硫酸法烷基化原料预处理工艺.pdf

14 CHEMICALENGINEERING DESIGN 化工设计 2015，25(6) 硫酸法烷基化原料的预处理工艺 陈 胜 中国成达工程有限公司 成都 610041 摘要 对用碳四做原料生产烷基化汽油的杂质影响和处理工艺路线选择进行探讨，所选预处理工艺技术 在国内某600kt／a异辛烷装置得到工业应用，处理后的烷基化原料中丁二烯、二甲醚、甲醇含量均降至50ppm以 下 ，完全满足进料要求。同时，其 1一丁烯异构化为2一丁烯的异构化率大于70％，丁烯收率大于98％。 关键词 烷基化 异辛烷 碳四 丁二烯 二甲醚 碳 四烷基化汽油因其硫含量很低，无烯烃、 也会损失部分酸，据报道…，硫酸法烷基化工艺中 芳烃，具有高辛烷值的特点，是理想的汽油调和 每千克丁二烯消耗硫酸 13．4kg。丁二烯也容易在烷 成分，随着我 国车用汽油标准的升级，烷基化汽 基化催化剂表面聚合形成胶质，堵塞催化剂孔道， 油受到重视。硫酸法烷基化汽油的生产 以碳 四中 降低催化剂寿命。因此，进入烷基化装置前的丁二 的异丁烷和丁烯为原料，在浓硫酸作用下，发生 烯含量通常都要求在 50ppm以下。 烷基化反应，生成异辛烷。硫酸法烷基化对原料 目前对碳 四中丁二烯常用的处理工艺：催化 的质量有一定的要求 ，其中的杂质含量应严格控 剂和适当反应条件下，选择性加氢脱除丁二烯， 制，这些杂质主要包括丁二烯、二 甲醚、甲醇、 并使部分 1一丁烯异构化转化为2一丁烯，一般认 水以及硫化物等。本文将分别介绍这些杂质对烷 为2一丁烯比1一丁烯生成的烷基化汽油辛烷值高 基化后续工艺的影响及脱除这些杂质的原料预处 2—3个单位，有利于提高烷基化油的辛烷值。 理工艺路线选择 。 1．2 二甲醚 1 杂质对烷基化油的影响 二甲醚也是烷基化耗酸的主要杂质，且会降 低烷基化油的收率和辛烷值，据报道 …，在硫酸 1．1 丁二烯 法烷基化过程 中每千克二 甲醚耗酸 11．1kg，对二 由于碳四原料来源广泛，常含有0．2％一2．0％ 甲醚含量通常也是要求在 50ppm以下。 的丁二烯，在烷基化反应过程中丁二烯可生成分子 处理工艺：二 甲醚沸点处在碳三和碳 四之间， 量很高的酸溶性油 (ASO)。酸溶性油会使烷基化油 存在沸点差异，可用精馏脱除。几种碳三、碳四 的干点升高，辛烷值和收率降低。分离这些ASO时 和二甲醚的沸点见表 1。 表 1 碳三、碳四和二 甲醚的沸点 (℃) 有报道l2]，投用脱二 甲醚塔后，烷基化油的 量要求在 50ppm以下。 收率提高了2．23％，每吨油酸耗下降了4．38 。 处理工艺：甲醇与轻烃共沸，在脱轻塔或气 分塔顶可脱除部分 甲醇。必要时，利用 甲醇在水 1．3 甲醇 和碳四中的溶解度差异，水萃取脱除甲醇。 甲醇会降低烷基化油的收率和辛烷值，据报 道…，在硫酸法烷基化过程 中每千克 甲醇耗酸 1．4 硫化物 26．8kg。甲醇在催化剂作用下，会生成 甲烷或二 甲 通常认为烷基化原料中硫含量低于20ppm时， 醚，降低催化剂性能，缩短催化剂寿命 ，甲醇含 装置的酸耗可