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烷基化系列基础知识及发展前景

烷基化系列基础知识及发展前景深度好文‖烷基化系列基础知识及发展前景，值得收藏！一、烷基化利用加成或置换反应将烷基引入有机物分子中的反应过程。

烷基化反应作为一种重要的合成手段，广泛应用于许多化工生产过程。

1、简介烷基化是烷基由一个分子转移到另一个分子的过程。

是化合物分子中引入烷基（甲基、乙基等）的反应。

如汞在微生物作用下在底质下会烷基化生成甲基汞或二甲基汞。

工业上常用的烷基化剂有烯烃、卤烷、硫酸烷酯等。

铅的烷基化产物为烷基铅，其中四乙基铅常作为汽油添加剂，作防爆剂（烷基化工艺图如图一所示）。

图一：烷基化工艺图在标准的炼油过程，烷基化系统在催化剂(磺酸或者氢氟酸)的作用下，将低分子量烯烃(主要由丙烯和丁烯组成)与异丁烷结合起来，形成烷基化物(主要由高级辛烷，侧链烷烃组成)。

烷基化物是一种汽油添加剂，具有抗爆作用并且燃烧后产生清洁的产物。

烷基化物的辛烷值由所用的烯烃种类和采用的反应条件有关。

大部分原油仅含有有10%-40%可直接用于汽油的烃类。

精炼厂使用裂解加工，将高分子量的烃类转变成小分子量易挥发的产物。

聚合反应将小分子的气态烃类转变成液态的可用于汽油的烃类。

烷基化反应将小分子烯烃和侧链烷烃转变成更大的具有高辛烷值的侧链烷烃。

将裂解，聚合和烷基化相结合的过程可以将原油的70%转变为汽油产物。

另一些高级的加工过程，例如烷烃环化和环烷脱氢可以获得芳烃，也可以增加汽油辛烷值。

现代化炼油过程可以将输入的原油完全转变为燃料型产物。

在整个炼油过程中，烷基化可以将分子按照需要重组，增加产量，是非常重要的一环。

2、反应类型图二：反应式烷基化反应可分为热烷基化和催化烷基化两种。

由于热烷基化反应温度高，易产生热解等副反应，所以工业上都采用催化烷基化法。

主要的催化烷基化有：①烷烃的烷基化，如用异丁烯使异丁烷烷基化得高辛烷值汽油组分；②芳烃的烷基化，如用乙烯使苯烷基化；③酚类的烷基化，如用异丁烯使对甲酚烷基化。

烷基化也可以指金属烷基化，最典型的例子。

烷基化技术进展及其在汽油升级中的关键作用

烷基化技术进展及其在汽油升级中的关键作用针对烷基化技术进展、汽油升级中烷基化的关键作用为中心，分别从以下几个方面进行深入剖析，以此达到汽油升级目的的同时，发挥烷基化技术在汽油发展中的最大价值。

标签：烷基化技术;汽油升级;硫酸法烷基化;离子液体烷基化技术发展主要以烷基化油为主，异辛烷是其主要组成，本质属于C8异构烷烃混合物。

烷基化油辛烷值最高为95，此数值属于马达法辛烷值（MON），研究法辛烷值（RON）最高值可达到98。

两种研究方法下辛烷值存在差值，为催化裂化加氢汽油研究提供了机会。

烷基化技术在汽油升级中具有重要作用，其本身含硫量低以及不含氧等特点，帮助汽油组分重整芳烃，稀释汽油中的苯含量、硫、氮等杂质，并且将汽油整体的辛烷值提升，合理优化汽油组分。

1 烷基化技术进展研究1.1 液体酸烷基化技术研究1.1.1 氢氟酸法烷基化氢氟酸法烷基化的研究，主要以UPO、PHLLIPS两公司为主，以技术反映条件为载体，展开烷基化研究。

但是这两个公司在烷基化研究中反映系统方面出现研究差异。

UPO公司对于烷基化工艺处理，主要选择酸强制循环手段，以内部再生技术进行处理。

但是PHLLIPS公司虽然同样以酸为主要材料，但是则以重力循环手段为主，通过酸再接触技术完成烷基化处理。

酸重力循环手段下，可以将高酸介质中所需要的转动设备取消，有效控制酸泄漏点现象的出现，在很多方面体现出更多的安全性[1]。

1.1.2 硫酸法烷基化技术硫酸法烷基化技术是DUPONT公司、LUMMUS公司共同研究，但是80%的专利技术隶属于DUPONT公司。

DUPONT公司关于硫酸法烷基化技术的研究，主要结合STRATCO工艺为主，通过卧式列管式换热器为反映载体，有效处理工艺需求。

硫酸法烷基化反映中需要大量酸烃混合液，需要机械搅拌均匀[2]。

硫酸法烷基化技术中的STRATCO工艺具有腐蚀速率低的特点，并且反应能力高、温度低，相对其他工艺此工艺辛烷值更高，所以在实际應用中具有超高的价值。

硫酸法烷基化工艺的推进-文档

硫酸法烷基化工艺的推进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。

兰州、胜利、荆门、长岭等炼油厂和石油二厂对原有的硫酸烷基化进行了技术改造，引进采用国外先进技术(主要是美国 Stratco 硫酸烷基化技术)。

1987 年 9 月，国内第一套氢氟酸烷基化装置 ( 6X104fa-1 )在天津炼油厂试车成功。

与此同时，有十几个炼油厂引进国外技术，相继兴建了十余套氢氟酸烷基化装置。

1.2 烷基化技术概况从目前的发展形势来看，烷基化技术分为三大类：液体酸烷基化、固体酸烷基化及替代技术一一间接烷基化。

1.3 我国现状及发展趋势20世纪 90年代以后，我国很多地区正试图扩大烷基化工艺的处理能力。

在技术开发方面，除了对现有的液体酸烷基艺进行改造，以降低酸的污染程度外，也在大力研究开发环境友好的固体酸催化剂来代替液体酸催化剂，这一研究课题已经成为 21 世纪催化领域非连续性技术进步的典型代表。

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。

硫酸法烷基化原料的净化研究

硫酸法烷基化原料的净化研究作者：苏传耀来源：《环球市场》2019年第05期摘要：采用碳四作为硫酸法烷基化原料，需要考虑碳四中含有的甲醇、二甲醚、丁二烯等杂质对装置运行和产品质量的不良影响。

基于这种认识，本文对硫酸法烷基化原料的净化工艺方法展开了分析，为碳四综合利用项目的实现提供参考。

关键词：硫酸法;烷基化;原料净化在石油化工生产领域，在实现液化石油气、天然气、燃料油等各种产品生产过程中，将产生大量异构化碳四。

为实现资源合理利用，一些民营炼化企业投资建设了碳四综合利用项目，将碳四当成是硫酸法烷基化原料用于生产。

但采用该方法对原料质量有一定要求，而石油化工生产产生的异构化碳四大多含有杂质，将导致烷基化装置运行和产品质量受到影响。

因此，需要加强硫酸法烷基化原料净化研究，从而达到碳四综合利用项目建设要求。

一、硫酸法烷基化原料杂质分析在硫酸法烷基化装置运行的过程中，原料碳四主要来源石油化工生产的加氢裂化装置、催化裂化装置和MTBE装置等装置，普遍携带有甲醇、丁二烯、二甲醚、氢气和水等杂质。

存在甲醇，在催化剂作用下会产生二甲醚或甲烷，导致烷基化催化剂性能受到影响，造成烷基化油的辛烷值和收率降低。

而丁二烯在烷基化过程中会反应生成酸溶性油，在降低辛烷值和收率的同时，影响产品质量。

二甲醚作为碳四中的主要杂质，在烷基化过程中会消耗大量硫酸，影响产品收率。

氢气和水的存在将导致硫酸催化剂受到影响，给烷基化装置带来腐蚀。

按照油气产品标准要求，在硫酸法烷基化生产过程中，还应使汽油辛烷值得到提高，同时使产品中烯烃含量得到降低[1]。

因此在碳四综合利用项目建设的过程中，需要对硫酸法烷基化原料进行净化，以便得到符合要求的石油化工产品。

二、硫酸法烷基化原料的净化工艺方法（一）脱醇工艺方法针对烷基化原料中含有的甲醇，可以采用脱醇工艺进行处理。

利用甲醇与水能够以任意比例互溶的特性，可以采取萃取法进行甲醇脱除。

在碳四中甲醇含量较低时，可以直接进行甲醇水洗塔的设置，操作温度为40℃，塔顶压力为9.5bar（G），塔底为12bar（G），使碳四从塔顶送出，萃取水直接排入污水处理系统。

浅析硫酸法烷基化装置原料加氢预处理工艺

2.3.2液相体积空速（LHSV）
LHSV定义为液体体积流量与催化剂体积之比，二者体积必须用同一种单位表示。在其它条件不变的情况下，空速增大物料在催化剂床层中的停留时间减少，反应效果会变差；反之，反应效果会变好。但空速与H2/丁二烯比、温度相比对工艺性能的影响较小。
1、不同原料杂质的影响
1.1丙烷和正丁烷
随着原料带入的丙烷不参与烷基化反应，但丙烷作为惰性组分留在系统中会降低烃相中异丁烷浓度，同时降低了异丁烷ຫໍສະໝຸດ 入酸相的速度，成为对反应有害的稀释剂。
1.2乙烯和乙硫醇
乙烯和和乙硫醇等进入到烷基化反应器时，不会与异丁烷发生烷基化反应，而是与硫酸发生加成反应生成硫酸氢乙酯。
2、加氢预处理工艺
2.1加氢工艺目的
由于丁二烯是在流化催化裂化（FCC）装置或者焦化装置中主要通过热裂化而产生的一种成分，而来自流化催化裂化（FCC）装置的混合碳四原来中丁二烯浓度偏高，同时，丁二烯作为耗酸的主要杂质，并且影响烷基化油产品收率和质量，因此很有必要将其脱除。加氢的方法可有效地脱除丁二烯，但该加氢工艺过程必须是高选择性的，因为单烯烃是烷基化的有用组分，在加氢过程中不能将其加氢，因此必须采用极具选择性的并且有较高异构化性能的催化剂和非常合适的工艺条件，以使混合碳四经过加氢脱丁二烯工艺处理后达到如下目的：
2)不希望的反应
不希望的反应包括正构烯烃加氢变成正构烷烃、异构烯烃加氢变成异构烷烃的反应，这些副反应的速度都远低于丁二烯加氢反应的速度，只有当丁二烯加氢接近完全时，才开始产生副反应。反应式如下：
CH2=CH-CH2-CH3 + H2 → CH3CH2CH2CH3
CH2=CH(CH3)-CH3 + H2 → CH3-CH2(CH3)-CH3

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]。

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。

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。

硫酸烷基化解析

----------------------- Page 1-----------------------文件编码：CHRP-104-PE-OI－0001－2011烷基化装置操作规程版本／状态：B／1分发号：中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司----------------------- Page 2-----------------------2011年01月01日发布2011月01日实施编写签字表名称签字时间编写人审校人审核人----------------------- Page 3-----------------------专业会审表单位专业名称签字时间技术中技术专业心质量专业指挥中心调度专业动设备专业设备中静设备专业心仪表专业电气专业安全专业HSE中环保专业心消防专业职业卫生专业--------------------- Page 4-----------------------审核签字表中心领导签字时间技术中心经理设备中心经理HSE中心经理批准签字表公司领导签字时间总工程师目录第一章工艺技术规程3第一节设计依据第二节装置概况、特点及工艺原理第三节工艺流程说明第四节工艺指标第五节原材料指标第六节半成品、成品主要性质指标第七节公用工程（水、电、汽、风等）指标第八节主要操作条件及质量指标详见第十二节第九节原材料、公用工程消耗、能耗计算指标和节能措施.第十节物料平衡第十一节主要设备选择及工艺计算汇总第十二节生产控制化验分析第十三节装置内外关系第二章岗位操作法54第一节烷基化装置操作原则第二节预加氢系统操作法第三节烷基化反应系统操作法第四节致冷系统操作法第五节分馏系统操作法第三章岗位开停工规程86第一节开工规程第二节停工规程第四章设备操作规程164第一节大型专用设备操作规程第二节基础设备操作规程第五章事故处理191第一节事故处理原则第二节紧急停工方法第三节事故处理预案第四节事故处理预案演练规定第六章仪表控制系统操作法231第一节仪表控制系统概况及操作第二节工艺操作仪表控制回路说明第四节仪表投用、停用及注意事项第七章操作规定325第一节定期工作规定第二节操作规定第八章安全生产及环境保护330第一节安全知识第二节安全规定第三节烷基化装置防风防台措施第四节同类装置典型事故分析、处理方法及经验教训.第五节烷基化装置易燃易爆物质的安全性质第六节本装置主要有害物质的性质第七节装置污染物主要排放部位和排放的主要污染物.第八节消防器材、设施使用方法及消防规定第九节职业卫生九章附录366 附表一主要设备明细表附表二主要设备结构图附表三装置平面分布图附表四可燃气体报警仪布置图附表五装置消防设施布置图附表六控制参数报警值附表七安全阀定压值附录八工艺流程简图附表九开工统筹图附录十停工统筹图----------------------- Page 7-----------------------惠炼16万吨/年烷基化装置操作规程第3 页共397 页第一章工艺技术规程第一节设计依据1中国海洋石油总公司惠州炼油项目管理项目组关于“惠州炼油项目基础设计工作”的委托书（2005年6月16日）；2中国石化工程建设公司与中国海洋石油总公司签订的关于开展“中国海洋石油总公司惠州炼油项目基础设计”的合同和合同附件；3 DUPONT公司提供的硫酸烷基化工艺包；4中国海洋石油总公司惠州炼油项目设计统一规定；5上游MTBE、加氢裂化装置提供的原料液化气量及组成；6中国石化工程建设公司与中国海洋石油总公司召开的PFD、PID等审查会会议纪要。

硫酸法烷基化装置腐蚀及防护分析

硫酸法烷基化装置腐蚀及防护分析辽宁抚顺 113006摘要：随着世界经济的快速发展，石油化工行业在国民经济中的地位越来越重要，而烷基化作为一种重要的石油化工催化反应，是石油化工行业中一项重要技术。

目前，我国已成为世界上最大的烷基化原料国。

随着我国对环境保护要求的提高以及相关法律法规的颁布实施，对烷基化装置的环保要求越来越高。

中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司（以下简称“胜利油田分公司”）位于山东省东营市，是一家以勘探、开发为主，集石油开采、炼制、化工、石化工程建设与施工和石油工程服务为一体的大型石油化工企业。

公司现有原油加工能力660万t/a，其中加工各类原油4000万t/a左右，主要产品有汽油、柴油、液化气、石脑油等。

胜利油田分公司烷基化装置自建成投产以来，在设计和生产过程中经历了原料路线和工艺路线的调整，不断优化工艺技术和设备设施，保证了装置运行平稳和长周期运行。

但随着烷基化装置运行时间的延长以及生产过程中各种腐蚀因素的影响，烷基化装置在生产过程中出现了较为严重的腐蚀问题，尤其是酸性气体腐蚀问题。

因此，深入研究硫酸法烷基化装置腐蚀机理及特点并提出针对性解决措施对于保障烷基化装置长周期稳定运行具有重要意义。

关键词：硫酸法烷基化装置；腐蚀；原因分析；治理措施硫酸法烷基化技术具有原料适应性强、流程简单、投资少等优点，在国内的应用也越来越广泛。

硫酸法烷基化装置的腐蚀问题是影响烷基化工艺正常运行和装置长周期运行的重要因素，通过对硫酸法烷基化装置腐蚀部位进行分析，提出了在设备材质升级、优化操作条件、控制工艺参数和加强管理等方面的防腐措施，以保证硫酸法烷基化装置的安全稳定运行。

随着人们对环境保护的日益重视，硫酸法烷基化技术得到了广泛应用。

但是由于硫酸具有腐蚀性，在设备和管道材料的选择上要注意以下问题：（1）在设备材质升级时，尽量使用耐腐蚀材料；（2）在操作条件上要注意控制好原料、催化剂和尾气中的酸性气体对设备和管道的影响；（3）在保证原料和催化剂纯度的同时，减少尾气中酸性气体对设备和管道的腐蚀。

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。

SINOALKY硫酸法烷基化工艺技术及其工业应用

SINOALKY硫酸法烷基化工艺技术及其工业应用董明会;宗保宁【摘要】SINOALKY硫酸法烷基化技术采用N型多级多段静态混合反应器和自汽化酸烃分离器集成,反应原料采用多点进料方式,采用高效酸烃聚结材料进行反应流出物中的酸烃分离.在中国石化石家庄炼化分公司进行了工业应用,在满负荷条件下,烷基化油RON为96.5～97.0,酸耗为58.9 kg/t.该技术具有工艺流程简单、反应器易维护、低酸耗、产品质量好的特点.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2019(050)005【总页数】4页(P29-32)【关键词】硫酸烷基化;静态混合;多点进料;酸烃聚结器【作者】董明会;宗保宁【作者单位】中国石化石油化工科学研究院,北京100083;中国石化石油化工科学研究院,北京100083【正文语种】中文烷基化油是国Ⅵ阶段汽油与乙醇汽油不可或缺的优质调合组分之一。

烷基化油是一种不含烯烃和芳烃、以C8支链烷烃为主的混合物，几乎无硫无氮，敏感性和蒸气压低，为清洁、理想的高辛烷值汽油调合组分。

2020年国Ⅵ阶段汽油标准与乙醇汽油政策的全面实施，意味着市场对于烷基化油将出现井喷式需求。

烷基化油可由异丁烷与丁烯在酸催化剂的作用下进行烷基化反应制得。

为此，中国石化石油化工科学研究院联合石家庄炼化分公司、洛阳工程公司、华东理工大学、青岛安全工程研究院等多家单位开发了具有中国石化自主知识产权的硫酸烷基化技术(SINOALKY)，打破了国外公司在硫酸烷基化技术领域的垄断。

在中试基础上[1]，SINOALKY技术在中国石化石家庄炼化分公司200 kta烷基化装置进行了工业应用，以下主要介绍其应用效果。

1 SINOALKY工艺技术特点1.1 采用N型多级多段静态混合反应器烷基化主反应主要分为两大步：第一步中碳四烯烃形成C4+，C4+再与碳四烯烃发生亲电加成反应形成C8+，为快速反应；第二步中C8+夺取异丁烷上的负氢离子，此氢转移反应是相对慢速反应[2-5]。

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］。

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。