷基化反應(yīng)過程中，入口物流在下進(jìn)上出(即，從底部進(jìn)入烷基化反應(yīng)器，向上流動(dòng)通過催化劑床層)和上進(jìn)下出(即，從頂部進(jìn)入烷基化反應(yīng)器，向下流動(dòng)通過催化劑床層)兩種方式之間進(jìn)行切換(入口物流首先以下進(jìn)上出的方式進(jìn)入烷基化反應(yīng)器)，除第1份烷基化反應(yīng)原料外的其余2份烷基化反應(yīng)原料的流向隨反應(yīng)器內(nèi)物流的流動(dòng)方向發(fā)生相應(yīng)的變化，分別流向引入口上方或下方的催化劑床層。烷基化反應(yīng)原料的組成在表2中列出，具體操作條件在表3中示出，連續(xù)監(jiān)測(cè)反應(yīng)器輸出的烷基化反應(yīng)產(chǎn)物的組成，在烷基化反應(yīng)產(chǎn)物中檢測(cè)的烯烴的質(zhì)量含量為1000ppm以上時(shí)，視為達(dá)到烷基化催化劑的周期壽命，并停止反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)過程中得到烷基化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分餾，收集汽油餾分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表4中列出。對(duì)比例1本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，反應(yīng)物流始終以下進(jìn)上出的方式進(jìn)出烷基化反應(yīng)器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表4中列出。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，烷基化催化劑為制備例1制備的烷基化催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表4中列出。實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，烷基化催化劑為制備例3制備的烷基化催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表4中列出。實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，烷基化催化劑為制備例4制備的烷基化催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表4中列出。實(shí)施例5本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，烷基化催化劑為制備例5制備的烷基化催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表4中列出。實(shí)施例6本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，烷基化催化劑為制備例6制備的烷基化催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表4中列出。實(shí)施例7本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，烷基化催化劑為制備例7制備的烷基化催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表4中列出。實(shí)施例8本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，烷基化催化劑為制備例8制備的烷基化催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表4中列出。表2烷基化反應(yīng)原料的組成質(zhì)量％異丁烷52.92正丁烷8.69正丁烯2.11異丁烯4.01反丁烯21.15順丁烯11.12表3操作條件實(shí)施例1對(duì)比例1反應(yīng)溫度，℃7575反應(yīng)壓力，MPag3.03.0反應(yīng)器內(nèi)催化劑裝填量，g384384反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層個(gè)數(shù)33每個(gè)催化劑床層催化劑裝填量，g128128烷基化反應(yīng)原料總進(jìn)料量，g/h100100烷基化反應(yīng)原料分成的份數(shù)33每份烷基化反應(yīng)原料流量，g/h33.333.3循環(huán)異丁烷餾分流量，g/h902902循環(huán)反應(yīng)產(chǎn)物流量，g/h45204520反應(yīng)器入口物流的烷烯比，mol/mol300300反應(yīng)物流進(jìn)出反應(yīng)器方式切換周期，min60不切換表4將實(shí)施例1與對(duì)比例1進(jìn)行比較可以看出，實(shí)施例1中烷基化催化劑的周期壽命達(dá)到56小時(shí)，較對(duì)比例1的42小時(shí)延長(zhǎng)了33％；同時(shí)，與對(duì)比例1相比，實(shí)施例1的烷基化汽油收率有所提高，且制備的烷基化汽油的終餾點(diǎn)也略低于對(duì)比例1。分別采用實(shí)施例1和對(duì)比例1的方法進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)。其中，再生在氫氣氣氛中進(jìn)行，進(jìn)行再生時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)的溫度為250℃，壓力為3.0MPa，再生的持續(xù)時(shí)間為2小時(shí)。在實(shí)驗(yàn)過程中，監(jiān)測(cè)每個(gè)再生周期的催化劑周期壽命以及得到的烷基化汽油的質(zhì)量，采用實(shí)施例1所述方法的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表5中列出，采用對(duì)比例1所述方法的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表6中列出。表5表6由表5和表6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在同樣達(dá)到第30個(gè)周期時(shí)，實(shí)施例1的總操作時(shí)間約為1605小時(shí)，而對(duì)比例1的總操作時(shí)間只有約1185小時(shí)。實(shí)施例1不僅催化 劑周期壽命優(yōu)于對(duì)比例1，而且烷基化汽油產(chǎn)量和烷基化汽油的辛烷值也均好于對(duì)比例1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)施例9將制備例9制備的烷基化催化劑裝填在烷基化反應(yīng)器內(nèi)的5個(gè)催化劑床層中，采用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)烷基化催化劑進(jìn)行活化。將烷基化催化劑活化后，采用圖1示出的工藝流程進(jìn)行烷基化反應(yīng)。其中，將烷基化反應(yīng)原料等分成5份，將1份與循環(huán)異丁烷和循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物混合后，作為入口物流送入烷基化反應(yīng)器中的第1個(gè)催化劑床層，其余4份烷基化反應(yīng)原料分別引入剩余催化劑床層中。在烷基化反應(yīng)過程中，入口物流在下進(jìn)上出(即，從底部進(jìn)入烷基化反應(yīng)器，向上流動(dòng)通過催化劑床層)和上進(jìn)下出(即，從頂部進(jìn)入烷基化反應(yīng)器，向下流動(dòng)通過催化劑床層)兩種方式之間進(jìn)行切換(入口物流首先以上進(jìn)下出的方式進(jìn)入烷基化反應(yīng)器)，除第1份烷基化反應(yīng)原料外的其余4份烷基化反應(yīng)原料的流向隨反應(yīng)器內(nèi)物流的流動(dòng)方向發(fā)生相應(yīng)的變化，分別流向引入口上方或下方的催化劑床層。烷基化反應(yīng)原料的組成在表7中列出，具體操作條件在表8中示出，連續(xù)監(jiān)測(cè)反應(yīng)器輸出的烷基化反應(yīng)產(chǎn)物的組成，在烷基化反應(yīng)產(chǎn)物中檢測(cè)出的烯烴的質(zhì)量含量為1000ppm以上時(shí)，視為達(dá)到烷基化催化劑的周期壽命，并停止反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)過程中得到烷基化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分餾，收集汽油餾分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表9中列出。表7烷基化反應(yīng)原料的組成質(zhì)量％異丁烷48.00正丁烷12.50正丁烯11.80異丁烯0.08反丁烯16.90順丁烯10.72表8操作條件實(shí)施例9反應(yīng)溫度，℃70反應(yīng)壓力，MPag2.5反應(yīng)器內(nèi)催化劑裝填量，g395反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層個(gè)數(shù)5每個(gè)催化劑床層催化劑裝填量，g79烷基化反應(yīng)原料總進(jìn)料量，g/h100烷基化反應(yīng)原料分成的份數(shù)5每份烷基化反應(yīng)原料流量，g/h20循環(huán)異丁烷餾分流量，g/h998循環(huán)反應(yīng)產(chǎn)物流量，g/h2989反應(yīng)器入口物流的烷烯比，mol/mol300反應(yīng)物流進(jìn)出反應(yīng)器方式切換周期，min120表9項(xiàng)目實(shí)施例9催化劑的周期壽命，h50烷基化汽油產(chǎn)量，g/h80.0烷基化汽油RON95.9烷基化汽油MON92.7實(shí)施例10將制備例10制備的烷基化催化劑裝填在3個(gè)烷基化反應(yīng)器的催化劑床層中(每個(gè)烷基化反應(yīng)器具有一個(gè)催化劑床層)，采用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)烷基化催化劑進(jìn)行活化。將烷基化催化劑活化后，采用圖2示出的工藝流程進(jìn)行烷基化反應(yīng)。其中，將烷基化反應(yīng)原料等分成3份，將1份與循環(huán)異丁烷和循環(huán)烷基化反應(yīng)產(chǎn)物混合后，作為入口物流送入第1個(gè)烷基化反應(yīng)器中，其余2份烷基化反應(yīng)原料分別送入剩余烷基化反應(yīng)器中。在烷基化反應(yīng)過程中，入口物流在引入第1個(gè)烷基化反應(yīng)器和引入第3個(gè)烷基化反應(yīng)器之間切換，除第1份烷基化反應(yīng)原料外的其余2份烷基化反應(yīng)原料的流向隨反應(yīng)器內(nèi)物流的流動(dòng)方向發(fā)生相應(yīng)的變化，分別流向引入口上方或下方的烷基化反應(yīng)器中。烷基化反應(yīng)原料的組成在表10中列出，具體操作條件在表11中示出，連續(xù)監(jiān)測(cè)反應(yīng)器輸出的烷基化反應(yīng)產(chǎn)物的組成，在烷基化反應(yīng)產(chǎn)物中檢測(cè)出的烯烴的質(zhì)量含量為1000ppm以上時(shí)，視為達(dá)到烷基化催化劑的周期壽命，并停止反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)過 程中得到烷基化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分餾，收集汽油餾分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表12中列出。對(duì)比例2本對(duì)比例與實(shí)施例10的區(qū)別在于，不改變?nèi)肟谖锪鞯囊胛恢?。?shí)驗(yàn)結(jié)果在表12中列出。表10烷基化反應(yīng)原料的組成質(zhì)量％異丁烷47.30正丁烷13.20正丁烯11.80異丁烯0.08反丁烯16.90順丁烯10.72表11操作條件實(shí)施例10對(duì)比例2反應(yīng)溫度，℃8080反應(yīng)壓力，MPag3.23.2反應(yīng)器內(nèi)催化劑裝填量，g395395反應(yīng)器個(gè)數(shù)33每個(gè)反應(yīng)器內(nèi)催化劑裝填量，g131.7131.7烷基化反應(yīng)原料總進(jìn)料量，g/h100100烷基化反應(yīng)原料分成的份數(shù)33每份烷基化反應(yīng)原料流量，g/h33.333.3循環(huán)異丁烷餾分流量，g/h998998循環(huán)反應(yīng)產(chǎn)物流量，g/h49804980反應(yīng)器入口物流的烷烯比，mol/mol300300反應(yīng)物流進(jìn)出反應(yīng)器方式切換周期，min120不切換表12項(xiàng)目實(shí)施例10對(duì)比例2催化劑的周期壽命，h6647烷基化汽油產(chǎn)量，g/h79.678.8烷基化汽油RON95.795.4烷基化汽油MON92.692.2實(shí)施例9和10的結(jié)果證實(shí)，采用本發(fā)明的方法進(jìn)行烷基化反應(yīng)，能有效地延長(zhǎng)烷基化催化劑、特別是分子篩催化劑的周期壽命，降低烷基化催化劑的再生頻次，從而延長(zhǎng)烷基化催化劑的使用壽命，同時(shí)降低裝置的總體能耗。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁1 2 3