烷基化技术进展及其在汽油升级中的关键作用

翟思铭

摘要：针对烷基化技术进展、汽油升级中烷基化的关键作用为中心，分别从以下几个方面进行深入剖析，以此达到汽油升级目的的同时，发挥烷基化技术在汽油发展中的最大价值。

关键词：烷基化技术;汽油升级;硫酸法烷基化;离子液体

烷基化技术发展主要以烷基化油为主，异辛烷是其主要组成，本质属于C8异构烷烃混合物。烷基化油辛烷值最高为95，此数值属于马达法辛烷值（MON），研究法辛烷值（RON）最高值可达到98。两种研究方法下辛烷值存在差值，为催化裂化加氢汽油研究提供了机会。烷基化技术在汽油升级中具有重要作用，其本身含硫量低以及不含氧等特点，帮助汽油组分重整芳烃，稀释汽油中的苯含量、硫、氮等杂质，并且将汽油整体的辛烷值提升，合理优化汽油组分。

1 烷基化技术进展研究

1.1 液体酸烷基化技术研究

1.1.1 氢氟酸法烷基化

氢氟酸法烷基化的研究，主要以UPO、PHLLIPS两公司为主，以技术反映条件为载体，展开烷基化研究。但是这两个公司在烷基化研究中反映系统方面出现研究差异。UPO公司对于烷基化工艺处理，主要选择酸强制循环手段，以内部再生技术进行处理。但是PHLLIPS公司虽然同样以酸为主要材料，但是则以重力循环手段为主，通过酸再接触技术完成烷基化处理。酸重力循环手段下，可以将高酸介质中所需要的转动设备取消，有效控制酸泄漏点现象的出现，在很多方面体现出更多的安全性[1]。

1.1.2 硫酸法烷基化技术

硫酸法烷基化技术是DUPONT公司、LUMMUS公司共同研究，但是80%的专利技术隶属于DUPONT公司。DUPONT公司关于硫酸法烷基化技术的研究，主要结合STRATCO工艺为主，通过卧式列管式换热器为反映载体，有效处理工艺需求。硫酸法烷基化反映中需要大量酸烃混合液，需要机械搅拌均匀[2]。硫酸法烷基化技术中的STRATCO工艺具有腐蚀速率低的特点，并且反应能力高、温度低，相对其他工艺此工艺辛烷值更高，所以在实际應用中具有超高的价值。

1.2 固体酸烷基化技术研究

固体酸烷基化技术研究是对液体酸烷基化技术的升级与创新，不管从安全性还是环保性角度，都得到很大程度的提高。当前烷基化工艺发展，固体酸烷基化技术成为主要研究方向。固体酸烷基化技术研究，具体包括工艺设计、工业示范，其中研究最为显著的技术工艺为AlkyClean，属于Lummusgongsi公司。虽然固体酸烷基化技术具有很多优势，但是实际应用中却因为催化剂活性、再生等方面因素的影响，均局限于炼厂中应用，所以此技术当务之急是解决催化剂再生、活性问题，提高装置操作专业性与经济性。

1.3 离子液体烷基化技术研究

离子液体烷基化技术研究，首先需要了解离子液体的特性，作为一类熔点的熔融盐，离子液体具备不燃烧、热稳定性、不分散、不挥发等特点，活跃性高，所以对烷基化研究具有很大帮助。离子液体烷基化技术研究方面一直在不断深入，中国石油大学结合离子液体特性，将其融入到烷基化工艺中，同时研究出ILA（离子液体催化碳四烷基化技术），配套工业生产装置的研究成功。作为世界首套离子液体烷基化装置，在工业中得以应用。随后UPO公司对离子液体烷基化技术进行升级，升级烷基化处理能力，并且计划2020年开始投入使用。

2 烷基化在汽油升级中的关键作用分析

汽油作为汽车运行的关键动力，重要的不可再生资源，汽油升级直接关系到汽油的应用以及资源消耗、环境保护。烷基化被渗透到汽油催化脱硫降烯处理中，得到显著的效果。我国汽油在烷基化技术作用下，辛烷值得到明显下降。传统汽油脱硫降烯处理手段，会造成汽油馏分分布出现不均衡现象，因此为辛烷值进行重新调和组分，所以导致重新组分的辛烷值不稳定。对汽油升级进行抽样检测，剖析汽油辛烷值，其中92#汽油辛烷值分布特殊，中间小，但是两头大[3]。对汽油进行馏分段，温度为60-120℃，辛烷值呈现最低状态，辛烷值在<60℃的酚酸中，主要有烯烃组分形成，>120℃辛烷值则主要由芳烃组分组成。因为汽油中辛烷值、馏份分布不够协调，所以直接影响到汽油燃烧能力，同时也影响了汽油的排放。辛烷值影响到汽油在汽车中的应用，引发汽车启动问题、遇到高坡爬行困难等一系列状况。

汽油池催化裂化现象影响到汽油的使用，相较于发达国家，我国这方面问题一直十分严重。烷基化技术在汽油升级中的应用，调整汽油硫、烯烃等比重，有效降硫、降烯烃，科学预防汽油池催化裂化问题，优化汽油结构，以烷基化技术有效分配烷基化汽油、醚化汽油以及异构化汽油比例。我国当前烷基化技术在汽油升级中的应用是炼油企业主要研究对象，尤其是环保建设背景下，烯烃、硫、苯、芳烃等指标降低，因此必须以烷基化为载体，进一步对汽油进行升级，同时这也是汽油升级与烷基化未来发展的主要方向。

3 结束语

综上所述，生态环境建设与环保意识的提高，汽油品质提高成为炼油企业关注的焦点。以烷基化技术为基础，进一步进行汽油升级处理，朝着汽油零烯烃、低蒸气压以及低硫排放努力。烷基化相关工艺的研究成熟，提高了汽油升级的安全性，同时为汽油升级创造更多有利条件，因此烷基化技术未来发展空间十分广阔。

参考文献：

[1]祁嘉昕.甲醇制汽油工艺分析及产业化进展[J].山西化工，2018，38（1）：35-37.

[2]赵岑，刘冬梅，魏民，etal.催化裂化汽油烷基化脱硫技术研究与工业化进展[J].当代化工，2013（2）：218-220.

[3]石文路，乔庆东.苯与烯烃烷基化催化剂的研究进展[J].现代化工，2017，37（12）：54-58.