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新形勢下裂解混合碳四利用路線分析

2019-01-23 01:35劉海廷李兵宮春艷
油氣與新能源 2019年1期
關(guān)鍵詞:異丁烯叔丁醇丁烯

劉海廷* 李兵 宮春艷

(1.盛虹煉化(連云港)有限公司化工技術(shù)部;2.江蘇斯?fàn)柊钍邢薰荆?.中石油獨(dú)山子石化分公司)

0 引言

傳統(tǒng)的裂解混合碳四物料是以石腦油為原料的蒸汽裂解制乙烯裝置的重要副產(chǎn)物之一,其主要組分為1,3-丁二烯、丁烯、丁烷等碳四餾分。近些年隨著國內(nèi)蒸汽裂解乙烯裝置的蓬勃發(fā)展,原料組成多樣化,裝置規(guī)模越來越大型化,裂解混合碳四的產(chǎn)能大幅增加。做好各碳四組分經(jīng)濟(jì)價(jià)值的開發(fā)和下游產(chǎn)品的綜合利用,以獲取更大的附加值被日益重視。2017年9月,由國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局、財(cái)政部等十五部委共同下發(fā)的《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》提出:到2020年,在全國范圍內(nèi)推廣使用車用乙醇汽油。同年,國家標(biāo)準(zhǔn)車用乙醇汽油(E10)(GB 18351—2017)和車用乙醇汽油調(diào)和組分油(GB 22030—2017)也進(jìn)行了更新發(fā)布。隨著乙醇汽油新政及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺和逐步實(shí)施,乙醇汽油(E10)標(biāo)準(zhǔn)要求含氧化合物不得超過 0.5wt%,而甲基叔丁基醚(MTBE)等醚類添加劑因?yàn)楹醵唤固砑拥揭掖计椭小V链藗鹘y(tǒng)工藝中煉廠催化碳四和乙烯裂解工藝丁二烯抽提裝置副產(chǎn)的抽余碳四下游生產(chǎn)MTBE將不得不做出改變。在新形勢下應(yīng)探討如何做好裂解混合碳四下游產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型,如何重新選擇碳四烴的綜合利用路線,成為目前急需解決的問題。

1 裂解混合碳四利用路線介紹

1.1 傳統(tǒng)的裂解碳四利用路線

裂解混合碳四是蒸汽裂解制乙烯裝置副產(chǎn)的混合碳四餾分,1,3-丁二烯含量約占 50%、正異丁烯約占 25%,同時(shí)含有少量的正異丁烷、2-丁烯、1,2-丁二烯、丙烷、碳五等。其中 1,3-丁二烯通常在溶劑萃取精餾的作用下分離并精制,主要作為合成橡膠和新興的合成樹脂原料,市場應(yīng)用前景廣闊。因此對裂解混合碳四首先進(jìn)行丁二烯抽提分離是目前最經(jīng)濟(jì)和主流的工藝?yán)寐肪€。抽提分離同時(shí)副產(chǎn)40%左右的抽余碳四、少量的含炔碳四和碳四重組分。抽余碳四中含有的約 40%的異丁烯被送至MTBE/丁烯-1裝置,生產(chǎn)汽油添加劑MTBE和高純度的丁烯-1。高純丁烯-1一般作為聚乙烯的共聚單體原料。傳統(tǒng)的乙烯裂解混合碳四下游利用路線如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)的乙烯裂解混合碳四下游利用路

1.2 新興的裂解碳四利用路線

近幾年隨著催化劑工藝技術(shù)的更新?lián)Q代和資源利用的優(yōu)化整合,興起了許多碳四烴利用的新工藝。如異丁烯疊合加氫制異辛烷、乙烯與碳四烯烴轉(zhuǎn)化制丙烯、碳四烯烴催化裂解制乙烯和丙烯等工藝,提高了碳四烴的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。還有利用碳四烴制甲基丙烯酸甲酯(MMA)、正丁烯水合制甲乙酮、正丁烷氧化制順酐再水合加氫制1,4-丁二醇,以及利用碳四烴制四氫呋喃和γ-丁內(nèi)酯等精細(xì)化工工藝的成功開發(fā)和應(yīng)用,使碳四烴的下游產(chǎn)業(yè)鏈逐漸豐富,綜合利用率得到進(jìn)一步提高。

2 丁二烯抽提裝置副產(chǎn)抽余碳四現(xiàn)狀及應(yīng)對措施

據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)[1]43,2016年國內(nèi)MTBE產(chǎn)能、產(chǎn)量和需求量分別為1 475×104t/a、859×104t/a和935×104t/a,其中丁二烯抽提裝置副產(chǎn)抽余碳四路線的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的14%,即131×104t/a。2016年生產(chǎn)MTBE消耗異丁烯約563×104t/a。到2020年,由于MTBE不再允許添加到乙醇汽油中,煉廠催化碳四和乙烯裂解工藝丁二烯抽提裝置副產(chǎn)的抽余碳四去生產(chǎn)MTBE的裝置不得不轉(zhuǎn)型或停工。為抽余碳四尋找合適的利用路徑,既要避免大量煉廠碳四的MTBE裝置轉(zhuǎn)型同質(zhì)化而出現(xiàn)某一種產(chǎn)品產(chǎn)能集中爆發(fā),又要防止碳四原料大量過剩,導(dǎo)致碳四資源的嚴(yán)重浪費(fèi),以期望裂解混合碳四資源能發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。表1為丁二烯抽提裝置副產(chǎn)抽余碳四常見組分的組成范圍。

從表中看出,抽余碳四中異丁烯含量在35%~45%左右、丁烯-1含量20%~30%左右。最經(jīng)濟(jì)的做法是先將異丁烯分離出來。傳統(tǒng)路線中采用醚化生產(chǎn)MTBE或者水合制叔丁醇的工藝可有效除分離異丁烯。但由于乙醇汽油新政的出臺,以及叔丁醇消費(fèi)市場很小,抽余碳四的利用必須重新找到其他合理的路徑??陀^來說,這也給抽余碳四利用工藝的技術(shù)進(jìn)步提供了難得的歷史機(jī)遇。

表1 乙烯裂解原料丁二烯抽提裝置副產(chǎn)抽余碳四組分表

2.1 改造已投產(chǎn)的MTBE裝置

對于以抽余碳四為原料且已投產(chǎn)的 MTBE裝置,可考慮改造MTBE裝置,采用碳四間接烷基化工藝生產(chǎn)高辛烷值汽油;或在MTBE下游新建MTBE裂解裝置,分離出高純異丁烯,并配套生產(chǎn)聚異丁烯、丁基橡膠、MMA等。通過合理規(guī)劃利用路線,對MTBE裝置進(jìn)行技術(shù)改造,生產(chǎn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型,才能避免報(bào)廢裝置造成巨大損失。

2.2 規(guī)劃階段的抽余碳四的利用路徑

對于目前仍處于規(guī)劃階段的項(xiàng)目,對抽余碳四有以下幾種利用路徑可以參考:

1)采用水合工藝制叔丁醇;

2)采用烯烴轉(zhuǎn)化工藝(OCU)增產(chǎn)丙烯;

3)采用烯烴催化裂解工藝(OCC)增產(chǎn)乙烯、丙烯;

4)采用直接烷基化工藝,生產(chǎn)烷基化汽油。有煉化一體化條件的可以擴(kuò)大煉油廠烷基化裝置生產(chǎn)規(guī)模,增產(chǎn)烷基化汽油。

3 抽余碳四利用各技術(shù)路線分析

3.1 碳四間接烷基化制異辛烷工藝(又稱異丁烯疊合工藝)

3.1.1 工藝發(fā)展簡介

異丁烯疊合工藝最早始于20世紀(jì)30年代,具有原料易得、生產(chǎn)流程簡單、產(chǎn)品辛烷值較高、生產(chǎn)過程環(huán)保性好等特點(diǎn)。由于磷酸-硅藻土作為催化劑活性低、壽命短和裝卸困難等缺點(diǎn),逐步被氫氟酸、硫酸等直接烷基化工藝所取代。在2000年左右,芬蘭 Fortum Oy油氣公司和美國凱洛格·布朗路特(KBR)公司首次聯(lián)合開發(fā)新異丁烯疊合工藝,將MTBE裝置進(jìn)行改造,生產(chǎn)異辛烷,即后來的NExOCTANE工藝[2]。該工藝改造費(fèi)用較低,且環(huán)保性好,已在芬蘭工業(yè)化。美國UOP公司也推出了一種稱為 InAlk的間接烷基化技術(shù)。國內(nèi)的中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院(簡稱石科院)、上海石油化工研究院和齊魯石化公司研究院在1990年后對異丁烯疊合工藝也進(jìn)行了研究開發(fā),并成功研發(fā)出了相應(yīng)的催化劑。凱瑞環(huán)保科技公司自2008年起,針對乙醇汽油不允許添加含氧化合物的規(guī)定,開始了固體酸烷基化、間接烷基化技術(shù)和相關(guān)催化劑的研究,尤其在間接烷基化技術(shù)上取得了較大進(jìn)展。通過對現(xiàn)有MTBE裝置改造,采用外循環(huán)固定床,在樹脂催化劑的催化作用下,生成異辛烯中間產(chǎn)物,經(jīng)過加氫得到異辛烷產(chǎn)品。該技術(shù)目前正在河北石家莊煉化進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用,反應(yīng)效果和條件能滿足設(shè)計(jì)要求,長期運(yùn)行的效果還待時(shí)間來驗(yàn)證。

3.1.2 工藝原理及利用路線分析

抽余碳四中的異丁烯首先吸附在催化劑活性中心發(fā)生解離,形成一個(gè)C+離子,然后與其他烯烴分子結(jié)合,形成一個(gè)較重的C+離子,再繼續(xù)結(jié)合形成更重的離子,也可以控制其脫去一個(gè)質(zhì)子,就可生成異辛烯(DIB)。異辛烯再經(jīng)過加氫,即得到異辛烷。

利用現(xiàn)有的MTBE裝置,新增一臺加氫反應(yīng)器,更換相應(yīng)的疊合反應(yīng)樹脂催化劑,反應(yīng)的操作條件與合成MTBE條件相近。可以依據(jù)原料碳四不同采用合適的加氫催化劑,使疊合烯烴高轉(zhuǎn)化率地生成烷烴。在反應(yīng)過程中為了抑制疊合的程度,必須要加入適量的抑制劑,防止異丁烯深度疊合成三聚物和高聚物等,減少副反應(yīng),進(jìn)一步延長樹脂催化劑的使用周期。就目前而言,依托現(xiàn)有裝置對流程和管線稍作改動即可實(shí)現(xiàn)工藝要求,不需要很大的投資。生產(chǎn)異辛烷的方案從經(jīng)濟(jì)性、可行性和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)上考慮,都是比較理想的選擇方案。重要的是產(chǎn)品異辛烷是汽油的良好組分,市場銷售前景良好,可以有效避免產(chǎn)品路線同質(zhì)化的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 MTBE裂解制異丁烯工藝

3.2.1 工藝發(fā)展簡介

MTBE裂解制異丁烯工藝是20世紀(jì)70年代末期研發(fā)成功的一種生產(chǎn)異丁烯的重要方法。和其他方法相比,該技術(shù)對設(shè)備無腐蝕,對環(huán)境污染小,工藝流程合理,操作條件緩和,能耗低,產(chǎn)品異丁烯純度高,還可以根據(jù)市場需求生產(chǎn)不同純度異丁烯產(chǎn)品,適應(yīng)性好。

國外 MTBE裂解制異丁烯有 Shell、BASF、Snamprogetti、CDTech、IFP等公司為代表的專利技術(shù)。國內(nèi)有中國石化集團(tuán)北京燕山石油化工有限公司研究院、華東理工大學(xué)、中石油吉林石化分公司研究院、中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院等都自主開發(fā)了MTBE裂解制異丁烯技術(shù)[3]。2016年國內(nèi)高純度異丁烯產(chǎn)能約72.6×104t/a,其中MTBE裂解方式產(chǎn)能占81%,少量為叔丁醇脫水法生產(chǎn)[1]43。

3.2.2 工藝原理及利用路線分析

MTBE產(chǎn)品首先經(jīng)過一個(gè)粗精餾系統(tǒng)脫除重組分等雜質(zhì),進(jìn)入反應(yīng)器,在裂解催化劑的作用下催化裂解為異丁烯和甲醇。利用甲醇溶水不溶碳四的特點(diǎn),經(jīng)過水洗分離出碳四后,甲醇水溶液再進(jìn)入甲醇回收塔分離精制后,甲醇重新被循環(huán)利用。不含甲醇的異丁烯組分經(jīng)過壓縮、冷凝、精餾等工序,分離出MTBE和二聚物等重組分、二甲醚和水等輕組分,最終得到高純度的異丁烯產(chǎn)品。

目前受聚異丁烯、丁基橡膠、MMA、異戊二烯/異戊橡膠等產(chǎn)品需求的限制,異丁烯需求量供大于求,市場前景并不樂觀。因此若采用此方案,必須考慮避免下游配套的產(chǎn)品與其他同類裝置的同質(zhì)化競爭。企業(yè)應(yīng)立足研發(fā),開發(fā)出適合自身特點(diǎn)的異丁烯下游產(chǎn)品,才能獲取較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 碳四水合制叔丁醇工藝

3.3.1 工藝發(fā)展簡介

碳四水合制叔丁醇工藝是異丁烯在離子交換樹脂催化劑的作用下與水發(fā)生合成反應(yīng)生成叔丁醇。叔丁醇的合成技術(shù)主要有異丁烯硫酸水合法(工藝較老,環(huán)境污染大已被淘汰)、樹脂催化劑水合法和雜多酸水合法。20世紀(jì) 70年代由蘭州化工研究院研發(fā)的異丁烯并流水合工藝因其異丁烯單程轉(zhuǎn)化率較低(僅50%左右)被逐漸淘汰。異丁烯水合反應(yīng)本身是可逆反應(yīng),異丁烯轉(zhuǎn)化率受化學(xué)反應(yīng)平衡和反應(yīng)條件等制約,故轉(zhuǎn)化率比較低。目前比較成熟的異丁烯水合制叔丁醇工藝是以高濃度雜多酸水溶液為催化劑。由于反應(yīng)條件比較溫和,催化劑使用周期長,反應(yīng)活性相對更高,因此成為水合制叔丁醇工藝的發(fā)展方向[4]。但該工藝的熱穩(wěn)定性和工藝的選擇性還不是很成熟,還有很大的發(fā)展進(jìn)步空間。

3.3.2 叔丁醇簡介及利用路線分析

叔丁醇的沸點(diǎn)較低,是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑,也是精細(xì)化工、有機(jī)合成工業(yè)的重要原料。叔丁醇的市場價(jià)格維持在3 000~6 000元/噸左右,市場消費(fèi)能力非常有限,國內(nèi)裝置規(guī)模都比較小,經(jīng)濟(jì)效益不高。因此抽余碳四無論是水合制叔丁醇還是進(jìn)一步脫水制高純度異丁烯都存在和MTBE同質(zhì)化的問題,最終導(dǎo)致叔丁醇或者異丁烯產(chǎn)量暴增,消費(fèi)市場飽和而失去經(jīng)濟(jì)價(jià)值。抽余碳四水合制叔丁醇的工藝相比醚化制MTBE工藝并無明顯的投資、能耗、運(yùn)行成本或環(huán)保優(yōu)勢,應(yīng)慎重選擇此工藝路線。

3.4 碳四烯烴轉(zhuǎn)化(OCU)制丙烯工藝

3.4.1 工藝發(fā)展簡介

碳四烯烴轉(zhuǎn)化是利用抽余碳四餾分中的丁烯-2在催化劑的作用下與乙烯易位反應(yīng)制取丙烯的工藝。國外主要有美國PHILLIPS公司開發(fā)的OTC工藝,IFP公司開發(fā)的 Meta-4工藝,德國 BASF的OCT工藝等。國內(nèi)有中科院大連化學(xué)物理研究所開發(fā)的乙烯與丁烯歧化制丙烯工藝等。目前實(shí)現(xiàn)工業(yè)化最具代表性的是LUMMS公司的OCT工藝[5]。

3.4.2 工藝特點(diǎn)及利用路線分析

碳四烯烴轉(zhuǎn)化是在過渡金屬化合物催化劑的條件下,乙烯和丁烯發(fā)生烯烴易位轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙烯的工藝。當(dāng)乙烯與丁烯-2反應(yīng)時(shí),可一次得到兩個(gè)分子的丙烯,從而實(shí)現(xiàn)了利用乙烯和丁烯來增產(chǎn)丙烯的過程。當(dāng)此工藝與蒸汽裂解制乙烯結(jié)合,即可將丙烯/乙烯比由傳統(tǒng)工藝的0.6提高到1.0~1.25。2009年這一工藝技術(shù)在上海賽科石化公司的90×104t/a乙烯裝置首次實(shí)現(xiàn)國內(nèi)應(yīng)用,其烯烴轉(zhuǎn)化裝置采用德國BASF的OCT工藝,可增產(chǎn)丙烯16×104t/a。其生產(chǎn)過程中部分的裂解混合碳四和丁二烯裝置來的抽余碳四混合后,進(jìn)入選擇性加氫第一反應(yīng)器,絕大部分的丁二烯被加氫生成丁烯-1和一些丁烷。同時(shí)催化劑也將一部分丁烯-1異構(gòu)化成丁烯-2。經(jīng)過脫異丁烯單元脫除異丁烯后,丁烯與乙烯一起進(jìn)入歧化反應(yīng)器,生成丙烯,經(jīng)過精制和脫除副產(chǎn)物,最終得到高純度丙烯。

因抽余碳四組分中含有40%左右的異丁烯,在催化劑作用下不能參與歧化反應(yīng),目前國內(nèi)外開發(fā)的幾種歧化工藝中,抽余碳四需先選擇加氫脫除二烯烴和炔烴,再經(jīng)過催化精餾將丁烯-1異構(gòu)化為2-丁烯后與異丁烯分離,在催化精餾塔頂脫除異丁烯。此工藝流程復(fù)雜,需要多個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)和精制系統(tǒng),同時(shí)還要配套壓縮機(jī)、加熱爐等,裝置投資很大。另外碳四烯烴轉(zhuǎn)化工藝需消耗一定量的乙烯,導(dǎo)致該工藝生產(chǎn)丙烯的物耗、能耗較高。在建設(shè)規(guī)模達(dá)到百萬噸級乙烯的裝置時(shí),出于平衡乙烯和丙烯的產(chǎn)量需要,可以配套建設(shè)OCT裝置。

3.5 碳四烯烴催化裂解制乙烯、丙烯(OCC)工藝

3.5.1 工藝發(fā)展簡介

碳四烯烴催化裂解工藝是將裂解副產(chǎn)品碳四、碳五物流及輕裂解汽油在催化劑的作用下通過催化裂解反應(yīng),將碳四餾分中的丁烯-1、異丁烯、2-丁烯等選擇性的催化裂解為丙烯和乙烯的技術(shù)。按反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)不同分為兩類:一是固定床工藝,國外主要包括 Lurgi公司的 Propylur工藝和 UOP公司的ATOFINA/UOPKBR工藝等。國內(nèi)有上海石油化工研究院自主開發(fā)的OCC工藝。另一種是流化床工藝,國外主要包括 ARCO化學(xué)公司的 Superflex工藝、Mobil公司的 MOI工藝[6]。

3.5.2 工藝特點(diǎn)及利用路線分析

碳四烯烴催化裂解過程很復(fù)雜,主要通過先聚合再裂解的機(jī)理進(jìn)行,同時(shí)還會發(fā)生一系列包括異構(gòu)化、歧化、環(huán)化、疊合、烷基化、氫轉(zhuǎn)移、縮合等并行反應(yīng)。由此可知,碳四烯烴催化裂解的產(chǎn)物也很復(fù)雜,包含有大量不同碳數(shù)的烯烴、烷烴和芳烴等。因此,催化劑的高選擇性就非常重要,同時(shí)如何選擇最佳的反應(yīng)條件來減少副反應(yīng)亦成為工藝的關(guān)鍵所在。如何提高目的產(chǎn)物丙烯及乙烯的選擇性也就成為裝置的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。目前國內(nèi)外碳四烯烴催化裂解的幾種工藝中,均需要對原料進(jìn)行預(yù)處理,要對二烯烴和炔烴進(jìn)行選擇性加氫,以減少結(jié)碳,操作溫度一般在500 ℃左右。國內(nèi)多家單位也在烯烴催化裂解制丙烯方面進(jìn)行研究,比如北京化工研究院和大連物化所就有相關(guān)催化劑的研究。

催化裂解技術(shù)適用的原料廣泛,原料可以是混合碳四、抽余碳四、碳五、FCCA汽油和焦化汽油等,但相關(guān)催化劑積碳失活快,穩(wěn)定性和壽命問題是制約其工業(yè)化推廣應(yīng)用的主要問題。相關(guān)催化裂解技術(shù)的最佳工藝和更可靠的催化劑還需要進(jìn)一步的研究。

3.6 直接烷基化工藝

3.6.1 工藝發(fā)展簡介

直接烷基化技術(shù)最早出現(xiàn)在二戰(zhàn)期間,是為解決高辛烷值航空汽油的供應(yīng)而誕生的一項(xiàng)清潔汽油煉制工藝。自1938年第一套烷基化裝置工業(yè)化投產(chǎn)至今80年間,烷基化技術(shù)得到了快速的發(fā)展,到目前已有十多種技術(shù)路線;同時(shí)傳統(tǒng)的氫氟酸、硫酸工藝和配套的廢酸處理技術(shù)也得到了持續(xù)的改進(jìn)。全球擁有烷基化技術(shù)的專利商很多,如魯姆斯、UOP、杜邦和KBR等。除了傳統(tǒng)的硫酸和氫氟酸烷基化外,近些年離子液烷基化和固體酸烷基化技術(shù)也日漸成熟并走向了工業(yè)應(yīng)用。

國外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)在固體酸烷基化技術(shù)上起步較早,目前比較知名的有 ABB Lummus/Akzo Nbel公司的AlkyClean工藝、UOP公司的AlkyClean工藝、Haldor Topsoe公司的FBA技術(shù)Lurgi公司的Eurofuel技術(shù)[7]和 KBR公司的K-SAAT固體酸烷基化技術(shù)等。石科院和石油大學(xué)研發(fā)的固體酸和離子液烷基化技術(shù)研發(fā)和工業(yè)應(yīng)用也取得了不錯(cuò)的成績。由石科院和北京燕山石化共同研發(fā)的 ZCA-1固體酸烷基化催化劑及相關(guān)技術(shù)已進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn),技術(shù)也已通過了中國石化的技術(shù)鑒定。目前仍然存在的問題是固體酸催化劑失活速度較快,需要進(jìn)一步優(yōu)化工藝,提高工藝的先進(jìn)性。

3.6.2 工藝特點(diǎn)及利用路線分析

抽余碳四烷基化以丁烯(包括丁烯-1、丁烯-2、異丁烯等)和異丁烷為主要原料,在強(qiáng)酸催化劑的作用下烯烴雙鍵發(fā)生斷裂,與異丁烷結(jié)合生成異構(gòu)烷烴混合物(即烷基化油),其主要成分是異辛烷。在傳統(tǒng)的硫酸法烷基化工藝中,丁烯-1在強(qiáng)酸作用下首先異構(gòu)化生成丁烯-2,再與異丁烷發(fā)生烷基化反應(yīng)生成異辛烷。在反應(yīng)過程中,還包含有裂化反應(yīng)、疊合反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)等,最終產(chǎn)生各種其他副產(chǎn)物(酸渣和酸油等)。

傳統(tǒng)的硫酸和氫氟酸工藝因廢酸排放和環(huán)境污染問題而受到多方面制約,發(fā)展環(huán)保型烷基化工藝成為近期國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前,固體酸法和離子液烷基化法工藝技術(shù)已日漸成熟,逐步實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。特別是固體酸烷基化工藝因具有良好的成本優(yōu)勢,同時(shí)在安全環(huán)保方面存在很大優(yōu)勢,是未來碳四烯烴烷基化工藝的發(fā)展方向[8]。

烷基化工藝技術(shù)幾十年來經(jīng)歷了很大的發(fā)展,無論是操作條件、反應(yīng)部分和精餾部分都有較大改變,工藝已經(jīng)十分成熟。烷基化油的辛烷值高、RON與MON辛烷值的差值小,兼具揮發(fā)性低、不含烯烴芳烴和硫含量低等優(yōu)點(diǎn),作為汽油的調(diào)和組分油,可以有效地稀釋降低汽油中烯烴、芳烴、硫等含量,同時(shí)還能提高汽油的辛烷值和抗爆性能。因此能很好地適應(yīng)我國不斷提升汽油標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢。將抽余碳四直接烷基化生產(chǎn)烷基化汽油是一種簡易可行的工藝?yán)寐肪€,并具有不錯(cuò)的市場前景,也可以避免和其他工藝?yán)卯a(chǎn)品同質(zhì)化而造成的路線沖突問題。

4 結(jié)論

本文重點(diǎn)分析了在乙醇汽油新政即將推出的新形勢下,企業(yè)如何立足于自身狀況,破解MTBE面臨禁用的困境。對已建成運(yùn)轉(zhuǎn)的MTBE裝置,建議對裝置進(jìn)行簡單改造,采用異丁烯疊合的間接烷基化工藝生產(chǎn)異辛烷;或者新建MTBE裂解裝置生產(chǎn)高純度的異丁烯。對處于前期規(guī)劃的煉化項(xiàng)目,建議采取抽余碳四烯烴轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙烯或者抽余碳四烯烴催化裂解生產(chǎn)乙烯、丙烯的工藝路線,避免陷入異丁烯產(chǎn)業(yè)鏈的同質(zhì)化競爭;在煉化一體化項(xiàng)目規(guī)劃時(shí),可考慮將抽余碳四直接送至煉油廠烷基化裝置去生產(chǎn)烷基化汽油等簡單易行的方案,為提高混合碳四烴的綜合利用價(jià)值提供了參考意見。

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