烯烃空速是优化烷基化工艺设计的一个重要变量。烯烃空间速度的定义是每小时注入的烯烃体积除以反应器中的酸体积。此术语只是反应器酸相中烯烃浓度的度量方法。降低烯烃的空间速度可提高异丁烷与烯烃之间的反应概率，相反，提高烯烃的空间速度可提高各烯烃之间的反应概率，降低的空间速度可产生质量更好的产品。

3.反应温度

降低反应温度（在规定反应温度范围内）降低了聚合反应相对于烷基化反应的速度。接触式反应器中硫酸烷基化反应的温度应该保持在5.5-13° C之间。尽管反应器可以在18°C以上操作，高温操作的副作用是发生过多的聚合反应、烯烃氧化反应、酸稀释，并产生烷基酸脂。

从反应速率角度来看，降低反应温度是有利的。然而，温度低于4°C会抑制酸沉降器中的沉降速率，并导致跑酸。跑酸不仅会浪费酸，而且会导致接触式反应器管束结垢，污垢覆盖在管壁内侧，由于硫酸在低温下的粘度很高，早高浓度（》96wt%）接触式反应器中，这个问题尤为严重。

4.混合

由于异丁烷只是微溶于硫酸，需要将烯烃及酸进行剧烈搅拌，以便产生烷基化反应。剧烈搅拌并伴以低温条件可以是烯烃在酸连续相乳化液中均匀分布。提高乳化作用可以增大酸相的表面积，以利于异丁烷到酸相的传质。

在反应器内进行良好搅拌及充分进行内部循环可以尽可能降低反应区内任何两点之间的温度差（低于0.6°C）。这将降低出现局部热点的可能性。局部热点可造成烷基化物产品质量下降，并且加剧系统的腐蚀。在反应器内剧烈搅拌可以使烯烃在酸乳化液中均衡分布。 这样可以防止局部区域内的异丁烷与烯烃的比率。以及酸与烯烃的比率不理想，这两种情况均可以加速烯烃的聚合反应。

5.酸强度

酸浓度或酸强度影响烷基化产品的质量。酸浓度变化对烷基化物质量的影响取决于反应器混合的效率以及酸稀释剂的组成。这些稀释剂大部分为水、烷基硫酸盐以及通常称为红油的酸溶性油。据报道，水降低酸催化剂活性的速率比烯烃稀释剂降低酸催化剂活性的速率快3至5倍。因此，尽量降低进料污染物的浓度非常重要，特别是氧化产物，以确保进料凝聚过滤器性能。然而，有必要保留一些水，以对酸进行电离。当异丁烷基化时，酸浓度为92~94wt%，水浓度为0.5~1wt%，其他为酸溶性油，方可获得更好的烷基化物质量及最高产率。

为了尽可能降低酸的消耗量，应该在安全限度内尽可能降低废酸浓度，在大多数情况下，酸再生所节约的成本可补偿由于在酸低浓度下条件运行造成的辛烷值损失，然而，在最低浓度以下装置将无法进行操作（丁烯烷基化反应所需要的硫酸浓度约为87~89wt%）。如果酸浓度低于这个值，聚合反应将变得非常显著，以至无法保持酸的正常浓度。这将导致“跑酸”。为了避免跑酸，多数丁烯烷基化装置将浓度维持一个2~3%的安全范围，在废酸浓度89~90wt%条件下操作。

6.经验法则

下列经验法则将异丁烷浓度、烯烃空间速度、温度及酸浓度与典型丁烯烷基化工艺的烷基化物辛烷值联系在一起。经验法则（4）适用于单个反应器，在多数反应器工艺的装置中酸浓度的影响将放大。经验法则（5）使用法则（1）至（4）中的预测的辛烷值变化来估算硫酸消耗量的变化。

这些经验法则对粗略估算丁烯烷基化装置中操作条件变化的影响非常有用。然而，如同任何一般相互关系一样，经验法则应用时须谨慎。

经验法则

①反应流出物的异丁烷每上升1LV%，RON上升0.07

②烯烃空间速度每降低0.05，RON上升约0.3

③反应器温度每上升1°C，RON下降0.09

④硫酸浓度每上升1wt%，RON上升0.15

⑤RON每上升1，酸耗降低18KG/m3烷基化物。

第二章 工艺流程说明

本章主要介绍烷基化装置工艺概貌以及主要设备的作用

在STRATCO流出物制冷烷基化工艺中，丙烯、丁烯和戊烯在硫酸的催化作用下反应发生烷基化产品。烷基化产品是馏程与汽油相同的支链烷烃的混合物。烷基化汽油作用与炼厂其他装置的汽油产品调和以提高辛烷值、降低蒸汽压。

中海油惠州炼油项目烷基化装置只有一股烯烃进料。改进料为MTBE装置剩余C4组分和加氢裂化液化气，循环冷剂、脱丁烷塔顶产品循环为反应器提供异丁烷。

烷基化装置的进料与补充异丁烷进料和来自脱异丁烷塔的循环异丁烷混合，混合后的进料进入进料/流出物换热器，被闪蒸罐来的反应流出物冷却。

由于温度降低水的溶解度相应降低，进料烯烃所含溶解水会从进料/流出物换热器下游分离出来，新形成的游离水在进料凝聚脱水器被脱掉，脱水后进料与闪蒸罐来的循环冷剂混合后进入反应器。

混合进料中的烯烃和异丁烷在STRATCO接触式反应器中反应生成烷基化物。进料中的丙烷和正丁烷不参与烷基化物反应，只在反应区起稀释剂作用。

STRATCO接触式反应器是一个卧式压力容器，内有混合叶轮、内循环管、以及用以带走烷基化反应热的换热管束。烃进料进入反应器内部循环管混合叶轮吸入侧，叶轮将烃迅速分散在硫酸催化剂内，形成一种酸烃乳化液，乳化液将叶轮的推动下在反应器内高速循环。 一部分乳化液从叶轮排出侧离开反应器进入酸沉降 …… 此处隐藏：1236字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……