硫酸法烷基化工艺的推进-文档

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硫酸烷基化反应技术进展

状况对硫酸烷基化反应有重要影响。此外，硫酸浓
和氢氟酸法是目前广泛使用的烷基化工艺，但都存
在催化剂腐蚀性强，产生大量废酸废水等不足。针
对硫酸法和氢氟酸法的不足，近年来大力发展了离
度和组成对烷基化反应结果也有影响，硫酸浓度一
体法和固体酸法尚未实现大规模工业应用，工业上
使用的烷基化工艺几乎全部为硫酸法和氢氟酸法。
收稿日期：２０１５ — ０７ — １０
此产生大量废酸。由此可见，温度、烷烯比和酸烃混
合状况等反应因素对烷基化油辛烷值、酸耗和产物分离所需热量有重要影响，而烷基化油辛烷值、酸耗
的硫酸烷基化反应技术。
关键词：烷基化；硫酸；反应技术中图分类号：ＴＥ６２４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１．９９０５（２０１５）０９．０Ｏ４６．０４
随着环保标准的提高，我国车用汽油质量升级加快，国家标准对车用汽油中硫、烯烃和芳烃等的含量要求越来越严格。催化汽油是我国车用汽油的主
越来越受到炼油界重视。目前，异丁烷与丁烯的烷基化工艺主要有硫酸法、氢氟酸法、离子液体法和固体酸法［１－２］ｏ硫酸法酸和烃不互溶，硫酸烷基化为液一液两相反应过程，异丁烷向硫酸的传质是反应的控制步骤，酸烃混合

烷基化工艺及硫酸烷基化反应器研究进展

2017年第36卷第5期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1573·化工进展烷基化工艺及硫酸烷基化反应器研究进展李明伟，李涛，任保增（郑州大学化工与能源学院，河南郑州 450001）摘要：目前烷基化研究主要集中在新型催化剂的开发和酸烃混合过程的强化，研究开发新型烷基化反应器是突破点之一。

本文综述了国内外碳四烷基化工艺技术现状，简述了硫酸、氢氟酸、离子液体、固体酸作为催化剂的反应工艺。

回顾了碳四烷基化反应机理，指出异丁烷的氢转移是反应的控速步骤，进而提出烷基化技术改进的关键是强化异丁烷向酸相的传质，并以此指导新型反应器的设计。

文章着重介绍了硫酸法烷基化反应器，将其按照混合方式分为搅拌混合式、静态混合式、喷射混合式以及剪切混合式等。

从原料混合、产物分离和传热等方面详细介绍了几种典型的硫酸法烷基化反应器，并对各种反应器的优缺点进行了总结，便于炼油企业结合自身优势选择合理的烷基化反应器及工艺路线。

关键词：烷基化；异丁烷；反应器；混合；聚结中图分类号：TE624.4+8 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）05–1573–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.05.003Advance of alkylation process and concentrated sulfuric acid alkylationreactorLI Mingwei ，LI Tao ，REN Baozeng（School of Chemical Engineering and Energy ，Zhengzhou University ，Zhengzhou 450001，Henan ，China ）Abstract ：At present, the research of alkylation is mainly focused on the development of new catalysts and the strengthening of acid-hydrocarbon mixing process. The development of novel liquid acid alkylation reactors is one of the breakthrough points. In this paper, the status of alkylation technology at home and abroad were reviewed. The reaction process of solid acid ，sulfuric acid ，hydrofluoric acid and ionic liquid as catalyst were introduced. The mechanism of C 4 alkylation was also reviewed. Based on the fact that the H - transfer of isobutane is the control step of the reaction, it was reported in this paper that the key of the development of alkylation is to strengthen the mass transfer of isobutane to acid phase, which is of great significance to the design of novel reactors. The reactors for concentrated sulfuric acid alkylation ，which are divided into stirred mixing type, static mixing type, injection mixing type and shear mixing type according to the different ways of mixing ，were emphatically introduced. This paper discusses several typical sulfuric acid alkylation reactors, including reactants mixing, products separation, and heat transfer. The advantages and disadvantages of various reactors are summarized ，which is convenient for refiners to choose the reasonable alkylation reactor and process route. Key words ：alkylation ；isobutane ；reactors ；mixing ；coalescence2017年1月起，全国范围提前一年供应国Ⅴ标准汽、柴油，预计2017年国内汽油需求量为1.29亿吨[1]。

烷基化操作规程 (1)

烷基化操作规程流出物制冷硫酸法烷基化装置操作手册目录第一章、工艺简介第二章、工艺原理第三章、操作原理第四章、开停工指南第五章、硫酸安全使用手册第六章、化验分析手册第七章、故障及分析第一章工艺简介本章内容主要介绍烷基化过程中的基本化学原理，讨论对产品质量有较大影响的操作变量。

烷基化反应实在强酸存在的条件下轻烯烃（C3、C4、C5）和异丁烷的化学反应。

虽然烷基化反应在没有催化剂存在时在高温下也可以发生，但是目前投入工业运行的主要的低温烷基化装置仅以硫酸或者氢氟酸做催化剂。

一些公司正在继续致力于固体酸催化剂烷基化装置的工业化。

烷基化过程发生的反应较为复杂，产品沸点范围较宽。

选择合适的操作条件，大多数产品的馏程能够达到所期望的汽油馏程，马达法辛烷值范围88~95，研究法辛烷值范围93~98。

STRATCO流出物制冷硫酸法烷基化工艺极其专利反应设备（STRATCO接触式反应器）的设计可促进烷基化反应、抑制副反应如聚合反应的发生。

副反应提高了酸消耗量，并造成产品干点升高、辛烷值降低。

本章的其余部分将对影响烷基化产品质量的烷基化反应化学原理及其工艺变量进行讨论。

A.化学原理在STRATCO烷基化工艺中，烯烃与异丁烷在硫酸催化剂存在的情况下发生反应，形成烷基化物——一种汽油调和组分。

进料中存在的正构烷烃不参加烷基化反应，但会在反应区域内起到稀释剂的作用。

下列化学式即可表示理想的C3、C4、C5烯烃的烷基化反应：CH3 CH3H2SO4H C CH3 +CH2 = C CH3CH3 C CH2CH CH3CH3 CH3 CH3 CH3实际的反应要复杂的多。

这些反应在酸连续相乳化液进行，在乳化液中烯烃与异丁烷接触。

酸/烃乳化液通过在STRATCO的专利设备——接触式反应器中对酸烯烃混合物剧烈搅拌得到。

STRATCO烷基化反应工艺使用硫酸作为催化剂。

根据定义，催化剂可以加快化学反应，但自身不发生变化。

然而，在硫酸烷基化工艺中，必须连续的向系统中加入硫酸。

烷基化技术进展状态分析报告

烷基化技术进展状态分析报告烷基化是在催化剂的作用下炼厂液化气中的异丁烷与烯烃反应生成汽油调合组分-烷基化油。

由于烷基化油辛烷值高、蒸汽压低、不含烯烃及硫，因此是理想的汽油调和组分。

因此烷基化技术在近些年来越来越受到炼化企业的重视。

就生产工艺而言，目前用于规模化生产烷基化油的烷基化工艺主要有硫酸法和氢氟酸法，虽然这两种方法烷基化油产率高、选择性好，但硫酸法工艺废酸排放量大，环境污染严重；氢氟酸是易挥发的剧毒化学品，一旦泄漏将会给环境和周围生态系统造成严重危害。

此外，两种工艺都存在生产设备腐蚀等问题。

为了克服液体强酸腐蚀性大和对人身危害的重大缺点，近些年来，国内外一直在不断改进现有的传统技术，并积极开发新一代固体强酸烷基化催化剂及工艺以替代目前的液体酸烷基化工艺技术。

传统液体酸烷基化技术目前生产烷基化油仍主要采用传统的硫酸法和氢氟酸法烷基化工艺。

据统计，目前全球共有硫酸法烷基化装置110余套，氢氟酸法烷基化装置约120余套。

虽然氢氟酸与硫酸烷基化装置的整体运行会有所不同，但两种工艺的反应机理极其相似。

20世纪60年代，采用硫酸作为催化剂的烷基化装置数量是氢氟酸催化剂装置的3倍。

从那时起烷基化技术趋势转向使用氢氟酸，随后又回归到使用硫酸。

两种工艺在多年的相互竞争中发展，形成了各自的特点。

1）氢氟酸烷基化技术氢氟酸烷基化工艺技术已经使用了60多年，在此期间这项技术还是在不断地开发和改进。

氢氟酸烷基化工艺与硫酸烷基化工艺相比占用空间少，设计简单，消耗的催化剂少。

但它也存在不足之处，其中最具普遍性的就是分离出异丁烷、丙烷、氢氟酸和含氟化合物的成本高于硫酸烷基化技术（UOP的两个反应器串联工艺除外）。

另外，该技术还存在一个更严重的问题是氢氟酸作为一种有毒气体扩散到大气中，氢氟酸气体浓度低时能刺激眼睛、皮肤和鼻子；浓度高时会威胁到生命。

氢氟酸烷基化专利商：UOP和PHILLIPS（康菲公司）氢氟酸烷基化最大的问题是氢氟酸催化剂的挥发性、腐蚀性和毒性，受到美国环保部门的禁用，因此近20年新建的烷基化装置已经基本不采用氢氟酸法。

硫酸法烷基化工艺的推进

硫酸法烷基化工艺的推进作者：韩露来源：《中国科技博览》2015年第14期[摘要]烷基化油以无芳烃、无烯烃、低硫、低蒸汽压、高辛烷值（RON 94 ～ 96 MON 92 ～ 94）的特性使它成为调和汽油中的一个理想组分，同时，汽油中调入更多的烷基化油，可使汽油中其他组分得以稀释，有助于降低苯、芳烃和硫的含量。

另外，全部由支链烷烃组成的烷基化油，还具有低蒸汽压、高辛烷值和低辛烷值敏感度等特点。

生产工艺成熟简单，所以异丁烷与丁烯的烷基化反应工艺必将成为生产清洁的、高辛烷值汽油组分的重要过程，在当今倡导清洁能源、可持续性发展的今天必将得到推进。

[关键词]硫酸法烷基化；发展趋势；烷基化装置；操作指标中图分类号：TE624.48 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0372-01烷基化工艺是炼厂气加工过程之一，是在催化剂（氢氟酸或硫酸）存在下，使异丁烷和丁烯（或丙烯、丁烯、戊烯的混合物）通过烷基化反应，以制取高辛烷值汽油组分的过程。

烷基化装置反应生成的烷基化油，其辛烷值高、敏感性（研究法辛烷值与马达法辛烷值之差）小，不含硫、芳烃、烯烃，具有理想的挥发性和清洁的燃烧性，是航空汽油和车用汽油的理想调和组分。

烷基化工艺能充分利用炼厂气体资源的优点，而且，随着环保要求越来越高，烷基化工艺将是炼油厂中应用最广、最受重视的一种气体加工过程，而硫酸法烷基化更是适合我国诸多厂家操作的方式之一。

1 烷基化工艺概况1.1 我国烷基化发展历程我国在20世纪60年代建成硫酸法烷基化装置，近年来正在建设氢氟酸法烷基化装置。

我国从20 世纪60年代中期到70年代初期，由抚顺石油设计院和北京石油设计院分别承担设计，在兰州炼油厂、石油二厂、胜利炼油厂、荆门炼油厂先后建立了年加工1.5万～6万t的硫酸法烷基化工业装置。

随着汽油向低铅和无铅方向发展，以及对高辛烷值汽油需求的增加，20世纪80年代以来国内烷基化工艺发展很快，生产和技术水平有了新的提高。

硫酸法烷基化的工艺原理和反应系统

硫酸法烷基化的工艺原理和反应系统王欢(大庆炼化公司炼油生产二部，黑龙江大庆 163000)摘要：烷基化技术包括很多种，其中硫酸法烷基化主要指STRATCO 硫酸法烷基化技术中流出物制冷技术，此工艺技术成熟可靠，有着酸资源丰富，价格便宜，可回收，能够连续保持活性等优点。

该工艺中硫酸腐蚀性较强，设备易腐蚀，消耗酸较大，容易产生大量的酸渣，装置需要长周期运行。

文章主要探讨硫酸法烷基化的加氢硫酸法烷基化和烷基化反应原理和主要的工艺流程。

关键词：硫酸法烷基化；工艺原理；工艺流程中图分类号：TQ111文献标志码：A文章编号：1008-4800(2021)08-0160-02DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.08.077The Process Principle and Reaction System of Sulfuric Acid AlkylationWANG Huan (Daqing Refining & Chemical Company Production Department II , Daqing 163000, China)Abstract: There are many kinds of alkylation technologies, among which sulfuric acid alkylation mainly refers to the effluentrefrigeration technology in STRATCO sulfuric acid alkylation technology. This process is mature and reliable, has the advantages of rich acid resources, low price, recyclability, and continuous activity. In this process, the sulfuric acid is more corrosive, the equipment is easy to corrode, the consumption of acid is large, and it is easy to produce a large amount of acid slag, the device needs long-term operation. This paper mainly discusses the principle and main process flow of hydrosulfuric acid alkylation and alkylation reaction of sulfuric acid alkylation.Keywords: sulfuric acid alkylation; process principle; process flow0 引言伴随时代的发展，油气生产的标准越来越为严格，在石油炼制工业产业中，通过烷基化技术的运用，可以提高汽油成分中的辛烷值和抗暴性能，从而提高汽油的整体效率，满足化工产业的发展需求。

硫酸法烷基化工艺技术探讨

硫酸法烷基化工艺技术探讨作者：贠莹高峰金平齐慧敏李睿来源：《当代化工》2020年第01期Discussion on Sulfuric Acid Alkylation TechnologyYUN Ying，GAO Feng，JIN Ping，QI;Hui-min，LI Rui（Sinopec Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals， Liaoning Dalian 116045， China）汽油是以C5～C11的烴类为主的复杂混合物，馏程为35～200;℃。

来自不同生产装置的汽油可分为直馏汽油、催化汽油、重整汽油、烷基化汽油以及醚化汽油等，这些汽油的品质差距很大。

例如：直馏汽油中由于几乎没有不饱和烃，其稳定性相对较高，但其辛烷值较低;而催化裂化汽油辛烷值虽然较高，但烯烃含量却很高。

为了获得合格的产品汽油，一般需要按适当的比例将多种汽油进行调和。

国外汽油调和组分中重整汽油、烷基化汽油以及醚类化合物等高辛烷值组分所占比例较大，汽油中烯烃含量较低。

我国商品汽油组分中催化裂化汽油占7成以上，高烯烃含量会使发动机燃烧室内易形成沉积物、胶质等，影响发动机的正常工作。

国VI 汽油标准的执行进一步严格了汽油中烯烃、芳烃含量以及蒸汽压等指标[1]。

烷基化汽油具有高辛烷值、低蒸气压并且不含烯烃、芳烃等优点，是一种极为难得的优质汽油调和组分。

烷基化反应是将化合物分子中引入烷基的一种反应。

以酸作为催化剂、异丁烷作为烷基化试剂，与C3～C5等烯烃原料反应，生成高辛烷值汽油组分是目前烷基化反应在工业中的最重要应用。

目前烷基化装置中主要应用的催化剂有浓硫酸、氢氟酸和无水氯化铝三种，近几十年来科研人员针对硫酸法和氢氟酸法烷基化工艺进行了大量的研究。

硫酸法烷基化和氢氟酸法烷基化在工艺上各有优缺点，二者都有广泛的应用。

硫酸法烷基化装置由于反应需要在较低温度下发生，需要配套制冷系统。

硫酸法烷基化工艺进展

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ；ｐｒｏｃｅｓｓ；ｐｒｏｇｒｅｓｓ
烷基化油是一种高辛烷值、抗爆性能好、蒸汽压低、不含烯烃、芳烃、硫含量低的烷烃混合物，是一种理想的汽油调和组分。
当今世界环境污染日益严重，环境保护普遍受到各国的重视。无论国外还在国内，随着汽车保有量的增加，汽车排放尾气对空气的污染日趋严重，迫切需要汽油升级换代。因此，烷基化工艺日益受到重视Ｊ。
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１．３链终止
１烷基化反应机理
烷基化反应是指各种丁烯与异丁烷发生反应，主要的反应
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｌｋｙｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｌａｔｅｓｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｓｏｌｉｄａｃｉｄａｎｄｌｉｑｕｉｄａｃｉｄａｌｋｙｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｓｏｌｉｄａｃｉｄａｌｋｙｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｓｔｉｌｌｉｎｔｈｅｔｅｓｔｓｔａｇｅｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｓａｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｆａｓｔ
关键词：烷基化；工艺；进展
中图分类号：ＴＥ６２４
文献标志码：Ａ
文章编号：１００１—９６７７（２０１６）０１３—００２９—０３

硫酸法烷基化工艺技术探析

硫酸法烷基化工艺技术探析摘要：随着人们环保意识的不断提升，在汽油使用质量方面提出了更高要求。

异丁烷和丁烯炕基在酸催化剂的作用下，反应生成得到烷基化油。

通过对烷基化油的合理利用，能够有效提高汽油的硫元素含量，也是当前汽油制造的重要材料。

文章主要对硫酸法烷基化工艺技术及其应用进行了分析、探讨，以供相关参考。

关键词：硫酸法；烷基化；汽油；工艺技术应用前言在石油化工生产过程中，烷基化油主要是C8支链烃为主要的混合物，但是其中不含烯烃和芳烃，随着我国对于汽油的质量标准要求越来越高，烷基化油的市场需求也在不断提升。

一、烷基化技术简介（一）氢氟酸烷基化烷基化反应主要是在酸冷却环境中进行，各个反应物主要是在进行酸解过程中完成酸烃的分离。

其中，正丁烷、丙烷则是在脱氟反应中完成相关处理。

（二）硫酸烷基化硫酸法烷基化是当前实验的主要方式，反应容器中不同的工艺技巧应用下获得不同制冷方式、沉淀物降解方式下的产物。

其中，硫酸的沸点越高，废弃物的回收利用难度越大，对此需要配备相应的废酸设备避免环境污染。

对于废酸的处理主要包括湿法酸再生、干法酸再生两种方式，以此完成对废酸的再生处理。

（三）固体酸烷基化在进行固体酸烷基化过程中，主要是借助烷基化、催化反应来进行相关工艺的操作，使得反应物和催化剂分析。

这一反应过程对于设备的要求较低，并且不会出现酸泄漏问题，操作优势较为明显。

（四）离子液烷基化主要是借助对混合碳四原料的合理利用在离子液催化剂的作用下完成异丁烷与烯烃的反应，进而获得烷基化油。

这种类型的烷基化油的辛烷值较高，且不含烯烃、芳烃，敏感度也较小，与其他化合物具备较好的调和性，挥发性、清洁性能都较为明显，是汽油生产过程中最为理想的原料，在实际生产中也主要依靠烷基化技术进行生产设备的基础安装。

二、烷基化工艺（一）CDALKY工艺的应用主要是通过加热碳四混合料分离原材料，再在反应器中与异丁烷进行融合混合，最后在反应器顶端中进行分离反应，进而顺利进入压缩机内部。

硫酸法烷基化工艺的推进

（研究法辛烷值与马达法辛烷值之差）小，不含硫、芳烃、烯烃，具有理想的挥发性和清洁的燃烧性，是航空汽油和车用汽油的理想调和组分。烷基化工艺能充分利用炼厂气体资源的优点，而且，随着环保要求越来越高，烷基化工艺将是炼油厂中应用最广、最受重视的一种气体加工过程，而硫酸法烷基化更是适合
我国诸多厂家操作的方式之一１烷基化工艺概况
１．１我国烷基化发展历程
生的大量酸渣污染环境，促使固体酸烷基化工艺出现。该工艺的最大特点是环境友好，不产生环境污染问题。固体酸催化剂在很多方面优于液体酸催化
剂，是现有液体酸装置改造或者摆脱瓶颈的选择之一。固体酸烷基化工艺还处于研究开发之中，目前固体酸烷基化工艺的研究
我国在２Ｏ世纪６Ｏ年代建成硫酸法烷基化装置，近年来正在建设氢氟酸法烷基化装置。我国从２Ｏ世纪６０年代中期到７０年代初期，由抚顺石油设计院和北京石油设计院分别承担设计，在兰州炼油厂、石油二厂、胜利炼油厂、荆门炼油厂先后建立了年加工１．５万－６万ｔ的硫酸法烷基化工业装置。随着汽油向低铅和无铅方向发展，以及对高辛烷值汽油需求的增加，２Ｏ
世纪舳年代以来国内烷基化工艺发展很快，生产和技术水平有了新的提高。

烷基化工艺说明(2)

目录概述 .................................................................... 3 工艺设计技术方 ................................................................ 4 原料及产品性 (5)装置物料平衡 ............................................................ 7 工艺流程简述 ............................................................ 8 主要设备选型说明 ....................................................... 14 消耗指标及能耗 ......................................................... 14 装置定员 ................................................................ 21 环境保护 ................................................................ 22 职业安全卫生 (23)装置对外协作关系 (2)设汁执行的标准LI 录1 2 案 3 质 4 5 6 7 8 9 10 1 1 91概述该烷基化装置采用硫酸烷基化工艺，公称规模为16万吨/年。

1、1设计依据1.1.2 DUPOVT公司提供的硫酸烷基化工艺包；1、2装置概况1. 2. 1装置原料:本装置原料为上游MTBE装置提供的未反应碳四憾分、加氢裂化液化气，前处理所需的少量氢气山制氢装置提供。

1. 2. 2装置建设规模：根据MTBE装置所提供的液化气量及液化气中的烯炷含量，实际可生产烷基化油约13、13万吨/年，本装置设汁规模为16万吨/年烷基化油。

浓硫酸催化的烷基化

浓硫酸催化的烷基化1. 简介烷基化是一种有机化学反应，通过在有机化合物中引入烷基基团来改变分子结构。

浓硫酸催化的烷基化是一种常见的烷基化反应，它可以在合适的条件下，将烷基基团引入到有机化合物中。

在浓硫酸存在的条件下，烷基化反应通常是一个亲电取代反应。

硫酸的酸性可以促使反应中的质子化步骤，从而加速反应速率。

此外，硫酸还可以作为亲电试剂参与反应，与底物发生反应生成烷基化产物。

2. 反应机理浓硫酸催化的烷基化反应的机理可以分为以下几个步骤：步骤1：质子化首先，浓硫酸会质子化底物，生成质子化底物中间体。

这个步骤通常是一个快速的平衡过程，其中硫酸分子作为酸催化剂发挥作用。

步骤2：亲电取代质子化底物中间体会进一步与烷基试剂发生亲电取代反应。

烷基试剂中的烷基基团会攻击质子化底物中间体，形成新的碳-碳键。

这个步骤通常是速率控制步骤，决定了反应速率的快慢。

步骤3：脱质子化生成的烷基化产物会与浓硫酸中的质子发生反应，形成质子化产物。

这个步骤通常是一个快速的平衡过程，其中硫酸分子作为酸催化剂发挥作用。

步骤4：去质子化质子化产物会与浓硫酸中的质子再次发生反应，去质子化产生最终的产物。

这个步骤通常是一个快速的平衡过程，其中硫酸分子作为酸催化剂发挥作用。

3. 应用浓硫酸催化的烷基化反应在有机合成中具有广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景：3.1 烷基化反应浓硫酸催化的烷基化反应可以将烷基基团引入到有机化合物中，从而改变其性质和用途。

这种反应常用于合成烷基化产物，例如合成烷烃、醇、醚等。

3.2 脱氢反应在浓硫酸存在的条件下，烷基化反应也可发生脱氢反应，将烷烃转化为烯烃。

这种反应对于有机合成中烯烃的制备非常重要。

3.3 转化为酸类化合物浓硫酸催化的烷基化反应可以将有机化合物转化为相应的酸类化合物。

这种反应常用于合成酸类化合物，例如合成羧酸、酰氯等。

3.4 制备功能化化合物浓硫酸催化的烷基化反应还可以用于制备各种功能化化合物。

通过选择不同的底物和烷基试剂，可以引入不同的官能团，从而实现有机合成的多样性。

硫酸法烷基化制冷工艺优化

檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵殝殝殝殝技术进步硫酸法烷基化制冷工艺优化徐令宝　董　菲　梁泽涛　谭雅文（中石油华东设计院有限公司，山东青岛２６６０７１）摘　要：　中国石油天然气集团有限公司庆阳石化１３０ｋｔ／ａ烷基化装置以甲基叔丁基醚醚后碳四和加氢裂化液化气为原料生产高辛烷值汽油调和组分，采用硫酸法烷基化技术，于２０１９年４月建成投用。

文章对该烷基化工艺的两种不同制冷方案分别做了介绍和说明，并从节能与投资角度做了对比分析。

结果表明，与传统设计相比，采用节能罐的制冷流程可以节省１０２％的电耗，经济效益显著。

关键词：　硫酸法烷基化　优化设计　流程模拟　节能　制冷压缩机文章编号：　１６７４－１０９９　（２０２０）０５－００３４－０４中图分类号：ＴＥ９６８文献标志码：　Ａ收稿日期：２０２０－０７－０７。

作者简介：徐令宝，男，１９８３年出生，２０１１年毕业于中国石油大学（华东）化学工程与技术专业，硕士，主要从事石油、化工装置新建和改扩建工艺设计工作。

中国石油庆阳石化公司（以下简称庆阳石化）烷基化装置采用流出物制冷工艺，液相反应流出物在反应器管束内节流汽化取走反应热，进闪蒸罐气液分离，通过控制闪蒸罐的压力控制流出物节流闪蒸汽化量，间接控制反应器的温度，保证反应热的及时撤出。

闪蒸罐气相进压缩机入口，经压缩冷凝后返回烷基化反应器入口与烯烃进料混合，保证反应器入口物料温度的稳定。

制冷取热流程与烷基化工艺有机结合在一起。

由于压缩机用电量占烷基化整个装置用电量的一半左右［１］，因此，如何在保证工艺性能情况下，降低制冷压缩机消耗显得尤为重要。

制冷过程的实现有两种不同方案，文章从节能及投资角度对两种方案做了对比分析。

１　制冷方案对比１１　传统制冷方案制冷部分的传统设计流程为：闪蒸罐气相（制冷剂）经压缩机入口分液罐分液后进制冷压缩机，经压缩机升压后再经空冷冷凝和水冷冷却后进冷剂罐，冷剂自冷剂罐节流降温后返回闪蒸罐制冷剂侧，由循环冷剂泵抽出送至烷基化反应器入口与烯烃原料混合，冷剂间断外甩以排出制冷系统内累积的过量碳三组分。

关于硫酸法烷基化工艺的推进

关于硫酸法烷基化工艺的推进发表时间：2019-09-03T17:01:54.680Z 来源：《科学与技术》2019年第07期作者：刘超[导读] 文章主要研究了关于硫酸法烷基化工艺推进的相关内容。

中国石油化工股份有限公司天津分公司化工部天津市 300270摘要：烷基化油属于高辛烷值，具有良好抗爆性能，其蒸汽压相对较低，并没有含有芳烃以等物质，是硫含量相对较低的一种烷烃混合物质。

随着环境污染问题的凸显，随着汽车数量的增加，为了合理的控制汽车尾气污染等问题，就要重要汽油的升级换代。

因此，要加强对硫酸法烷基化工艺的研究。

基于此，文章主要研究了关于硫酸法烷基化工艺推进的相关内容。

关键词：硫酸法烷基化工艺；喷射反应器工艺；卧式搅拌反应器工艺；静态混合反应器工艺；硫酸法烷基化工艺在各种技术手段支持之下得到了广泛的发展。

而随着其配套设置的完善也为硫酸法烷基化工艺的优化与应用提供了有效的支持与参考，在无形之中推动了硫酸法烷基化工艺的发展。

1.我国烷基化装置发展现状随着人们环保意识的增强，我国环境保护法律也逐渐完善，现阶段在工业生产中清洁汽油标准呈现低硫、低芳烃、高辛烷值的发展方向，炼油工业对于燃料产品的指标要求更为严格，在生产中对于其清洁环保较为重视。

在现有的汽油组分构成中，其中高硫以及高烯烃含量的催化裂化汽油比例约为76.7%左右；催化重整汽油则为整体的15%左右，其中烷基化汽油约为整体的0.2%~0.5%左右。

烷基化汽油有着较为显著的低蒸气压、无硫、高辛烷值的优势，是较为理想的汽油调和成分。

现阶段，随着我国炼油装置以及其催化裂化装置规模的提升，异丁烷以及丁烯产能显著提升。

烷基化工艺就是通过催化剂，利用烷基化反应而产生高辛烷值汽油组分的一个过程。

烷基化工艺可以合理的利用炼厂气体资源，是较为关键的加工过程。

我国烷基化装置建设时间相对较早，其单套装置规模相对较小，开工率相对较低。

在整体上来说，我国国内的烷基化装置总生产能力以及其单套的装置规模与国外还是存在较为显著的差距问题，随着烷基化技术的不断发展，现阶段我国烷基化装置建设发展相对较快，取得了显著的效果。

硫酸法

硫酸法烷基化1.工艺流程硫酸法烷基化曾经在烷基化生产领域里占主导地位，近年来其加工能力已小于烷基化总加工能力的一半。

硫酸法烷基化工艺流程简单，专用设备少，安全性好，特别是对1-丁烯原料（我国烷基化原料的主要烯烃成分）的适应性比氢氟酸法好，故仍有很大的生命力。

如果烷基化装置附近有一个硫酸厂，则硫酸法烷基化还是比较优越的。

我国硫酸法烷基化装置所采用的反应器型式主要有两种：1)阶梯式反应器这种反应器将反应区分隔成几个串联的区段，将新鲜原料分隔成几股分别引入每个反应段，而循环异丁烷则是串流式的，这样做的结果是，假设整个异丁烷对烯烃的外比是5:1，如反应段分为5段，则每段的烷烯比（内比）可能高达25:1。

这种反应器靠反应物异丁烷蒸发致冷调节反应温度，蒸发后的异丁烷压缩冷却后返回反应器。

该反应器的优点是每个反应段中烷烯比高，动力消耗小，不需要另外的制冷剂。

缺点是各反应段之间相互影响，一个反应段操作不正常，整个反应器都受到影响。

其工艺流程见图7.3.1。

原料与异丁烷致冷剂换冷和脱除游离水后，分几路平行进入阶梯式反应器的反应段，循环异丁烷与循环酸经混合器混合后进入反应器的第一个反应段。

反应器由若干个反应段和一个沉降段组成，各反应段间用溢流挡板隔开，每一反应段均设有搅拌器。

靠部分异丁烷在反应器中气化以除去反应热，保持反应器的低温。

反应产物和硫酸最后进入沉降段进行分离，分出的硫酸用酸循环泵送入反应段重新使用。

气化的异丁烷分离出携带的液体后进入压缩机压缩。

压缩后的气体经冷凝后流入冷却剂罐，然后再回到反应器。

从沉降段分离出的反应流出物，用泵升压，经碱洗、水洗脱除酸酯和中和带出的微量酸后送至产品分馏部分。

图7.3.1阶梯式反应硫酸法烷基化装置工艺流程产品分馏部分由三个塔组成，反应产物先经脱异丁烷塔，从塔顶分出异丁烷，经冷凝冷却后返回反应器循环使用。

塔底物料进入脱正丁烷塔，从塔顶分出正丁烷，冷凝冷却后进出装置，正丁烷塔底物料再进入再蒸馏塔，从塔顶得轻烷基化油，塔底出重烷基化油。

硫酸烷基化技术进展

硫酸烷基化技术进展赵敏洁【摘要】介绍了硫酸烷基化技术的最新进展,针对硫酸烷基化技术的特点,对不同的酸烃混和技术进行了详细地阐述,为硫酸烷基化工艺的改进及发展提供了参考.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2014(031)006【总页数】3页(P25-27)【关键词】烷基化;硫酸;清洁汽油【作者】赵敏洁【作者单位】中国石化洛阳工程有限公司,河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TQ22随着环境保护和安全清洁生产要求的不断提高，汽车排放尾气对空气造成的污染问题日益受到人们的关注，我国石油炼制工业面临的关键问题是如何生产符合国家环保标准的清洁燃料，以满足国内交通行业和市场的需求。

异构烷烃与低分子烯烃在强酸性催化剂的作用下生成的烷基化油，具有辛烷值高、抗爆性能好、蒸汽压低、不含烯烃、芳烃、硫含量低等突出优点，是航空汽油和车用汽油的理想调和组分。

烷基化技术分为液体酸烷基化和固体酸烷基化两大类。

液体酸烷基化包括氢氟酸、硫酸和离子液体三种技术[1］。

其中固体酸工艺和离子液体工艺催化剂易受生成大分子烯烃影响而失活，催化剂费用昂贵、对原料要求高、流程复杂。

因此固体酸催化工艺和离子液体工艺还未能实现工业化。

氢氟酸法烷基化技术的弱点是采用的氢氟酸催化剂具有腐蚀性、挥发性和毒性，因此，该工艺的发展受到阻碍。

相比氢氟酸法工艺，硫酸法工艺则不会产生有毒的气体，操作相对安全，而且硫酸资源丰富，价格便宜，生成的烷基化油质量高，更适合我国的国情。

1 硫酸法烷基化技术烷基化反应的控制步骤为异丁烷向硫酸的传质，在硫酸法烷基化过程中，由于硫酸催化剂的高黏度、高密度、高表面张力特点，而且异丁烷在硫酸中的过程溶解性低，突出了该工艺过程的化学反应与分子扩散的矛盾，微观混和状态直接影响了反应产物的选择性和收率，因此对酸烃混和的要求非常严格。

在反应过程中，应使酸烃两相充分地混和，以稀释烯烃，防止局部浓度过高，抑制烷基化副反应的产生;反应结束后，酸烃乳化液应快速分离，减少烷基化油和硫酸之间的二次反应[2］。