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摘要:烷基油本身属于一种应用效果较好的高辛烷值汽油调和组成成分,本文通过分析了不同烷基化工艺技术特点,通过对比不同技术的优缺点,开展详细阐述与探讨,明确硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺流程及工艺技术特点,本文所有研究结果仅供参考。
关键词:硫酸法烷基化;固体酸烷基化;工艺简介;技术特点;工艺比较
烷基化油属于一种应用效果较好的高辛烷值汽油调和组成成分,一般由异丁烷和丁烯反应生成烷基化油,在强酸作用下,可加速烷基化的合成。马达法辛烷值在95以上,属于一种烷烃类调和组分。本文主要阐述、分析硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺,详细研究如下。
1 工艺简介
1.1 硫酸法烷基化工艺
硫酸法烷基化主要是将STRATCO公司流出的制冷技术为主,硫酸法烷基化技术至今已经具备60多年的历史,拥有了成熟、可靠的技术。目前,全球范围内硫酸法烷基化工艺生产装置总计75套,我国是在20世纪80年代才逐步引进硫酸法烷基化装置,并逐步应用硫酸法烷基化工艺,全国范围内总计9套硫酸法烷基化设备,如下表1所示。
硫酸法烷基化的应用优点包括:具备丰富的资源,且工艺成本较低,选择性较好,回收连续性较强,物质活性较高,能够实现装置运行周期的延长。就硫酸腐蚀设备而言,硫酸法烷基化工艺消耗酸较大,工艺制备阶段产生的大量酸渣会污染环境。必须要配备再生装置,加强废酸处理,才可切实解决环境污染问题。
1.2 固体酸烷基化工艺
固体酸烷基化工艺是以固体酸作为催化剂,包括:HF、H2S04,这类烷基化工艺,具备较强的腐蚀性与酸性。生产阶段产生的酸渣、碱渣严重危害周围环境,国外许多石油公司均将固体酸烷基化工艺视作跨世纪问题。国外就固体酸烷基化,已经经历了25年的研究时间。大量研究结果显示,就新开发的固体催化剂,应用在异丁烷-丁烯,烷基化生产阶段,具备强酸性、不管是分离还是回收,操作性均比较便捷,能够活化再生,其酸类型主要划分为固载酸化、固体超强酸,固体酸烷基化具备化工连续性、小腐蚀性的优势。
固体酸烷基化工艺,通过借助轻烯烃生产出来的烷基化油,可保障烷基化油生产质量。固体酸烷基化工艺具备较强的安全性、便捷性,相比硫酸法烷基化,固体酸烷基化工艺应用效果更为显著。
2 工艺技术特点
烷基油属于一种应用效果较好的高辛烷值汽油调和组成成分,一般由异丁烷和丁烯组成,在强酸作用下,可加速烷基化的合成。硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺,详细分析如下。
2.1 硫酸法烷基化工艺
硫酸法烷基化工艺流程与其他烷基技术基本相同,主要包含原料预处理、催化剂反应、产品分离三部分。由于原料预处理较为简单,其优点在于原料适应性较强,不需要选择干燥、加氢方式,只需要进行脱除即可。
硫酸法烷基化反应部分,反应器为卧式流出物制冷,其内部装有内循环夹套、搅拌叶轮,可加速物质在其中的内循环,以此提升设计水平。硫酸法烷基化的装置较多,具备成熟、可靠的技术。在设计应用阶段,废酸处理属于关键性问题,需要配套咱们的废酸处置装置,才可减少工艺生产阶段对周围环境的污染。
2.2 固体酸烷基化工艺
UOP公司使用的是Alkylene工艺,就固体酸烷基化工艺,主要包含原料预处理、催化剂反应、产品分离三部分。
原料预处理阶段,选择的是加氢技术,促使原料中的大分子分裂化解成小分子,原料内的1-丁烯异构化为2-丁烯,2-丁烯与1-丁烯(B2/B1)比例在10以上,通过饱和二烯烃,可将wt下降到50μg/g范围内。
反应阶段,设备装置属于核心部分,其工艺流程与FCC装置基本相似,通过应用液固流化床,可连续进行再生反应,少量催化剂能够在高温再生器内间歇再生。以此提升I/O比、催化剂与原料的基础时间,保障产品生产质量。
3硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺比较
硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺比较,如下图2所示。
基于上图2比较,能够得知:就烷基化反应,就催化原料的不同,选择的催化剂也各不相同,需要具体情况具体考虑;就烷基化油反应为一级反应,聚合物反应为二级反应,需要综合考虑其选择性;大分子缩合物不可避免,需要结合催化剂反应与再生流程,以此减少催化剂的流失。
4 结束语
综上所述,硫酸法烷基化本身具备悠久的历史、成熟可靠的技术,但在其应用中,需要配套使用废酸处理装置。硫酸法烷基化未来研究方向为固体酸烷基化,这类全新的工艺可减少腐蚀性,切实降低设备材料,减少工艺制备阶段对生态环境的影响。
由于固体酸烷基化对原料质量有较高的要求,在使用阶段,需要注意以下几项问题:1.就烷基化反应,就催化原料的不同,选择的催化剂也各不相同,需要具体情况具体考虑。2.就烷基化油反应为一级反应,聚合物反应为二级反应,需要综合考虑其选择性。3.大分子缩合物不可避免,需要结合催化剂反应与再生流程,以此减少催化劑的流失。
总而言之,就固体酸烷基化装置运行,由于工程建设经验不足,使得工艺制备风险存在。且工艺制备阶段,催化剂属于专利产品,长期依赖进口,适用性不强。
参考文献:
[1]万辉.烷基化工艺技术经济比较[J].石油炼制与化工,2018,49(11):91-95.
[2]吕卓强.C_4烷基化生产高辛烷值汽油组分工艺技术开发[D].中国石油大学(北京),2016,20(04):55-61.
[3]綦振元,李岐东.烷基化工艺的技术特点及发展状况[J].化工设计,2015,25(01):6-9+29+1.
[4]曹祥.硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺比较[J].广东化工,2010,37(06):80-81+285.
关键词:硫酸法烷基化;固体酸烷基化;工艺简介;技术特点;工艺比较
烷基化油属于一种应用效果较好的高辛烷值汽油调和组成成分,一般由异丁烷和丁烯反应生成烷基化油,在强酸作用下,可加速烷基化的合成。马达法辛烷值在95以上,属于一种烷烃类调和组分。本文主要阐述、分析硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺,详细研究如下。
1 工艺简介
1.1 硫酸法烷基化工艺
硫酸法烷基化主要是将STRATCO公司流出的制冷技术为主,硫酸法烷基化技术至今已经具备60多年的历史,拥有了成熟、可靠的技术。目前,全球范围内硫酸法烷基化工艺生产装置总计75套,我国是在20世纪80年代才逐步引进硫酸法烷基化装置,并逐步应用硫酸法烷基化工艺,全国范围内总计9套硫酸法烷基化设备,如下表1所示。
硫酸法烷基化的应用优点包括:具备丰富的资源,且工艺成本较低,选择性较好,回收连续性较强,物质活性较高,能够实现装置运行周期的延长。就硫酸腐蚀设备而言,硫酸法烷基化工艺消耗酸较大,工艺制备阶段产生的大量酸渣会污染环境。必须要配备再生装置,加强废酸处理,才可切实解决环境污染问题。
1.2 固体酸烷基化工艺
固体酸烷基化工艺是以固体酸作为催化剂,包括:HF、H2S04,这类烷基化工艺,具备较强的腐蚀性与酸性。生产阶段产生的酸渣、碱渣严重危害周围环境,国外许多石油公司均将固体酸烷基化工艺视作跨世纪问题。国外就固体酸烷基化,已经经历了25年的研究时间。大量研究结果显示,就新开发的固体催化剂,应用在异丁烷-丁烯,烷基化生产阶段,具备强酸性、不管是分离还是回收,操作性均比较便捷,能够活化再生,其酸类型主要划分为固载酸化、固体超强酸,固体酸烷基化具备化工连续性、小腐蚀性的优势。
固体酸烷基化工艺,通过借助轻烯烃生产出来的烷基化油,可保障烷基化油生产质量。固体酸烷基化工艺具备较强的安全性、便捷性,相比硫酸法烷基化,固体酸烷基化工艺应用效果更为显著。
2 工艺技术特点
烷基油属于一种应用效果较好的高辛烷值汽油调和组成成分,一般由异丁烷和丁烯组成,在强酸作用下,可加速烷基化的合成。硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺,详细分析如下。
2.1 硫酸法烷基化工艺
硫酸法烷基化工艺流程与其他烷基技术基本相同,主要包含原料预处理、催化剂反应、产品分离三部分。由于原料预处理较为简单,其优点在于原料适应性较强,不需要选择干燥、加氢方式,只需要进行脱除即可。
硫酸法烷基化反应部分,反应器为卧式流出物制冷,其内部装有内循环夹套、搅拌叶轮,可加速物质在其中的内循环,以此提升设计水平。硫酸法烷基化的装置较多,具备成熟、可靠的技术。在设计应用阶段,废酸处理属于关键性问题,需要配套咱们的废酸处置装置,才可减少工艺生产阶段对周围环境的污染。
2.2 固体酸烷基化工艺
UOP公司使用的是Alkylene工艺,就固体酸烷基化工艺,主要包含原料预处理、催化剂反应、产品分离三部分。
原料预处理阶段,选择的是加氢技术,促使原料中的大分子分裂化解成小分子,原料内的1-丁烯异构化为2-丁烯,2-丁烯与1-丁烯(B2/B1)比例在10以上,通过饱和二烯烃,可将wt下降到50μg/g范围内。
反应阶段,设备装置属于核心部分,其工艺流程与FCC装置基本相似,通过应用液固流化床,可连续进行再生反应,少量催化剂能够在高温再生器内间歇再生。以此提升I/O比、催化剂与原料的基础时间,保障产品生产质量。
3硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺比较
硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺比较,如下图2所示。
基于上图2比较,能够得知:就烷基化反应,就催化原料的不同,选择的催化剂也各不相同,需要具体情况具体考虑;就烷基化油反应为一级反应,聚合物反应为二级反应,需要综合考虑其选择性;大分子缩合物不可避免,需要结合催化剂反应与再生流程,以此减少催化剂的流失。
4 结束语
综上所述,硫酸法烷基化本身具备悠久的历史、成熟可靠的技术,但在其应用中,需要配套使用废酸处理装置。硫酸法烷基化未来研究方向为固体酸烷基化,这类全新的工艺可减少腐蚀性,切实降低设备材料,减少工艺制备阶段对生态环境的影响。
由于固体酸烷基化对原料质量有较高的要求,在使用阶段,需要注意以下几项问题:1.就烷基化反应,就催化原料的不同,选择的催化剂也各不相同,需要具体情况具体考虑。2.就烷基化油反应为一级反应,聚合物反应为二级反应,需要综合考虑其选择性。3.大分子缩合物不可避免,需要结合催化剂反应与再生流程,以此减少催化劑的流失。
总而言之,就固体酸烷基化装置运行,由于工程建设经验不足,使得工艺制备风险存在。且工艺制备阶段,催化剂属于专利产品,长期依赖进口,适用性不强。
参考文献:
[1]万辉.烷基化工艺技术经济比较[J].石油炼制与化工,2018,49(11):91-95.
[2]吕卓强.C_4烷基化生产高辛烷值汽油组分工艺技术开发[D].中国石油大学(北京),2016,20(04):55-61.
[3]綦振元,李岐东.烷基化工艺的技术特点及发展状况[J].化工设计,2015,25(01):6-9+29+1.
[4]曹祥.硫酸法烷基化与固体酸烷基化工艺比较[J].广东化工,2010,37(06):80-81+285.