烷基化装置工艺技术方案比选

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1、万方数据2014年第44卷第8期烷基化装置工艺技术方案比选陈述卫(中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司，广东省揭阳市515200)摘要：随着废酸处理工艺的不断成熟，环保问题也得以解决，烷基化装置未来将成为炼油厂发展的方向之一。对目前国内已广泛采用和正在建设的硫酸法、氢氟酸法、固体酸法等烷基化工艺技术在工业应用业绩、原料适应性、投资费用、操作费用、安全和环保等方面做了系统分析和比较。烷基化原料选择性加氢预处理后基本都属于2一丁烯原料，经过硫酸法和氢氟酸法烷基化反应得到的烷基化汽油的辛烷值(RON)分别为98—99和97～98。为生产相同的辛烷值油，硫酸

2、法需保持烷烯比约为(7—9)：1，氢氟酸法则需要保持烷烯比在(13～15)：l。关键词：烷基化技术方案选择烷基化汽油是一种不含烯烃、芳烃，低硫、高辛烷值、蒸汽压较低、带支链的烷烃混合物，也是理想的汽油调合组分。随着国家油品质量升级步伐的推进，汽油质量标准对烯烃、芳烃、硫含量、蒸汽压等指标要求更加严格，尤其是2012年底以来全国频发的雾霾事件也使油品升级变得更加紧迫。烷基化汽油主要有两方面优势，首先由于烷基化油辛烷值高、敏感性低，其研究法辛烷值和马达法辛烷值之差不大于3单位，可以把更多敏感性高而辛烷值低的汽油组分调合到成品汽油中。其次是烷基化油的蒸汽压低，

3、可使汽油调合组分中增加廉价的高辛烷值组分(如丁烷)的加入量，提高产品的经济效益。1烷基化工艺技术简介石油炼制工业中的烷基化工艺技术主要有液体酸法和固体酸法。液体酸法烷基化工艺是目前国内外广泛采用的工艺技术，主要以美国杜邦(DuPont)公司STRATCO@为代表的硫酸法技术和以美国菲利浦(PHILLIPS)石油公司的REVAP工艺为代表氢氟酸烷基化技术。硫酸法烷基化历史悠久，技术成熟可靠，对原料适应性、能耗均优于固体酸烷基化，而且作为催化剂，硫酸的腐蚀性及对环境的影响要比氢氟酸小。对于硫酸法烷基化来说，影响其长周期平稳运行的最大问题是废酸处理，需配套废酸

4、再生处理装置，而这一难题目前已得到解决。氢氟酸法烷基化装置具有常温下反应无需制冷系统的优点，但是催化剂氢氟酸具有强腐蚀性及毒性，在装置选材上要高于硫酸法烷基化装置，部分材质需采用蒙乃尔合金，而且对环境的影响也大于硫酸法烷基化。与硫酸法和氢氟酸法相比，固体酸烷基化技术先进，基本解决了在生产高辛烷值汽油调合组分过程中产生的环境污染问题，是既环保又安全的一种工艺。固体酸烷基化技术能提供更好的原料灵活性，降低催化剂消耗，并且改善产品质量，代表了烷基化技术的未来发展方向，但目前尚无工业化应用。2烷基化工业应用2．1液体酸法烷基化目前用于规模化生产烷基化油主要有硫酸

5、法和氢氟酸法。从应用范围来讲，全球氢氟酸烷基化技术应用较普遍。投入商业运营的212套烷基化装置中有111套使用该技术，约占全球烷基化产能的47％；90套装置使用硫酸烷基化技术，占全球烷基化产能的42％。虽然正在运行的氢氟酸烷基化装置较多，但硫酸烷基化装置的平均产收稿日期：2014—05—21；修改稿收到日期：2014—07—03。作者简介：陈述卫，工程师，1994年毕业于北京石油化工学院。联系电话：0663—7602509，E—mail：chensw—gd@petrochina．com．cn。一35—万方数据炼油技术与工程2014年8月能更大。氢氟酸烷基

6、化装置每天的平均产能为1400m3，硫酸法装置则为1525m耻1

7、。国内20套烷基化装置大都建于20世纪80年代末期，其中硫酸法烷基化8套，氢氟酸烷基化12套，总处理能力仅1．4Mt／a。由于安全环保问题，多数装置处于停工状态。2010年投产的中海油惠州炼油厂烷基化装置采用杜邦公司硫酸法烷基化技术，规模为0．16Mt／a，是目前国内技术最先进，加工能力最大的烷基化装置。表1～2分别为该装置烷基化反应进料(选择性加氢后)及烷基化油质量的分析数据。表1烷基化反应进料分析TableIAnalysisdataofalkylationreaction妒，％丙烷0．

8、0022．丁烯38．556正丁烷9．746异丁烯0．113异丁烷48．711C?0．0131一丁烯2．859表2烷基化油质量数据Table2Qualitydataofalkylationoil宁波海越新材料有限公司在2011年底与美，国鲁姆斯(Lummus)技术公司签订了专利技术引进合同，计划建设一套0．6Mt／a低温工艺硫酸法烷基化装置。借助于传统的硫酸法烷基化的低温CDAlky过程的主要优点是所使用的酸量少于50％，烷基化油的辛烷值(RON)可达97～98。而且在填充塔中，只需使反应组分进行接触，无需进行机械混合，即可使之更有效的混合。该工艺反应温度

9、为一4℃，选择性好。2．2固体酸法烷基化工业应用固体酸及离子液体烷基化尚无工业化