本發(fā)明涉及一種微絲接觸反應(yīng)器和一種烷基化反應(yīng)方法。
背景技術(shù):隨著環(huán)保法規(guī)的日益苛刻,清潔燃料的生產(chǎn)成了廣大煉油廠的重中之重。雖然煉油廠有催化裂化(FCC)汽油、重整汽油、烷基化油、異構(gòu)化油以及醚化汽油等多種汽油調(diào)合組分,但烷基化油與其它調(diào)合組分相比,具有不含烯烴和芳烴,且硫含量極低等優(yōu)勢(shì),因此得到了極大的重視,烷基化級(jí)數(shù)也得到不斷發(fā)展。隨著烷基化工藝技術(shù)的不斷提高,烷基化裝置在煉油工業(yè)生產(chǎn)中的地位也日益重要。烷基化是指異構(gòu)烷烴或芳香族化合物和輕質(zhì)烯烴在酸性催化劑作用下生產(chǎn)烷基化產(chǎn)物,所述烷基化產(chǎn)物通常具有比原料更高的辛烷值,并且屬于汽油餾分。在石油煉制中,該反應(yīng)通常是指C3-C5烯烴與異丁烷的反應(yīng)。烷基化催化劑包括液體酸和固體酸,其中,液體酸催化劑主要包括氫氟酸或硫酸。液體酸催化烷基化反應(yīng)通常在低溫條件下操作,低溫有利于減少副反應(yīng)的發(fā)生,并且能夠提高產(chǎn)物的選擇性。在傳統(tǒng)的方法中,將烴類(lèi)原料分散在連續(xù)的酸液中,因此酸用量較大。盡管這種方法需要使用強(qiáng)酸作為催化劑,對(duì)設(shè)備具有很強(qiáng)的腐蝕性,產(chǎn)生的廢渣對(duì)環(huán)境造成污染,并且氫氟酸還會(huì)對(duì)人體造成傷害,但目前還沒(méi)有其它有效方法能夠完全替代這種方法,液體酸催化烷基化反應(yīng)仍然是當(dāng)前世界上用于生產(chǎn)高辛烷值汽油組分的主要方法。目前大部分研究主要集中于對(duì)液體酸烷基化進(jìn)行改進(jìn)和提高,以降低其不利影響。具體地,催化劑方面包括以下文獻(xiàn)。US5220095公開(kāi)了一種使用烯烴將烴原料烷基化的液相烷基化方法,包括在烷基化條件下,使烴原料和烷基化試劑通過(guò)固定床反應(yīng)器,所述固定床反應(yīng)器具有吸附有氟化硫酸催化劑的顆?;瘶O性材料。US5420093公開(kāi)了一種適用于烷基化反應(yīng)的催化劑,該催化劑含有二氧化硅和以及負(fù)載在所述二氧化硅上的酸,其中,所述酸含有5-100重量%的硫酸,所述二氧化硅的比表面積為0.01-1500m2/g,平均顆粒直徑為5-150μm,總孔體積為0.005-1.5cm3/g,所述酸占總孔體積的5-100%。US5444175公開(kāi)的烷基化反應(yīng)方法所采用的催化劑為將至少一種硫酸浸漬在有機(jī)或礦物性多孔載體上,或者將至少一種鋁的鹵化物或硼的鹵化物以及至少一種季銨鹵化物或胺鹵鹽浸漬在有機(jī)或礦物性載體上。CN1246467A公開(kāi)的烷基化方法中使用的催化劑由40-95重量%的一種多孔無(wú)機(jī)載體和負(fù)載在該無(wú)機(jī)載體上的1-60重量%的一種布朗斯泰德酸以及0.3-15重量%的一種路易斯酸組成。US5731256公開(kāi)了一種適用于烷基化反應(yīng)的催化劑,該催化劑含有多孔有機(jī)或礦物性載體,該載體上負(fù)載的酸相包括B(OSO2CF3)3以及選自由硫酸和三氟甲磺酸組成的組的至少一種酸。US5739074公開(kāi)了一種適用于烷基化反應(yīng)的催化劑組合物,該催化劑組合物含有難溶性無(wú)機(jī)氧化物、第一金屬鹵化物與所述難溶性無(wú)機(jī)氧化物表面鍵合的羥基的反應(yīng)產(chǎn)物、第二金屬陽(yáng)離子以及任選的零價(jià)第三金屬。US5346676公開(kāi)的催化劑為用五氟化銻處理的酸洗二氧化硅,并優(yōu)選在低溫下用烷烴或異構(gòu)烷烴進(jìn)行活化。CN1184797A公開(kāi)了使用雜多酸鹽作為烷基化反應(yīng)的催化劑。US4384161公開(kāi)的烷基化方法中使用的催化劑組合物含有能夠吸附2,2,4-三甲基戊烷的大孔分子篩和路易斯酸。CN1569778A公開(kāi)的烷基化反應(yīng)方法使用固體酸催化劑,該固體酸催化劑為一種由SiO2和/或Al2O3與納米β分子篩組成的復(fù)合材料,該復(fù)合材料中SiO2和/或Al2O3與納米β分子篩的重量比為0.2-5:1。反應(yīng)器方面包括以下文獻(xiàn)。CN101104570A公開(kāi)了一種液體酸烷基化方法,該方法包括:將基本上由烯烴、烯烴前體或其混合物和異烷烴組成的烴組分引入到包含分散器的下流反應(yīng)區(qū)中;將汽化區(qū)并入包含所述反應(yīng)區(qū)的容器或者并入還包含分散器的單獨(dú)容器中;在所述烴組分的始沸點(diǎn)操作汽化區(qū),從而通過(guò)調(diào)節(jié)所述汽化區(qū)內(nèi)烴/酸/蒸汽的流量比使得烴的汽化在出口以脈沖流態(tài)或接近脈沖流態(tài)的形式操作。US5785933公開(kāi)了一種硫酸烷基化反應(yīng)器,該反應(yīng)器包括:反應(yīng)器容器,該反應(yīng)器容器具有垂直的圓筒狀壁、頂部、倒置的圓錐形底部以及內(nèi)部穿孔的擋板;沉降容器,該沉降容器用于將硫酸催化劑從烷基化物中分離出來(lái);輸送管,該輸送管具有懸浮在所述反應(yīng)器的中部的垂直部,密封穿過(guò)所述反應(yīng)器的圓筒狀壁并與所述沉降容器連通的水平部,該輸送管具有設(shè)置為朝向所述倒置的圓錐底部的第一端和位于所述沉降容器頂部的第二端;以及切向設(shè)置并與所述反應(yīng)器的內(nèi)部連通的多個(gè)乳液注入管,該乳液注入管用于將反應(yīng)物注入所述反應(yīng)容器中。US4075258公開(kāi)了一種改進(jìn)的烷基化反應(yīng)方法,該方法是基于發(fā)現(xiàn)將烷基化介質(zhì)在高于臨界混合強(qiáng)度下進(jìn)行攪拌能夠提高得到的烷基化物的馬達(dá)法辛烷值,因此該方法所使用的反應(yīng)器中設(shè)置有混合元件。CN101679143A公開(kāi)了一種用于對(duì)含有至少一種異構(gòu)烷烴和至少一種烯烴的碳?xì)浠衔镞M(jìn)行烷基化的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:至少一個(gè)外部高剪切力混合裝置,其含有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子和至少一個(gè)定子,之間隔有剪切間隙,其中剪切間隙是至少一個(gè)轉(zhuǎn)子和至少一個(gè)定子之間的最小距離,其中高剪切力混合裝置能夠在至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的尖端產(chǎn)生大于22.9m/s的葉尖速率;被構(gòu)造用于將含有液體酸催化劑的加壓液流投送到至少一個(gè)剪切力混合裝置中的泵;以及被構(gòu)造用于從高剪切力混合裝置接收乳濁液的容器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于降低現(xiàn)有的液體酸催化烷基化反應(yīng)中存在的液體酸用量大的技術(shù)問(wèn)題,提供一種烷基化反應(yīng)方法,該方法能夠有效降低液體酸的用量,同時(shí)還能夠獲得比較高的產(chǎn)物選擇性。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種微絲接觸反應(yīng)器,該反應(yīng)器包括垂直設(shè)置的第一筒體和水平設(shè)置的第二筒體,所述第一筒體的底部為密封,所述第一筒體內(nèi)沿縱向間隔設(shè)置有多根管道,所述管道內(nèi)沿縱向設(shè)置有微絲束,所述管道密封穿過(guò)所述第一筒體的底部和第二筒體的上壁并向下延伸至所述第二筒體的內(nèi)部空間中,所述管道的下端具有開(kāi)口將所述第二筒體的內(nèi)部空間與所述管道的內(nèi)部空間連通,所述第一筒體上設(shè)置有物料入口、冷卻介質(zhì)入口和冷卻介質(zhì)出口,所述物料入口的設(shè)置位置使得物料能夠進(jìn)入所述管道中,所述冷卻介質(zhì)入口的設(shè)置位置使得冷卻介質(zhì)能夠進(jìn)入管道之間的空間,所述第二筒體上設(shè)置有至少一個(gè)物料出口。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種烷基化反應(yīng)方法,該方法包括在烷基化反應(yīng)條件下,在作為催化劑的液體酸的存在下,將異構(gòu)烷烴與烯烴在本發(fā)明提供的微絲接觸反應(yīng)器中接觸反應(yīng),其中,所述接觸在所述管道中進(jìn)行,所述微絲束中的微絲的表面為親水性,在進(jìn)行所述接觸的過(guò)程中,通過(guò)所述冷卻介質(zhì)入口送入冷卻介質(zhì)以對(duì)所述管道進(jìn)行冷卻。根據(jù)本發(fā)明的方法使用本發(fā)明提供的微絲接觸反應(yīng)器,接觸反應(yīng)過(guò)程中,液體酸沿微絲束的表面流動(dòng),增大了液體酸與異構(gòu)烷烴和烯烴之間的接觸面積,強(qiáng)化了兩種液相之間的傳質(zhì),無(wú)需將異構(gòu)烷烴和烯烴分散在液體酸連續(xù)相中也能夠獲得高的原料轉(zhuǎn)化率從和產(chǎn)物選擇性,極大地降低了液體酸的消耗量。同時(shí),本發(fā)明的方法本發(fā)明的方法無(wú)需提供額外動(dòng)力將兩種液相混合,降低了裝置的能耗。附圖說(shuō)明附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)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。在附圖中:圖1用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的微絲接觸反應(yīng)器。圖2為圖1所示的微絲接觸反應(yīng)器的A-A截面示意圖。圖3用于說(shuō)明本發(fā)明的烷基化反應(yīng)方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式。附圖標(biāo)記說(shuō)明1:第一筒體2:第二筒體3:管道4:微絲束5:物料入口51:第一物料入口52:第二物料入口6:冷卻介質(zhì)入口7:冷卻介質(zhì)出口8:物料出口81:第一物料出口82:第二物料出口9:液體酸10:異構(gòu)烷烴和烯烴11:回收的液體酸12:泵13:液體酸循環(huán)輸送管道14:液體酸再生輸送管道15:烴類(lèi)物質(zhì)輸送管道具體實(shí)施方式根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種微絲接觸反應(yīng)器,如圖1和圖2所示,該反應(yīng)器包括垂直設(shè)置的第一筒體1和水平設(shè)置的第二筒體2,第一筒體1的底部為密封,第一筒體1內(nèi)沿縱向間隔設(shè)置有多根管道3,管道3內(nèi)沿縱向設(shè)置有微絲束4,管道3密封穿過(guò)第一筒體1的底部和第二筒體2的上壁并向下延伸至第二筒體2的內(nèi)部空間中,管道3的下端具有開(kāi)口將第二筒體2的內(nèi)部空間與管道3的內(nèi)部空間連通,第一筒體1上設(shè)置有物料入口5、冷卻介質(zhì)入口6和冷卻介質(zhì)出口7,物料入口5的設(shè)置位置使得物料能夠進(jìn)入管道3中,冷卻介質(zhì)入口6的設(shè)置位置使得冷卻介質(zhì)能夠進(jìn)入管道3之間的空間,第二筒體2上設(shè)置有至少一個(gè)物料出口8。本文中,“垂直設(shè)置的第一筒體”是指所述第一筒體的軸線(xiàn)相對(duì)于水平面為垂直或基本垂直;“水平設(shè)置的第二筒體”是指所述第二筒體的軸線(xiàn)相對(duì)于水平面為平行或基本平行。所述第一筒體和所述第二筒體的橫截面形狀可以為常規(guī)選擇,例如可以為圓形或方形。一般地,所述第一筒體的橫截面形狀優(yōu)選為圓形。根據(jù)本發(fā)明的微絲接觸反應(yīng)器,設(shè)置有微絲束的管道作為反應(yīng)區(qū),用于使反應(yīng)原料在管道中接觸反應(yīng)。所述微絲束優(yōu)選貫穿管道的整個(gè)長(zhǎng)度。所述微絲束中的微絲材質(zhì)可以根據(jù)反應(yīng)器的具體使用場(chǎng)合進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇,以微絲不會(huì)與反應(yīng)物或反應(yīng)生成物發(fā)生化學(xué)相互作用為準(zhǔn)。一般地,所述纖維絲的材質(zhì)為不銹鋼、玻璃或聚合物。所述微絲束中的微絲的表面性質(zhì)可以為親水性的,也可以為疏水性的。優(yōu)選地,所述微絲束的表面性質(zhì)隨反應(yīng)原料中用量相對(duì)較小的物料的親疏水性而定。也就是,如果反應(yīng)原料中用量相對(duì)較小的物料為親水性的,則微絲束中的微絲具有親水性表面;如果反應(yīng)原料中用量相對(duì)較小的物料為疏水性的,則微絲束中的微絲的表面為疏水性表面。這樣反應(yīng)原料中用量較小的物料能夠在微絲束的表面鋪展,從而提高該物料的比表面積,強(qiáng)化物料之間的接觸,有利于提高反應(yīng)速率。可以采用各種方法對(duì)微絲表面性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整,以使其能夠滿(mǎn)足使用要求。例如,在微絲為不銹鋼材質(zhì)時(shí),可以將微絲用酸性高錳酸鉀水溶液進(jìn)行浸泡,這樣能夠得到為親水性表面的微絲。所述酸性高錳酸鉀溶液的濃度一般可以為0.1-0.3mol/L,pH值1-3。處理溫度為60-80℃。所述浸泡的持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)高錳酸鉀水溶液的溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇,一般可以為0.2-1小時(shí)。所述微絲束中的微絲的直徑?jīng)]有特別限定。從進(jìn)一步提高反應(yīng)物料之間的接觸的面積的角度出發(fā),所述微絲束中的微絲的直徑優(yōu)選在0.05-3mm的范圍內(nèi),更優(yōu)選在0.1-1mm的范圍內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選在0.2-0.6mm的范圍內(nèi)。所述微絲束在所述第一筒體的管道中的填充率一般可以為50體積%以上。盡管填充更多的微絲束能夠獲得更高的接觸效果,但是,過(guò)高的微絲束填充率可能會(huì)對(duì)處理量產(chǎn)生不利影響。因此,所述微絲束在所述第一筒體中的填充率優(yōu)選為60-90體積%,這樣不僅能夠獲得比較好的接觸效果,而且能夠獲得令人滿(mǎn)意的處理量。所述填充率是指微絲束的體積占管道容積的百分比值??梢圆捎贸S玫母鞣N方法將所述微絲束固定在所述管道中,例如:可以在管道中設(shè)置固定基座,將微絲束固定在該固定基座上。所述管道之間為間隔設(shè)置,所述管道之間的空間可以用于容納冷卻介質(zhì),以在進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)程中對(duì)所述管道進(jìn)行冷卻,從而對(duì)管道的溫度進(jìn)行調(diào)控。所述管道在第一筒體中的填充率可以根據(jù)反應(yīng)器的預(yù)期處理量以及進(jìn)行反應(yīng)的類(lèi)型進(jìn)行選擇。一般地,所述管道在第一筒體中的填充率可以為30-80體積%,優(yōu)選為40-60體積%。所述填充率是指同一水平截面上,管道的截面積之和占第一筒體的截面積的百分比。所述管道延伸至第二筒體的內(nèi)部空間中,通過(guò)設(shè)置在管道底部的開(kāi)口將第二筒體的內(nèi)部空間與所述管道的內(nèi)部空間連通,使得在所述管道中得到的混合物能夠進(jìn)入第二筒體中。根據(jù)本發(fā)明的微絲接觸反應(yīng)器中,所述第二筒體起到沉降區(qū)的作用,用于使來(lái)自于所述管道的物料進(jìn)行沉降分離。所述管道中填充的微絲束在第二筒體中還能起到促進(jìn)物料發(fā)生沉降分離的效果。所述管道在所述第二筒體中延伸長(zhǎng)度可以根據(jù)所述第二筒體的高度進(jìn)行選擇。一般地,所述管道在所述第二筒體中的延伸長(zhǎng)度與所述第二筒體的高度的比值可以為0.6-0.9:1。所述管道的尺寸可以根據(jù)反應(yīng)器的處理量進(jìn)行選擇。優(yōu)選地,所述管道的高徑比為5-15。所述高徑比是指管道的高度與管道的內(nèi)徑的比值。所述管道的底部的開(kāi)口用于將第二筒體的內(nèi)部空間與所述管道的內(nèi)部空間連通??梢栽跒楣艿赖臑槊芊獾牡撞块_(kāi)設(shè)孔來(lái)作為所述開(kāi)口。在所述管道中的微絲束的填充率為50體積%以上時(shí),即使所述管道的底部為敞開(kāi),也能確保管道內(nèi)的反應(yīng)物料按預(yù)定速率向第二筒體流動(dòng),因此,此時(shí)所述管道的底部?jī)?yōu)選為敞開(kāi)。第二筒體的容積依據(jù)物料在該筒體內(nèi)的停留沉降時(shí)間確定,確保物料能充分分離為準(zhǔn)。所述第二筒體的優(yōu)選使得物料在第二筒體中的停留時(shí)間為1-4h。可以根據(jù)反應(yīng)器的處理量來(lái)選擇第二筒體的容積,從而使得物料在第二筒體中的停留時(shí)間為1-4h。所述第一筒體與所述第二筒體可以為間隔設(shè)置,也可以使所述第二筒體的底部與所述第二筒體的外壁相接。優(yōu)選地,所述第一筒體的底部與所述第二筒體的外壁為相接,這樣能夠使反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)更為緊湊。根據(jù)本發(fā)明的微絲接觸反應(yīng)器,設(shè)置在第一筒體上的物料入口的數(shù)量可以根據(jù)具體的反應(yīng)類(lèi)型進(jìn)行選擇。一般地,如圖1所示,物料入口5包括第一物料入口51和第二物料入口52,其中,第一物料入口51的設(shè)置位置使得由該入口進(jìn)入的物料能夠直接進(jìn)入微絲束中,以沿微絲束向第二筒體流動(dòng);第二物料入口52的設(shè)置位置只要能夠確保將物料送入所述管道中即可。一般地,第一物料入口51設(shè)置在第一筒體1的頂部,第二物料入口52設(shè)置在第一筒體1的上部側(cè)壁上。還可以在第一筒體上與物料入口相應(yīng)的位置設(shè)置物料分配器,以使由所述物料入口進(jìn)入的物料能夠均勻地進(jìn)入管道中。所述物料分配器的類(lèi)型可以為常規(guī)選擇,沒(méi)有特別限定。所述冷卻介質(zhì)入口和冷卻介質(zhì)出口分別用于將冷卻介質(zhì)引入和導(dǎo)出第一筒體,這樣能夠在第一筒體內(nèi)的管道之間的空間中形成冷卻介質(zhì)循環(huán)流,在反應(yīng)過(guò)程中對(duì)管道進(jìn)行冷卻,從而將管道內(nèi)的溫度控制在預(yù)定范圍之內(nèi)。所述冷卻介質(zhì)出口和所述冷卻介質(zhì)出口的在第一筒體上的設(shè)置位置可以根據(jù)預(yù)定的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)形式進(jìn)行選擇。一般地,所述冷卻介質(zhì)與所述管道中的物流的流動(dòng)方向?yàn)槟嫦蛄鲃?dòng),這樣能夠獲得較高的冷卻效果。因此,所述冷卻介質(zhì)入口優(yōu)選設(shè)置在所述第一筒體的下部,所述冷卻介質(zhì)出口優(yōu)選設(shè)置在所述第一筒體的上部。所述第二筒體上的物料出口用于將第二筒體中的物料取出。由于物料在第二筒體中發(fā)生沉降分離,成為兩相,因此如圖1所示,物料出口8優(yōu)選包括第一物料出口81和第二物料出口82,其中,第一物料出口81設(shè)置在第二筒體2的底部,第二物料出口82設(shè)置在第二筒體2的頂部,以及時(shí)將兩相從第二筒體2中取出。本發(fā)明的微絲接觸反應(yīng)器可以用作反應(yīng)原料包括親水性物料和疏水性物料且親水性物料與疏水性物料具有密度差的液液反應(yīng)的反應(yīng)器,例如:催化劑為親水性物料,而其余反應(yīng)原料為疏水性物料,且親水性物料與疏水性物料具有密度差的液液反應(yīng)。在將本發(fā)明的微絲接觸反應(yīng)器用作使用的催化劑為親水性物料,而其余反應(yīng)原料為疏水性物料,且親水性物料與疏水性物料具有密度差的液液反應(yīng)的反應(yīng)器時(shí),可以將微絲束的表面調(diào)整為與催化劑親疏水性相同,此時(shí),將催化劑和反應(yīng)原料送入管道中時(shí),催化劑基本附著和鋪展在微絲束的表面并沿微絲束向第二筒體流動(dòng),填充在管道中的反應(yīng)原料在向第二筒體流動(dòng)的過(guò)程中與附著在微絲束表面的催化劑接觸,從而發(fā)生反應(yīng);反應(yīng)得到的混合物進(jìn)入第二筒體中,發(fā)生沉降分離,分為上下兩相,得到含有催化劑的液相和含有目標(biāo)產(chǎn)物的液相。本發(fā)明的第二個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種烷基化反應(yīng)方法,該方法包括在烷基化反應(yīng)條件下,在作為催化劑的液體酸的存在下,將異構(gòu)烷烴與烯烴在本發(fā)明的微絲接觸反應(yīng)器中接觸反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的方法,反應(yīng)器中的微絲束中的微絲的表面為親水性表面,在所述管道中,液體酸在微絲束的表面鋪展開(kāi)來(lái)并向第二筒體流動(dòng);異構(gòu)烷烴和烯烴則填充在管道中同時(shí)向第二筒體流動(dòng),在流動(dòng)的過(guò)程中,異構(gòu)烷烴和烯烴與液體酸接觸,發(fā)生烷基化反應(yīng)。從使液體酸更好地在微絲束表面鋪展的角度出發(fā),所述物料入口優(yōu)選包括前文所述的第一物料入口和第二物料入口,其中,液體酸通過(guò)第一物料入口送入所述管道中,所述異構(gòu)烷烴和烯烴通過(guò)所述第二物料入口送入所述管道中。所述液體酸可以為各種對(duì)異構(gòu)烷烴與烯烴的烷基化反應(yīng)具有催化作用的液體酸,其具體實(shí)例可以為但不限于氫氟酸、硫酸、BF3、SbF5和AlCl3中的一種或多種,優(yōu)選為硫酸和/或氫氟酸。所述異構(gòu)烷烴是指支鏈烷烴,可以為C3-C7的異構(gòu)烷烴中的一種或多種,例如可以為異丁烷和/或異戊烷,優(yōu)選為異丁烷。所述烯烴是指分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵(-C=C-)的有機(jī)化合物,優(yōu)選為單烯烴,更優(yōu)選為C3-C6的單烯烴,例如可以為丙烯、1-丁烯和2-丁烯中的一種或多種,優(yōu)選為1-丁烯和/或2-丁烯。本發(fā)明的方法通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的微絲接觸反應(yīng)器,無(wú)需將異構(gòu)烷烴和烯烴分散在作為連續(xù)相的液體酸中,能夠明顯降低液體酸的用量,同時(shí)仍然能夠獲得高的原料轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性。因此,根據(jù)本發(fā)明的方法,所述液體酸的體積與所述異構(gòu)烷烴和烯烴的總體積比值可以為0.01-2:1,優(yōu)選為0.02-0.5:1,更優(yōu)選為0.1-0.5:1。所述液體酸的濃度可以為常規(guī)選擇,一般可以為80-99重量%,優(yōu)選為85-95重量%。根據(jù)本發(fā)明的方法,所述異構(gòu)烷烴與烯烴之間的相對(duì)比例可以為常規(guī)選擇。一般地,所述異構(gòu)烷烴與所述烯烴的體積比可以為2-30:1,優(yōu)選為3-20:1,更優(yōu)選為10-15:1。根據(jù)本發(fā)明的方法,以烯烴計(jì),進(jìn)料的液時(shí)體積空速可以為0.1-1h-1,優(yōu)選為0.2-0.6h-1。本文中,所述液時(shí)體積空速是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位體積的微絲束液體物料量。根據(jù)本發(fā)明的方法,在所述接觸的過(guò)程中,通過(guò)冷卻介質(zhì)入口向第一筒體內(nèi)管道之間的空間中送入冷卻介質(zhì),以對(duì)所述管道進(jìn)行冷卻。所述冷卻介質(zhì)可以為各種低溫流體,可以根據(jù)具體的反應(yīng)條件進(jìn)行選擇,一般可以為液氨、液體丙烷、乙二醇和水中的一種或多種。一般地,以表壓計(jì),所述管道內(nèi)的壓力可以為0.01-2MPa,優(yōu)選為0.05-1MPa。更優(yōu)選地,將管道內(nèi)的壓力控制為烴原料(即,異構(gòu)烷烴與烯烴的混合物)在反應(yīng)溫度下的泡點(diǎn)壓力,這樣在其余條件相同的情況下,能有效地將反應(yīng)溫度控制在更低且更窄的范圍內(nèi),避免反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)飛溫現(xiàn)象,進(jìn)而能獲得更高的產(chǎn)物選擇性。所述冷卻的條件以能夠確保管道內(nèi)的溫度能夠滿(mǎn)足烷基化反應(yīng)條件為準(zhǔn)。一般地,所述冷卻的條件使得所述管道內(nèi)的溫度處于-20℃至100℃的范圍之內(nèi),優(yōu)選使得所述管道內(nèi)的溫度處于-10℃至50℃的范圍之內(nèi)。可以通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的種類(lèi)以及冷卻介質(zhì)的通入量來(lái)對(duì)冷卻條件進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的方法,異構(gòu)烷烴和烯烴在管道中與液體酸接觸發(fā)生烷基化反應(yīng),得到的反應(yīng)混合物進(jìn)入第二筒體中,并在第二筒體中發(fā)生沉降分離,成為酸相和烴類(lèi)物質(zhì)相并分別將酸相和烴類(lèi)物質(zhì)從第二筒體中取出。取出的酸相根據(jù)具體情況可以循環(huán)回反應(yīng)器中,也可以送入再生單元中進(jìn)行再生;取出的烴類(lèi)物質(zhì)則可以送入后續(xù)的分離單元中作進(jìn)一步分離純化,其中,未反應(yīng)的異構(gòu)烷烴和烯烴可以循環(huán)回反應(yīng)器中。圖3示出了本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式。在該優(yōu)選實(shí)施方式中,第一筒體1上設(shè)置有第一物料入口51和第二物料入口52,其中,第一物料入口51設(shè)置在第一筒體1的頂部,第二物料入口52設(shè)置在第一筒體1的上部側(cè)壁上;第二筒體1上設(shè)置有第一物料出口81和第二物料出口82,其中,第一物料出口81設(shè)置在第二筒體2的底部,第二物料出口82設(shè)置在第二筒體2的頂部。將液體酸9由第一物料入口51送入管道3中,將異構(gòu)烷烴和烯烴10由第二物料入口52送入管道3中,以使液體酸與異構(gòu)烷烴和烯烴在向第二筒體2移動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)行接觸,發(fā)生烷基化反應(yīng)。接觸得到的混合物進(jìn)入第二筒體2中發(fā)生沉降分離,成為液體酸相以及烴類(lèi)物質(zhì)相,將液體酸相從第一物料出口81取出,將烴類(lèi)物質(zhì)相從第二物料出口82取出。取出的液體酸相11經(jīng)泵12,根據(jù)具體情況,或者通過(guò)液體酸循環(huán)輸送管道13送入反應(yīng)器中,或者通過(guò)液體酸再生輸送管道14送入再生單元中。取出的烴類(lèi)物質(zhì)通過(guò)烴類(lèi)物質(zhì)輸送管道15送入后續(xù)的分離單元中。以下結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1-3用于說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1本實(shí)施例中,作為異構(gòu)烷烴的原料以異丁烷為主,其組成在表1中列出;作為烯烴的原料以2-丁烯為主,其組成在表1中列出。表1本實(shí)施例采用圖3所示的方法進(jìn)行,其中:(1)管道在第一筒體中的填充率為50體積%,管道在第二筒體中的延伸長(zhǎng)度與第二筒體的高度的比值可以為0.7:1,單根管道的高徑比為10;(2)所用微絲為不銹鋼材質(zhì),微絲直徑在0.3-0.5mm的范圍內(nèi),表面經(jīng)濃度為0.2mol/L的酸性高錳酸鉀溶液(pH值為2)在70℃浸泡0.5小時(shí),形成親水性表面,微絲束在管道中的填充率為70體積%。具體操作流程如下。將作為液體酸的濃硫酸(質(zhì)量濃度為94%)從第一物料入口送入管道中,將異構(gòu)烷烴和烯烴從第二物料入口送入管道中;同時(shí)通過(guò)冷卻介質(zhì)入口向管道之間的空間送入作為冷卻介質(zhì)的乙二醇和水的混合物(其中,乙二醇和水的體積比為2:1),冷卻介質(zhì)的入口溫度為-5℃。其中,異構(gòu)烷烴與烯烴的體積比為10:1;液體酸的體積與異構(gòu)烷烴和烯烴的總體積的比值為0.2:1,反應(yīng)過(guò)程中,冷卻介質(zhì)的通入量保持不變,管道內(nèi)的溫度在6-15℃的范圍內(nèi)變動(dòng);以表壓計(jì),管道內(nèi)的壓力為0.4MPa;以烯烴計(jì),液體物料的體積空速為0.3h-1。從第一筒體中的管道輸出的反應(yīng)混合物進(jìn)入第二筒體中進(jìn)行沉降分離(沉降分離時(shí)間為2小時(shí)),得到上層為烴類(lèi)物質(zhì)而下層為液體酸的液相,其中,液體酸從位于第二筒體底部的第一物料出口取出,烴類(lèi)物質(zhì)從位于第二筒體頂部的第二物料出口取出。取出的液體酸泵送入反應(yīng)器中循環(huán)使用。用氣相色譜分析儀對(duì)取出的烴類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)取出的烴類(lèi)物質(zhì)中不含丁烯,說(shuō)明丁烯完全轉(zhuǎn)化。根據(jù)氣相色譜分析結(jié)果確定烷基化產(chǎn)物的組成,結(jié)果在表2中列出。以作為烷基化產(chǎn)物的三甲基戊烷(TMP)和二甲基己烷(DMH)的摩爾比TMP/DMH來(lái)評(píng)價(jià)反應(yīng)的選擇性,結(jié)果在表2中列出。由于三甲基戊烷具有較高的辛烷值,因此TMP/DMH的比值越大,說(shuō)明選擇性越好。實(shí)施例2采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行烷基化反應(yīng),不同的是,液體酸為質(zhì)量濃度為88%的氫氟酸,異構(gòu)烷烴與烯烴的體積比為15:1,液體酸的體積與異構(gòu)烷烴和烯烴的總體積的比值為0.4:1;使用常溫(為25℃)的水作為冷卻介質(zhì),反應(yīng)過(guò)程中,冷卻介質(zhì)的通入量的保持不變,第一筒體內(nèi)的溫度在28-36℃的范圍內(nèi)變動(dòng);以表壓計(jì),管道內(nèi)的壓力為0.6MPa;以烯烴計(jì),液體物料的體積空速為0.6h-1。用氣相色譜分析儀對(duì)取出的烴類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)取出的烴類(lèi)物質(zhì)中不含丁烯,說(shuō)明丁烯完全轉(zhuǎn)化。根據(jù)氣相色譜分析結(jié)果確定烷基化產(chǎn)物的組成,結(jié)果在表2中列出。實(shí)施例3采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行烷基化反應(yīng),不同的是,控制管道內(nèi)的壓力為0.9MPa(即,烴原料在5℃時(shí)的泡點(diǎn)壓力),冷卻介質(zhì)的通入量與實(shí)施例1相同,第一筒體內(nèi)的溫度在5-8℃的范圍內(nèi)變動(dòng)。用氣相色譜分析儀對(duì)取出的烴類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)取出的烴類(lèi)物質(zhì)中不含丁烯,說(shuō)明丁烯完全轉(zhuǎn)化。根據(jù)氣相色譜分析結(jié)果確定烷基化產(chǎn)物的組成,結(jié)果在表2中列出。對(duì)比例1采用傳統(tǒng)的連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器,將異構(gòu)烷烴、烯烴以及液體酸送入連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器中,進(jìn)行反應(yīng)。其中,異構(gòu)烷烴和烯烴的組成如表1所示,催化劑為質(zhì)量濃度94%的濃硫酸,異構(gòu)烷烴與烯烴的體積比為10:1,液體酸的體積與異構(gòu)烷烴和烯烴的總體積的比值為0.5:1,反應(yīng)器的入口溫度5℃,反應(yīng)器的出口溫度為28℃,反應(yīng)器內(nèi)的壓力0.4MPa。根據(jù)氣相色譜分析結(jié)果確定烷基化產(chǎn)物的組成,結(jié)果在表2中列出。表2與對(duì)比例1相比,實(shí)施例1的液體酸的用量降低60%,但是仍然能夠使反應(yīng)進(jìn)行完全,并且能夠獲得更高的產(chǎn)物選擇性。這表明,采用本發(fā)明的方法進(jìn)行烷基化反應(yīng),能夠明顯降低液體酸的用量,并能獲得更高的產(chǎn)物選擇性。與實(shí)施例1相比,實(shí)施例3將管道內(nèi)的壓力控制為烴原料在反應(yīng)溫度下的泡點(diǎn)壓力,在同等的冷卻介質(zhì)輸入量下,能夠?qū)⒐艿纼?nèi)的溫度控制為更低且溫度范圍更窄(實(shí)施例1的溫差為9℃,實(shí)施例3為3℃);相應(yīng)的實(shí)施例3的TMP/DMH值比實(shí)施例1提高了27%。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(shuō)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(guò)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(shuō)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(kāi)的內(nèi)容。