异丁烷与丁烯烷基化的工艺装置综述

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1、异丁浣与丁烯浣基化的工艺装置综述刘志刚，文曬芳，刘植昌（石油大学（北京）重质油加工国家重点实验室北京102200）摘要:综述了烷基化工艺的发展概况，详述了烷基化工艺装置及其最新发展概况，着重介绍了烷基化工艺装置及其最新发展情况，其中UOF公司的Alkylene喷动床催化剂连续再生工艺及装置更具新颖性，最后提出了进一步研制幵发固体酸烷基化工艺的建议。关键词，异丁烷;丁烯;烷基化;工艺;装置;综述中图分类号：TQ221.14;TQ221.213文献标识码:A在炼油工业中，烷基化反应是指以异丁烷为原料，在强酸的作用下，与C3〜C5烯烃反应生成烷基化油。由于烷基化

2、油是一种非烯烃非芳烃低硫、较低蒸汽压高辛烷值的烷烃混合物，因此是一种理想的汽油调和组分。当今世界的环境污染日益严重，环境保护普遍受到各国的重视。无论在国外还是在国内，随着〉'气车保有量的增加，汽车排放尾气对空气的污染日趋严重，而且，各国的环保要求也将日趋严格，迫切需要汽油升级换代。因此随着各国汽油无铅化进程的加快和各国环保法规的出台，烷基化工艺日益受到重视。2国内外浣基化工艺应用及装置概况自1938年第一套院基化装置投产以來，液体酸'院基化工艺已经历了60多年的历史了。特别是矩几十年来，由于人们环保意识的不断加强，液体酸煩基化工艺得到了长足的发展。目前，世

3、界各国的煩基化油产量分布极不均衡，如图1所示。在1998年世界烷基化油产量分布图中，北美地区几乎占了世界烷基化油总产以的2/3◊从工艺的产量来看，HF法占了烷基化油总产量的60%，相比H2SO4法稍多1。由于烷基化工艺的重要性，估计在不久的将来，烷基化工业还会有更大的发展。北焚兩灾欧洲亚洲推洲注：ff洲地区包栝澳洲产最25201SI05O•?Jtolx1/璇<图11998年世界烷基化油产量分布但由于液体酸工艺的安全性及对环境的危害性等原因，极大地限制了该工艺的进一步推广使用。特别是在20世纪90年代初期，由于HF法烷基化工艺对环境的危害性，曾引起各国打算关

4、停使用该工艺的装置。国外一些公司对HF法浣基化工艺作了一些改进，这些改进措施包括安装HF酸泄露的报警器和防止HF酸泄露后扩散的喷水装置。由于这些改进工艺的出现，才使HF法烷基化工艺的前途有了转机。目前，人们正积极研制开发清洁安全的固体酸院基化工艺。而早在60年代,Exxon公司的研究者就已注意到固体酸运用于烷基化反应中，因为固体收稿日期:2001205210;修回曰期:2001207211作者简介:刘志刚（19762），男，湖北人J999年毕业于石油大学（华东），现于石油大学（北京）攻读硕士学位，主要从事清洁汽油催化剂的研究。酸工艺的安全性及方便性远优于液

5、体酸烷基化工的质量，所以固体烷基化工艺受到了各国的重视，其艺，并且，固体酸烷基化工艺生产的烷基化油的质量硏制幵发情况如表1表2所示。可以迖到或超过液体酸烷基化工艺生产的烷基化油序号表1中试阶段的固体酸催化剂发展情况开发者院，量烷基化樹匕剂工艺过程1Catalyticinc.,nesteoy，conocoinc.3.18专利催化剂催化剂再生循环反应器219Chevroncorp.,ChemicalResearch&Licensing4.54SbFs/SiO］三氣甲浆式反应器可循环再生的固3HaldorTopsoeinc.，M.W.Kelloggco0.23磺

6、酸/载体再生定床反应器未知4UOP表2未知催化剂实验阶段的固体酸催化剂发展情况序号开发者催化剂1Alliedsignal氟离子交换树脂2HydrocarbonTechnologiesInc.(HTI)Br(listed酸处理的过渡金属氧化物3InstituteFrancaisduPErole(IFP)H2SO4，卤化A1/B，卤化季铵盐，铵H2SO4/SiO:,•H2SO4或HB(HSO4)4/SiO24JilinuniversitySOr/ZrO2，SOr/TiO2，H3PO42BF32H2SO4/SiO2或ZrO25Mobiloilcorp.固体无机氧

7、化物，大孔分子筛，离子交换树脂6Pricetonuniversity超稳H2Y分子筛(Si/Al比为619)37TexasA&MuniversityUniversiadFV)litecnicasof/ZrO28DeValencia(Spain)SO1'/ZrO2虑分子筛9UniversitelavalSO3/ZrO2由于在固体酸烷基化反应中，一些大分子不饱和烃抑制了催化剂的活性，并缩短了催化剂的寿命，使催化剂在反应中迅速失活◊因此，如何解决该问题成了固体酸院基化工艺发展的关键。目前，固体酸烷基化工艺的发展倾向于两个方向:一是硏制幵发出长寿命且可再生的固体酸

8、烷基化工艺•，二是倾向于研制幵发出短寿命但可再生且选择性好的固体酸