烷基化催化剂工艺推进

刘志鹏（中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司油化厂，辽宁辽阳111000）

烷基化催化剂工艺推进

刘志鹏（中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司油化厂，辽宁辽阳111000）

近年来，随着科学技术的不断发展，对于烷基化催化剂的应用越来越广。目前，在烷基化催化剂工艺生产上，主要以离子液体法和固体酸法这两种方法为主。不过在使用离子液体法进行工艺生产时，存在着价格昂贵的缺点，而对于固体酸催化剂的使用则容易出现失活等问题，因此这两种方法都还没有在工业上得到广泛的应用。在现阶段的工业上，以硫酸法和氢氟酸法这两种方法为最主要的烷基化催化剂工艺方法，与氢氟酸相比较，硫酸所存在的危害更小，并且不易挥发，使得了硫酸法为现阶段最主要的烷基化催化剂工艺推进法。

烷基化;催化剂;工艺推进

随着我国经济建设的持续稳定发展，使得了我国国内的私家车越来越多，这也使得了我国每年的汽油消耗总量持续攀升。而汽车尾气污染物的排放，对早已不堪重负的生态环境造成了更为严重的污染，这极大的危害到了人类的生存与发展。因此，减少汽车尾气污染物的排放成为了当前人们重点关注的问题。而对于烷基化催化剂工艺的推广与应用正好能有效降低汽车尾气污染物的排放，因此加大对其的相应研究具有非常重要的现实意义。

1 国内外烷基化工艺

国内外的各大专家和学者对于烷基化工艺已经有了非常清晰地了解，并且也研发出了各种不同的工艺，下面对各种不同工艺进行相应的分析与研究：

固体酸烷基化工艺是最早被研究和使用的，该工艺最大的优点在于对环境的污染程度能够控制在最小，其中具有代表性的工艺有FBA工艺技术、Lurgi工艺等。不过该烷基化工艺也存在一定的缺陷，主要在于工艺生产中催化剂的活性会逐渐降低，进而导致目标产物的质量和效率也受到较大的影响。所以对于该工艺的工业推广，最为重要的是需要解决催化剂失活的问题，这也成为了当前国内外科研人员需要重点攻克的难题。

目前在工业上使用的最为广泛的烷基化工艺当属液体酸法，其主要代表硫酸法烷基化工艺和氢氟酸法烷基化工艺两种。这两种烷基化工艺无论是从基建投资还是在产品质量和效率收益方面都非常的接近，因此使得了这两种工艺在工业生产上都得到了非常广泛地应用。不过近些年来，随着人们对身体健康和环境保护意识的不断增强，人们对于氢氟酸法烷基化工艺的运用产生了不同的见解。主要原因在于氢氟酸具有很强的挥发性和毒性，并且会对周围的人和环境造成极大的危害，进而导致该工艺的发展受到了严重的阻碍。而与氢氟酸法烷基化工艺相比，在保证生成的烷基化油具有较高质量的同时，还具有操作更加安全，并且不会对操作人员和周围环境造成较大的影响，从而使得了这种工艺更有竞争力。

2 硫酸烷催化剂工艺推进分析

2.1 喷射式反应器工艺

喷射式反应器是一个卧式容器，该工艺反应主要是通过喷嘴将异丁烷、烯烃及硫酸喷入，然后在反应器中实现酸烃分层，对于处于下部的硫酸能够通过烃进料管线再次喷入反应器中，从而实现了对于硫酸的循环使用。现阶段还有一些工厂仍然在使用喷射式反应器工艺，而在新建的工厂中这种工艺已经遭到了淘汰。主要原因在于，对于喷射式反应器工艺，虽然能够实现对酸烃的分离，但是这种分离效果不太理想。更为重要的是，这种工艺反应需要靠蒸发一部分异丁烷来维持反应容器内的反应温度，不仅影响到了工艺产品的质量大打折扣，同时还极大的降低了反应区内异丁烷的浓度。

2.2 Stratco卧式搅拌反应器工艺

Stratco卧式搅拌反应器工艺也是在一个卧式容器内进行工艺反应的，这个卧式容器不仅内部设有套筒，同时还设有管束和搅拌叶轮等装置。在实际的工艺反应过程中，一旦当烃类物料进入反应器后，这些烃类物料会在搅拌叶轮的作用下，沿套筒和反应器壳体的环隙流向冷却管束一端，并在管束端折流后沿着管束重新流向搅拌叶轮，从而在反应器内形成了一个循环。对于该工艺反应的运用，主要需要解决硫酸在低温状态下存在粘度较高的特点，因此需要反应器的内部搅拌器具有更高的功率，这在节能降耗的大背景下，使得了对于Stratco卧式搅拌反应器工艺的应用也受到了较大的限制。

2.3 CDAlky静态混合反应器工艺

对于CDAlky静态混合反应器工艺，其工艺核心是一台大型立式反应器，如图1所示：首先，为了保证反应物的传送效果，在反应器内设置有专利填料，这样能够保证在无搅拌设备工作的情况下，使得反应物料具有较高的传质效果。同时，反应器内没有搅拌设备，还能使得装置生产的可靠性得到进一步的加强，并且减少了相应的检查和维修费用。其次，在反应器的顶部设置分布器，能够使得反应器中部的有物料具有气化空间，以更好地实现冷却。最后，该反应器工艺还取消了酸洗和碱洗的过程，极大地减少了设备腐蚀，降低了设备的维护费用。

图1 CDAlky静态混合反应器工艺流程简图

3 结语

总之，与其他的烷基化工艺相比，硫酸烷基化工艺优点更加突出。随着其本身工艺的不断更新发展，与其配套的硫酸回收技术将日趋成熟，因此将是烷基化工艺的最佳选择。

[1]毕建国.烷基化油生产技术的进展.化工进展，2014，26（07）：934-939.

[2]马会霞，周峰，乔凯.液体酸烷基化技术进展[J].化工进展，2015，33（05）：32-39.