Ｔａｂｌｅ ４ Ｃｏｓｔ ｏｆ ｕｎｉｔ
１０６ ＵＳ ８
宁波海越新材料有限公司在２０１１年底与美 ，国鲁姆斯（Ｌｕｍｍｕｓ）技术公司签订了专利技术引
进合同，计划建设一套０．６ Ｍｔ／ａ低温工艺硫酸法 烷基化装置。借助于传统的硫酸法烷基化的低温 ＣＤＡｌｋｙ过程的主要优点是所使用的酸量少于 ５０％，烷基化油的辛烷值（ＲＯＮ）可达９７～９８。而 且在填充塔中，只需使反应组分进行接触，无需进 行机械混合，即可使之更有效的混合。该工艺反 应温度为一４℃，选择性好。 ２．２ 固体酸法烷基化工业应用
（４）从当前工业应用业绩来看，２０００－－２０１０ 年硫酸法与氢氟酸法专利授权比较结果是硫酸法 占烷基化技术的９６％，而氢氟酸法占４％，硫酸法 烷基化占有绝对优势。
参考文献 ［１］ｈ岩，郭蓉，侯娜．烷基化技术进展［Ｊ］．当代化工，２０１２，４１
（１）：６９－７２． ［２］靳爱民．首套固体酸烷基化装置开始建设［Ｊ］．石油炼制与化
基化油质量的分析数据。 表１ 烷基化反应进料分析
Ｔａｂｌｅ Ｉ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｄａｔａ ｏｆ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ 妒，％
丙烷０．００２
正丁烷
９．７４６
异丁烷
４８．７１１
１一丁烯
２．８５９
２．丁烯
３８．５５６
异丁烯０．１１３
Ｃ？０．０１３
表２烷基化油质量数据 Ｔａｂｌｅ ２ Ｑｕａｌｉｔｙ ｄａｔａ ｏｆ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｏｉｌ
４结论 （１）从装置投资、操作费用方面来看，若将废
酸处理装置投资、操作费用考虑在内，氢氟酸法烷 基化技术占有明显优势。
（２）从原料适应性及产品质量方面来看，两 种技术相当。
（３）从安全环保角度来看，两种技术所用的 催化剂均属于有毒化学品，但氢氟酸属于剧毒化 学品，对人体安全及环境危害更严重。目前硫酸 法烷基化装置配套的废酸再生处理技术已成功解 决了硫酸法所带来的废酸处理困难的问题，硫酸 法烷基化更有优势。
关键词：烷基化技术方案选择
烷基化汽油是一种不含烯烃、芳烃，低硫、高 辛烷值、蒸汽压较低、带支链的烷烃混合物，也是 理想的汽油调合组分。随着国家油品质量升级步 伐的推进，汽油质量标准对烯烃、芳烃、硫含量、蒸 汽压等指标要求更加严格，尤其是２０１２年底以来 全国频发的雾霾事件也使油品升级变得更加 紧迫。
固体酸及离子液体烷基化尚无工业化应用业 绩。世界上首套固体酸烷基化装置将在中国山东 汇丰石化有限公司建设，预计２０１４年投产，该技 术由美国西比埃公司（ＣＢ＆Ｉ）公司、美国雅宝 （Ａｌｂｅｍａｒｌｅ）公司和芬兰耐思特石油（Ｎｅｓｔｅ Ｏｉｌ） 公司共同开发，由美国雅宝公司提供固体酸催 化剂‘２｜。
一３６—
从催化剂及化学品成本来看，氢氟酸工艺更 有优势。硫酸烷基化酸耗费用约占总费用的 ３３％，氢氟酸烷基化酸耗费用约占总费用的５％。 虽然氢氟酸更贵，但用量小并且可以在装置内再 生。硫酸法烷基化的操作费用主要取决于酸再生 的成本和效率。由于酸耗高，需要配套废酸再生 装置对催化剂进行再生。国内某炼油厂１０ ｋｔ／ａ 硫酸烷基化废酸处理综合能耗约为１１ ２３６ Ｊ／ｔ 硫酸。
入运行。运行结果表明，废酸再生处理技术基本 解决了硫酸法烷基化装置的安全环保问题。 ３．５两种方法总体比较
表６为两种液体酸法工艺的总体比较结果， 具有各自的特色和优势。
表６硫酸法与氢氟酸法总体比较 Ｔａｂｌｅ ６ Ｏｖｅｒａｌｌ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｈ２Ｓ０４ ａｎｄ ＨＦ
注：、／表示有利。
以上投资估算没有考虑氢氟酸烷基化装置额 外安全需要的隔离设备，也没有考虑硫酸法烷基 化的废酸再生处理装置的投资。目前全世界许多 氢氟酸烷基化都需要昂贵的隔离系统，隔离系统 设计较完善的装置，投资费用要高出（８～１２）× １０６ ｕｓ￥。据估算，硫酸法烷基化若配套处理能 力为１０ ｋｔ／ａ的废硫酸再生装置，需投资约２０ ｘ １０６ ＵＳ￥。氢氟酸法总体投资费用相对少些。 ３．３ 操作费用
工，２０１３，４４（９）：６５－６６． ［３］耿英杰．烷基化生产工艺与技术［Ｍ］．北京：中国石化出版社
出版，１９９３：２６．
（编辑杜婷婷）
万方数据
加工工艺、
炼油技术与工程
２０１４年８月
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｃｈｅｍｅｓ ｏｆ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ
Ｃｈｅｎ Ｓｈｕｗｅｉ
由表３看出，以１．丁烯为原料时，硫酸法生成 的烷基化油辛烷值较高。以２．丁烯为原料时，两
种方法生产的烷基化油辛烷值相当。烷基化装置
进料经过原料选择性加氢预处理后的进料基本都 属于２．丁烯原料。
３．２投资费用 表４为某独立咨询机构进行的投资费用研
究，由表４可知，这两种技术装置投资基本相当。
表４装置资金投入
理装置，而这一难题目前已得到解决。 氢氟酸法烷基化装置具有常温下反应无需制
冷系统的优点，但是催化剂氢氟酸具有强腐蚀性 及毒性，在装置选材上要高于硫酸法烷基化装置， 部分材质需采用蒙乃尔合金，而且对环境的影响 也大于硫酸法烷基化。
与硫酸法和氢氟酸法相比，固体酸烷基化技 术先进，基本解决了在生产高辛烷值汽油调合组 分过程中产生的环境污染问题，是既环保又安全 的一种工艺。固体酸烷基化技术能提供更好的原 料灵活性，降低催化剂消耗，并且改善产品质量， 代表了烷基化技术的未来发展方向，但目前尚无 工业化应用。
表５列出了国内加工能力相近的两种烷基化 工艺操作费用比较数据。
表５硫酸法与氢氟酸法操作费用比较
Ｔａｂｌｅ ５ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｓｔｓ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｈ２ Ｓ０４ ａｎｄ ＨＦ
注：表内为设计数据（未考虑废酸再生处理操作费用）。
３．４安全和环保 工艺技术选择的关键是安全环保是否满足现
２０１ ４年第４４卷第８期
烷基化装置工艺技术方案比选
陈述卫
（中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司，广东省揭阳市５１５２００）
摘要：随着废酸处理工艺的不断成熟，环保问题也得以解决，烷基化装置未来将成为炼油厂发展的方向之一。 对目前国内已广泛采用和正在建设的硫酸法、氢氟酸法、固体酸法等烷基化工艺技术在工业应用业绩、原料适应 性、投资费用、操作费用、安全和环保等方面做了系统分析和比较。烷基化原料选择性加氢预处理后基本都属于 ２一丁烯原料，经过硫酸法和氢氟酸法烷基化反应得到的烷基化汽油的辛烷值（ＲＯＮ）分别为９８—９９和９７～９８。为 生产相同的辛烷值油，硫酸法需保持烷烯比约为（７—９）：１，氢氟酸法则需要保持烷烯比在（１３～１５）：ｌ。
ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｐｒｏｖｅｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｗｉｌｌ ｂｅｃｏｍｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ｕｎｉｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ
ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｒｅｆｉｎｅｒｉｅｓ．Ｔｈｅ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ ａｃｉｄ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｓｏｌｉｄ ｓｕｌｆｕ— ｒｉｃ ａｃｉｄ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｕｎｉｔｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｉｎ ｒｅｓｐｅｃｔ ｏｆ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，ｃａｐｉｔａｌ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｓｔｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｅｔｃ．Ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｅｄ ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ２－ｂｕｔｙｌｅｎｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ
１ ４００ ｍ３，硫酸法装置则为１ ５２５ ｍ耻１｜。 国内２０套烷基化装置大都建于２０世纪８０
年代末期，其中硫酸法烷基化８套，氢氟酸烷基化
１２套，总处理能力仅１．４ Ｍｔ／ａ。由于安全环保问 题，多数装置处于停工状态。２０１０年投产的中海
油惠州炼油厂烷基化装置采用杜邦公司硫酸法烷
基化技术，规模为０．１６ Ｍｔ／ａ，是目前国内技术最 先进，加工能力最大的烷基化装置。表１～２分别 为该装置烷基化反应进料（选择性加氢后）及烷
３硫酸与氢氟酸法技术对比
３．１原料适应性
两种液体酸法烷基化工艺所得的烷基化油在
组成及质量上有一定的差异。表３是不同原料不
同方法所得的烷基化油辛烷值比较㈨。
表３不同原料不同方法所得烷基化油辛烷值
Ｔａｂｌｅ ３
Ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ ｏｉｌ ｏｃｔａｎｅ ｎｕｍｂｅｒ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｅｄｓｔｏｃｋｓ ｗｉｔＩｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ
体酸法和固体酸法。液体酸法烷基化工艺是目前 国内外广泛采用的工艺技术，主要以美国杜邦 （ＤｕＰｏｎｔ）公司ＳＴＲＡＴＣＯ＠为代表的硫酸法技术 和以美国菲利浦（ＰＨＩＬＬＩＰＳ）石油公司的ＲＥＶＡＰ 工艺为代表氢氟酸烷基化技术。
硫酸法烷基化历史悠久，技术成熟可靠，对原 料适应性、能耗均优于固体酸烷基化，而且作为催 化剂，硫酸的腐蚀性及对环境的影响要比氢氟酸 小。对于硫酸法烷基化来说，影响其长周期平稳 运行的最大问题是废酸处理，需配套废酸再生处
收稿日期：２０１４—０５—２１；修改稿收到日期：２０１４—０７—０３。 作者简介：陈述卫，工程师，１９９４年毕业于北京石油化工 学院。联系电话：０６６３—７６０２５０９，Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｓｗ—ｇｄ＠
ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ。
一３５—
万方数据
炼油技术与工程
２１４年８月
能更大。氢氟酸烷基化装置每天的平均产能为
烷基化汽油主要有两方面优势，首先由于烷 基化油辛烷值高、敏感性低，其研究法辛烷值和 马达法辛烷值之差不大于３单位，可以把更多敏 感性高而辛烷值低的汽油组分调合到成品汽油 中。其次是烷基化油的蒸汽压低，可使汽油调合 组分中增加廉价的高辛烷值组分（如丁烷）的加 入量，提高产品的经济效益。