单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,烷基化装置,硫酸烷基化装置简介,烷基化装置 硫酸烷基化装置简介,1,烷基化装置始建于一九六五年，一九六六年元月正式投产。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，一九八四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。,一、烷基化装置简介,烷基化装置始建于一九六五年，一九六六年元月正式投产。为我国第,2,一九九六年由于引进美国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轻碳四选择性加氢装置、MTBE装置组成联合装置，采用DCS控制，首期生产能力为6.5万吨产品/年，2005年3月份在原有装置的基础上开始扩能改造生产能力扩到11.3万吨产品/年,。,一九九六年由于引进美国STRATCO公司的卧式流出物致冷反应,3,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98%-89%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，,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,4,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,。,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,5,装置的主要特点是：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。,装置的主要特点是：采用STRATCO流出物制冷工艺，取代了氨,6,国内外硫酸烷基化装置现在所用的工艺基本有两种，即以立式氨冷反应器为主的硫酸烷基化工艺和以STRATCO反应器为主的硫酸烷基化工艺，立式氨冷反应器为主的硫酸烷基化工艺因其去热方式和酸系统间歇式的操作已逐渐被STRATCO硫酸烷基化工艺所取代；同国内STRATCO硫酸烷基化工艺相比较，反应系统基本相同，分馏系统根据厂家生产方案的不同，我厂有设三塔操作，即可生产车用异辛烷，又可生产航空异辛烷，其余厂家均设一塔操作，只生产车用异辛烷，相比之下，各有长处。,国内外硫酸烷基化装置现在所用的工艺基本有两种，即以立式氨冷反,7,二、原、辅助材料主要性质及各项指标,原料性质,无色、无臭气体，不溶于水，易溶于乙醇，与空气形成爆炸混合物，易燃易爆,。,二、原、辅助材料主要性质及各项指标 原料性质,8,原料指标,加工方案,项目,航空异辛烷,车用异辛烷,控制部门,丁烷-丁烯,丁烷-丁烯,纯度,95,95,质检中心,C,3,含量,2,2,质检中心,C,5,含量,3,3,质检中心,iC,4,o,:C,4,=,1.5：1,1.5：1,质检中心,原料指标 加工方案 航空异辛烷车用异辛烷控制部,9,辅助材料：,催化剂性质及主要技术规格,主要成分：H,2,SO,4,98%(m/m),物化性质：无色透明粘稠液体。能与水任意比例混合，浓硫酸有氧化性。与有机化合物起磺化作用，98%硫酸密度：1.84 kg/m3,分子量：98,辅助材料：催化剂性质及主要技术规格,10,化学药品性质计主要技术规格,主要成分：NaOH10(m/m),物化性质：白色易潮解的固体，有块、片、棒、粒等形状。溶于水并大量放热，水溶性呈碱性。密度：2.12kg/m3,熔点：318.4,化学药品性质计主要技术规格,11,化工材料指标,项目,硫酸,烧碱,指标,纯度98%,NaOH,15,化工材料指标项目硫酸烧碱指标纯度98%NaOH,12,三、产品说明：,产品名称：,异辛烷 异丁烷 正丁烷 重化物,三、产品说明：产品名称：,13,物理、化学性质,异辛烷：沸点99.238，冰点-107.373，d420=0.692，无色或淡黄色易挥发液体，具有特殊的气味。不溶于水，易溶于苯、二硫化碳、醇等。闪点-50，爆炸极限1.3%-6%。易燃，其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸汽比空气重，能沿低处扩散到相当远处，遇明火会引起回燃。灭火剂用泡沫、干粉、二氧化碳，用水灭火无效。,物理、化学性质,14,异丁烷：沸点-11.2，冰点-159.605，d420=0.557，无色有味气体，微溶于水，易溶于乙醚，与空气形成爆炸混合物。爆炸极限1.8%-8.5%。易燃、易爆、低毒、窒息。灭火剂用泡沫、雾状水、二氧化碳。,异丁烷：沸点-11.2，冰点-159.605，d420=,15,正丁烷：沸点-0.5，冰点-138.362，d420=0.579，无色有味气体，微溶于水，易溶于乙醚，与空气形成爆炸混合物。爆炸极限1.86%-8.41%。易燃、易爆、低毒、窒息。灭火剂用泡沫、雾状水、二氧化碳。,正丁烷：沸点-0.5，冰点-138.362，d420=0,16,重化物：d420=0.775-0.81，闪点28-45，爆炸极限1.4%-7.5%，自燃点380-425，淡黄色有味液体，易燃，卫生容许最高浓度300毫克/米,3,。,重化物：d420=0.775-0.81，闪点28-45，爆,17,产品指标,项目,初馏,10%,50%,干点,腐蚀,胶质,颜色,碘值,外观,水溶性酸碱,单位,铜片,mg100mL,gL100g,车用,异辛烷,210,1级,4.0,水白,8.0,透明无水杂,无,航空,异辛烷,42,68,103,175,1级,2.0,水白,透明无水杂,无,产品指标项目初馏10%50%干点腐蚀胶质颜色碘值外观水溶性酸,18,四、烷基化反应原理,烷基化反应原理,烷基化是指烷烃与烯烃的化学加成反应，在反应中烷烃分子中的活泼氢原子的位置被烯烃所取代，烷基化装置原料是以催化裂化气体中异丁烷和异丁烯、丁烯-1为主。烷基化常用的酸性催化剂有硫酸、磷酸、氢氟酸、三氯化铝等，本装置使用的催化剂为硫酸。,四、烷基化反应原理烷基化反应原理,19,烷基化油以其辛烷值高（研究法辛烷值为94-98、马达法辛烷值可达90-95），调和性能好，有理想的挥发性和清洁的燃烧性能等突出特征而成为优质汽油调和组分。,烷基化油以其辛烷值高（研究法辛烷值为94-98、马达法辛烷值,20,CH,3,CH,3,CH3,H,2,SO,4,HC CH,3,+CH,2,=C CH3 CH,3,C CH,2,CH,CH3 CH,3,CH3 CH3,CH3,21,以上反应是烷基化过程中希望的主反应，同时还会发生裂化反应、环化反应、聚合反应、歧化反应、自身烷基化反应，形成催化剂复合物及酯的副反应，减少副反应，对烷基化反应过程是极其关键的,以上反应是烷基化过程中希望的主反应，同时还会发生裂化反应、环,22,五、流程叙述,经加氢预处理后的MTBE尾气与循环异丁烷混合后进反应产物与原料换热器（E-1/A、B、C），与反应产物换冷至13，与循环冷剂混合进入反应器(R-1/A、B)，在硫酸催化剂的作用下反应，生成烷基化油。,反应产物与硫酸自反应器(R-1/A、B)流出至酸沉降罐(D-2/A,B)沉降分离,分出的硫酸大部分返回至反应器循环使用至浓度89以下，少部分排至废酸储罐（D-16）。流出物经减压阀减压后至反应器(R-1/A、B)管程取走反应热后，在吸入闪蒸罐(D-3)中反应侧分出气液两相。液相由反应产物泵(P-2/A、B)送至精制系统。,五、流程叙述 经加氢预处理后的MTBE尾气与循环异,23,D-3顶部的气相作为冷剂，经压缩机(C-1/A,B)入口分液罐(D-5/A、B)分出凝液后，进压缩机(C-1/A,B)压缩至0.58MpaG,再经冷剂冷凝器（E-2/A、B、C）冷凝冷却至32后至冷剂缓冲罐(D-4)，一部分作为循环冷剂返回吸入闪蒸罐(D-3)闪蒸侧分出气液两相，液相用冷剂循环泵（P-3/A、B）送至反应系统与原料混合后至反应器(R-1/A、B)，气相经压缩机(C-1/A,B)入口分液罐(D-5/A、B)分出凝液后，进压缩机(C-1/A,B)。,系统多余的冷剂，用外甩冷剂泵（P-4/A、B）抽出部分冷剂，与10的NaOH混合后，经外甩冷剂碱洗混合器（M-3）进入外甩冷剂碱洗罐(D-6)，沉降分出碱液后送出装置或至异丁烷罐（D-14）。,D-3顶部的气相作为冷剂，经压缩机(C,24,吸入闪蒸罐中反应侧的流出物在E-1/A、B、C中 与原料换热后，再经酸洗混合器（M-1）与98的新硫酸混合后进入反应产物碱洗罐（D7）脱除硫酸酯，酸相至R-1/A、B，油相与10NaOH,经碱洗混合器（M-2）混合后进入反应产物碱洗罐（D-8/A）脱除酸性物,碱相循环使用、定期排出系统。油相经反应产物二级沉降罐（D-8/B）脱除碱性物后，经T-1进料与产品换热器（E-4）、T-1进料加热器（E-5）加热至70后进入脱异丁烷塔(T-1)分离。,T-1顶分出的异丁烷经T-1顶冷凝器（E-6/A,B)冷至40后进入T-1顶回流罐（D-9），异丁烷由T-1回流泵（P-6/A、B）自D-9抽出，一部分打回T-1顶作回流，大部分循环异丁烷返回反应系统与原料混合，少部分过剩异丁烷送出装置或送至D-14。,吸入闪蒸罐中反应侧的流出物在E-1/A、,25,T-1底烷基化油自压进入脱正丁烷塔(T-2)，T-2顶分出正丁烷，经T-2顶冷凝冷却器（E-8/A,B）冷凝冷却至40后进入正丁烷罐（D-10）,由T-2回流泵（P-9/A、B）抽出，一部分打回流，一部分送出装置。,在生产车用汽油方案时，T-2底烷基化油经E-4与T-1进料换热，再经T-3顶冷凝冷却器（E-11）冷却后进入航汽组分罐（D-13/A、B）,或直接出装置。,T-1底烷基化油自压进入脱正丁烷塔(T-2,26,生产航空汽油方案时，T-2底烷基化油自压进入再蒸馏塔(T-3)。T-3顶航空汽油组分经E-4与T-1进料换热后，再经T-3顶冷凝冷却器（E-11）冷却后进入T-3顶回流罐（D11）,再用T-3回流泵（P-9/A、B）抽出，一部分打回流，一部分进D-13/A、B,定期用航空汽油组分输送泵（P-15）送出装置。,T-3底重烷基化油经重烷基化油冷却器（E-13）冷却后，进入重烷基化油罐(D-12),再用重烷基化油泵（P-10）定期送出装置,。,生产航空汽油方案时，T-2底烷基化油自压,27,装置含酸、碱等系统的安全放空经AV001#密闭排放至酸性气分液罐（D18），气相经酸性气碱洗罐（D19）中和后，中性气进入放空分液罐（D-20）分出凝液后，气相排至火炬系统。D-18分出的酸相进入中和池（D21）用NaOH中和后，装车拉至指定的渣物填埋厂填埋。D-18分出的油相经收酸泵（P-12）送回R-1/A、B,装置含酸、碱等系统的安全放空经AV001#密闭排,28,烷基化装置分解ppt课件,29,烷基化装置分解ppt课件,30,六、主要操作条件,加工方案,项目,航空异辛烷,车用异辛烷,反应温度,4-12,4-12,反应器压力,MPa,0.35-0.5,0.35-0.5,外分子（v/v,）,8：1,8：1,硫酸浓度,%(m/m),98-89,98-89,D-5压力,MPa,0,0,1、反应系统操作条件,六、主要操作条件 加工方案航空