Жидкокислотное алкилирование

Назначение процесса алкилирования, сырье и продукция

Первоначально областью применения процесса алкилирования, промышленное применение которого началось в 1938 г., было получение компонента для высокооктанового авиационного топлива, имевшего, на тот момент, огромный спрос на рынке.

В середине 50-х годов прошлого века акцент в применении алкилатов сместился в сторону автомобильных моторных топлив, однако широкое применение процесса алкилирования сдерживалось значительными издержками на производство по сравнению с другими компонентами. Необходимость реализации Программы поэтапного сокращения выбросов свинца, принятой Агентством США по охране окружающей среды, в 70-80-х гг. снова подстегнула спрос на алкилаты как компоненты моторного топлива. Дальнейшее ужесточение требований к моторным топливам, в том числе по содержанию олефинов, ароматических углеводородов, серы и давлению насыщенныъх паров стало стимулом для более широкого применения процесса алкилирования.

Назначением процесса алкилирования является получение высокооктанового компонента бензина, характеризующегося низким давлением насыщенных паров в результате соединения изобутана с легкими олефинами в присутствии сильной кислоты-катализатора.

Сырьем установок алкилирования являются изобутан, бутан-бутиленовая и пропан-пропиленовая фракции, получаемые преимущественно в процессах каталитического и термического крекинга.

Получаемый продукт, состоящий в основном из широко разветвленных парафиновых углеводородов, представляет собой высокооктановый компонент бензина, характеризующийся низким давлением насыщенных паров.

Протекание реакций алкилирования возможно при низких, средних и высоких температур, причем в последнем случае не требуется применение сильной кислоты-катализатора. Экокномически обоснованными для промышленного производства алкилатов являются процессы протекающие при низких и средних температурах, что подразумевает использование катализатора, в качестве которого выступают серная или плавиковая (фтористоводородная) кислоты.

Перспективным направлением развития процесса алкилирования в промышленном масштабе, в котором в настоящее время проводятся исследования, является применение твердых катализаторов алкилирования.

Описание технологического процесса

Fig36

Типовая технологическая блок-схема процесса сернокислотного алкилирования включает в себя следующие блоки:

  • реакционный блок, на котором реагирующие углеводороды реагируют с сернокислотным катализатором в регулируемых условиях;
  • блок охлаждения, предназначенный для отвода тепла нагретого охладителя и вывода пропановой фракции в качестве товарного продукта ;
  • блок обработки продуктов реакции (эффлюента), назначением которого является удаление свободной кислоты, алкил- и диалкилсульфатов, для предотвращения коррозии и засорения оборудования;
  • блок фракционирования, откуда в цикл реакции возвращается изобутан, а остаток разделяется на целевые продукты;
  • блок продувки, обеспечивающий дегазацию и нейтрализацию выводимой с установки кислоты, а также регулирования рН сточной воды.

ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ