烷基化工艺说明

目录

1概述 (3)

2 工艺设计技术方案 (4)

3 原料及产品性质 (5)

4 装置物料平衡 (7)

5 工艺流程简述 (8)

6 主要设备选型说明 (14)

7 消耗指标及能耗 (14)

8 装置定员 (21)

9 环境保护 (22)

10 职业安全卫生 (23)

11 装置对外协作关系 (29)

12 设计执行的标准目录 (31)

1 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 DUPONT 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馏分、加氢裂化液化气，前处理所需的少量氢气由制氢装置提供。

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烃含量,实际可生产烷基化油约13.13万吨/年，本装置设计规模为16万吨/年烷基化油。

1。2。3装置建设性质:在酸催化剂的作用下，液化气中的异丁烷与烯烃反应生成高辛烷值汽油调合组分-烷基化油.

1。3设计原则：

1）选用成熟可靠的工艺技术和控制方案，使设计的装置达到安、稳、长、满、优操作。2）优化工艺流程并推广应用新工艺、新技术、新设备、新材料，降低生产成本同时降低装置能耗，提高产品质量档次。

3)在保证技术先进、装置生产安全可靠的前提下，降低能耗并尽量降低工程造价，节省投资。

4）为了降低工程投资，按照“实事求是、稳妥可靠”的原则，提高国产化程度，所需设备立足国内解决，只引进在技术、质量等方面国内难以解决的关键设备、仪器、仪表。5)采用DCS 集中控制,优化操作，以提高装置的运转可靠性,提高产品收率和质量。

6）严格执行国家、地方及主管部门制定的环保和职业安全卫生设计规定、规程和标准，减少“三废”排放，维护周边生态环境，实行同步治理,满足清洁生产的要求.

1。4 装置组成：本装置由原料精制、反应、流出物精制和产品分馏、化学处理等几部分组成。装置运行时数和操作班次：装置年开工时间按8400小时计，操作班次按四班三倒。

1.5 设计范围

本设计范围为本装置所涉及的设备、管道、仪表、配电等，装置有关分析化验项目由中心化验室承担.

2 工艺设计技术方案

烷基化装置是以液化气中的烯烃及异丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油的气体加工装置。

本装置包括原料加氢精制和烷基化两部分.原料加氢精制的目的是通过加氢脱除原料中的丁二烯。因为丁二烯是烷基化反应中主要的有害杂质，在烷基化反应过程中，丁二烯会生成多支链的聚合物，使烷基化油干点升高，酸耗加大。

脱除原料中的丁二烯采用选择性加氢技术，该技术已在国内多套烷基化装置上应用，为国内成熟技术。

由于MTBE装置所提供的未反应碳四馏分中烷烯比不足，需补充部分异丁烷，因此引入部分加氢裂化液化气，与加氢后的碳四馏分混合进入脱轻烃塔，分离出满足烷烯比要求的碳四馏分.

以液体酸为催化剂的烷基化工艺可分为硫酸烷基化和氢氟酸烷基化,两种工艺都为成熟的技术，在国内外都有广泛应用。本设计采用的是DUPONT公司的硫酸烷基化工艺，该技术具有如下特点：

1）采用反应流出物致冷工艺：利用反应流出物中的液相丙烷和丁烷在反应器冷却管束中减压闪蒸,吸收烷基化反应放出的热量。反应流出物经过气液分离后，气相重新经压缩机压缩、冷凝，抽出部分丙烷后，再循环回反应器。与闭路冷冻剂循环致冷或自冷式工艺相比，流出物致冷工艺可使得反应器内保持高的异丁烷浓度，而从脱异丁烷塔来的循环异丁烷量最低。此外，在这种致冷流程中采用了节能罐,使部分富丙烷物流在中间压力下闪蒸汽化后进入压缩机第二段，从而节约能量。

2）STRATCO公司反应部分循环异丁烷与烯烃预混合后再经喷嘴进入反应器,酸烃经叶轮搅拌，在管束间循环,机械搅拌使酸烃形成具有很大界面的乳化液，烃在酸中分布均匀，减小温度梯度,减少副反应发生.

3)反应流出物采用浓酸洗、碱水洗工艺：反应流出物中所带的酯类如不加以脱除，将在下游异丁烷塔的高温条件下分解放出SO2，遇到水份，则会造成塔顶系统的严重腐蚀。因此，必须予以脱除，本装置采用浓酸洗及碱洗的方法进行脱除,与传统的碱洗相比，能有效脱除硫酸酯，即用99.2%的硫酸洗后再用12％的NaOH 脱除微量酸.

3 原料与产品性质

3。1 原料

3。1.1 MTBE 装置所提供的液化气组成如下：

2.1.2 加氢裂化液化气组成如下：

3。2 产品

3.2.1 烷基化油：

雷氏蒸气压RVP 0.030MPa

比重 0。69

辛烷值 RON（C) 96.8±0.5

MON(C） 93。3±0.5 3。2。2 丁烷馏分:

组分 wt%

nC4H10 94。00

iC4H10 3。86

C5H12 2。14

合计 100.00

3。2.3 循环异丁烷：

组分 wt％

C3H8 1.98

iC4H10 87。86

nC4H10 10。08

C5H12 0.08

合计 100.00

3.3 催化剂及化学药剂

3.3。1 加氢催化剂

型号 LST-02

外观灰褐色条状

尺寸 mm φ(2.0∼2。5)×5∼10

堆比重 g/ml 0⋅90±0⋅05

破碎强度 N/cm ≥200

比表面 m2/g 100∼150

比孔容 ml/g 0.30±0。02

3。3.2 硫酸

H2SO4 99。2％3.3.3活性炭