烷基化装置工艺技术选择探析.pdf

工艺管控 190 2017年8月2017年8月 191190 2017年8月2017年8月 191 烷基化装置工艺技术选择探析 冯瑞 陕西延长石油炼化公司项目建设指挥部 陕西 延安 716000 摘要 目前 常见的烷基化装置工艺技术有固体酸法 硫酸法 氢氟酸法等 本文基于大量的文献资料和工作经验 对固体酸法 硫 酸法 氢氟酸法进行了简要分析 并从工艺流程 操作复杂性 一次性投资 安全性 环保性 运行成本 技术可靠性等方面对比分析 了以上技术 合理选用适合的烷基化装置工艺技术 关键词 固体酸法 硫酸法 氢氟酸法 综合对比 对烷基化装置工艺技术选择进行分析是有必要的 不仅可 以提高成品油质量 还能进一步优化烷基化装置工艺技术 1 常见的烷基化装置工艺技术 烷基化装置工艺技术主要有固体酸法 硫酸法 氢氟酸 法 1 其中固体酸法是现阶段烷基化装置发展的主要方向 硫酸 法 氢氟酸法应用已经比较普遍 根据权威数据统计 全世界采 用硫酸法烷基化装置有100 余套 采用氢氟酸法烷基化装置有 120 余套 这两种装置工艺的运行虽有不同 但是反应机理很 相似 当然 除了以上几种烷基化装置外 还有其他一些待发展 的装置工艺 如离子液体烷基化技术 被公认为环境友好型烷 基化装置工艺技术 2 烷基化装置工艺技术对比 2 1 硫酸法 固体酸法烷基化装置工艺技术对比 从原料预处理 反应 再生 产品分离等方面着手 对 DUPOT 公司的硫酸法烷基化装置工艺技术和LUMMUS 公 司的固体酸法烷基化装置工艺技术进行对比 结果如下 2 1 原料预处理 硫酸法烷基化装置工艺流程简单 固体 酸法烷基化装置工艺流程也比较简单 硫酸法加氢脱除丁二 烯 不损失单烯烃 通过蒸馏方式脱除二甲醚和加氢反应剩余 的氢气 可减少烷基化原料中的甲醇和含水量 固体酸法也是 加氢脱除丁二烯 通过吸收塔脱除二甲醚等物质 2 反应 再生 在硫酸法技术条件下 丁二烯 烷基化原 料 异丁烷等物质一同进入反应器 与硫酸催化剂发生烷基化 反应 酸液经酸沉降罐后可以循环使用 在固体酸法技术条件 下 反应 再生有三个固定反应器 采用自动控制模式 可在设 定时间内自动切换 3 产品分离 硫酸法的产品分离部分包括脱丙烷塔 脱异 丁烷塔和脱丁烷塔流程 塔底均为低压蒸汽提供热源 产生的反 应物先酸洗 再碱洗 最后水洗 固体酸法的产品分离部分包括 丁烷塔和脱丙烷塔流程 塔底也都是低压蒸汽提供热源 4 催化剂 硫酸法的催化剂主要是液体硫酸 浓度95 左右 价格低廉 固体酸法的催化剂费用较高 使用寿命短 5 装置投资与运行成本 硫酸法的一次性装置投资约为 5000 万元左右 每吨烷基化油的生产运行成本不高于300 元 固体酸法的一次性装置投资约为10000 万元左右 每吨烷基化 油的生产运行成本不高于400 元 5 环保安全 硫酸法的介质腐蚀性强 需选用耐腐蚀强 的材料 产生的废酸废碱易污染环境 固体酸法基本没有腐蚀 问题和安全问题 不需要采用安全防护措施 产生的废渣污染 性不高 属环境友好型 6 技术可靠性 硫酸法的装置工艺成熟可靠 安全风险 小 已经被国内诸多企业引用 固体酸法的装置工艺还不太成 熟 有待进一步发展 其技术可靠性还需实践检验 通过以上几个方面对比分析 可知道硫酸法与固体酸法的 烷基化装置工艺流程和操作的复杂性基本相当 只是固体酸法 的原料要求更加严格 硫酸法的一次性装置投资 运行成本 技术可靠性在某种程度上要优于固体酸法 固体酸法烷基化装 置工艺技术还需深入研究 硫酸法产生的废酸废碱易污染环 境 且要采用安全防护措施 而固体酸法没有腐蚀性 产生的废 渣属环境友好型 2 2 硫酸法和氢氟酸酸法烷基化装置工艺技术对比 从工艺条件 产品质量 经济效益等方面着手 对硫酸法烷 基化装置工艺技术和氟酸酸法烷基化装置工艺技术进行对比 分析 其结果如下 1 工艺条件 在硫酸法技术条件下 反应温度在4 10 间 反应时间在20 30min 间 烷烯摩尔比在5 1 10 1 间 在氟酸酸法技术条件下 反应温度在25 40 间 反应时间在 5 20min 间 烷烯摩尔比在10 1 25 1 间 2 产品质量 硫酸法的研究法辛烷值在93 5 97 间 马 达发辛烷值在92 94 间 氟酸酸法的研究法辛烷值在92 9 97 4 间 马达发辛烷值在91 5 94 间 3 经济效益 硫酸法的一次性装置投资约为17000 万预 案 环保防护措施投资约为5000 万元 每吨烷基化油生产运行 成本不高于300 元 催化剂消耗量在70 100kg t 间 能耗在 150 200kg t 间 氟酸酸法的一次性装置投资约为15000 万 预案 环保防护措施投资约为5000 万元 每吨烷基化油生产运 行成本不高于250 元 催化剂消耗量在0 40 6kg t 间 能耗在 100 170kg t 间 3 结语 综上所述 氢氟酸法作为烷基化装置工艺技术当前及未来 发展方向 其在很多方面都优于其他两种工艺技术 尤其是技 术可靠性很高 但是安全性 环保性都比较低 要想更广泛的应 用该种技术 需要加强这两个方面的研究 综合的看 目前选择 依然以硫酸法 固体酸法为主 要注重加大固体酸法烷基化装 置工艺研究 提高其技术可靠性 更好的支持烷基化油 参考文献 1 谢