1、工艺说明
1.1概述
1) 龙蝎酒
装置原料：本装置原料为罐区来的碳四馏分。 2) 装置建设规模：根据罐区来的液化气量计液化气中的烯烃含量，实际年产烷基化汽油约16万吨。
3) 装置建设性质：在酸催化剂的作用下，液化气中的异丁烷与烯烃反应生成高辛烷值汽油调合组成烷基化油。 1.2设计原则
1）选用成熟可靠的工艺技术和控制方案，使设计的装置达到安、稳、长、满、优操作。
2）优化工艺流程并推广应用新工艺、新技术、新材料、新设备，降低生产成本同时降低装置能耗，提高产品质量档次。
3)在保证技术先进、装置生产安全可靠的前提下，利用联合装置的优势，降低能耗并尽量降低工程造价，节省投资。
4）为了降低工程投资，按照“实事求是、稳妥可靠”的原则 ，提高国产化程度，所需设备立足国内解决，只引进在技术，质量等方面国内难以解决的关键设备，仪器、仪表。
5）采用DCS集中控制，优化操作，以提高装置的运转可靠性，提高产品收率和质量。
6）严格执行国家、地方及主管部门制定的环保和职业安全卫生设计规定、规程和标准，减少“三废”排放，维护周边生态环境，实行同步治理，满足清洁生产的要求。
1.3装置组成：
该装置基本由以下几个部分组成：脱甲醇部分、选择加氢部分、原料脱水部分、反应部分、致冷部分、酸碱精制部分和分馏部分、酸碱储存部分、放空部分等组成。其中致冷部分包括致冷压缩机系统。 装置运行时数和操作班次：装置年开工按8000时。
1.4设计范围
本设计范围为本装置所设计的设备、管道、仪表、配电等，装置有关分析化验项目由中心化验室承担。
1.5工艺设计技术方案
烷基化装置是以液化气中的烯烃及异丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油的气体加工装置。
本装置包括原料加氢精制和烷基化两部分。原料加氢精制的目的是通过加氢脱除原料中的丁二烯。因为丁二烯是烷基化反应中主要的有害杂质，在烷基化反应过程中，丁二烯会生成多支链的聚合物，使烷基化油干点升高，酸耗加大。脱除原料中的丁二烯采用选择性加氢技术，该技术已在国内多套烷基化装置上应用，为国内成熟技术。
以液体酸为催化剂的烷基化工艺可分为硫酸烷基化和烷基化，两种工艺都为成熟的技术，在国内外都有广泛应用。本设计采用的是硫酸烷基化工艺，该技术具有如下特点：
1） 采用反应流出物制冷工艺：利用反应流出物中液相丙烷和丁烷在反应器冷却管束中减压闪蒸，吸收烷基化反应放出的热量。反应流出物经过气液分离后，气相重新经压缩机压缩、冷凝，抽出部分后，再循环回反应器，与闭路冷冻剂循环制冷或自冷式工艺相比，流出物制冷工艺可使得反应器内保持高的异丁烷浓度，而从异丁烷塔来的循环异丁烷量最低。此外，在这种制冷流程中采用了节能罐，使部分轻组分物流在中间压力下闪蒸气化后进入压缩机入口段，节约能量。 2） 反应部分，循环异丁烷与烯烃预混合后再经喷嘴进入反应器，酸烃经叶轮搅拌，在管束间循环，机械搅拌使酸烃形成具有很大界面的乳化液，烃在酸中分布均匀，减小温度梯度，减少副反应发生。
3） 反应流出物采用浓酸洗、碱水洗工艺：反应流出物中所带的脂类如不加以脱除，将在下游异丁烷塔的高温条件下分解放出SO2遇到水分，则会造成塔顶系统的严重腐蚀。因此，必须予以脱除，本装置采用浓酸洗及碱洗的方法进行脱除，与传统的碱洗相比，能有效脱除硫酸酯，及用99.2%的酸洗后再用12%的NaOH脱除微量酸。
2、原料及产品性质
1.1原料
塔底油
原料液化气组成如下：
名称
组分 wt%
C3H6 0.06万利达电视电脑一体机
C3H8 0.08
傅科摆原理 IC4HIO 42.43
IC4H8 0.57
C3H8-I 13.13
N C4HIO 9.06
T C4H8 18.52
C C4H8 16.03
C3HIO 30ppm
H2O 0.05
CH3OH 50ppm
MTBE 50ppm
TBA 10ppm
DME 0.05
合计 100
1.2产品
1) 烷基化油
雷氏蒸汽压RVP 0.03Mpa
比重 0.69
辛烷值RON(C) 96.8±0.5
MON(C) 93.3±0.5
2) 丁烷馏分：
组分 wt%
n C4H10 94.00
IC4H10 3.86
C6H12 2.14
合计 100.00
3) 循环异丁烷：
组分 wt%
C3H8 1.98
n C4H10 10.08
IC4H10 87.86
C5H12 0.08
合计 100.00
1.3催化剂及化学药剂
1) 硫酸
H2SO4 98%
2) 液碱
NAOH 30%
3、工艺流程简述
烷基化装置从工艺上大致可分为脱甲醇部分、选择加氢部分、脱水部分、反应部分、致冷部分、流出物处理部分（精制中和）、分馏部分、酸碱系统和放空系统几个部分，各部分的流程分述如下：
（一）脱甲醇部分
原料从罐区原料球形储罐用原料泵P6104加压后进入水洗塔C102进行水洗，目的是脱除原料碳四中甲醇。
经过水洗后的原料去碳四原料缓冲罐D101。
（二）选择加氢部分
出C102脱甲醇碳四进入缓冲罐D101，碳四馏分由加氢原料泵P101加压后,进入碳四换热器E104与脱轻塔C101底来的精制碳四进行换热后，经过加氢进料加热器E101用蒸汽加热到反应温度后进入脱轻塔C101，利用精馏原理，分离出的丙烷等轻烃组分经过塔顶空气冷却器E-103冷却后，进入脱轻塔顶回流罐D103，由脱轻塔顶回流泵P-103抽出，一部分返回塔顶作为塔顶回流，多余丙烷送至罐区。
塔底精制碳四自压经过加氢进料换热器E-104与加氢进料换热后，再经过精制碳四冷却器E-104进一步冷却后，去脱水工序。
（三）脱水部分
脱轻塔C101底来的精制碳四与脱异丁烷系统来的循环异丁烷一起经过原料换热器E-201/A、B、C与反应产物进行换热，换热后的精制碳四分别由脱水聚结器进行脱水，脱水后的原料与循环冷剂一起进入烷基化反应器R201A/B。
（四）反应部分
脱除游离水的混合碳四馏分与来自冷剂循环泵P-202的循环冷剂直接混合并使温度降低至 3.0--6.0℃后分两路分别进入烷基化反应器R-201A/B，在硫酸催化剂的作用下烯烃和异丁烷进料与循环的异丁烷和冷剂一起进入两台并联的反应器，在反应器R-201A/B中以浓硫酸做催化剂，发生烯烃与异丁烷之间的烷基化反应。每台反应器都有一个搅拌器，以使浓硫酸与烯烃在搅拌桨的作用下充分混合产生乳化，并在反应器内循环。
从反应器R-201A、B中引出反应完全的酸 — 烃乳化液，直接进入酸沉降罐D-202A/B，以
使烃类与硫酸分离。乳化液的密度小，自酸沉降器返回的酸的密度大，两者之间存在密度差，另外，由于酸沉降器位置高于反应器，密度大的酸靠重力作用流回反应器，而密度小的乳化液则向上流动进入酸沉降器D-202AB。靠密度差进行酸烃两相的沉降分离。酸相流回反应器循环使用，烃相物流经减压阀减压后造成低温、低压，这路冷流体被用作冷剂，流经反应器R201管束，以除去烷基化反应热。换热后，汽-液相的温度约0.8℃，去吸入闪蒸罐D-203，alo在D-203反应侧分出气液两相。液相由反应产物泵P-201送至精制系统。
原料量由流量调节给定控制。
D-203是一个带隔板，并有共同分离空间的卧式容器，隔板一侧为流出物冷剂的气-液分离物（0.8℃），另一侧为异丁烷冷剂（-9℃）。整个缓冲罐（D-313）的操作压力为0.018MPa（G）。
为了便于观察，D-203有一个分酸包。正常情况下，酸包内的酸位很低，一旦反应器管束发生泄漏，酸包内将发现大量硫酸。
98%的浓硫酸先进入流出物处理部分D-209洗涤反应流出物，然后进入反应器R-201，溶于
反应流出物中的酸溶性油，经D-209酸洗后带入反应器，在反应条件下再还原为烃类和酸。浓度约90％的废酸,分别从两台酸沉降器D-202排放至废酸脱烃罐D215，后进入酸性气分离罐D216酸测，经废酸泵打到废酸罐。
酸沉降器D-201，其温度为10℃。
反应流出物在闪蒸罐D-203分出的汽相，去致冷压缩机系统。流出物液相和循环冷剂异丁烷在D-203有足够的汽相空间，以防止汽相中的雾沫夹带。
反应部分的主要设计条件是：
1.烯烃空速（相对于反应器中酸体积50％条件下)为0.26hr-1
2.酸浓度98％→90％
3.流出物中异丁烷体积浓度为67.4％
4.进料中烷/烯比(体积)8--10:1
5.反应温度8--12℃
led日光灯灯座
6.反应压力0.42MPa
（五）致冷部分
反应器的进料温度，要求冷到3℃，这一要求是由在反应进料中混入低温循环冷剂来实现的，为此要设计一套致冷系统来满足这一要求。
D203汽相空间的平衡蒸汽，由挡板两侧汇集到气体出口管，进入致冷压缩机K201/ABC入口，考虑到设备之间有一定距离，为了保护压缩机，使之不带入管线中的油气冷凝液，在压缩机入口前设有汽－液分离罐。在分液罐设置玻璃板液面计和高液位报警。
压缩机的入口压力会影响冷剂的温度并进一步影响到反应温度。因此，采用压控方法消除入口压力波动，即将压缩机的出口气体经返回线返回入口。
压缩机的排出气体，在压缩机出口空气冷却器A201、E202中全部冷凝并收集在冷剂缓冲罐D-204中。D-204的压力由压控阀控制，高压时打开去火炬系统调节阀泄压，放出不凝气。缓冲罐轻烃减压，去压缩机入口缓冲闪蒸罐D-203中冷剂侧。闪蒸的综合效果，使冷剂降温到需要的程度而分别以汽相或液相的方式返回到压缩机和反应器，从而实现了冷剂的循
环。
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