石油烴烷基化是一種煉廠氣加工過程，旨在通過烷基化反應制備高辛烷值汽油組分。這一技術最初是為了滿足第二次世界大戰期間航空汽油的需求而發展起來的。
歷史沿革
石油烴烷基化技術的發展始于第二次世界大戰期間，當時為了滿足航空汽油的需求，人們開始探索新的生產工藝。1939年，英伊石油公司首次采用硫酸作為催化劑，而在1942年，美國環球油品公司和菲利浦石油公司則采用了氫氟酸作為催化劑，成功地建立了石油烴烷基化的工業裝置。戰后幾十年來，隨著對高辛烷值車用汽油需求的增長，這項技術得到了持續的發展。在中國，上世紀六十年代建成了硫酸法烷基化裝置，而近年來，氫氟酸法烷基化裝置也在建設之中。
工藝過程
氫氟酸法烷基化
氫氟酸法烷基化工藝包括原料預處理、反應、產品分餾及處理、酸再生和三廢治理等多個環節。預處理階段的主要目的是控制原料中的水分含量，防止設備受到嚴重腐蝕，并且需要嚴格控制硫、丁二烯C2、C6以及含氧化合物等雜質的含量。由于烴類在氫氟酸中的溶解度大，烷基化反應速率極快，因此可以使用一管式反應器。反應條件一般為溫度20至40攝氏度，壓力0.7至1.2兆帕。為了減少副反應的發生，需要將大量的丁烷循環回到反應進料中，使得異丁烷與烯烴進料的比例保持在8至12:1的體積比。反應產生的熱量可以通過酸冷卻器移除。酸再生過程中，主要目標是除去反應中形成的疊合物以及原料中帶入的水分，從而維持氫氟酸的濃度在90%左右。烷基化油從主分餾塔底部排出，循環異丁烷則從塔的側線抽出。如果需要生產航空燃料，那么所得的烷基化油還需要進行再蒸餾，從中分離出輕烷基化油作為航空汽油組分。系統的廢氣或廢液中含有氫氟酸，這些物質都需要經過處理，最終通過與氯化鈣反應轉化為惰性的氟化鈣。生產每噸烷基化汽油大約會消耗0.4至0.6千克的氫氟酸。
硫酸法烷基化
硫酸法烷基化的工藝過程與氫氟酸法類似，但也存在一些問題，比如酸的消耗量較高，每噸烷基化油需要消耗70至80千克的硫酸，同時會產生大量的稀酸。如果沒有附近的硫酸廠或酸提濃設施，這可能會導致環境污染。
參考資料 >
石油煉制工藝.豆丁網.2024-10-22
烷基化反應 (2)ppt課件.豆丁網.2024-10-22
烷基化過程.豆丁網.2024-10-22