高辛烷值汽油组分生产技术

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1、石化09第三组烷基化汽油生产技术烷基化汽油生产技术烷基化汽油的特点烷基化反应历程烷基化原料工业烷基化催化剂液体酸烷基化工艺固体酸烷基化工艺离子液体催化C4烷基化间接烷基化技术一、烷基化汽油的性质及特点主要为异构烷烃，几乎不含烯烃、芳烃，硫含量低辛烷值高，RON一般为95～96，甚至可达98汽油敏感性低，RON与MON差值小于3蒸气压较低，可多调入廉价高辛烷值的丁烷燃烧热值高，可在高压缩比发动机中使用可以提高每吨原油生产汽油的数量二、烷基化反应历程步骤一：叔丁基正碳离子的生成烷基化反应历程步骤二：C8正碳离子的生

2、成烷基化反应历程步骤三：C8正碳离子的异构烷基化反应历程步骤四：氢转移形成C8异构烷烃三、烷基化的原料C₃~C₅烯烃均可与异丁烷作为烷基化的原料但不同烯烃的反应效果不同。工业上，烷基化采用异丁烷和丁烯为原料。对于硫酸法烷基化，较好的原料是1-丁烯和2-丁烯。对于氢氟酸法烷基化，较好的原料是2-丁烯。可见，采用醚化或二聚的办法抽出异丁烯是提高烷基化汽油辛烷值的较好途径。催化裂化装置副产的丁烯中还含有其他组分及杂质，主要包括丁二烯、硫化物和水，如果上游有MTBE装置，则原料中还含有甲醇和二甲醚。原料中含有乙烯对硫酸

3、法烷基化装置操作影响比较大。上述杂质对烷基化的影响主要体现在对酸耗得影响上。烷基化原料中的杂质烷基化原料中的杂质有以下几种：1）乙烯如果催化裂化液化气中混入一定量的干气，而气体分馏装置也未能很好地除去C2组分时，乙烯就可能进人烷基化装置。当乙烯进人烷基化反应器时，乙烯与硫酸反应生成呈弱酸性的硫酸氢乙酯，而不是发生乙烯与异丁烷的烷基化反应。硫酸氢乙酯溶解在酸相中，对硫酸起到稀释作用。乙烯杂质的影响还具有累积性，因此，即使原料中含有痕量的乙烯，也可能造成每天数百公斤的乙烯进入酸相，从而产生数吨甚至十余吨的废酸；如果

4、突然有相当数量的乙烯进人到烷基化反应器中，可能导致烷基化反应不能发生，而主要发生叠合反应。因此应当加强对上游装置的操作管理与分析检测。烷基化原料中的杂质2）丁二烯催化裂化产生的C4馏分中通常含有0.5%左右的丁二烯，如果催化裂化装置原料的掺渣油量比较大或者反应温度比较高，丁二烯的含量可能达到1％。在烷基化反应过程中，丁二烯不与异丁烷发生烷基化反应，而是与硫酸反应生成酸溶性酯类或者生成重质酸溶性叠合物(ASO)。ASO是一种相对分子量较高的粘稠重质油，造成烷基化油干点升高，辛烷值和收率下降，分离ASO时还要损失部

5、分酸。丁二烯的沸点和其他C4组分的沸点十分接近，不能用蒸馏的方法除去。C4中二烯烃能与硫酸反应生成酸溶性酯类或酸溶性叠合物，脱除二烯烃的最有效方法是选择加氢，使二烯烃转化为单烯烃。烷基化原料中的杂质3）硫化物硫化物是烷基化原料中的一种常见杂质，原料中硫化物含量越高，烷基化反应时生成的酸溶性油就越多，并且酸耗显著上升。除了增加酸耗以外，原料中的硫化物还能使烷基化油的颜色变黄，有臭味，甚至发生泡沫。因此要开好液化气脱硫和脱硫醇装置，以保证液化气中的硫含量小于20ppm。当脱硫系统出现问题时，应将未能充分脱硫的液化气

6、切出系统。如果不慎将这部分高含硫的液化气引入烷基化装置，烷基化装置就会生成大量酸溶性油。烷基化原料中的杂质4）水原料中带水能造成硫酸稀释是不言而喻的，而含水较多的硫酸容易造成设备腐蚀。液化气中的水呈饱和状态时大约在500ppm左右，更应当引起重视的是C4馏分携带的超过饱和状态的游离水，上游装置操作不当可能使C4馏分所携带游离水的量是溶解水的几倍，从分馏部分循环到反应部分的异丁烷也可能携带相当数量的水分。脱除游离水的方法是在烷基化原料进装置前先进入一个被称为凝聚脱水器的填料容器，使细小的水珠聚集后从凝聚脱水器下部

7、分离出去。原料中的含水量是氢氟酸烷基化装置的一个重要控制指标。氢氟酸在通常条件下以缔合状态存在，水是极性化合物，加入到氢氟酸中后，能促进氢氟酸的离解，从而提高氢氟酸的催化作用。氢氟酸中没有水就没有酸性，也就没有催化活性。随着酸中水含量增加，氢氟酸的催化作用逐渐加强；水含量达到一定值以后，HF的催化作用将下降，当水含量达到10%时，烯烃将与氢氟酸生成有机氟化物，即使有大量异丁烷存在，也不会发生烷基化反应。另外，当水含量超过5%时，将加剧氢氟酸对设备的腐蚀，导致装置频繁停工检修。一般认为氢氟酸中水含量的理想范围是1

8、%~3%。烷基化原料中的杂质5）二甲醚、甲醇等含氧化合物大部分炼油厂的烷基化原料来自甲基叔丁基醚(MTBE)装置，合成MTBE剩余的C4馏分中通常含有的二甲醚、的甲醇，它们也是烷基化过程中耗酸的主要杂质，并且会降低烷基化油的收率和辛烷值。二甲醚与C4组分的相对挥发度有一定的差异，甲醇可以与C4馏分形成共沸物，因此可以采用普通蒸馏的方法脱除C4馏分中的二甲醚、甲醇。水也能与C4馏分形成共