烷基化装置工艺流程说明

烷基化装置概况特点及工艺原理1．装置概况装置原料：本装置原料为上游MTBE 装置提供的未反应碳四馏分、加氢裂化液化气，所需的少量氢气由制氢装置提供。

装置建设规模：根据MTBE 装置所提供的液化气量及液化气中的烯烃含量，实际可生产烷基化油约13.13 万吨/年，本装置设计规模为16 万吨/年烷基化油。

装置建设性质：在硫酸催化剂的作用下，液化气中的异丁烷与烯烃反应生成高辛烷值汽油调合组分-烷基化油。

装置设计原则：1）选用成熟可靠的工艺技术和控制方案，使设计的装置达到安、稳、长、满、优操作。

2）优化工艺流程并推广应用新工艺、新技术、新设备、新材料，降低生产成本，同时降低装置能耗，提高产品质量档次。

3）在保证技术先进、装置生产安全可靠的前提下，利用联合装置的优势，降低能耗并尽量降低工程造价，节省投资。

4）为了降低工程投资，按照“实事求是、稳妥可靠”的原则，提高国产化程度，所需设备立足国内解决，只引进在技术、质量等方面国内难以解决的关键仪器仪表。

5）采用DCS 集中控制，优化操作，以提高装置的运转可靠性，提高产品收率和质量。

6）严格执行国家、地方及主管部门制定的环保和职业安全卫生设计规定、规程和标准，减少“三废”排放，维护周边生态环境，实行同步治理，满足清洁生产的要求。

装置组成：本装置由原料精制、反应、制冷,流出物精制和产品分馏、化学处理等几部分组成。

装置运行时数和操作班次：装置年开工时间按8400 小时计，操作班次按四班三倒。

2．装置特点：烷基化装置是以液化气中的烯烃及异丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油的气体加工装置。

本装置包括原料加氢精制和烷基化两部分。

原料加氢精制的目的是通过加氢脱除原料中的丁二烯。

因为丁二烯是烷基化反应中主要的有害杂质，在烷基化反应过程中，丁二烯会生成多支链的聚合物，使烷基化油干点升高，酸耗加大。

脱除原料中的丁二烯采用选择性加氢技术，该技术已在国内多套烷基化装置上应用，为国内成熟技术。

烷基化装置工艺流程说明本装置由原料加氢精制、反应、致冷压缩、流出物精制和产品分馏及化学处理等几部分组成，现分别简述如下：1．原料加氢精制自MTBE 装置来的未反应碳四馏分经凝聚脱水器（104-D-105）脱除游离水后进入碳四原料缓冲罐（104-D-101），碳四馏分由加氢反应器进料泵（104-P-101）抽出经碳四-反应器进料换热器（104-E-104）换热后，再经反应器进料加热器（104-E-101）加热到反应温度后与来自系统的氢气在静态混合器（104-M-101）中混合，混合后的碳四馏分从加氢反应器（104-R-101）底部进入反应器床层。

加氢反应是放热反应。

随混合碳四带入的硫化物是使催化剂失活的有害杂质。

催化剂失活后可用热氢气吹扫使其活化。

反应后的碳四馏分从加氢反应器顶部出来与加氢裂化液化气混合。

自液化气双脱装置过来的加氢裂化液化气进入加氢液化气缓冲罐（104-D-102），加氢裂化液化气由脱轻烃塔进料泵（104-P-102）抽出与反应器（104-R-101）顶部出来的碳四馏分混合后进入脱轻烃塔（104-C-101）。

脱轻烃塔（104-C-101）的任务是脱去碳四馏分中的碳三以下的轻组分，同时将二甲醚脱除。

脱轻烃塔是精密分馏的板式塔，塔顶压力控制在1.7MPa(g)。

塔顶排出的轻组分经脱轻烃塔顶冷凝器（104-E-103A/B）冷凝冷却后，进入脱轻烃塔回流罐（104-D-103）。

不凝气经罐顶压控阀（PIC-10401）后进入全厂燃料气管网。

冷凝液由脱轻烃塔回流泵（104-P-103）抽出，一部分做为（104-C-101）顶回流，另一部分作为液化气送出装置。

塔底抽出的碳四馏分经（104-E-104）与原料换热后再经碳四馏分冷却器（104-E-105）冷至40℃进入烷基化部分。

塔底重沸器（104-E-102）采用0.45MPa 蒸汽加热，反应器（104-R-101）进料加热器使用1.0MPa 蒸汽加热，凝结水都送至凝结水回收罐（104-D-304）回收。

烷基化装置工艺流程概述王硕付强王娜（福斯特惠勒（河北）工程设计有限公司，天津３００１３０）摘要：本文概括介绍了烷基化装置的工艺流程和特点。

烷基化装置是以液化气中的烯烃及异丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油的气体加工装置。

关键词：烷基化；流程1工艺技术路线及工艺特点烷基化装置是以液化气中的烯烃及异丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油的气体加工装置。

烷基化装置包括原料脱丙烷和烷基化两部分。

原料脱丙烷的目的是通过蒸馏脱除原料中的丙烷。

以液体酸为催化剂的烷基化工艺可分为硫酸烷基化和氢氟酸烷基化，两种工艺都为成熟的技术，在国内外都有广泛应用。

本设计采用的流出物致冷的硫酸烷基化工艺，该技术具有如下特点：1.1采用反应流出物致冷工艺：利用反应流出物中的液相丙烷和丁烷在反应器冷却管束中减压闪蒸，吸收烷基化反应放出的热量。

反应流出物经过气液分离后，气相重新经压缩机压缩、冷凝，抽出部分丙烷后，再循环回反应器。

与闭路冷冻剂循环致冷或自冷式工艺相比，流出物致冷工艺可使得反应器内保持高的异丁烷浓度，而从脱异丁烷塔来的循环异丁烷量最低。

1.2反应部分循环异丁烷与烯烃预混合后进入反应器，酸烃经叶轮搅拌，在管束间循环，机械搅拌使酸烃形成具有很大界面的乳化液，烃在酸中分布均匀，减小温度梯度，减少副反应发生。

1.3反应流出物采用浓酸洗、碱水洗工艺：反应流出物中所带的酯类如不加以脱除，将在下游异丁烷塔的高温条件下分解放出SO2，遇到水份，则会造成塔顶系统的严重腐蚀。

因此，必须予以脱除，本装置采用浓酸洗及碱洗的方法进行脱除，与传统的碱洗相比，能有效脱除硫酸酯，即用98%的硫酸洗后再用12%的NaOH脱除微量酸。

2工艺流程简述烷基化装置由脱丙烷部分、反应压缩部分、流出物处理及分馏部分组成。

2.1脱丙烷部分原料进入装置原料缓冲罐，由脱丙烷塔进料泵抽出并升压后进入脱丙烷塔。

脱丙烷塔的任务是脱去碳四馏分中的碳三以下的轻组分。

烷基化装置操作规程目录第一章 (4)第二章 (4)2.1 工艺原理 (4)2.2 工艺说明 (5)2.3 原料规格 (11)2.4 产品规格 (14)2.5 界区条件 (15)2.6 公用工程要求 (15)2.7 开车对工艺化学品的要求 (18)2.8 排放物和副产品 (19)2.9 设计考虑 (21)第三章 (22)3.1 烃类原料污染物的影响 (22)3.2 装置进料成分敏感度： (22)3.3 正操操作和控制 (22)第四章 (33)4.1 推荐的样品分析方法 (33)4.2 分析仪一览表 (34)4.3 取样一览表 (34)第五章 (37)5.1 安全淋浴器和洗眼器 (37)5.2 防火系统 (38)5.3 化学品处理和循环 (38)5.4 压力排放系统 (39)第六章 (40)6.0 开车步骤 (40)6.1 公用工程系统 (40)236.2 单机试车（预试车）和准备 (42)6.3 CDAIky装置钝化工艺 (44)6.4 正常开车 (46)第七章 (53)7.0 停车步骤 (53)7.1 从正常操作到全面停车程序 (54)7.2 短期停车 (60)7.3 长期停车 (62)7.4 事故停车步骤： (64)第八章 (65)8.1 反应危害 (65)第一章序言本手册含有烷基化工艺方面包括操作条件和生产能力在内的保密信息。

这些信息不能泄露给未经授权的人员。

本手册还提供了装置系统方和操作程序方面的信息，该手册的目的主要是为操作人员在进行装置详细操作手册准备和编制。

第二章工艺原理2.1 工艺简述该工艺涉及的反应是烯烃同异丁烷的烷基化反应。

同时副反应中有副产品产出。

烷基化初级烷基化反应涉及异丁烷同烯烃、如丁烯的反应，使用硫酸作为催化剂生成高辛烷值的三甲基戊烷异构物。

通常三甲基戊烷异构物被称之为烷基化油。

i-C4+C4H8→2,2,4-三甲基戊烷类似的反应也在异丁烷和其他烯烃如丙烯和戊烷之间发生，分别生成庚烷和壬烷异构物，但是就低选择性生产高辛烷值产品而言，选择丁烯进料更适宜。

烷基化工艺流程烷基化是一种常见的化学反应，通过将烷烃与烷基化试剂反应，生成含有烷基基团的化合物。

烷基化工艺流程主要包括反应准备、反应条件、反应过程和反应后处理等环节。

反应准备是烷基化的第一步，包括原料准备和试剂准备。

首先，需要准备烷烃原料。

常见的烷烃原料有甲烷、乙烷、丙烷等。

其次，需要准备烷基化试剂，常见的烷基化试剂有氯甲烷、氯乙烷、氯丙烷等。

反应准备的最后一步是准备催化剂。

烷基化反应常使用酸性催化剂，如硫酸、磷酸等。

反应条件是烷基化的关键环节。

反应条件的选择需要考虑催化剂的选择、反应温度和反应压力等因素。

通常，反应温度较低，一般在0-100摄氏度之间，并且需要控制压力，通常在常压或略高于常压条件下进行。

此外，反应时间也是需要控制的重要因素。

反应时间一般根据反应的速率和产率需求来确定。

反应过程是烷基化的核心环节。

首先，在反应容器中加入原料和试剂。

然后，加入催化剂，并控制好反应温度和压力。

反应过程中，需要不断搅拌反应物，以保证反应均匀进行。

随着反应的进行，观察反应物的变化，可以通过各种分析方法来监测反应的进展。

反应结束后，需要对反应混合物进行分离，逐步分离出产物。

反应后处理是烷基化的最后一步。

在反应之后，常常需要进行产物的纯化和分离。

主要的分离方式有提取、蒸馏和结晶等。

此外，还需要对产物进行洗涤和干燥等处理，以提高纯度和质量。

最后，通过分析测试，确定产品的质量和性能。

总结起来，烷基化工艺流程包括反应准备、反应条件、反应过程和反应后处理等环节。

在实际应用中，需要根据具体反应的要求来选择不同的原料、试剂和催化剂，并控制好反应条件，以保证反应的顺利进行。

同时，反应后处理的分离和纯化也是非常重要的，以得到高质量的烷基化产物。

烷基化工艺特种作业人员实训操作手册一、灭火器选择和使用安全操作步骤（1）准备工作：检査灭火器压力、铅封、出厂合格证、有效期、瓶体、喷管。

（2）火情判断：根据火情：选择合适灭火器迅速赶赴火场；正确判断风向。

（3）灭火操作：站在火源上风口；离火源3－5m距离迅速拉下安全环；手握喷嘴对准着火点，压下手柄，側身对准火源根部由近及远扫射灭火：在干粉将喷完前（3S）迅速撤离火场，火未熄灭应继续更换操作。

（4）检查确认：检查灭火效果：确认火源熄灭：将使用过的灭火器放到指定位置：注明已使用；报告灭火情况。

（5）清点收拾工具，清理现场。

二、正压式空气呼吸器的使用安全操作步骤（1）检查准备：检查高、低压管路连接情况；检查面罩视窗是否完好及其密封周边密闭性；检査减压阀手轮与气瓶连接是否紧密；检查气瓶固定是否牢靠；调整肩带、腰带、面罩束带的松紧程度，并将正压式呼吸器连接好待用；检査气瓶充气压力是否符合标准；检查气路管线及附件的密封情況；检查报警器灵敏程度；准备工作要在S分钟之内完成。

（2）佩戴过程：解开腰带扣，展开腰垫，手抓背架两侧，将装具举过头顶，身体稍前顺，两肘内收，使装具自然滑落于背部，按正确方法背好气瓶；手拉下肩带，调整装具的上下位置，使臀部承力，调整好位置；扣上腰扣，将腰带两伸出端向测后拉，收紧腰带；松开头跟带子，将头罩翻至面窗外部，外翻头罩；一只手抓住面窗突出部位将面罩置于面部，同时，另一只手将头罩后拉罩住头部，佩戴好面罩；两手抓住颈带两端向后拉，收紧颈带；两手抓住头带两端向后拉，收紧头带；手掌心捂住面罩接口，深吸一口气，应感到面窗向面部贴紧，检查完面罩的密封性；逆时针转动瓶阀手轮（至少两圈），完全打开瓶阀；使红色旋钮朝上，将供气阀与面窗对接并逆时针转动90°，正确安装好时，可听到卡滑入闩卡槽的“咔哒”声；（3）终止使用过程：捏住下面左右两侧的颈带扣环向前拉，即可松开颈带：然后同样再松开头带，将面罩从面部由下向上脱下，然后按下供气阀上部的橡胶保护罩节气开关，关闭供气阀，面罩内应没有空气流出；御下装具；顺时针旋转瓶阀手轮，关闭瓶阀；打开冲泄阀放掉空呼器系统管路中压缩空气，等到不再有气流后，关闭冲泄阀，完成系统放气。

第一章工艺技术规程1.1 装置概况1.1.1 装置简介硫酸烷基化是以催化裂化的液态烃经气体精馏分离出来的C4组分中的异丁烷和丁烯为原料，以89%-98%的硫酸为催化剂，在低温下液相反应生成高辛烷值汽油组分—烷基化油的加工工艺过程。

装置全流程分为反应、制冷、流出物精制和分馏四个部分，其中反应部分主要是在催化剂的作用下，异丁烷和丁烯反应生成烷基化油，制冷部分是在压缩机的作用下，利用反应产物中大量的异丁烷减压汽化吸收热量，维持反应在低温液相下进行，同时为反应系统提供足够的循环冷剂，保证低温进料和反应器的分子比；流出物精制是将反应生成的烷基化油经过酸洗和碱洗，除去烷基化油中的酸性酯类物质，分馏部分主要是将经过精制系统的烷基化油经过脱异丁烷塔、脱正丁烷塔和再蒸馏塔分离出异丁烷、正丁烷和最终产物异辛烷的过程。

装置共有设备95台，其中主要设备包括：STRATCO公司的卧式流出物致冷反应器、制冷压缩机装置的主要特点：采用STRATCO流出物制冷工艺，取代了氨冷技术，消灭了氨泄漏造成的环境污染，节省了制冷剂；利用高位酸沉降罐和反应器构成的乳液循环，改善了反应条件，抑制了副反应的发生，提高了产品质量，降低了硫酸消耗；制冷部分采用外甩冷剂带走系统丙烷工艺，取消了丙烷塔系统，节省了投资，减少了能耗，方便了操作；全装置采用先进的DCS自控系统，优化了操作，降低了操作强度。

历年大修的改造情况：本烷基化装置始建于1965年，1966年元月正式投产。

为我国第一套烷基化装置，采用立式氨冷反应器进行生产，设计能力为1.5万吨产品/年。

随着石油工业的发展，1984年在原有装置的基础上进行扩建改造。

使生产能力提高到4.3万吨产品/年。

1996年由于引进美国STRATCO公司的卧式流出物致冷反应器而进行的以节能、降耗、扩产为目的的装置改造使烷基化从原有的四十年代工艺水平提高到八十年代初期水平。

改造后的硫酸烷基化与MTBE组成联合装置，采用DCS控制，首期生产能力为6.5万吨产品/年，并预留12万吨产品/年的加工能力，以适应远期的炼厂发展规划。

第七章HF烷基化装置第一节装置概况及特点一、装置概况烷基化装置是引进美国菲利浦石油公司开发的工艺，1987年投建，1989年首次开车运行，试运成功后停下，直到1993年5月，第二次开车，1994年停工至今未开。

本装置的特点为工艺技术先进可靠，经济合理，热能利用充分，主要反应设备结构简单，投资低，维护方便。

二、装置规模及组成本装置生产规模为年产10万吨烷基化油，占地6313米2，总投资2610.87万元。

分为原料预处理、反应、产品分馏、三废处理和加热炉四部分。

三、装置工艺流程特点1、装置有三大循环：异丁烷循环、酸循环、丙烷循环。

2、主分馏塔和丙烷汽提塔共用一个回流罐和一台泵。

3、烷基化反应采用喷咀式管道反应。

4、本装置设有原料干燥系统和酸再生系统。

5、反应烷烯比是关键参数，设有退补系统。

四、催化剂—HF知识介绍无水氢氟酸是一种无色的液体，密度与水接近，在一个大气压下，沸点为19.4℃，烟气具有强烈的酸味和刺激性辣味，气化后易与水结合成白色雾状气。

氢氟酸腐蚀性极强，可引起皮肤烧伤并渗透到内部伤害组织和骨骼。

刺激到眼睛时，会泪如雨下，如不迅速冲洗，可致永久性视力障碍或失明。

空气存有50µg/g或更高浓度，吸入时间30～60秒，就可致命。

如果在工作中接触到了氢氟酸，就要迅速用清水冲洗，后用中和液或葡萄糖酸钙涂患处（眼睛除外）等急救措施，视情况送往医院。

第二节反应机理及工艺流程说明一、反应机理烷基化反应是比较复杂的，其特征是简单的加成作用和若干副反应，生产的主要产品是包括碳原子数等于烷烃与烯烃加成得到的许多异构烷烃。

副产品包括一次反应产物和原料经裂化、叠合、异构化、歧化和自身烷基化等反应得到的，比主要产品更重或更轻的产物。

CH3—CH＝CH2＋CH3—CH—CH3 → CH3—CH—CH—CH2—CH3CH3 CH3 CH3丙烯异丁烷2，3—二甲基戊烷CH2＝CH—CH2—CH3＋CH3—CH—CH3→CH3—CH—CH—CH2—CH2—CH3CH3 CH3 CH3丁烯—1 异丁烯2，3—二甲基已烷1、链引发生成叔丁基碳离子C C1）C＝C ＋H+→C— C＋C C2）C＝C—C—C ＋H+→C—C＋—C—CC CC—C＋—C—C ＋C—C—H →C—C—C—C ＋C—C＋C C3）C＝C—C＋H+→C—C＋—CC CC—C＋—C ＋C—C—H →C—C—C ＋C—C＋C C2、链增长、叔丁基碳离子与烯烃分子结合C C C CC—C＋＋C = C →C—C—C—C—C＋C C CC C C C C CC—C—C—C—C＋C—C—H →C—C—C—C—C＋C—C＋＋C C C C3、链中止C CC—C＋→C = C＋H＋C CC C C CC—C＋＋C = C→C—C—C—C—C＋C C CC C C C C CC—C—C—C—C＋C—C—H→C—C—C—C—C＋C—C＋+C C C C二、工艺流程说明1、干燥部分：来自气体分馏装置的烷基化原料由烷基化进料泵送至内部充满活性Al2O3的原料干燥器（D-1A/B）中，由于活性Al2O3具有高度吸附水分的能力，将原料干燥至含水量1-10µg/g，流程中两台干燥器，一台干燥，一台再生，切换操作。

烷基化操作规程一、工艺说明1.1概述1)装置原料：本装置原料为罐区来的碳四馏分。

2)装置建设规模：根据罐区来的液化气量计液化气中的烯烃含量，实际年产烷基化汽油约16万吨。

3)装置建设性质：在酸催化剂的作用下，液化气中的异丁烷与烯烃反应生成高辛烷值汽油调合组成烷基化油。

1.2设计原则1）选用成熟可靠的工艺技术和控制方案，使设计的装置达到安、稳、长、满、优操作。

2）优化工艺流程并推广应用新工艺、新技术、新材料、新设备，降低生产成本同时降低装置能耗，提高产品质量档次。

3)在保证技术先进、装置生产安全可靠的前提下，利用联合装置的优势，降低能耗并尽量降低工程造价，节省投资。

4）为了降低工程投资，按照“实事求是、稳妥可靠”的原则，提高国产化程度，所需设备立足国内解决，只引进在技术，质量等方面国内难以解决的关键设备，仪器、仪表。

5）采用DCS集中控制，优化操作，以提高装置的运转可靠性，提高产品收率和质量。

6）严格执行国家、地方及主管部门制定的环保和职业安全卫生设计规定、规程和标准，减少“三废”排放，维护周边生态环境，实行同步治理，满足清洁生产的要求。

1.3装置组成：该装置基本由以下几个部分组成：脱甲醇部分、选择加氢部分、原料脱水部分、反应部分、致冷部分、酸碱精制部分和分馏部分、酸碱储存部分、放空部分等组成。

其中致冷部分包括致冷压缩机系统。

装置运行时数和操作班次：装置年开工按8000时。

1.4设计范围本设计范围为本装置所设计的设备、管道、仪表、配电等，装置有关分析化验项目由中心化验室承担。

1.5工艺设计技术方案烷基化装置是以液化气中的烯烃及异丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油的气体加工装置。

本装置包括原料加氢精制和烷基化两部分。

原料加氢精制的目的是通过加氢脱除原料中的丁二烯。

因为丁二烯是烷基化反应中主要的有害杂质，在烷基化反应过程中，丁二烯会生成多支链的聚合物，使烷基化油干点升高，酸耗加大。

烷基化装置操作规程目录第一章 (4)第二章 (4)2.1 工艺原理 (4)2.2 工艺说明 (5)2.3 原料规格 (11)2.4 产品规格 (14)2.5 界区条件 (15)2.6 公用工程要求 (15)2.7 开车对工艺化学品的要求 (18)2.8 排放物和副产品 (19)2.9 设计考虑 (21)第三章 (22)3.1 烃类原料污染物的影响 (22)3.2 装置进料成分敏感度： (22)3.3 正操操作和控制 (22)第四章 (33)4.1 推荐的样品分析方法 (33)4.2 分析仪一览表 (34)4.3 取样一览表 (34)第五章 (37)5.1 安全淋浴器和洗眼器 (37)5.2 防火系统 (38)5.3 化学品处理和循环 (38)5.4 压力排放系统 (39)第六章 (40)6.0 开车步骤 (40)6.1 公用工程系统 (40)236.2 单机试车（预试车）和准备 (42)6.3 CDAIky装置钝化工艺 (44)6.4 正常开车 (46)第七章 (53)7.0 停车步骤 (53)7.1 从正常操作到全面停车程序 (54)7.2 短期停车 (60)7.3 长期停车 (62)7.4 事故停车步骤： (64)第八章 (65)8.1 反应危害 (65)第一章序言本手册含有烷基化工艺方面包括操作条件和生产能力在内的保密信息。

这些信息不能泄露给未经授权的人员。

本手册还提供了装置系统方和操作程序方面的信息，该手册的目的主要是为操作人员在进行装置详细操作手册准备和编制。

第二章工艺原理2.1 工艺简述该工艺涉及的反应是烯烃同异丁烷的烷基化反应。

同时副反应中有副产品产出。

烷基化初级烷基化反应涉及异丁烷同烯烃、如丁烯的反应，使用硫酸作为催化剂生成高辛烷值的三甲基戊烷异构物。

通常三甲基戊烷异构物被称之为烷基化油。

i-C4+C4H8→2,2,4-三甲基戊烷类似的反应也在异丁烷和其他烯烃如丙烯和戊烷之间发生，分别生成庚烷和壬烷异构物，但是就低选择性生产高辛烷值产品而言，选择丁烯进料更适宜。