硫酸法烷基化工艺的推进
烷基化工艺是炼厂气加工过程之一，是在催化剂（氢氟酸或硫酸）存在下，使异丁烷和丁烯（或丙烯、丁烯、戊烯的混合物）通过烷基化反应，以制取高辛烷值汽油组分的过程。烷基化装置反应生成的烷基化油，其辛烷值高、敏感性（研究法辛烷值与马达法辛烷值之差）小，不含硫、芳烃、烯烃，具有理想的挥发性和清洁的燃烧性，是航空汽油和车用汽油的理想调和组分。烷基化工艺能充分利用炼厂气体资源的优点，而且，随着环保要求越来越高，烷基化工艺将是炼油厂中应用最广、最受重视的一种气体加工过程，而硫酸法烷基化更是适合我国诸多厂家操作的方式之一。
1烷基化工艺概况
1.1 我国烷基化发展历程
我国在20世纪60 年代建成硫酸法烷基化装置，近年来正在建设氢氟酸法烷基化装置。我国从20 世纪60 年代中期到70 年代初期，由抚顺石油设计院和北京石油设计院分别承担设计，在兰州炼油厂、石油二厂、胜利炼油厂、荆门炼油厂先后建立了年加工1.5万〜6万t的硫酸法烷基化工业装置。
随着汽油向低铅和无铅方向发展，以及对高辛烷值汽油需求的增加，20 世纪80 年代以来国内烷基化工艺发展很快，生产和技术水平有了新的提高。兰州、胜利、荆门、长岭等炼油
厂和石油二 厂对原有的硫酸烷基化进行了技术改造，引进采用 国外先进技术(主要是美国 Stratco 硫酸烷基化技 术)。 1987 年 9 月，国内第一套氢氟酸烷基化装置 ( 6X104fa-1 )在天津炼 油厂试车成功。与此同时， 有十几个炼油厂引进国外技术，相 继兴建了十余套 氢氟酸烷基化装置。
1.2 烷基化技术概况
从目前的发展形势来看，烷基化技术分为三大 类：液体酸
烷基化、固体酸烷基化及替代技术一一间
接烷基化。 1.3 我国现状及发展趋势
20世纪 90年代以后，我国很多地区正试图扩大烷基化工艺 的处理能力。在技术开发方面，除了对现有的液体酸烷基 艺进行改造，以降低酸的污染程度外，也在大力 研究开发环境 友好的固体酸催化剂来代替液体酸催 化剂，这一研究课题已经 成为 21 世纪催化领域非连 续性技术进步的典型代表。 但是几乎 所有固体酸催化剂在烷基化反应过程中都存在迅速失活的致命 弱 点，解决此问题是研究和开发新的固体酸烷基化工艺的关键。
2 液体酸烷基化技术
液体烷基化技术根据所用催化剂的不同， 可分为氢氟酸法烷
基化和硫酸法烷基化 2 种。
及处理、酸再生和三废治理等部分组成。 硫酸法烷基化的基本过程与氢氟酸法相似。 主要问题是酸耗
高，1t 烷基化油需消耗70〜80kg 硫酸，同时副产大量稀酸。
如附近没有硫酸厂或酸提浓设 施，将对环境造成严重的污染。
2.2 硫酸法
2.2.1 硫酸法烷基化工艺
该技术特点是先进的反应器系统。其工艺利用 反应段出来 的部分或全部流出液对反应段制冷，采 用涡轮搅拌，具有酸烃 比例可以灵活调节、硫酸分布 均匀的特点，但需对原料脱水处 理，关键操作参数有 补充酸量、循化工 氢氟酸法烷基化流程通常由原料预处理、反应、
产品分馏
环异丁烯浓度等。
2.2.2 国内硫酸法烷基化装置
我国的8 套硫酸法烷基化装置中，主要采用美国Stratco 工艺技术，另有一套装置是阶梯式反应器和异丁烷自冷式冷冻系统。反应器形式主要有2 种：
阶梯式反应器；（2）Stratco 式反应器，又分立式氨闭路循环致冷和卧式反应流出物致冷两类。国内比较有代表性的装置有抚顺石化、惠州石化、兰炼石化、胜利炼油厂、荆门炼油厂和长岭炼油厂。
3新兴的烷基化技术
3.1 固体酸催化工艺
以液体酸硫酸或氢氟酸作催化剂的液体酸烷基化工艺，其特点是选择性好、价格低、可回收并连续保持活性，但是，氢氟酸毒性大，硫酸腐蚀设备，产生的大量酸渣污染环境，促使固体酸烷基化工艺出现。该工艺的最大特点是环境友好，不产
生环境污染问题。固体酸催化剂在很多方面优于液体酸催化剂，是现有液体酸装置改造或者摆脱瓶颈的选择之一。
固体酸烷基化工艺还处于研究开发之中，目前固体酸烷基化工艺的研究主要集中在两个方面：⑴固体酸催化剂的研究；
2）固体酸烷基化反应器及工艺的研究。
对于固体酸催化剂烷基化工艺的研究，国内外已经进行了多年的工作，早在20 世纪60 年代，Exxon 公司的研究者就已开始将固体酸运用于烷基化反应中。但由于催化剂的寿命和再生问题，该研究工作一直没有突破性进展。经过国内外众多石油公司科研人员的努力，固体酸烷基化工艺取得了较大进展，通过工艺设计和中试试验的具有代表性的工艺有FBA 工艺技术、AlkyClean 工艺技术、Alkylene 工艺技术以及鲁奇技术等
尽管其他几种半工业化的固体酸烷基化工艺各有自己的特点，但要实现工业化都存在一定的难度。虽然少数几种工艺已达到半工业化规模，但要成功地实现工业化，还面临一些问题，如运转周期、固体酸催化剂再生以及更加经济安全环保的问题。
4 结语
烷基化工艺能充分利用炼厂气体资源，而且，随着环保要
求越来越高，烷基化工艺是炼油厂中应用最广、最受重视的一种气体加工过程。但是，由于氢氟酸不仅剧毒，而且遇水、遇空气后对设备腐蚀极强，硫酸法产生大量废酸，对环境污染严
重，必须解决废酸再生问题，并且全球环保意识增强，促进了固体酸烷基化技术的发展。目前，虽然某些固体酸烷基化工艺进行了中试或实现了示范性工业生产，但要真正实现工业化生产，彻底取代传统的液体酸烷基化工艺，尚需解决诸如对原料
的适应性、装置操作经济性、固体酸催化剂的高反应活性和选择性特别是连续再生性等一系列问题。此外，为了满足量标准的要求，应尽快
RFG质对闲置的液体酸烷基化装置进行技术改进，同时考虑将MTBE装
置进行固体酸烷基化改造的可能性。
