2016年第4期
炼油与化工
REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY
碳四烷基化工艺技术研究与应用进展
徐铁钢，吴显军，温广明，张文成，孙发民
（大庆化工研究中心，黑龙江大庆163714）
摘要：综述了碳四烷基化应用进展和发展趋势，总结了碳四烷基化反应的特点，介绍了最新工
业应用的离子液体、AIkvClean和K-SAAT烷基化工艺，提出了催化剂研究中面临的间题关键词：固体酸；烷基化；催化剂；异丁烷；丁烯
中图分类号：TQ202
文献标识码：B
文章编号：16714962(2016)04000103
Progress in research and application of C, alkylation processes
Xu Tiegang, Wu Xianjum, Wen Guangming,Zhang Wencheng, Sun Famin
(Daqing Petrochemical Research Center, Daqing 163714 , China)
Abstract : The application status and development trend of C alkylation is reviewed. Characteristics of isobutane/butene alkylation reaction are summarized. Some commercial processes are introduced, such as lonic liquid, Alky Clean and KSAAT Process. Som problems in the catalyst research are indicated.
Keywords: solid acid ; alkylation;catalyst ;isobutane ; butene
清洁汽油发展的总体方向是低硫、低烯、低芳以及高辛烷值。使得炼油厂可利用调合组分的数量和类型受到较大限制。与含有大量烯烃的催化汽油和大量芳烃的重整汽油相比，烷基化汽油具有辛烷值高、研究辛烷值(RON)与马达法辛烷值（MON)差值小、挥发性低、不含烯烃芳烃和硫等特点，是理想的清洁车用汽油调和组分[1.2]
中国汽油中催化汽油约占70%，普遍存在芳烃、烯烃含量高，缺少高辛烷值清洁组分等缺点。较为传统的方法是在汽油中加人辛统值较高的审基叔丁基醛(MTBE)作为调和组分。但是高辛烷值组分的MTBE会对水质造成污染.因此美国于 2006年5月开始禁止使用MTBE，所以烷基化油正在成为MTBE的首选替代品(3)。
碳四烷基化是以丁烯（包括丁烯-1、丁烯-2、异丁烯或其混合物)和异丁烷等碳四烃为原料，在强酸催化作用下发生烷基化反应生产汽油产品的技术。采用烷基化技术可将低价炼厂气及油田气转化为汽油组分，该技术具有污染大幅减少、产出率高、效率高等优点，从而大幅降低原料成本。而且炼油厂只需对现有MTBE装置进行改造即可生
产烷基化油，投资少。不同烯烃与异丁烷生成产品的辛烷值见表1。
表1几种异构烷烃辛烷值
化合物 2.3-二甲基皮烷 2.3-二甲基已烷 2.2,3-三甲基皮烷 2,2,4-三甲基皮烷 2,3,3-三甲基皮烷 2,3,4-三甲基皮烷 2,2,5-三甲基已烷
1液体酸烷基化技术
RON 91.1 71.3 109.6 100 106.1 102.7 91
MON 88.5 78.9 666 100 99.4 95.9 88
目前烷基化油生产工艺主要采用硫酸法和氢氟酸法烷基化法。虽然氢氟酸与硫酸烷基化装置的整体运行会有所不同，但2种工艺的反应机理极其相似。这2种工艺存在着建设成本高、耗酸量大、腐蚀性强、易造成环境污染等缺点，虽然研究人员对氢氟酸和硫酸烷基化工艺不断改进，但始终未能从根本上解决上述问题，因此国内外均积极开发清洁、安全的替代烷基化技术。
液体烷基化技术中离子液体烷基化最近完成了工业化。中国石油大学成功开发复合离子液体