烷基化装置工艺流程
烷基化工艺流程
烷基化工艺流程
《烷基化工艺流程》
烷基化是一种重要的化学反应,用于将烷烃类化合物转化为烷基化合物。
这种反应通常在烷基化催化剂的作用下进行,产生不同长度的烷基链。
烷基化工艺在化工行业中有着广泛的应用,用于生产各种烷基化合物,例如燃料添加剂、润滑油和界面活性剂等。
烷基化工艺流程包括几个主要步骤:反应物准备、催化剂选择、反应条件调节和产物提纯等。
首先,反应物通常是烷烃或烯烃类化合物,需要在一定温度和压力下准备好。
其次,选择合适的催化剂对于烷基化反应至关重要。
催化剂可以是酸性或碱性的固体催化剂,也可以是贵金属催化剂。
不同的催化剂会影响反应速率和产物选择性。
在选定催化剂后,需要调节反应条件,例如温度、压力和反应时间,以使反应达到最佳效果。
最后,产物需要经过提取、蒸馏和结晶等步骤进行纯化,得到高纯度的烷基化合物。
烷基化工艺流程在化工生产中有着重要的作用,可以用于制备各种化学品和材料。
同时,该工艺流程也需要注意安全环保,避免产生废物和有害物质。
随着化工技术的不断进步,烷基化工艺流程也在不断优化和改进,以满足市场需求,并减少对环境的影响。
烷基化装置操作规程
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2011年01月 01 日发布 2011年01月 01 日实施编写签字表专业会审表审核签字表批准签字表目录第一章工艺技术规程 (3)第一节设计依据 (3)第二节装置概况、特点及工艺原理 (3)第三节工艺流程说明 (24)第四节工艺指标 (28)第五节原材料指标 (32)第六节半成品、成品主要性质指标 (35)第七节公用工程(水、电、汽、风等)指标 (36)第八节主要操作条件及质量指标 (36)详见第十二节 (38)第九节原材料、公用工程消耗、能耗计算指标和节能措施 (38)第十节物料平衡 (41)第十一节主要设备选择及工艺计算汇总 (42)第十二节生产控制化验分析 (47)第十三节装置内外关系 (52)第二章岗位操作法 (54)第一节烷基化装置操作原则 (54)第二节预加氢系统操作法 (54)第三节烷基化反应系统操作法 (64)第四节致冷系统操作法 (73)第五节分馏系统操作法 (80)第三章岗位开停工规程 (86)第一节开工规程 (86)第二节停工规程 (123)第四章设备操作规程 (164)第一节大型专用设备操作规程 (164)第二节基础设备操作规程 (172)第五章事故处理 (191)第一节事故处理原则 (191)第二节紧急停工方法 (191)第三节事故处理预案 (194)第四节事故处理预案演练规定 (230)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 (231)第二节工艺操作仪表控制回路说明 (247)第四节仪表投用、停用及注意事项 (315)第七章操作规定 (325)第一节定期工作规定 (325)第二节操作规定 (325)第八章安全生产及环境保护 (330)第一节安全知识 (330)第二节安全规定 (338)第三节烷基化装置防风防台措施 (345)第四节同类装置典型事故分析、处理方法及经验教训 (348)第五节烷基化装置易燃易爆物质的安全性质 (349)第六节本装置主要有害物质的性质 (351)第七节装置污染物主要排放部位和排放的主要污染物 (355)第八节消防器材、设施使用方法及消防规定 (357)第九节职业卫生 (360)第九章附录 (366)附表一主要设备明细表 (366)附表二主要设备结构图 (372)附表三装置平面分布图 (380)附表四可燃气体报警仪布置图 (381)附表五装置消防设施布置图 (382)附表六控制参数报警值 (383)附表七安全阀定压值 (389)附录八工艺流程简图 (391)附表九开工统筹图 (392)附录十停工统筹图 (393)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。
碳四烷基化工艺指南
碳四烷基化工艺指南烷基化装置1、烷基化工艺采用硫酸为催化剂的硫酸烷基化工艺1) 原料(1) 不同烯烃原料的影响在硫酸烷基化反应条件下,大部分1-丁烯可以异构化为2-丁烯,使得烷基化产品的辛烷值得以提高。
(2) 原料中杂质的影响及其脱除方法大多数原料中的杂质在硫酸烷基化反应后进入酸相,使得硫酸被污染,从而降低了硫酸的催化活性。
①乙烯假如气体分馏装置未能很好的除去C2时,乙烯就可能被引入烷基化装置。
在硫酸催化时,由于乙烯不会与异丁烷反应发生烷基化反应,当乙烯进入烷基化反应器时,乙烯与硫酸生成呈弱酸性的硫酸氢乙酯,这个硫酸氢乙酯不再作为烷基化的催化剂使用。
这种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,也能造成每天数百公斤的乙烯进入酸相,从而出现数吨甚至十余吨的废酸。
假如突然有相当量的乙烯进入到烷基化反应器中,这些乙烯对酸的影响可以使烷基化反应不再发生,甚至发生叠合反应。
②丁二烯假如催化装置或焦化装置的裂化深度相当深,那么就可能在液化气中找到相当量的丁二烯,这些丁二烯也是不能发生烷基化反应的,它们与酸接触后新生成的反应产物也是酸溶性的。
与乙烯相比,丁二烯更难以用分馏的方法从烷基化原料中除去。
因此,当上游裂化装置的裂化深度无法改变的时候,可以考虑用选择性加氢的方法将丁二烯转化为丁烯。
③水水能造成硫酸的稀释是不言而喻的。
因此要重视烷基化原料中水的影响。
液化气中的水在呈溶解状态时大约在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,对酸的稀释速度相当快。
脱除这种携带水的办法是在烷基化原料进装置前先进入一个填料容器,使携带的细小的水珠聚集后分离出去。
如果在进入填料分水器之前先用反应物冷却一下进料的物流,其效果就会更好。
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,为了干燥这部分异丁烷,可以将这个物流与废酸相接触,这种干燥法既经济效果又好。
烷基化装置操作规程
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2011年01月 01 日发布 2011年01月 01 日实施编写签字表专业会审表审核签字表批准签字表目录第一章工艺技术规程 (3)第一节设计依据 (3)第二节装置概况、特点及工艺原理 (3)第三节工艺流程说明 (24)第四节工艺指标 (28)第五节原材料指标 (32)第六节半成品、成品主要性质指标 (35)第七节公用工程(水、电、汽、风等)指标 (36)第八节主要操作条件及质量指标 (36)详见第十二节 (38)第九节原材料、公用工程消耗、能耗计算指标和节能措施 (38)第十节物料平衡 (41)第十一节主要设备选择及工艺计算汇总 (42)第十二节生产控制化验分析 (47)第十三节装置内外关系 (52)第二章岗位操作法 (54)第一节烷基化装置操作原则 (54)第二节预加氢系统操作法 (54)第三节烷基化反应系统操作法 (64)第四节致冷系统操作法 (73)第五节分馏系统操作法 (80)第三章岗位开停工规程 (86)第一节开工规程 (86)第二节停工规程 (123)第四章设备操作规程 (164)第一节大型专用设备操作规程 (164)第二节基础设备操作规程 (172)第五章事故处理 (191)第一节事故处理原则 (191)第二节紧急停工方法 (191)第三节事故处理预案 (194)第四节事故处理预案演练规定 (230)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 (231)第二节工艺操作仪表控制回路说明 (247)第四节仪表投用、停用及注意事项 (315)第七章操作规定 (325)第一节定期工作规定 (325)第二节操作规定 (325)第八章安全生产及环境保护 (330)第一节安全知识 (330)第二节安全规定 (338)第三节烷基化装置防风防台措施 (345)第四节同类装置典型事故分析、处理方法及经验教训 (348)第五节烷基化装置易燃易爆物质的安全性质 (349)第六节本装置主要有害物质的性质 (351)第七节装置污染物主要排放部位和排放的主要污染物 (355)第八节消防器材、设施使用方法及消防规定 (357)第九节职业卫生 (360)第九章附录 (366)附表一主要设备明细表 (366)附表二主要设备结构图 (372)附表三装置平面分布图 (380)附表四可燃气体报警仪布置图 (381)附表五装置消防设施布置图 (382)附表六控制参数报警值 (383)附表七安全阀定压值 (389)附录八工艺流程简图 (391)附表九开工统筹图 (392)附录十停工统筹图 (393)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。
氢氟酸法
氢氟酸法烷基化1.工艺流程截至2002年,世界各地共有115套HF烷基化装置,其中美国有60套。
HF法烷基化工艺可分为Phillips公司开发的HF法烷基化装置和UOP公司开发的HF法烷基化装置。
我国引进的12套HF烷基化装置全部采用外Phillips公司开发的HF法烷基化工艺。
图7.3.3 Phillips HF烷基化工艺过程Phillips HF烷基化工艺过程如图7.3.3所示。
主要由原料干燥脱水、HF基化反应、分馏、品精制、HF再生和三废处理等几部分组成。
1)干燥部分原料先通过装有干燥剂的干燥罐进行脱水处理,以保证进入反应系统的原料中水含量小于20ppm。
流程中设有2台干燥器,1台干燥,1台再生,切换操作,采用加热后的原料作为再生介质。
2)反应部分干燥后的原料与来自主分馏塔的循环异丁烷在管道内混合后经高效喷嘴分散在反应管的酸相中,烷基化反应即在垂直上升的管道反应器内进行。
反应管上端与酸沉降罐相连,反应物流依靠密度差在沉降罐中分离,酸积聚在罐底,利用位差进入酸冷却器除去反应热后,又进入反应管完成循环。
酸沉降罐上部烃相(包括反应产品及未反应烃类)经过维持一定氢氟酸液面的三层筛板以除去有机氟化物后,与来自主分馏塔顶回流罐酸包的酸混合,再用主分馏塔进料泵送入酸喷射混合器与自酸再接触器抽入的大量氢氟酸相混合,然后进入酸再接触器。
在酸再接触器内酸和烃充分接触,可使因副反应生成的有机氟化物重新分解为氢氟酸和烯烃,烯烃再与异丁烷反应生成烷基化油,故酸再接触器可视为一个辅助反应器。
采用酸再接触器可使酸耗大为减少。
3)分馏部分 离开反应系流的物流中,实际含有以下组分: HF 酸(常压沸点19.4℃)、o 3C (常压沸点-42.07℃)、o 4iC (常压沸点-11.27℃)、n o 4C (常压沸点-0.50℃)、烷基化油(常压沸点40~200℃),组分中之所以尚存在氢氟酸是由于烃类如异丁烷在50℃条件下可能溶解1.5%的氢氟酸,这些溶解的氢氟酸被携带进入了分馏系统。
烷基化装置工艺流程说明
烷基化装置工艺流程说明本装置由原料加氢精制、反应、致冷压缩、流出物精制和产品分馏及化学处理等几部分组成,现分别简述如下:1.原料加氢精制自MTBE 装置来的未反应碳四馏分经凝聚脱水器(104-D-105)脱除游离水后进入碳四原料缓冲罐(104-D-101),碳四馏分由加氢反应器进料泵(104-P-101)抽出经碳四-反应器进料换热器(104-E-104)换热后,再经反应器进料加热器(104-E-101)加热到反应温度后与来自系统的氢气在静态混合器(104-M-101)中混合,混合后的碳四馏分从加氢反应器(104-R-101)底部进入反应器床层。
加氢反应是放热反应。
随混合碳四带入的硫化物是使催化剂失活的有害杂质。
催化剂失活后可用热氢气吹扫使其活化。
反应后的碳四馏分从加氢反应器顶部出来与加氢裂化液化气混合。
自液化气双脱装置过来的加氢裂化液化气进入加氢液化气缓冲罐(104-D-102),加氢裂化液化气由脱轻烃塔进料泵(104-P-102)抽出与反应器(104-R-101)顶部出来的碳四馏分混合后进入脱轻烃塔(104-C-101)。
脱轻烃塔(104-C-101)的任务是脱去碳四馏分中的碳三以下的轻组分,同时将二甲醚脱除。
脱轻烃塔是精密分馏的板式塔,塔顶压力控制在1.7MPa(g)。
塔顶排出的轻组分经脱轻烃塔顶冷凝器(104-E-103A/B)冷凝冷却后,进入脱轻烃塔回流罐(104-D-103)。
不凝气经罐顶压控阀(PIC-10401)后进入全厂燃料气管网。
冷凝液由脱轻烃塔回流泵(104-P-103)抽出,一部分做为(104-C-101)顶回流,另一部分作为液化气送出装置。
塔底抽出的碳四馏分经(104-E-104)与原料换热后再经碳四馏分冷却器(104-E-105)冷至40℃进入烷基化部分。
塔底重沸器(104-E-102)采用0.45MPa 蒸汽加热,反应器(104-R-101)进料加热器使用1.0MPa 蒸汽加热,凝结水都送至凝结水回收罐(104-D-304)回收。
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 。
烷基化装置生产工艺讲义.
设备名称
苯汽提塔塔顶泵 苯汽提塔塔底泵 脱烷烃汽提塔塔顶泵 脱烷烃汽提塔塔底泵 冲洗液泵 再蒸塔塔顶泵 再蒸塔塔底泵 回收塔塔底泵 真空泵(干式) 污水泵 芳烃回收泵 回收塔塔顶泵
烷基化装置工艺流程说明
• 一、反应器系统
• a.反应系统
• 从脱氢装置来的烷烯烃先经HF酸汽提塔进料换热 器E-1203A/B壳程降温后,烷烯烃与新鲜苯和循 环苯混合物料合在一起经烃进料冷却器E-1204壳 程冷却,冷却后的物料与含酸苯进行混合一起进 入静态混合器M-1202;之后此股物料再与循环酸 与含苯酸混合物料进行混合后进入下一段混合器 M-1201,这后再经过联合进料冷却器E-1205管程 冷却后进入烷基化反应器T-1202。
发生强烈反应,其蒸汽比空气重,能在较低处扩散到很远的地方,遇明火会 引起回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。流速过快,容 易产生和积聚静电。
烷基化装置物料物化性质
• 4、氢氧化钾: • 分子式 KOH • a.物化性质: • 外观及性壮:易潮解白色固体 • 熔点:360℃ • 沸点:1320℃ • 相对密度: • 禁忌物/禁忌:水、潮湿、金属、酸、易燃物、易爆物、
<3 <200
室温下饱和 2(最大)
烷基化装置成品指标
• 工业烷基苯指标
项目
优等品
指标 一等品
色泽/Hazen ≤
10
20
折光指数nD20
1.4820~ 1.4850
1.4820~ 1.4870
密度(20℃)/g/mL)
0.855~0.870
溴价/(gBr/100g) ≤
0.02
0.03
可磺化物/ % ≥
烷基化装置工艺原理
• 装置的分馏原理
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。
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。
第七章 HF烷基化装置
第七章HF烷基化装置第一节装置概况及特点一、装置概况烷基化装置是引进美国菲利浦石油公司开发的工艺,1987年投建,1989年首次开车运行,试运成功后停下,直到1993年5月,第二次开车,1994年停工至今未开。
本装置的特点为工艺技术先进可靠,经济合理,热能利用充分,主要反应设备结构简单,投资低,维护方便。
二、装置规模及组成本装置生产规模为年产10万吨烷基化油,占地6313米2,总投资2610.87万元。
分为原料预处理、反应、产品分馏、三废处理和加热炉四部分。
三、装置工艺流程特点1、装置有三大循环:异丁烷循环、酸循环、丙烷循环。
2、主分馏塔和丙烷汽提塔共用一个回流罐和一台泵。
3、烷基化反应采用喷咀式管道反应。
4、本装置设有原料干燥系统和酸再生系统。
5、反应烷烯比是关键参数,设有退补系统。
四、催化剂—HF知识介绍无水氢氟酸是一种无色的液体,密度与水接近,在一个大气压下,沸点为19.4℃,烟气具有强烈的酸味和刺激性辣味,气化后易与水结合成白色雾状气。
氢氟酸腐蚀性极强,可引起皮肤烧伤并渗透到内部伤害组织和骨骼。
刺激到眼睛时,会泪如雨下,如不迅速冲洗,可致永久性视力障碍或失明。
空气存有50µg/g或更高浓度,吸入时间30~60秒,就可致命。
如果在工作中接触到了氢氟酸,就要迅速用清水冲洗,后用中和液或葡萄糖酸钙涂患处(眼睛除外)等急救措施,视情况送往医院。
第二节反应机理及工艺流程说明一、反应机理烷基化反应是比较复杂的,其特征是简单的加成作用和若干副反应,生产的主要产品是包括碳原子数等于烷烃与烯烃加成得到的许多异构烷烃。
副产品包括一次反应产物和原料经裂化、叠合、异构化、歧化和自身烷基化等反应得到的,比主要产品更重或更轻的产物。
CH3—CH=CH2+CH3—CH—CH3 → CH3—CH—CH—CH2—CH3CH3 CH3 CH3丙烯异丁烷2,3—二甲基戊烷CH2=CH—CH2—CH3+CH3—CH—CH3→CH3—CH—CH—CH2—CH2—CH3CH3 CH3 CH3丁烯—1 异丁烯2,3—二甲基已烷1、链引发生成叔丁基碳离子C C1)C=C +H+→C— C+C C2)C=C—C—C +H+→C—C+—C—CC CC—C+—C—C +C—C—H →C—C—C—C +C—C+C C3)C=C—C+H+→C—C+—CC CC—C+—C +C—C—H →C—C—C +C—C+C C2、链增长、叔丁基碳离子与烯烃分子结合C C C CC—C++C = C →C—C—C—C—C+C C CC C C C C CC—C—C—C—C+C—C—H →C—C—C—C—C+C—C++C C C C3、链中止C CC—C+→C = C+H+C CC C C CC—C++C = C→C—C—C—C—C+C C CC C C C C CC—C—C—C—C+C—C—H→C—C—C—C—C+C—C++C C C C二、工艺流程说明1、干燥部分:来自气体分馏装置的烷基化原料由烷基化进料泵送至内部充满活性Al2O3的原料干燥器(D-1A/B)中,由于活性Al2O3具有高度吸附水分的能力,将原料干燥至含水量1-10µg/g,流程中两台干燥器,一台干燥,一台再生,切换操作。
烷基化工艺
• 选择合适的催化剂是提高烷基化反应效果的关键
反应条件
• 反应温度、压力、物料配比等因素都会影响烷基化反应的结果
• 合理控制反应条件是提高烷基化反应效果的重要手段
烷基化剂的选择
• 烷基化剂的类型、结构、纯度等因素都会影响烷基化反应的结果
• 选择合适的烷基化剂是提高烷基化反应效果的关键
20世纪中期
• 随着科学技术的发展,人们开始研究使用固体酸催化剂,
如沸石、氧化铝等
• 这些催化剂具有较高的选择性和活性,但仍有待提高
03
20世纪末至今
• 近年来,研究者通过改进催化剂、优化反应条件等手段,
使得烷基化工艺得到了广泛应用
• 烷基化工艺已成为现代工业生产中不可或缺的一部分
烷基化工艺在现代工业中的应用及重要性
效率
• 萃取分离是烷基化工艺
中常用的产物分离方法,
适用于极性不同的产物
• 需要选择合适的萃取
剂、萃取条件等,以提高
分离效率
产物提纯方法与技术研究
蒸馏提纯
• 蒸馏提纯是烷基化工艺中常用的产物提纯方法,适用于沸点不同的产物
• 需要选择合适的蒸馏塔、填料等,以提高提纯效率
结晶提纯
• 结晶提纯是烷基化工艺中常用的产物提纯方法,适用于溶解度不同的产物
⌛️
制药领域
• 烷基化工艺在制药领域也有应用,如生产药物中间体、靶向药物等
• 通过烷基化工艺,可以提高药物的疗效,降低药物的副作用,提高药
物的安全性
02
烷基化工艺的基本原理及反应机理
烷基化工艺的基本原理
烷基化工艺的基本原理是通过将烷基
基团引入到有机化合物中,形成新的
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
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烷基化操作规程
烷基化操作规程一、工艺说明1.1概述1)装置原料:本装置原料为罐区来的碳四馏分。
2)装置建设规模:根据罐区来的液化气量计液化气中的烯烃含量,实际年产烷基化汽油约16万吨。
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成烷基化油。
1.2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、新材料、新设备,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,利用联合装置的优势,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。
1.3装置组成:该装置基本由以下几个部分组成:脱甲醇部分、选择加氢部分、原料脱水部分、反应部分、致冷部分、酸碱精制部分和分馏部分、酸碱储存部分、放空部分等组成。
其中致冷部分包括致冷压缩机系统。
装置运行时数和操作班次:装置年开工按8000时。
1.4设计范围本设计范围为本装置所设计的设备、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。
1.5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。
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。
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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。
脱丙烷塔顶排出的轻组分经冷凝冷却后,一部
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
控进入放空系统。
塔底排出的反应原料进入反应部分。
2.2反应压缩部分
烯烃与异丁烷的反应,主要是在硫酸催化剂的存在下,二
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
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
反应器净流出物在进料-流出物换热器中换冷至约12.5℃,产生
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
至10ppm(w)以下。
然后,该物流再与循环冷剂直接混合并使
温度降低至约3℃进入反应器。
烯烃和异丁烷进料与循环异丁烷和冷剂一起进入两台并
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
烷之间的烷基化反应。
从反应器中引出反应完全的酸—烃乳
化液,直接进入酸沉降器,使烃类与硫酸分离。
自缓冲闪蒸罐来的反应流出物在进料-流出物换热器中与
新鲜进料和循环异丁烷换热升温到31℃,进入流出物处理部分
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
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
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
心式压缩机,由电机驱动,设有反喘振保护系统。
压缩机的排出气体,在冷剂冷凝器中全部冷凝并收集在冷
剂缓冲罐中。
缓冲罐轻烃减压,去压缩机入口缓冲闪蒸罐中冷
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
回到压缩机和反应器,从而实现了冷剂的循环。
2.3流出物处理及分馏部分
从酸沉降器出来的反应流出物中,含有少量夹带的酸和硫
酸与烯烃反应生成的中性硫酸酯。
2.3.1酸洗系统
用98%的H2SO4吸收反应流出物中绝大部分的硫酸酯。
流出物由缓冲闪蒸罐,经泵送往进料-流出物换热器向进料提
供冷量后升温到31℃,进入酸洗系统。
首先与循环酸和补充新
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
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
器,以强化物流进入酸洗沉降器之前的进一步混合。
流出物与酸在沉降器内分离,从沉降器底部放出酸和被溶
解了的硫酸酯,被送回一级反应器,流出物在沉降器的上部。
2.3.2碱洗系统
热碱水洗系统的作用是去除残余酯和夹带酸的再精制过
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
合,49℃的烃-碱混合物直接进入碱洗沉降器内进行分离。
含
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
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
塔底产品加热后进入脱异丁烷塔。
2.3.3分馏系统
经酸、碱洗后,携带饱和水分的精制流出物进入脱异丁烷
塔,塔顶气体经塔顶冷凝冷却器冷至40℃后进入回流罐,由回
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,
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
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
吸式再沸器,用导热油加热。
脱异丁烷塔再沸器的导热油量,
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
器冷至40℃后进入塔顶回流罐。
冷凝液经回流泵升压后,一部
分返回塔顶作为回流,另一部分出装置。
塔底异辛烷产品,经
脱异丁烷塔进料-塔底产品换热器、碱水-异辛烷换热器与塔进
料和循环碱液换热,再经异辛烷冷却器冷却到40℃后,经泵送
出装置。
3结语
本文介绍了典型烷基化装置的工艺技术及特点,详细介绍
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
耗,提高了装置的整体操作水平;采用采用集散型控制系统
(DCS),实现集中监视和先进过程控制、协调操作参数,提高工
艺装置和系统工程的自动化水平及综合管理水平。
作者简介:王硕,工程师,2005年毕业于河北工业大学化学工程
与工艺专业。
主要从事化工设计方面的工作。