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1、STRATCO硫酸烷基化工艺技术特点及影响因素分析本文由pcuii贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。110齐 鲁 石 油 化 工1995年STRATCO硫酸烷基化工艺技术特点及影响因素分析厉建伦(齐鲁石化公司胜利炼油厂,淄博,255434)摘要 本文着重介绍了胜利炼油厂引进的STRATCO硝酸烷基化装置的工艺技术特点,并分析了影响硫酸烷基化反应的主要因素及控制最佳反应操作条件、降低酸耗、提高产品质量和收率和途径。1 前 言能量还使得酸、烃有较大的接触界面,进料中的烯烃能在酸乳化液
2、中迅速分散。反应器的这些结构特点,有利于提高烷基化油收率和质量。卧式偏心反应器与高位酸沉降器构成乳化液循环是STRATCO技术的核心部分,与泵抽送的酸循环相比,改善了反应条件。新鲜酸进入酸循环管随循环酸与混有致冷剂的烯烃进料,各自在叶轮入口处进入反应器,经入口喷嘴立即被旋转着的叶轮吸入而使酸烃呈乳化状态,并快速离开叶轮。此时,反应原料与催化剂(H2SO4)受喷嘴和叶轮的强烈切割和激烈搅拌,在反应器入口即被充分混合,加速了烷基化反应,生成烷基化油。反应产物(含iC0)经上升管进入酸沉降器进行4酸烃分离,这样经反应器和沉降器之间的上升管
3、和下降管,乳化液同时在这二者之间循环。进入沉降器的乳化液分离出反应产物烃相,在酸相没有完全沉降之前通过下降管被叶轮的搅拌作用所吸引,迅速返回到反应器。调节下降管上的酸循环阀门可以有效地改变酸循环速率,控制其在沉降器内的停留时间,抑制因酸相沉积而发生的副反应。以一定速度转动着的叶轮还促进了液体的高速流动,强化了管束的传热效果,反应—沉降系统中硫酸烷基化工艺是以石油液化气C4馏份为原料生产高辛烷值汽油组份的炼油工艺。我厂原415×10ta硫酸烷基化装置已投产20多年,工艺落后,设备陈旧,消耗高,4产率低,迫切需要技术改造。为满足汽油改质
4、的需要,我们建设了一套具有世界先进工艺水平的6×10ta硫酸烷基化装置。该装置系美国STRATCO公司专利技术——流4出物致冷工艺。于1992年11月5日正式投便、产品质量高等明显优点。2 装置工艺技术特点料并转入试生产。它具有工艺简单、操作方该工艺与国内现有的硫酸烷基化工艺相比具有以下特点。收稿日期:1994-10-22;修改稿收到日期:1995-04-18。211 采用了STRATCO卧式偏心高效反应器采用STRATCO反应器是这种工艺的主要特点。该反应器装有一个大功率的搅拌器和内循环夹套,用以完成酸、烃乳化液的混合和循环。反应
5、器中设有910m的冷却管2束,通过反应流出物闪蒸取走反应热。由于反应器内部循环流率很高,有利于热量扩散,从而使各点反应温度保持均匀。搅拌器较高的第2期齐 鲁 石 油 化 工111的酸循环借助上升管和下降管中物流的比重差自然循环。烷基化反应过程由反应物自烃相向酸相的传质所控制。在硫酸法烷基化过程中,由于硫酸催化剂的高粘度、高密度、高表面张力和异丁烷在硫酸中的低溶解性,突出了该工艺过程的化学反应与分子扩散的矛盾,微观混合状态直接影响着反应产物的选择性和收率,因此对酸烃混合的要求非常严格。在反应过程中,不互溶的酸烃(反应物)应充分混合,以
6、稀释烯烃防止局部浓度过高,并尽量扩大异丁烷与酸相的接触面,抑制烷基化副反应的产生。反应完毕后,酸烃(反应产物)沉降物应快速分离,以保持酸烃两相中异丁烷浓度,卧式偏心反应器的结构的循环系统,使酸烃两相混合分布均匀,并且混合比例可调,较好地满足了硫酸烷基化反应对酸烃两相接触的技术要求。在卧式偏心反应器中,酸烃两相间保持着反复地剧烈接触,形成一个较大的相接触面,增加了异丁烷向酸催化剂的传质区域,使酸相内反应消耗了的异丁烷能得到及时补充。酸烃混合均匀以及在沉降器中酸烃两相的快速分离,抑制了副反应的发生。反应放出的热量被反应器内的管束及时取走
7、,这样可控制一个较低的反应温度,且分布均匀。所有这些条件,保障了产品烷基化油的质量,并实现高收率和低能耗。212 采用反应流出物致冷工艺分子比。流出物致冷工艺使反应器内保持最高的异丁烷浓度,在搅拌器的搅拌作用下,提高了管束的传热效果,使整个反应器内温度保持均匀,有利于烷基化主反应的进行。213 反应流出物采用浓硫酸洗及碱水洗214 分馏系统采用单塔产品分馏正常生产中,反应部分来的反应流出物夹带少量酸及烯烃与硫酸反应生成的硫酸酯。这些酯类如不加以脱除,将在下游的脱异丁烷塔分解放出SO2(在高温条件下),遇到水分,则会严重腐蚀设备,并导
8、致脱异丁烷塔的重沸器结垢。STRATCO工艺对反应流出物采用浓酸洗及碱水洗的精制流程,同时在这些设备中设置了静电沉降器。这种精制流程同我厂前套烷基化装置的碱洗、水洗工艺相比,能更有效地脱除引起下游系统腐蚀和结垢的硫酸酯。反应流出物首先
