烷基化工藝可用離子液體替代HF和H2SO4

2016年9月23日霍尼韋爾UOP公司宣布了ISOALKY?工藝的授權(quán)，從此煉油廠可以用離子液體液態(tài)催化劑替代傳統(tǒng)的HF或H2SO4，它比任何酸揮發(fā)性都低。ISOALKY?工藝，以輕烯烴和烷烴為原料生產(chǎn)高辛烷值車用燃料。ISOALKY?工藝最初由雪佛龍公司開(kāi)發(fā)，在其鹽湖城的UT煉油廠經(jīng)過(guò)了5年的驗(yàn)證。霍尼韋爾UOP公司稱之為二次世界大戰(zhàn)以來(lái)在液體烷基化領(lǐng)域第一個(gè)重大的技術(shù)進(jìn)展。幾乎在霍尼韋爾UOP公司宣布的同時(shí)，雪佛龍公司宣布將對(duì)鹽湖城煉油廠進(jìn)行改造，以ISOALKY?替代HF烷基化技術(shù)，預(yù)計(jì)于2017年開(kāi)始進(jìn)行改造，2020年實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。原用于HF技術(shù)的所有設(shè)備，包括HF儲(chǔ)罐都需拆除。

離子液體，在100 ℃以下為液態(tài)，通常無(wú)色，黏度低，與鹽類似全部由離子構(gòu)成。室溫下的離子液體通常為有機(jī)陽(yáng)離子，如三烷基锍鎓、四烷基膦鹽、烷基吡啶、1，3-二烷基咪唑陽(yáng)離子等。它們作為煉油廠丁烷-丁烯烷基化的催化劑，并不算新鮮。2006年一家中國(guó)煉油廠6.5 kt/a的H2SO4烷基化裝置改造成了復(fù)合離子液體工藝。該Ionlkylation工藝采用“復(fù)合離子液體”催化劑，這種催化劑包含AlCl4CuCl絡(luò)合物。以丁烯-丁烷為原料，烷基化產(chǎn)物中三甲基戊烷/二甲基己烷比例高，說(shuō)明的副反應(yīng)很少。

眾所周知，路易斯酸類型的AlCl3離子液體對(duì)雜質(zhì)水極為敏感，當(dāng)與痕量水接觸時(shí)會(huì)因水解而釋放HCl。這也許是Ionlkylation工藝沒(méi)有推廣的原因。ISOALKY?工藝似乎避免了這種敏感性?；裟犴f爾UOP公司稱，ISOALKY?工藝不僅具備加工各種原料的能力，催化劑用量少是突出的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橄啾瘸Ｒ?guī)酸催化工藝，離子液體催化劑成本明顯要高。工藝運(yùn)行溫度低于100 ℃，與常規(guī)HF或H2SO4工藝類似。另外，離子液體還可以原位再生，蒸氣壓也很小，對(duì)環(huán)境影響比常規(guī)技術(shù)更小。

[靳愛(ài)民摘譯自Focus on Catalysts，2016-10-01]