石油烃烷基化

石油烃烷基化是一种炼厂气加工过程，旨在通过烷基化反应制备高辛烷值汽油组分。这一技术最初是为了满足第二次世界大战期间航空汽油的需求而发展起来的。

历史沿革

石油烃烷基化技术的发展始于第二次世界大战期间，当时为了满足航空汽油的需求，人们开始探索新的生产工艺。1939年，英伊石油公司首次采用硫酸作为催化剂，而在1942年，美国环球油品公司和菲利浦石油公司则采用了氢氟酸作为催化剂，成功地建立了石油烃烷基化的工业装置。战后几十年来，随着对高辛烷值车用汽油需求的增长，这项技术得到了持续的发展。在中国，上世纪六十年代建成了硫酸法烷基化装置，而近年来，氢氟酸法烷基化装置也在建设之中。

工艺过程

氢氟酸法烷基化

氢氟酸法烷基化工艺包括原料预处理、反应、产品分馏及处理、酸再生和三废治理等多个环节。预处理阶段的主要目的是控制原料中的水分含量，防止设备受到严重腐蚀，并且需要严格控制硫、丁二烯C2、C6以及含氧化合物等杂质的含量。由于烃类在氢氟酸中的溶解度大，烷基化反应速率极快，因此可以使用一管式反应器。反应条件一般为温度20至40摄氏度，压力0.7至1.2兆帕。为了减少副反应的发生，需要将大量的丁烷循环回到反应进料中，使得异丁烷与烯烃进料的比例保持在8至12:1的体积比。反应产生的热量可以通过酸冷却器移除。酸再生过程中，主要目标是除去反应中形成的叠合物以及原料中带入的水分，从而维持氢氟酸的浓度在90%左右。烷基化油从主分馏塔底部排出，循环异丁烷则从塔的侧线抽出。如果需要生产航空燃料，那么所得的烷基化油还需要进行再蒸馏，从中分离出轻烷基化油作为航空汽油组分。系统的废气或废液中含有氢氟酸，这些物质都需要经过处理，最终通过与氯化钙反应转化为惰性的氟化钙。生产每吨烷基化汽油大约会消耗0.4至0.6千克的氢氟酸。

硫酸法烷基化

硫酸法烷基化的工艺过程与氢氟酸法类似，但也存在一些问题，比如酸的消耗量较高，每吨烷基化油需要消耗70至80千克的硫酸，同时会产生大量的稀酸。如果没有附近的硫酸厂或酸提浓设施，这可能会导致环境污染。

参考资料

石油炼制工艺.豆丁网.2024-10-22

烷基化反应 (2)ppt课件.豆丁网.2024-10-22

烷基化过程.豆丁网.2024-10-22