烷基化油工艺流程介绍

一、烷基化工艺是1939年开始采用的，是异构烷烃和烯烃在浓硫酸

或作用下所进行的异构烷基化反应，也就是利用轻质烃

类生产高幸烷值汽油组分的主要方法之一。由于正构烷烃化学

性质比较，不宜反应。因而反应的主要是异构烷烃和烯烃，即一个异构烷烃和一个烯烃的化学结合，即称为烷基化反应。我国第一套烷基化油是1966年建成投产硫酸工艺法，立式反应器氨作冷冻机。产品作为航空汽油，陆续又建立几套装置，其中一套采用阶梯式反应器和异丁烷自冷式冷冻系统。

到2003年，硫酸以美国杜邦（DuPont）公司STRATCO急冷技术为代表，全球拥有92套共3000万吨/年的生产能力。则以美国康菲公司为代表，全球拥有114套共4000万吨/年的生产能力。

反应机理1：

烯烃与异丁烷反应，加成反应和各种副反应。正碳离子就是烯烃与酸催化剂的质子反应生成一个带正电荷的烃离子。烷基化反应包括：加成反应、叠合反应、异构化反应、分解反应、氢转移反应等。

烷基化：利用加成或置换反应将烷基引入有机物分子中的反应过程。

定义：有机物化合物中连在C、O、N的氢原子被烷基所取代的反应。

主要反应：

1、正碳离子生成

H+

①、C – C = C →→ C – C+– C

∣∣

C C

异丙烯异丙烷

H+ i-C4

②、C = C – C – C → C –C+ - C- C → C–C–C–C + C–C+–C

∣

sb4C

H+ i-C4

③、C – C = C – C → C- C+- C- C → C- C- C- C + C- C+- C

∣

2、加成反应

异丁烷+异丁烯→三甲基戊烷

C C

指纹识别模块∣∣ iC4

C – C = C + C - C+ - C →C – C - C - C+ - C →

∣∣∣

C C C

洗衣机水嘴

2,2,4—三甲基戊烷+ C - C+ - C

∣

C C

∣∣i-C4

C – C = C – C + C – C+ - C →C – C – C - C+ - C→

2,2,3-三甲基戊烷+ C - C+ - C

∣

变面积式电容传感器

3、异构化反应

C = C – C—C →←C – C = C - C→←C - C = C

1-丁烯 2-丁烯∣

此异构化反应十分重要，1-丁烯异构化为2-丁烯和异丁烯后，可减少低辛烷值的二甲基己烷（RON=55-76）的生成。多生成高辛烷值的

三甲基戊烷（RON=100-109）.在异构化反应中还包括有各种支链的异构化。

4、叠合反应

∣

C—C—C—C—C++ C – C = C - C→C12 + C16等

∣

5、分解反应

C n+→C x+ + C y=式中X+y=n

6、氢转移反应

C3H6 + 2i-C4H10→C3H8+ 三甲基戊烷

反应机理2：

首先是烯烃和硫酸化合生产烷烃硫酸络合物（脂），而后与异构烷烃反应生成大的分子量的异构物烷烃，并释放出来硫酸

例如：丁烯+H2SO4

CH3CH2CH = CH2 + H2SO4→CH3CH2C—（H2SO4）CH3而后再和异丁烷反应。如下式：

CH3CH2C—（H2SO4）CH3 + （CH3）2CH—CH3→

CH3 CH3

∣∣

CH3 - CH2 – CH – C - CH3 + H2SO4

投票箱制作

∣

CH3 （异辛烷）

二、对原料的要求

1、原料中杂质的允许含量

无论硫酸法烷基化或法烷基化，酸耗在操作费用中占有很大的比重。在硫酸法烷基化中，反应器中硫酸的浓度是保证烷基化油质量的重要因素。在法烷基化中，酸的含水量是影响设备腐蚀和能否长周期安全运转的关键。因此，对原料中的水会直接或间接导致酸耗增加和稀释酸的杂质，需要严加限制。

杂质的允许含量如下：

法烷基化硫酸法烷基化

机箱怎么防尘水< 500ug/g（装置有脱水工序）< 500ug/g（装置有脱水工序）总硫<20ug/g <100ug/g

二烯烃<0.5% <0.2%

乙烯—< 10ug/g

甲醇< 50ug/g < 50ug/g

甲基叔丁基醚< 50ug/g

二甲醚< 100ug/g

2、对烷烯比的要求

原料中的烷烯比是指进装置原料中异丁烷与烯烃的摩尔比。一般来说，在烷基化反应中，异丁烷与烯烃是等分子反应，但由于少量异丁烷不可避免地随正丁烷及烷基化油带出装置，因此要求进装置原料中异丁烷分子略多于烯烃分子。一般要求，烷烯比（体积比）不小于

1.05.

三、硫酸法烷基化

（一）、工艺流程

硫酸法烷基化装置的工艺流程除反应部分因反应器形式及为取走反应热的制冷方式不同而有所区别外，其他如原料预处理，反应产物的处理和分离、分馏等基本类似。

我国硫酸法烷基化装置所采用的反应器反应器形式主要有两种：（1）、阶梯式反应器，靠反应物异丁烷自发制冷。这种反应系统的优点是每个反应器中烷烯比高、动力消耗小，不需要另外的制冷剂。缺点：是各反应段之间相互影响，一个反应段操作不正常，整个反应器都受到影响，其工艺流程见图1—1

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