烷基化技術(shù)進(jìn)展及其在汽油升級(jí)中的關(guān)鍵作用

翟思銘

摘要：針對(duì)烷基化技術(shù)進(jìn)展、汽油升級(jí)中烷基化的關(guān)鍵作用為中心，分別從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入剖析，以此達(dá)到汽油升級(jí)目的的同時(shí)，發(fā)揮烷基化技術(shù)在汽油發(fā)展中的最大價(jià)值。

關(guān)鍵詞：烷基化技術(shù);汽油升級(jí);硫酸法烷基化;離子液體

烷基化技術(shù)發(fā)展主要以烷基化油為主，異辛烷是其主要組成，本質(zhì)屬于C8異構(gòu)烷烴混合物。烷基化油辛烷值最高為95，此數(shù)值屬于馬達(dá)法辛烷值（MON），研究法辛烷值（RON）最高值可達(dá)到98。兩種研究方法下辛烷值存在差值，為催化裂化加氫汽油研究提供了機(jī)會(huì)。烷基化技術(shù)在汽油升級(jí)中具有重要作用，其本身含硫量低以及不含氧等特點(diǎn)，幫助汽油組分重整芳烴，稀釋汽油中的苯含量、硫、氮等雜質(zhì)，并且將汽油整體的辛烷值提升，合理優(yōu)化汽油組分。

1 烷基化技術(shù)進(jìn)展研究

1.1 液體酸烷基化技術(shù)研究

1.1.1 氫氟酸法烷基化

氫氟酸法烷基化的研究，主要以UPO、PHLLIPS兩公司為主，以技術(shù)反映條件為載體，展開(kāi)烷基化研究。但是這兩個(gè)公司在烷基化研究中反映系統(tǒng)方面出現(xiàn)研究差異。UPO公司對(duì)于烷基化工藝處理，主要選擇酸強(qiáng)制循環(huán)手段，以內(nèi)部再生技術(shù)進(jìn)行處理。但是PHLLIPS公司雖然同樣以酸為主要材料，但是則以重力循環(huán)手段為主，通過(guò)酸再接觸技術(shù)完成烷基化處理。酸重力循環(huán)手段下，可以將高酸介質(zhì)中所需要的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備取消，有效控制酸泄漏點(diǎn)現(xiàn)象的出現(xiàn)，在很多方面體現(xiàn)出更多的安全性[1]。

1.1.2 硫酸法烷基化技術(shù)

硫酸法烷基化技術(shù)是DUPONT公司、LUMMUS公司共同研究，但是80%的專利技術(shù)隸屬于DUPONT公司。DUPONT公司關(guān)于硫酸法烷基化技術(shù)的研究，主要結(jié)合STRATCO工藝為主，通過(guò)臥式列管式換熱器為反映載體，有效處理工藝需求。硫酸法烷基化反映中需要大量酸烴混合液，需要機(jī)械攪拌均勻[2]。硫酸法烷基化技術(shù)中的STRATCO工藝具有腐蝕速率低的特點(diǎn)，并且反應(yīng)能力高、溫度低，相對(duì)其他工藝此工藝辛烷值更高，所以在實(shí)際應(yīng)用中具有超高的價(jià)值。

1.2 固體酸烷基化技術(shù)研究

固體酸烷基化技術(shù)研究是對(duì)液體酸烷基化技術(shù)的升級(jí)與創(chuàng)新，不管從安全性還是環(huán)保性角度，都得到很大程度的提高。當(dāng)前烷基化工藝發(fā)展，固體酸烷基化技術(shù)成為主要研究方向。固體酸烷基化技術(shù)研究，具體包括工藝設(shè)計(jì)、工業(yè)示范，其中研究最為顯著的技術(shù)工藝為AlkyClean，屬于Lummusgongsi公司。雖然固體酸烷基化技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)，但是實(shí)際應(yīng)用中卻因?yàn)榇呋瘎┗钚?、再生等方面因素的影響，均局限于煉廠中應(yīng)用，所以此技術(shù)當(dāng)務(wù)之急是解決催化劑再生、活性問(wèn)題，提高裝置操作專業(yè)性與經(jīng)濟(jì)性。

1.3 離子液體烷基化技術(shù)研究

離子液體烷基化技術(shù)研究，首先需要了解離子液體的特性，作為一類熔點(diǎn)的熔融鹽，離子液體具備不燃燒、熱穩(wěn)定性、不分散、不揮發(fā)等特點(diǎn)，活躍性高，所以對(duì)烷基化研究具有很大幫助。離子液體烷基化技術(shù)研究方面一直在不斷深入，中國(guó)石油大學(xué)結(jié)合離子液體特性，將其融入到烷基化工藝中，同時(shí)研究出ILA（離子液體催化碳四烷基化技術(shù)），配套工業(yè)生產(chǎn)裝置的研究成功。作為世界首套離子液體烷基化裝置，在工業(yè)中得以應(yīng)用。隨后UPO公司對(duì)離子液體烷基化技術(shù)進(jìn)行升級(jí)，升級(jí)烷基化處理能力，并且計(jì)劃2020年開(kāi)始投入使用。

2 烷基化在汽油升級(jí)中的關(guān)鍵作用分析

汽油作為汽車(chē)運(yùn)行的關(guān)鍵動(dòng)力，重要的不可再生資源，汽油升級(jí)直接關(guān)系到汽油的應(yīng)用以及資源消耗、環(huán)境保護(hù)。烷基化被滲透到汽油催化脫硫降烯處理中，得到顯著的效果。我國(guó)汽油在烷基化技術(shù)作用下，辛烷值得到明顯下降。傳統(tǒng)汽油脫硫降烯處理手段，會(huì)造成汽油餾分分布出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象，因此為辛烷值進(jìn)行重新調(diào)和組分，所以導(dǎo)致重新組分的辛烷值不穩(wěn)定。對(duì)汽油升級(jí)進(jìn)行抽樣檢測(cè)，剖析汽油辛烷值，其中92#汽油辛烷值分布特殊，中間小，但是兩頭大[3]。對(duì)汽油進(jìn)行餾分段，溫度為60-120℃，辛烷值呈現(xiàn)最低狀態(tài)，辛烷值在<60℃的酚酸中，主要有烯烴組分形成，>120℃辛烷值則主要由芳烴組分組成。因?yàn)槠椭行镣橹?、餾份分布不夠協(xié)調(diào)，所以直接影響到汽油燃燒能力，同時(shí)也影響了汽油的排放。辛烷值影響到汽油在汽車(chē)中的應(yīng)用，引發(fā)汽車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題、遇到高坡爬行困難等一系列狀況。

汽油池催化裂化現(xiàn)象影響到汽油的使用，相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)這方面問(wèn)題一直十分嚴(yán)重。烷基化技術(shù)在汽油升級(jí)中的應(yīng)用，調(diào)整汽油硫、烯烴等比重，有效降硫、降烯烴，科學(xué)預(yù)防汽油池催化裂化問(wèn)題，優(yōu)化汽油結(jié)構(gòu)，以烷基化技術(shù)有效分配烷基化汽油、醚化汽油以及異構(gòu)化汽油比例。我國(guó)當(dāng)前烷基化技術(shù)在汽油升級(jí)中的應(yīng)用是煉油企業(yè)主要研究對(duì)象，尤其是環(huán)保建設(shè)背景下，烯烴、硫、苯、芳烴等指標(biāo)降低，因此必須以烷基化為載體，進(jìn)一步對(duì)汽油進(jìn)行升級(jí)，同時(shí)這也是汽油升級(jí)與烷基化未來(lái)發(fā)展的主要方向。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，生態(tài)環(huán)境建設(shè)與環(huán)保意識(shí)的提高，汽油品質(zhì)提高成為煉油企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。以烷基化技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步進(jìn)行汽油升級(jí)處理，朝著汽油零烯烴、低蒸氣壓以及低硫排放努力。烷基化相關(guān)工藝的研究成熟，提高了汽油升級(jí)的安全性，同時(shí)為汽油升級(jí)創(chuàng)造更多有利條件，因此烷基化技術(shù)未來(lái)發(fā)展空間十分廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]祁嘉昕.甲醇制汽油工藝分析及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展[J].山西化工，2018，38（1）：35-37.

[2]趙岑，劉冬梅，魏民，etal.催化裂化汽油烷基化脫硫技術(shù)研究與工業(yè)化進(jìn)展[J].當(dāng)代化工，2013（2）：218-220.

[3]石文路，喬慶東.苯與烯烴烷基化催化劑的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2017，37（12）：54-58.