烷基化装置工艺技术方案比选
烷基化装置工艺技术分析对比
1 国内外烷基化技术现状国内外烷基化技术有氢氟酸法、硫酸法、固体酸法、离子液体法等，硫酸法和氢氟酸法较为成熟。
硫酸法主要有杜邦公司的STRATCO®技术、EMRE的自动制冷烷基化技术、Lummus公司的 CDAlky®技术；氢氟酸法主要是 UOP 公司的 AlkyPlusTM 技术。
截至2016 年，世界上约有 230 套烷基化装置，其中 48%采用硫酸法，52%采用 氢氟酸法。
近几年新增的装置以硫酸法为主。
1.1 氢氟酸法采用氢氟酸为催化剂。
氢氟酸沸点低（19.4℃），对异丁烷的溶解度及溶解速度均比硫酸大，副反应少，目标产品收率较高。
氢氟酸在反应过程中生成的氟化物易于分解，有利于回收氢氟酸，因此酸耗明显较硫酸法低。
氟化氢为强腐蚀、易挥发的剧毒物质，防腐及安全防护措施要求非常严格。
氢氟酸法主要由原料干燥脱水、反应、分馏、产品精制、HF再生和三废处理组成。
1.2 硫酸法最初硫酸法工艺主要为杜邦和EMRE公司的技术，主要区别在于制冷部分。
近年来，Lummus公司开发出低温硫酸法技术（CDAlky），反应器采用立式反应器，占地面积小，无机械搅拌，产品辛烷值高，酸耗大幅降低，不需酸洗、碱洗、水洗，废液排放大幅减少，在国内已有3套装置投产。
硫酸法技术成熟，优点是酸资源丰富，价格便宜，选择性好，可回收并连续保持活性，装置运行周期加长。
但是硫酸腐蚀设备，酸耗较大，酸渣污染环境，需建设废酸再生装置。
1.3 固体酸法烷基化固体酸法技术基本解决了环境污染问题。
目前最成熟的工艺是 AlkyClean，由Lummus、雅宝和芬兰耐思特石油公司共同开发。
2015年世界上第一套工业化装置（10 万吨/年）在山东汇丰石化开工，生产的烷基化油辛烷值 RON 为 96~98，装置能耗为 148kgEO/t，能耗较高。
固体酸烷基化技术先进，对环境污染小，是烷基化技术的发展方向，但尚无工业装置长周期运行记录，且催化剂是其专利产品，需长期依赖进口。
烷基化工艺安全控制设计指导方案
烷基化工艺安全控制设计指导方案目录1概述 (1)1.1烷基化工艺 (1)1.2烷基化反应类型 (1)1.2.1C-烷基化反应 (1)1.2.2N-烷基化反应 (1)1.2.3O-烷基化反应 (2)1.3烷基化工艺关键设备和重点监控单元 (2)1.3.1烷基化工艺的关键设备 (2)1.3.2烷基化工艺的重点监控单元 (2)1.4烷基化工艺涉及的主要危险介质 (3)1.4.1烷基化原料 (3)1.4.2产品 (5)1.5XX省主要烷基化工艺产品目录 (5)2危险性分析 (6)2.1固有危险性 (6)2.1.1火灾危险性 (6)2.1.2爆炸危险性 (7)2.1.3中毒危险性 (7)2.1.4腐蚀及其他危险性 (7)2.2工艺过程的危险性分析 (7)2.2.1反应过程的危险性 (8)2.2.2反应安全风险评估 (8)2.2.3危险和可操作性分析 (8)3重点监控的工艺参数和控制要求 (9)3.1温度 (9)3.2压力 (9)3.3反应釜内搅拌 (9)3.4反应投料速度与物料配比 (10)3.5冷媒 (10)4推荐的安全控制方案 (11)4.1各工艺参数的控制方式 (11)4.2工艺系统控制方式 (11)4.2.1基本监控要求 (11)4.2.2基本控制要求 (11)4.3根据反应安全风险评估结果，制定相应的控制措施 (13)4.4仪表系统选用原则 (13)4.4.1基本过程控制系统（BPCS）选用原则 (13)4.4.2安全仪表系统选用原则 (14)4.4.3气体检测报警系统（GDS）选用原则 (14)4.5其他安全设施 (15)5通用设计要求 (16)5.1收集产品工艺资料 (16)5.2确定改造范围 (16)5.3仪表设备选型 (17)5.4提交方案 (17)5.5与建设方技术交底，提交改造图纸，签署设计变更 (17)6典型工艺安全控制系统改造设计方案 (18)6.1工艺简述 (18)6.2装置烷基化工艺危险性分析 (18)6.2.1固有危险性 (18)6.2.2工艺过程的危险性 (19)6.3装置烷基化工艺控制方案综述 (19)7烷基化工艺安全控制系统设计指导方案附表、附图 (21)7.1XX省主要烷基化工艺产品目录（附表1） (21)7.2烷基化工艺重点监控参数的控制方式（附表2） (21)7.3企业需提交的设计资料清单（附表3） (21)7.4某企业烷基化工艺控制、报警、联锁一览表（附表4） (21)7.5某企业烷基化工艺管道与仪表流程图（附图1） (21)附表1XX省主要烷基化工艺产品目录 (22)附表2烷基化工艺重点监控参数的控制方式 (23)附表3企业需提交的设计资料清单 (24)附表4某企业烷基化工艺控制、报警、联锁一览表 (25)附图1某企业烷基化工艺管道与仪表流程图 (26)1概述1.1烷基化工艺把烷基引入有机化合物分子中的碳、氮、氧等原子上的反应称为烷基化反应。
烷基化装置工艺流程
烷基化装置工艺流程概述王硕付强王娜（福斯特惠勒（河北）工程设计有限公司，天津３００１３０）摘要：本文概括介绍了烷基化装置的工艺流程和特点。
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。
关键词：烷基化；流程1工艺技术路线及工艺特点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。
烷基化装置包括原料脱丙烷和烷基化两部分。
原料脱丙烷的目的是通过蒸馏脱除原料中的丙烷。
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。
本设计采用的流出物致冷的硫酸烷基化工艺，该技术具有如下特点：1.1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。
1.2反应部分循环异丁烷与烯烃预混合后进入反应器，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。
1.3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98%的硫酸洗后再用12%的NaOH脱除微量酸。
2工艺流程简述烷基化装置由脱丙烷部分、反应压缩部分、流出物处理及分馏部分组成。
2.1脱丙烷部分原料进入装置原料缓冲罐，由脱丙烷塔进料泵抽出并升压后进入脱丙烷塔。
脱丙烷塔的任务是脱去碳四馏分中的碳三以下的轻组分。
烷基化装置主要设备选择及工艺计算汇总
40
40
0
常压
废酸
29
备用罐
104-T-204
Φ5400×6299×10
40
40
0
常压
硫酸
30
1.0MPa蒸汽分水罐
104-D-302
Φ800×2065×10
0.58
300
300
1.3
1.1
蒸汽
31
0.45MPa蒸汽分水罐
104-D-303
Φ700×1990×10
0.43
240
1.7/1.75
最大允许/最小允许操作液相流量 (m3/h)
带分水包(400×800(切)
0.55
80
80
2.7
1.74
烃,水
12
节能罐
104-D-207
Φ2200×9350×12
28.2
65
65
0.7
0.21
烃
13
分酸罐
104-D-208
Φ650×2257×10
0.39
65
65
0.7
0.02
90%H2SO4
14
流出物酸洗罐
104-D-209
Φ950×3230×16
Φ150LGF-120/25
0
1.6
C4馏分
6
原料脱水罐
104-D-201
Φ1000×4578×14
带分水包保冷(400×800(切)
3.56
65
65
2.8
0.78
C4馏分
7
酸沉降罐
104-D-202A/B
Φ2438×9754(切)
烷基化装置工艺流程概述
烷基化装置工艺流程概述
王硕 付强 王娜（ 福斯特惠勒 （ 河北） 工程设计有限公司， 天津 ３ ０ ０ １ ３ ０ ）
摘要： 本 文概 括介 绍 了烷 基化装 置的 工艺流程 和特 点。烷 自 缓 冲 闪蒸罐来 的反应 流 出物 在进料一 流 出物 换热 器中与 １ ℃， 进 入 流出物 处理 部分 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 新鲜 进料 和循 环异 丁烷换 热升 温到 ３ 的酸 洗沉 降器 。反 应流 出物在缓 冲 闪蒸 罐分 出的气相 ， 去 致冷 用下烯烃与异 丁烷 反应 ， 生成烷基化 油的 气体加 工装置 。 压缩 机系统 。缓 冲闪蒸 罐气相 空间的平 衡蒸 汽 ， 由挡板 两侧汇 关键词 ： 烷基化 ； 流程 集 到气体 出 口管 ， 进 入致冷 压缩机 入 口。致冷压缩 机为 四级离 １ 工艺技术路线及工艺特点 心式 压缩机 ， 由电机 驱动 ， 设 有反喘振 保护系统 。 烷基 化装 置是 以液化 气 中的烯烃 及异丁烷 为原 料 ， 在催化 压缩机 的排 出气体 ， 在冷剂冷 凝器 中全部 冷凝并 收集在 冷 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。 剂 缓冲罐 中 。缓 冲罐轻 烃减压 ， 去 压缩机 入 口 缓 冲 闪蒸罐 中冷 烷 基化 装置 包括 原料 脱 丙烷 和烷 基化两 部 分 。原料 脱 丙 剂侧 ， 使冷 剂降温 到需要 的程 度而分 别以气相 或液相 的方式 返 烷 的 目的是通 过蒸 馏 脱除原 料 中的 丙烷 。以 液体 酸为 催化 剂 回到压缩机和 反应器 ， 从而实 现 了冷剂 的循 环 。 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 ２ ． ３流 出物处 理及分馏部 分 为成 熟的技 术 ， 在 国内外都有广 泛应 用。本设 计采用 的流 出物 从酸 沉 降器 出来 的反应 流 出物 中， 含有 少量夹 带的酸 和硫 致冷的硫 酸烷基化 工艺 ， 该技术具有如 下特点 ： ’ 酸与烯烃 反应生成 的中性硫酸酯 。 １ ． １ 采用 反应 流 出物致 冷 工艺 ： 利 用反 应流 出物 中的液 相 ２ ＿ ３ ． １ 酸洗 系统 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 用９ ８ ％的 Ｈ ２ Ｓ ０ ４ 吸收反应流出物中绝大部分的硫酸酯。 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 流 出物 由缓 冲闪 蒸罐 ， 经泵送 往进 料一 流 出物 换 热 器向进 料提 缩、 冷凝， 抽 出部 分丙烷 后 ， 再循环 回反应 器 。与 闭路冷 冻剂循 供冷 量后升 温到 ３ １ ℃， 进入酸 洗 系统 。首先 与循 环酸和补 充新 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 酸在 混 合喷 射器 内混 合 。混 合喷射 器安 装位 置低 于 酸洗 沉 降 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 。 器， 以形成没有酸泵的酸循环。在混合喷射器后安装静态混合 １ ． ２ 反应 部 分循 环 异丁烷 与 烯烃 预混 合 后进 入 反应 器 ， 酸 器， 以 强化物流进入 酸洗沉降 器之前的进一 步混合 。 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 流 出物 与酸在 沉降 器内分 离 ， 从 沉 降器底部 放出酸 和被溶 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 解了的硫酸酯 ， 被送 回一级反 应器 ， 流出物在沉 降器的上部 。 发生 。 ２ ． ３ ． ２ 碱 洗系统 １ － ３ 反应 流 出物 采用 浓酸洗 、 碱 水洗 工艺 ： 反应 流 出物 中所 热碱 水 洗系 统的 作用 是去 除 残余 酯和 夹带 酸 的再精 制过 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 程 。从 酸洗 系统来的 流 出物 ， 与热碱水 在静态 混合 器中充分 混 放出ｓ （ ） ２ ， 遇 到水份 ， 则会 造成 塔顶 系统 的严 重腐蚀 。因此 ， 必 合， ４ ９ ￣ Ｃ 的烃 一碱混 合物 直接 进入碱 洗沉 降器 内进行分 离 。含 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 硫酸盐的水溶液 ， 用碱洗循环泵从碱洗沉降器底部抽出， 送回 统 的碱 洗相 比 ， 能 有效 脱除 硫酸 酯 ， 即用 ９ ８ ％的硫 酸洗 后再 用 静态 混 合器 。来 自碱洗 沉 降器 顶部 的精 制流 出物 被脱 异丁 烷 １ ２ ％的 Ｎ ａ Ｏ Ｈ脱除 微量酸 。 塔底产 品加 热后进入 脱异丁烷塔 。 ２ 工艺流程简述 ２ － ３ － ３ 分馏 系统 烷 基化 装 置 由脱丙烷 部 分 、 反 应压 缩部分 、 流 出物 处理 及 经酸、 碱 洗后 ， 携 带 饱和 水分 的精 制流 出物 进 入脱 异丁 烷 分馏部分 组成 。 塔， 塔顶气体经塔顶冷凝冷却器冷至４ ０ ￣ Ｃ 后进入 回流罐 ， 由回 ２ ． １ 脱 丙烷 部分 流泵 抽 出， 一部 分返 回塔顶作为 回流 ， 一部 分循 环 回反应 部分 ， 原料 进入 装 置原 料缓 冲罐 ， 由脱 丙烷塔 进料泵 抽 出并 升压 以保 证 反应 器总 进料 中适 当的 异丁烷 和 烯烃 比例 。塔 底丁 烷 后 进入 脱丙 烷塔 。脱 丙烷 塔 的任务 是 脱去碳 四馏 分 中的 碳三 和烷 基化 产 品 自压进 入正 丁烷 塔 。在汽 提 段有一 台 卧式 热虹 以 下的轻组 分 。脱丙烷塔 顶排 出的轻组分 经冷 凝冷却后 ， 一部 吸式 再 沸器 ， 用 导热 油加 热 。脱异 丁烷 塔再 沸 器的导 热 油量 ， 分 作为 塔顶 回流 ， 一部 分作 为丙烷 副 产品 出装 置 ， 不凝 气 经压 由塔 底温 度 控制 。正 丁烷 塔顶 蒸 出的正 丁烷 经塔 顶冷 凝 冷却 控进 入放空 系统 。塔底排 出的反应原料 进入反应部分 。 器冷 至 ４ ０ ｑ Ｃ 后进入塔 顶 回流罐 。冷凝液 经 回流 泵升压 后 ， 一部 ２ ． ２ 反 应压缩部分 分返 回塔 顶 作为 回流 ， 另一 部分 出装 置 。塔 底 异辛烷 产 品 ， 经 烯烃 与异 丁烷 的反 应 ， 主 要是 在硫 酸催 化剂 的 存在 下 ， 二 脱异 丁烷塔进 料一 塔 底产 品换 热器 、 碱水 一 异辛烷 换热 器与塔进 者通 过 某些 中间反应 生成 汽 油馏份 的过 程 。从脱 丙烷 塔 底来 料和 循 环碱 液换 热 ， 再 经异 辛烷 冷 却器 冷却到 ４ ０ ℃后 ， 经 泵送 的碳 四馏分 换热后 与脱异 丁烷塔 顶来 的循 环异 丁烷混 合后 ， 与 出装 置。 反应 器净流 出物 在进料一 流出物换热 器中换冷 至约 １ ２ ． ５ ￣ Ｃ ， 产生 ３结语 的游 离水 经原料 脱水器分 出 ， 从而使 该物流 中的游 离水含 量降 本文介 绍了典 型烷基 化装 置的工艺 技术及 特点 ， 详细 介绍 至１ ０ ｐ ｐ ｍ（ ｗ） 以下 。然 后 ， 该 物流 再 与循 环冷 剂直 接混 合 并使 了烷 基化 装置的 工艺流程 。该 流程优 化换热设 计 ， 降低 装置能 温度 降低至 约 ３ ℃进 入反应器 。 耗， 提 高 了装 置 的 整 体操 作水 平 ； 采 用 采 用 集 散 型控 制 系统 烯烃 和异 丁烷 进料 与循 环 异丁 烷和 冷剂 一起 进 入两 台并 （ Ｄ Ｃ Ｓ ） ， 实现 集 中监 视和 先进 过程控 制 、 协调 操作 参数 ， 提 高 工 联 的反 应 器 ， 在 反应 器中 以浓硫 酸做 催化 剂 ， 发 生烯 烃与 异丁 艺装 置和 系统 工程的 自 动化 水平及综合 管理水平 。 烷 之 间的烷 基化 反应 。从 反应 器 中 引出反应 完 全的 酸一 烃乳 作者 简介 ： 王硕 ， 工程 师 ， ２ ０ ０ ５ 年 毕业于 河 北工 业大 学化 学工 程 化液， 直接 进入酸沉 降器 ， 使烃类与硫酸 分离 。 与工 艺 专业 。主要 从事 化 工设 计方 面的 工作 。
离子液体与硫酸法技术方案对比
硫酸法烷基化与离子液法烷基化工艺技术对比奎山宝塔石化公司：以固体酸为催化剂的烷基化工艺目前还处于试验阶段，尚未实现工业化。
迄今为止工业化的烷基化工艺仍是以液体酸为催化剂的技术。
根据所使用的催化剂不同，液体酸烷基化可以分为硫酸烷基化、氢氟酸烷基化、离子液烷基化。
现将硫酸烷基化和离子液烷基化两种工艺作一比较。
1）酸耗：H2SO4烷基化的酸耗在70～100Kg/t烷基化油，H2SO4沸点高，废酸难于再生，为解决环保问题，一般要配套建废酸再生装置，投资较高，后续环保法规升级也会带来相应问题。
离子液烷基化消耗为4Kg/t烷基化油，催化剂在装置内再生，废催化剂可水解处理。
2）反应条件：H2SO4烷基化的反应温度在4～11℃，需要制冷压缩系统；离子液烷基化反应温度在15～25℃，需制冷压缩系统，但相应能耗低于硫酸法烷基化。
由于异丁烷在H2SO4中的溶解度远小，所以，H2SO4烷基化反应器中设有机械搅拌设备，从而造成H2SO4烷基化反应器结构复杂，维修量大。
离子液烷基化的反应器结构简单(静态混合器)。
原料也需要干燥，正丁烷及烷基化油需要脱氯处理，但没有酸性油处理问题。
3）对原料的适应性：从降低酸耗和提高烷基化油辛烷值的角度出发，对含丁烯-1较多的液化气原料，应采用H2SO4做催化剂，因为H2SO4有较强的异构化能力，促使丁烯-1转化为丁烯-2而得到更高辛烷值的烷基化油；离子液催化工艺增加了碳四加氢异构反应器，脱除丁二烯的同时，促进了丁烯-1的异构。
4）安全与环保：H2SO4泄漏后仍为液体，相对来说对人的危害性要较HF小的多，因此劳保问题容易解决，但是H2SO4烷基化存在着酸耗大、酸渣难于处理的弊病。
复合离子液对对人的危害较H2SO4更小，设备腐蚀性低，产生的废渣少，可在装置内中和后送污水处理场处理，安全与环保危险性低。
5）投资：如H2SO4烷基化不包括废酸再生部分，两种工艺的投资相差不多，但如果H2SO4烷基化包括废酸处理，投资比离子液烷基化工艺高很多。
烷基化装置工艺流程优化
141该烷基化装置设计规模为0.55Mt/a，操作弹性为60%～110%。
设计主要原料为MTBE装置、丁二烯抽提装置、炔烃加氢装置的混合碳四以及异丁烷，采用鲁姆斯 CDAlky ®低温硫酸法工艺，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应，生产高辛烷值的烷基化油。
装置包括原料预处理和烷基化两部分。
原料预处理采用选择性加氢工艺脱除原料中的丁二烯，避免在烷基化反应过程中，丁二烯生成多支链的聚合物，使烷基化油干点升高，酸耗加大。
CDAlky ® 工艺的烷基化反应温度-4℃，低于传统硫酸法烷基化的反应温度。
更低的反应温度能够有效地抑制烯烃聚合反应，提高C8选择性，有利于生成高辛烷值的三甲基戊烷，同时降低酸耗。
装置投产后，由于原料中正丁烷含量远高于设计值，使得脱异丁烷塔精馏段超负荷，正丁烷产品泵超负荷，装置加工能力严重受限。
为了跟上炼化一体化的生产步伐，解决加工瓶颈问题，提升装置加工负荷刻不容缓。
1 烷基化反应工艺烷基化反应是异丁烷与轻烯烃（如丁烯）在硫酸催化作用下反应生成高辛烷值的三甲基戊烷（为224、233和234三种异构体 ）的过程，化学反应式如下：同时异丁烷也会与丙烯、戊烯等烯烃发生类似的化学反应。
除上述提及的主反应外，同时伴有酯化、歧化、裂解、聚合等副反应[1]。
烷基化反应理论上烷/烯比为1.0是最佳的，但是不参与反应的正丁烷必须分离出去，而通过精馏方法分离出正丁烷得同时必然会损失少量异丁烷，因此，需要根据损失量保持烷/烯比略大于1.0。
同时，偏高的烷/烯比会影响装置生产能力，也会引起能耗、物耗增加[2]。
2 原料性质该装置的原料为混合碳四，其主要组分为异丁烷、正丁烷、丁烯，装置投产后发现原料中正丁烷的含量远超设计值，烯烃含量低于设计值，原料组成对比如表1。
表1 原料组成对比表组分设计含量wt%实际含量wt%偏差wt%异丁烷34.2735.57 1.3正丁烯19.2915.15-4.14正丁烷13.2631.9518.69反丁烯18.3712.87-5.5顺丁烯13.854.42-9.43从上表可以看出，实际的烯烃含量比设计低19.07%（wt%），正丁烷含量比设计高18.69%（wt%），烯烃含量远低于设计值的混合碳四无法生产出设计量的烷基化油。
烷基化工艺安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案
重点监控工艺参数
烷基化反应釜内温度和压力；烷基化反应釜内搅拌速率；反应物料的流量及配比等。
安全控的基本要求
反应物料的紧急切断系统；紧急冷却系统；安全泄放系统；可燃和有毒气体检测报警装置等。
宜采用的控制方式
将烷基化反应釜内温度和压力与釜内搅拌、烷基化物料流量、烷基化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，当烷基化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料并紧急停车。
苯系物与氯代高级烷烃在催化剂作用下制备高级烷基苯；
用脂肪醛和芳烃衍生物制备对称的二芳基甲烷衍生物；
苯酚与丙酮在酸催化下制备2,2-对（对羟基苯基）丙烷（俗称双酚A）；
乙烯与苯发生烷基化反应生产乙苯等。
（2） N-烷基化反应
苯胺和甲醚烷基化生产苯甲胺；
苯胺与氯乙酸生产苯基氨基乙酸；
苯胺和甲醇制备N,N-二甲基苯胺；
烷基化工艺安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案
反应类型
放热反应
重点监控单元
烷基化反应釜
工艺简介
把烷基引入有机化合物分子中的碳、氮、氧等原子上的反应称为烷基化反应。涉及烷基化反应的工艺过程为烷基化工艺，可分为C-烷基化反应、 N-烷基化反应、 O-烷基化反应等。
工艺危险特点
（1）反应介质具有燃爆危险性；
苯胺和氯乙烷制备N,N-二烷基芳胺；
对甲苯胺与硫酸二甲酯制备N,N-二甲基对甲苯胺；
环氧乙烷与苯胺制备N-（β-羟乙基）苯胺；
氨或脂肪胺和环氧乙烷制备乙醇胺类化合物；
苯胺与丙烯腈反应制备N-（β-氰乙基）苯胺等。
（3） O-烷基化反应
对苯二酚、氢氧化钠水溶液和氯甲烷制备对苯二甲醚；
烷基化装置生产工艺讲义
R1-CH=CH-R2 +
HF
R1-CH2-CH-R2
• 2、ａ烯烃反应
• R-CH=CH2 +
HF
R-CH-CH3
h
11
烷基化装置工艺化学原理
• 二、烷基化副反应 • 1、生成异构（支链）烷基苯的反应
R1-C=CH-R2 + CH3
HF
R1-C-CH2-R2 CH3
• 2、生成二烷基苯的反应
R1-CH-CH2-R2
水份/ % ＜
0.010
0.010
0.050
GB/T 7380
馏程/℃
体积分数5％ ＞
280
280
270
GB/T 6536
体积分数95％ ＜
310
315
320
• 备注：脱氢法生产工业烷基苯指标不得低于一等品， 目前国内LAB工厂执行标准是h 工业烷基苯优等的指标 9
烷基化装置工艺化学原理
• 装置的化学原理
• 烷基化装置PF图.doc
h
2
烷基化装置物料物化性质
• 1、烷基苯（LAB）
• 分子式：C18H30 （十二烷基苯）
• a、物化特性：无色液体
•
密度：0.855~0.870
•
熔点：-45℃
•
沸点：245 ℃
•
闪点：175 ℃
• b、危险特性：基本无毒，可燃
h
3
烷基化装置物料物化性质
• 2、氟化氢 • 分子式 HF • a.物化性质： • 外观及性质：无色发烟气体或液体，有强烈刺
烷基化装置生产工艺讲义
琪优势化工（太仓）有限公司
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
烷基化装置主要设备选择及工艺计算汇总
液沫夹带量%
1.12%
降液管内最小液相停留时间（或最大流速）S（m/s）
8.05s
注：承受蒸汽吹扫条件：蒸汽压力：1.0MPa（g）温度：250c（过热温度），饱和温度：183℃
3）脱正丁烷塔
脱正丁烷塔一一
C202
塔板数（自1
至13
）提馏段
设计温度（℃）
183
0
1.6
C4馏分
6
原料脱水罐
104-D-201
①1000X4578X14
带分水包保冷（400 X 800（切）
3.56
65
65
2.8
0.78
C4馏分
7
酸沉降罐
104-D-202A/B
①2438X9754（切）
149
149
0.7/-0.1
0.41
H2SO4,烃
序号
名称
工艺编号
规格型号
容积m3
设计温度℃
注：承受蒸汽吹扫条件：蒸汽压力：1.0MPa(g)温度:
250℃ (过热温度)，饱和温度：183℃
2)脱异丁烷塔
脱异丁烷塔一一C201
塔板数(自1至53 )提馏段
设计温度(℃)
147
设计压力［MPa(G)］
0.98
操作温度(r)顶/底
53.5/126.5
操作压力［MPa(G)］顶/底
0.73/0.80
1.0MPa蒸汽分水罐
104-D-302
①800X2065X10
0.58
300
300
1.3
1.1
蒸汽
31
0.45MPa蒸汽分水罐
烷基化装置工艺技术选择
３ 一甲基戊 烷 的总选 择性 。 该 工艺 以异 丁烷 、 烯 烃为 主要 原料 ， 流程 包括原料 与处理 、 反应 、 再生和 产品分馏 等几大 部分 ， 采用 ＡＬ Ｂ Ｅ ＭＡＲＬ Ｅ公 司的专利 沸石催化 剂 。 目前， 已进 行 工 业 化 运 行 的 固 体 酸 烷 基 化 工 艺 只 有
提 高Ｃ５～Ｃ７ 组 分 向高 辛 烷 值 组 分３ 一 甲基 戊烷 （ ＴＭＰ ） 的 转
化率 ， 同时也 减 少 了３ 一 甲基 戊烷 的异 构化 反应 ； 低温 有助 于
２ ． １传统 液体 酸烷 基 化技术
目前 ， 烷 基 化装 置 主要 采用 传 统的 硫酸 法 和氢 氟酸 法烷
基化 工 艺 。 据统 计 ， 全球 采 用硫 酸 法工 艺的 烷基 化 装置 １ １ ０余 套， 采 用氢 氟 酸法 工艺 的烷 基化 装 置 １ ２ ０余 套 。 虽然 采用 两 种
核心部分 。 Ｓ ＴＲＡＴＣ Ｏ技术的反应 器是一 台带 有叶轮搅拌 的卧
式列 管换 热器 ， 采 用机械 搅拌 实现酸 烃混 合 。 良好 的搅 拌条 件
有利于 促进异 构烷烃溶解 于硫酸 中 ， 更重 要的是 由于搅拌使 硫 酸 与烃类 形成 乳化液 ， 使原料 与硫 酸的 接触表 面 增大 ， 给 反应
易失活 ， 但生 产过 程相对安 全环保 。
２ ． ２ 固体酸 烷基 化技 术
相 对于传统液体 酸烷基化 工艺在安全 、 环保上 存在诸 多问
题， 固体酸烷基化 成为烷基化 研究的重要 方向 。 ＬＵＭＭＵＳ公 司 的Ａｌ ｋ ｙ Ｃ ｌ ｅ ａ ｎ工 艺 基 于 的 反应 原 理 ： 在 酸催化 剂活性处 ， 增 大异丁烷 ／烯烃 和氢转移 反应速率 有利 于
烷基化技术对比分析
烷基化技术对比分析
李良
【期刊名称】《炼油与化工》
【年(卷),期】2022(33)4
【摘要】烷基化油其辛烷值高、敏感性小,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。
文中主要介绍4种烷基化技术:硫酸法、氢氟酸法、固体酸法、离子液体法,论述了4种技术的优缺点及发展情况。
目前烷基化技术主要采用浓硫酸和氢氟酸作为催化剂,浓硫酸和氢氟酸烷基化技术是世界上可以规模生产的烷基化过程,最后针对此2种烷基化技术进行分析对比,根据各自特点,给出烷基化技术选择的建议。
【总页数】3页(P1-3)
【作者】李良
【作者单位】大庆石化工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE624
【相关文献】
1.烷基化装置工艺技术分析对比
2.硫酸法与氢氟酸法烷基化技术对比
3.硫酸烷基化与氢氟酸烷基化工艺对比及新工艺技术的采用
4.烷基化废硫酸再生工艺技术对比
5.碳四烷基化工艺的技术与经济比选分析
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SM装置烷基化(转烷基)DOW化学法分析
０ ０ － ３ Ｏ
０ Ｏ ． ６ ７ ０
－
１８—
Ｓ Ｍ 装置烷基化 （ 转烷基 ）Ｏ Ｏ Ｗ 化 学法分析
Ｇ、易燃和不稳定物质的重量 （ ｋ ｇ ）
工艺过程总 热量 （ Ｂ Ｕ Ｔ）
ｌ
１ ． 工艺过程 中的液体或气体
２ ． 贮存 中的液体或气体
ｌ ＿ ３
０ ． ８ ４ ｘ １ ２ ８ ＝１ ０ ７ ． ５ ２
格增 长系 数
＝９ ５ ０ ｘ ０ 。 ８ ２ ｘ １ ． ０ ９ －８ ＝ ４ ９ ． １ １万
式中， Ｏ ． ８ ２ ＿ ＿ ｛ Ｉ ： Ｉ 除了未破坏的道路 、 地下管道、 基础 的损失系数。 ０ ． ８ ２ 是经验值， 如能精确计算，
Ｄ、粉 尘 爆 炸 Ｅ、压 力 Ｆ 、 低 温
１ ． ０ Ｏ ０ ． ２ ０ ～０ ． ８ Ｏ ０ ． ５ ０
１ ． ０ Ｏ ０ ． ４ ０
Ｏ ． ５ Ｏ ０ ＿ ３ ０ ０ ． ８ ０
Ｏ ． ２ ５ ～２ ． ０ ０ ０ ． １ ６ ～１ ． ５ ０ ０ ． ２ ０ ～０ － ３ ０
和生 产装置 的火灾 、爆炸 危险性进 行风 险分析 。
道化学火灾、 爆炸指数分析法计算程序如图 ｌ
所示
图＇ 道化学火 灾、爆炸指 数分析法计 算程序圈
橡 塑 资 源 利 用
２确定 物 质系数 （ Ｍ Ｆ ）
在 Ｓ Ｍ 装 置 乙苯单 元 中 的烷 基化 （ 转 烷基 ）
物质 系数 与特 性 ，苯 ， Ｎ ｈ ＝ ２ ， Ｎｆ － ＝ ３ ， Ｎｒ ＝ ０ 。（ Ｎｂ 一
年产 ５ ０万吨／ 年Ｓ Ｍ 装置 中的烷基 化 （ 转烷基 ）
低温硫酸法烷基化装置设计方案优化
缩机采用电机驱动( 配齿轮箱) ꎮ
２. ２ 方案Ⅱ
制冷压缩机采用 ３. ５ ＭＰａ( 表压ꎬ下同) 蒸汽
油提供ꎻ制冷压缩机采用 ３. ５ ＭＰａ 蒸汽全凝式汽
烃含量、改善汽油平均品质、增加汽油调和手段ꎬ
品结构、增加汽油收率ꎬ采用成熟可靠的烷基化工
实现汽油产品国Ⅵ质量升级的需求ꎻ２) 反应馏出
艺生产烷基化油对于改善碳四资源经济性和实现
物采用聚结分离工艺ꎬ无需设置酸洗、碱洗、水洗
汽油产品质量升级具有重要意义ꎮ 烷基化工艺可
流程ꎬ碱液排放量降低ꎬ减少装置的加工和操作费
正丁烷塔和脱丙烷塔再沸器ꎻ电力消耗主要的设
备用户是制冷压缩机ꎬ再沸器蒸汽消耗和制冷压
沸器热源全部由 ３. ５ ＭＰａ 蒸汽抽汽 / 凝汽式汽轮
机提供ꎮ
２. ３ 方案Ⅲ
再沸器采用导热油作为热源ꎬ夏季工况时全
缩机负荷见表 １ꎮ 为平衡全厂蒸汽管网及其电力
厂低压蒸汽过剩ꎬ充分利用过剩的 １. ０ ＭＰａ 蒸汽
案和再沸器热源方案的设计并进行多方案比选ꎬ
作ꎮ 联 系 电 话: ０５３２ － ８０９５０６５５ꎻ Ｅ － ｍａｉｌ: ｘｕｂｉａｏ ＠
以优化烷基化装置设计方 案 和 全 厂 公 用 工 程 管
ｃｎｐｃｃｅｉ. ｃｎ
２０１９ 年第 ４ 期( 第 ３６ 卷)
徐 彪等. 低温硫酸法烷基化装置设计方案优化
关键词: 烷基化 制冷压缩机 再沸器 公用工程优化
ｄｏｉ:１０. ３９６９ / ｊ. ｉｓｓｎ. １００５ － ８１６８. ２０１９. ０４. ００７
随着国民经济持续高速增长ꎬ国家对节能减
网ꎬ降低装置能耗ꎬ提高装置经济技术水平ꎮ
质量要求也越来越高ꎬ实现油品质量与国际接轨、
烷基化装置工艺指标
≯70
LIC10301
加氢裂化液化气缓冲罐D-102液位
％
40~70
LI-10302
加氢裂化液化气缓冲罐D-102水包界位
％
≯70
PIC10201
加氢反应器R-101顶部压力
Mpa
1.9
1.5~2.0
TI10205
加氢反应器R-101反应温度
℃
初60末80
60~80
加氢反应器R-101反应空速
h-1
LALL-22005
排酸罐D-216酸包液位
％
≮70
LI-22007
排酸罐D-216油侧液位
％
30－50
LG-22008
排酸罐D-216油侧酸包界位
％
≯70
LIC22103
含酸气碱洗塔C-203液位
%
40-70
含酸气碱洗塔C-203循环碱浓度
％
≮5
LIC22203
废水脱气罐D-217液位
%
40-70
致冷压缩机K-201一级入口压力
KPa(a)
110
致冷压缩机K-201一级入口温度
℃
－4.1
PI-20705
致冷压缩机K-201二级入口压力
KPa(a)
310
TI-20703
致冷压缩机K-201二级入口温度
℃
18
PG20703
致冷压缩机K-201出口压力
Kpa〈a〉
820
800～900
TG20702
%
40-70
PI21803
脱正丁烷塔顶回流罐D-214压力
Mpa〈G〉
0.36
0.3-0.42
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Ｔａｂｌｅ ４ Ｃｏｓｔ ｏｆ ｕｎｉｔ
１０６ ＵＳ ８
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０．６ Ｍｔ／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 应温度为一４℃，选择性好。 ２．２ 固体酸法烷基化工业应用
（４）从当前工业应用业绩来看，２０００－－２０１０ 年硫酸法与氢氟酸法专利授权比较结果是硫酸法 占烷基化技术的９６％，而氢氟酸法占４％，硫酸法 烷基化占有绝对优势。
参考文献 ［１］ｈ岩，郭蓉，侯娜．烷基化技术进展［Ｊ］．当代化工，２０１２，４１
（１）：６９－７２． ［２］靳爱民．首套固体酸烷基化装置开始建设［Ｊ］．石油炼制与化
基化油质量的分析数据。 表１ 烷基化反应进料分析
Ｔａｂｌｅ Ｉ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｄａｔａ ｏｆ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ 妒，％
丙烷０．００２
正丁烷
９．７４６
异丁烷
４８．７１１
１一丁烯
２．８５９
２．丁烯
３８．５５６
异丁烯０．１１３
Ｃ？０．０１３
表２烷基化油质量数据 Ｔａｂｌｅ ２ Ｑｕａｌｉｔｙ ｄａｔａ ｏｆ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｏｉｌ
４结论 （１）从装置投资、操作费用方面来看，若将废
酸处理装置投资、操作费用考虑在内，氢氟酸法烷 基化技术占有明显优势。
（２）从原料适应性及产品质量方面来看，两 种技术相当。
（３）从安全环保角度来看，两种技术所用的 催化剂均属于有毒化学品，但氢氟酸属于剧毒化 学品，对人体安全及环境危害更严重。目前硫酸 法烷基化装置配套的废酸再生处理技术已成功解 决了硫酸法所带来的废酸处理困难的问题，硫酸 法烷基化更有优势。
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。
固体酸及离子液体烷基化尚无工业化应用业 绩。世界上首套固体酸烷基化装置将在中国山东 汇丰石化有限公司建设，预计２０１４年投产，该技 术由美国西比埃公司（ＣＢ＆Ｉ）公司、美国雅宝 （Ａｌｂｅｍａｒｌｅ）公司和芬兰耐思特石油（Ｎｅｓｔｅ Ｏｉｌ） 公司共同开发，由美国雅宝公司提供固体酸催 化剂‘２｜。
一３６—
从催化剂及化学品成本来看，氢氟酸工艺更 有优势。硫酸烷基化酸耗费用约占总费用的 ３３％，氢氟酸烷基化酸耗费用约占总费用的５％。 虽然氢氟酸更贵，但用量小并且可以在装置内再 生。硫酸法烷基化的操作费用主要取决于酸再生 的成本和效率。由于酸耗高，需要配套废酸再生 装置对催化剂进行再生。国内某炼油厂１０ ｋｔ／ａ 硫酸烷基化废酸处理综合能耗约为１１ ２３６ Ｊ／ｔ 硫酸。
入运行。运行结果表明，废酸再生处理技术基本 解决了硫酸法烷基化装置的安全环保问题。 ３．５两种方法总体比较
表６为两种液体酸法工艺的总体比较结果， 具有各自的特色和优势。
表６硫酸法与氢氟酸法总体比较 Ｔａｂｌｅ ６ Ｏｖｅｒａｌｌ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｈ２Ｓ０４ ａｎｄ ＨＦ
注：、／表示有利。
以上投资估算没有考虑氢氟酸烷基化装置额 外安全需要的隔离设备，也没有考虑硫酸法烷基 化的废酸再生处理装置的投资。目前全世界许多 氢氟酸烷基化都需要昂贵的隔离系统，隔离系统 设计较完善的装置，投资费用要高出（８～１２）× １０６ ｕｓ￥。据估算，硫酸法烷基化若配套处理能 力为１０ ｋｔ／ａ的废硫酸再生装置，需投资约２０ ｘ １０６ ＵＳ￥。氢氟酸法总体投资费用相对少些。 ３．３ 操作费用
工，２０１３，４４（９）：６５－６６． ［３］耿英杰．烷基化生产工艺与技术［Ｍ］．北京：中国石化出版社
出版，１９９３：２６．
（编辑杜婷婷）
万方数据
加工工艺、
炼油技术与工程
２０１４年８月
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｃｈｅｍｅｓ ｏｆ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ
Ｃｈｅｎ Ｓｈｕｗｅｉ
由表３看出，以１．丁烯为原料时，硫酸法生成 的烷基化油辛烷值较高。以２．丁烯为原料时，两
种方法生产的烷基化油辛烷值相当。烷基化装置
进料经过原料选择性加氢预处理后的进料基本都 属于２．丁烯原料。
３．２投资费用 表４为某独立咨询机构进行的投资费用研
究，由表４可知，这两种技术装置投资基本相当。
表４装置资金投入
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。
表５列出了国内加工能力相近的两种烷基化 工艺操作费用比较数据。
表５硫酸法与氢氟酸法操作费用比较
Ｔａｂｌｅ ５ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｓｔｓ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｈ２ Ｓ０４ ａｎｄ ＨＦ
注：表内为设计数据（未考虑废酸再生处理操作费用）。
３．４安全和环保 工艺技术选择的关键是安全环保是否满足现
２０１ ４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。
ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｐｒｏｖｅｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｗｉｌｌ ｂｅｃｏｍｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ｕｎｉｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ
ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｒｅｆｉｎｅｒｉｅｓ．Ｔｈｅ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ ａｃｉｄ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｓｏｌｉｄ ｓｕｌｆｕ— ｒｉｃ ａｃｉｄ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｕｎｉｔｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｉｎ ｒｅｓｐｅｃｔ ｏｆ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，ｃａｐｉｔａｌ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｓｔｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｅｔｃ．Ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｅｄ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ２－ｂｕｔｙｌｅｎｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ
１ ４００ ｍ３，硫酸法装置则为１ ５２５ ｍ耻１｜。 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１．４ Ｍｔ／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０．１６ Ｍｔ／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
３硫酸与氢氟酸法技术对比
３．１原料适应性
两种液体酸法烷基化工艺所得的烷基化油在
组成及质量上有一定的差异。表３是不同原料不
同方法所得的烷基化油辛烷值比较㈨。
表３不同原料不同方法所得烷基化油辛烷值
Ｔａｂｌｅ ３
Ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｏｉｌ ｏｃｔａｎｅ ｎｕｍｂｅｒ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｅｄｓｔｏｃｋｓ ｗｉｔＩｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ
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，需配套废酸再生处
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
２１４年８月
能更大。氢氟酸烷基化装置每天的平均产能为
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，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。