第7章 炼厂气的加工

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1、第7章炼厂气加工浙江海洋学院本章主要内容叠合过程烷基化过程异构化过程醚类化合物的合成2第一节叠合过程定义两个或两个以上的烯烃分子在一定的温度和压力下，结合成较大的烯烃分子的过程分类热叠合（500℃、10MPa）催化叠合（200℃、3～7MPa）3叠合过程非选择性叠合用未经分离的炼厂气作为原料，原料是乙烯、丙烯、丁烯和戊烯的混合物，各类烯烃之间的叠合生成宽馏分的混合物，称为非选择性叠合。产物辛烷值高、不饱和度高，储存不稳定选择性叠合炼厂气分离后，用丙烯、丁烯作原料，由于原料的组成单一，且可以选择合适的条件，生产某种特定的产品，称为选择性叠合41、原

2、料和催化剂原料乙烯、丙烯、丁烯、戊烯，或其混合物催化剂酸性催化剂，如磷酸、硫酸（已淘汰）、三氯化铝52、反应原理正碳离子反应烯烃与酸性催化剂放出的氢离子结合，生成正碳离子正碳离子很容易与另一个烯烃分子结合生成一个大的正碳离子生成的正碳离子不稳定，放出氢而变成异烯，或者继续叠合生成多聚物生产叠合汽油时，希望得到二聚物或三聚物63、副反应和热效应副反应氢转移反应、去氢加氢反应热效应叠合反应是强放热反应74、影响因素原料：异丁烯最容易反应，其次是正丁烯、丙烯，乙烯最不容易反应原料浓度从反应速度方面考虑，原料气体中烯烃浓度较高是有利的，通常希望烯烃的最低

3、浓度不小于20%但是为了控制反应温度，又希望原料气体中烯烃的浓度不大于40~45%反应温度温度越高，平衡转化率越低，工业一般采用170～220℃8影响因素反应压力提高反应压力虽能提高平衡转化率，但压力增至一定程度后再继续提高对平衡转化率的影响不大一般在生产叠合汽油时采用的反应压力是3.0~5.0MPa空速在一定的温度和压力条件下，空速愈低，烯烃转化率愈高根据原料中烯烃的浓度不同，空速可采用1～3h-1工业上，叠合过程的烯烃转化率约为70~90%95、注意事项叠合产品中大部分都是烯烃商品汽油对烯烃含量给出了限制叠合产品作为商品汽油的调和组分时，最后

4、先进行加氢饱和10第二节烷基化过程一、烷基化汽油的性质及特点主要为异构烷烃，几乎不含烯烃、芳烃，硫含量低辛烷值高，RON一般为95～96，甚至可达98汽油敏感性低，RON与MON差值小于3蒸汽压较低，可多调入廉价高辛烷值的丁烷燃烧热值高，可在高压缩比发动机中使用可以提高每吨原油生产汽油的数量由于含铅汽油的限制使用和汽油中芳烃、烯烃含量的限制，烷基化汽油的生产意义更大11步骤一：丁烯得氢质子异构二、烷基化反应历程12步骤二：C8正碳离子形成13步骤三：C8正碳离子的异构14步骤四：氢转移形成C8异构烷烃15三、液体酸烷基化工业硫酸法：Stratco

5、、Kellogg、ExxonMobil工业氢氟酸法：UOP、Phillips(ConocoPhillips)硫酸法与氢氟酸法烷基化的对比161、硫酸法烷基化流出物制冷式工艺Stratco公司烷基化工艺自冷式烷基化工艺ExxonMobil公司烷基化工艺Kellogg公司烷基化工艺17Stratco公司烷基化工艺目前全世界Stratco烷基化生产能力2580万t/aStratco卧式偏心高效反应器采用流出物制冷工艺反应流出物采用浓硫酸洗和碱洗－脱除硫酸酯分馏系统采用单塔分馏18Stratco烷基化反应器结构图19硫酸法烷基化工艺流程－Stratco烷

6、基化20ExxonMobil公司烷基化工艺目前全世界ExxonMobil烷基化生产能力495万t/a搅拌自冷式反应器异丁烷部分气化制冷反应器能力巨大，单独一台可以达到38.7万t/a，而间接制冷工艺单台反应器最大能力8.6万t/a可以省掉酸洗工艺－空速低，减少酸性硫酸盐生成21Kellogg公司烷基化工艺20世纪70年代以后基本不再采用－传动设备多阶梯式反应器自冷式烷基化工艺－烷烯比变化，难以精确控制22Kellogg公司烷基化流程23CDTECH硫酸烷基化工艺CDAlky是一个低温的硫酸烷基化过程，它利用轻质烯烃和异丁烷反应生产马达燃料的烷基化

7、油这个过程在能生产高质量的产品的同时比传统的工艺也大大减少了酸的耗量流程图比传统的设计更加简单，因此也减少了资金和生产的投入24CDTECH硫酸烷基化流程252、氢氟酸（HF）法烷基化UOPHF烷基化PhillipsHF烷基化26UOPHF烷基化工艺采用单反应器或双反应器设计－－两种生产方案HF藏量低，单双反应器藏量（以每立方米烷基化油为基准）分别为14.3kg和15.7~17.1kg氢氟酸用泵强制循环，提高传热效率采用水冷却系统直接取走反应热27UOPHF烷基化工艺流程28PhillipsHF烷基化工艺采用单反应器设计更注重消除安全隐患设置了水

8、幕装置，防止HF泄漏形成酸雾增加酸冷却器，能容纳系统中的所有HF酸利用重力循环HF酸，取消搅拌，减少泄漏点设计水喷淋系统采用催化剂快速泄