第12章高辛烷值汽油組分制取

1、1/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 本章的主要內(nèi)容：本章的主要內(nèi)容：一、一、催化烷基化催化烷基化二、催化醚化二、催化醚化三、催化異構(gòu)化三、催化異構(gòu)化四、催化疊合四、催化疊合2/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 石油煉廠氣的作用石油煉廠氣的作用: :u作為煉廠作為煉廠加熱爐的燃料加熱爐的燃料，但是將它們燒掉是相當可惜的；，但是將它們燒掉是相當可惜的；u煉廠氣中由于含有相當量的烯烴，是很好的煉廠氣中由于含有相當量的烯烴，是很好的有機合成原料有機合成原料，用這些烯烴可以直取高辛烷值的汽油調(diào)和組分以及一系列用這些烯烴可以直取高辛烷值

2、的汽油調(diào)和組分以及一系列石油化學品。石油化學品。低分子烴類制取高辛烷值汽油組分的過程低分子烴類制取高辛烷值汽油組分的過程: :u催化烷基化、催化醚化、催化異構(gòu)化、催化疊合。催化烷基化、催化醚化、催化異構(gòu)化、催化疊合。3/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 第一節(jié)第一節(jié) 催化烷基化催化烷基化 一、概述一、概述催化烷基化的含義：催化烷基化的含義：u一個一個烷烴分子烷烴分子與一個與一個烯烴分子烯烴分子在催化劑作用下反應生成在催化劑作用下反應生成烷烴的過程，這是有機合成應用很廣泛的反應。烷烴的過程，這是有機合成應用很廣泛的反應。煉油過程中的烷基化工藝：煉油過程中的烷基化

3、工藝：u丁烷與低分子烯烴丁烷與低分子烯烴（丙烯、丁烯）在催化劑作用下發(fā)生（丙烯、丁烯）在催化劑作用下發(fā)生烷基化反應，生成烷基化反應，生成異構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴的過程。的過程。4/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 烷基化的主要原料烷基化的主要原料 ：u 催化裂化氣體中的催化裂化氣體中的C4餾分餾分，如，如異丁烷和異丁烯異丁烷和異丁烯，有時也，有時也包含丙烯。包含丙烯。烷基化的產(chǎn)物：烷基化的產(chǎn)物：u 異構(gòu)烷烴的混合物異構(gòu)烷烴的混合物，也稱烷基化油，其，也稱烷基化油，其RON為為9396。烷基化工藝的特點：烷基化工藝的特點：u 充分利用煉廠氣中的異丁烷與烯烴，是制取充分利

4、用煉廠氣中的異丁烷與烯烴，是制取清潔清潔的高辛的高辛烷值烷值汽油汽油調(diào)合組分的重要手段。調(diào)合組分的重要手段。5/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 催化烷基化的催化劑：催化烷基化的催化劑：u 硫酸硫酸u 氫氟酸氫氟酸硫酸或氫氟酸作催化劑的缺點：硫酸或氫氟酸作催化劑的缺點：u二者具有較強的二者具有較強的腐蝕性腐蝕性，而且氫氟酸還有，而且氫氟酸還有劇毒劇毒，從安，從安全生產(chǎn)與環(huán)境保護的角度，這兩種催化劑均不是理想全生產(chǎn)與環(huán)境保護的角度，這兩種催化劑均不是理想的催化烷基化的催化劑。的催化烷基化的催化劑。6/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的

5、制取 表表12-1-1 硫酸和氫氟酸的性質(zhì)硫酸和氫氟酸的性質(zhì) 性性 質(zhì)質(zhì)98%濃度硫酸濃度硫酸氫氟酸氫氟酸密度密度 / gcm-31.836(20)0.988(14)沸點沸點 / 332.419.4熔點熔點 / 0.1-83.4粘度粘度 / mPas33.0(15)0.53(0)表面張力表面張力 / Nm0.055(20)0.0086(18)異丁烷的溶解度異丁烷的溶解度 / w%0.070(26.6)2.7(13)7/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 表表12-1-2 硫酸法與氫氟酸法所產(chǎn)烷基化油的性質(zhì)硫酸法與氫氟酸法所產(chǎn)烷基化油的性質(zhì)產(chǎn)物性質(zhì)產(chǎn)物性質(zhì)硫酸烷基

6、化油硫酸烷基化油氫氟酸烷基化油氫氟酸烷基化油密度（密度（20），），g/cm30.68760.69500.68920.6945初餾點初餾點3948455210點點7680828850點點10410810310790點點148178119127干點干點190201190195蒸氣壓，蒸氣壓，kPa54614041膠質(zhì)，膠質(zhì)，mg/100mL0.81.31.8RON93.59592.994.4MON929391.5938/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 二、烷基化反應二、烷基化反應烷基化的主要反應：烷基化的主要反應：由于叔碳上的氫原子要比伯碳和仲碳上的氫原子活潑

7、得多，由于叔碳上的氫原子要比伯碳和仲碳上的氫原子活潑得多，所以只有所以只有異構(gòu)烷烴才能與烯烴發(fā)生烷基化反應異構(gòu)烷烴才能與烯烴發(fā)生烷基化反應。u異丁烷與異丁烯反應生成異丁烷與異丁烯反應生成2,2,4-三甲基戊烷三甲基戊烷最主要反應最主要反應 9/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 u異丁烷與異丁烷與1丁烯反應生成丁烯反應生成2,2-二甲基己烷二甲基己烷 u異丁烷與異丁烷與2-丁烯反應生成丁烯反應生成2,2,3-三甲基戊烷三甲基戊烷 u異丁烷與丙烯反應生成異丁烷與丙烯反應生成2,2-二甲基戊烷二甲基戊烷 10/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油

8、組分的制取 鏈引發(fā)鏈引發(fā) ：加成反應：加成反應： 烷基化反應機理：烷基化反應機理：u在在酸性催化劑酸性催化劑作用下，異丁烷與烯烴的烷基化反應遵循作用下，異丁烷與烯烴的烷基化反應遵循正碳離子反應正碳離子反應歷程，其鏈反應歷程如下：歷程，其鏈反應歷程如下： 11/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 鏈增長反應：鏈增長反應： 鏈終止反應：鏈終止反應： 12/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 烷基化的副反應：烷基化的副反應：u異構(gòu)化反應異構(gòu)化反應，原料的，原料的1-丁烯會異構(gòu)化為丁烯會異構(gòu)化為2-丁烯，還會異構(gòu)丁烯，還會異構(gòu)化為更活潑的

9、異丁烯。此外，生成的化為更活潑的異丁烯。此外，生成的C7和和C8正碳離子也正碳離子也會發(fā)生異構(gòu)化反應，烷基化的產(chǎn)物是許多異構(gòu)體的混合物。會發(fā)生異構(gòu)化反應，烷基化的產(chǎn)物是許多異構(gòu)體的混合物。此反應此反應有利于提高產(chǎn)物的辛烷值有利于提高產(chǎn)物的辛烷值。 1 18 88 88 83 31 10 04 46 63 3H HC Ci iH HC CH HC C2 2i iH HC C u氫轉(zhuǎn)移反應氫轉(zhuǎn)移反應，當異丁烷與丙烯進行烷基化反應時，通過，當異丁烷與丙烯進行烷基化反應時，通過氫轉(zhuǎn)移可以產(chǎn)生丙烷和異辛烷氫轉(zhuǎn)移可以產(chǎn)生丙烷和異辛烷 。13/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制

10、取 u疊合反應疊合反應，在酸性催化劑作用下，丁烯會發(fā)生，在酸性催化劑作用下，丁烯會發(fā)生二聚二聚、三聚三聚等等反應，產(chǎn)生相對分子質(zhì)量更大的烯烴。反應，產(chǎn)生相對分子質(zhì)量更大的烯烴。 u裂化反應裂化反應，較大的正碳離子可發(fā)生，較大的正碳離子可發(fā)生斷裂反應斷裂反應，生成，生成一個一個較小的正碳離子和一個烯烴分子，兩者可以分別反應生成各較小的正碳離子和一個烯烴分子，兩者可以分別反應生成各種異構(gòu)烷烴，產(chǎn)物中含有碳數(shù)較少的烴類分子。種異構(gòu)烷烴，產(chǎn)物中含有碳數(shù)較少的烴類分子。 u催化劑的絡合反應催化劑的絡合反應，當反應條件不適宜時，在催化劑酸相，當反應條件不適宜時，在催化劑酸相中會生成高度中會生成高度不飽和的

11、絡合物不飽和的絡合物。這在氫氟酸烷基化時稱為。這在氫氟酸烷基化時稱為酸溶性油，在硫酸烷基化時稱為紅油。酸溶性油，在硫酸烷基化時稱為紅油。 14/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 7.45 10-24.3 103異丁烷異丁烷2-甲基甲基-2-丁烯丁烯 2,2,5-三甲基己烷三甲基己烷0.6171.43 105異丁烷異丁烯異丁烷異丁烯 2,2,4-三甲基戊烷三甲基戊烷34.53.8 108異丁烷丙烯異丁烷丙烯 2,3-二甲基戊烷二甲基戊烷2.99 1021.64 109異丁烷乙烯異丁烷乙烯 2,3-二甲基丁烷二甲基丁烷500K300K平衡常數(shù)，平衡常數(shù)，KP反反

12、應應表表12-1-2 異丁烷與烯烴烷基化反應的平衡常數(shù)異丁烷與烯烴烷基化反應的平衡常數(shù) 15/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 反應溫度對烷基化反應的影響：反應溫度對烷基化反應的影響：u異丁烷與烯烴的烷基化反應是異丁烷與烯烴的烷基化反應是放熱反應放熱反應，其反應熱隨烯烴，其反應熱隨烯烴分子的大小而異，所以分子的大小而異，所以低溫對烷基化反應有利低溫對烷基化反應有利。 工業(yè)上烷基化的反應條件：工業(yè)上烷基化的反應條件：u一般采用一般采用1035的溫度，系統(tǒng)保持的溫度，系統(tǒng)保持0.31.2MPa的壓力，的壓力，以使反應物異丁烷與烯烴處于液相狀態(tài)。以使反應物異丁烷與烯

13、烴處于液相狀態(tài)。16/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 發(fā)生烷基化反應必要條件：發(fā)生烷基化反應必要條件：u催化劑與反應物均是催化劑與反應物均是液相液相，而只有反應物溶入催化劑相中才，而只有反應物溶入催化劑相中才能反應，而異丁烷在催化劑中的溶解度比烯烴小得多。能反應，而異丁烷在催化劑中的溶解度比烯烴小得多。提高異丁烷在催化劑相濃度的措施：提高異丁烷在催化劑相濃度的措施：u提高烷烴對烯烴的比例提高烷烴對烯烴的比例（烷烯比）也可以抑制烯烴的疊合（烷烯比）也可以抑制烯烴的疊合和催化劑的絡合等副反應，工業(yè)上常采用和催化劑的絡合等副反應，工業(yè)上常采用異丁烷大量循環(huán)異丁烷大

14、量循環(huán)的方法來提高烷烯比。的方法來提高烷烯比。 17/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 三、原料對烷基化過程的影響三、原料對烷基化過程的影響1、原料中烯烴組成的影響、原料中烯烴組成的影響 表表12-1-3 烯烴對烷基化油辛烷值的影響烯烴對烷基化油辛烷值的影響原料烯烴原料烯烴丙烯丙烯丁烯丁烯戊烯戊烯RON899294979293MON889092949092烷基化油的辛烷值與原料中烯烴分子中的碳原子數(shù)有關(guān)，烷基化油的辛烷值與原料中烯烴分子中的碳原子數(shù)有關(guān)，丁烯與異丁烷的反應產(chǎn)物辛烷值最高丁烯與異丁烷的反應產(chǎn)物辛烷值最高，因此應選擇以丁烯，因此應選擇以丁烯為主要成

15、分的烯烴原料。為主要成分的烯烴原料。 18/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 2、原料中雜質(zhì)的影響、原料中雜質(zhì)的影響 無論是硫酸烷基化還是無論是硫酸烷基化還是氫氟酸烷基化，氫氟酸烷基化，酸耗酸耗在在操作費用中占有很大的操作費用中占有很大的比重，為了保證酸催化比重，為了保證酸催化劑的濃度，應嚴格限制劑的濃度，應嚴格限制原料中的原料中的含水量含水量，同時，同時也應該限制也應該限制硫和二烯烴硫和二烯烴的含量的含量。 表表12-1-5 烷基化原料渣各種雜質(zhì)的允許含量烷基化原料渣各種雜質(zhì)的允許含量雜雜 質(zhì)質(zhì)雜質(zhì)允許含量雜質(zhì)允許含量氫氟酸法氫氟酸法硫酸法硫酸法水，水， g

16、/g500500總硫，總硫， g/g20100二烯烴，二烯烴，m%0.50.2乙烯，乙烯， g/g-10甲醇，甲醇， g/g5050甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚50-二甲醚，二甲醚， g/g100-19/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 表表12-1-6 烷基化油典型組成烷基化油典型組成 原料烯烴原料烯烴異丁烯異丁烯1-丁烯丁烯2-丁烯丁烯催化劑催化劑硫酸硫酸氫氟酸氫氟酸硫酸硫酸氫氟酸氫氟酸硫酸硫酸氫氟酸氫氟酸烷烯比烷烯比3.05.23.04.83.05.62,3-二甲基丁烷二甲基丁烷5.61.54.90.64.52.52-甲基戊烷甲基戊烷1.80.91.61.5

17、0.53-甲基戊烷甲基戊烷0.80.00.50.52,2,3-三甲基丁烷三甲基丁烷0.30.40.32,3-二甲基戊烷二甲基戊烷2.02.71.71.71.61.42,4-二甲基戊烷二甲基戊烷4.12.33.21.33.32.42-甲基己烷甲基己烷0.20.20.23-甲基己烷甲基己烷0.10.20.320/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 原料烯烴原料烯烴異丁烯異丁烯1-丁烯丁烯2-丁烯丁烯催化劑催化劑硫酸硫酸氫氟酸氫氟酸硫酸硫酸氫氟酸氫氟酸硫酸硫酸氫氟酸氫氟酸2,2,4-三甲基戊烷三甲基戊烷24.749.028.829.532.637.92,2,3-三甲基

18、戊烷三甲基戊烷1.71.52.30.92.42.42,3,4-三甲基戊烷三甲基戊烷6.39.411.814.111.819.42,3,3-三甲基戊烷三甲基戊烷9.56.815.28.217.010.12,4-二甲基己烷二甲基己烷2.53.33.54.92.62.62,5-二甲基己烷二甲基己烷3.52.93.41.93.12.82,3-二甲基己烷二甲基己烷1.62.43.325.22.23.43,4-二甲基己烷二甲基己烷0.20.4C9以上組分以上組分35.517.318.811.515.714.7表表12-1-6 烷基化油典型組成烷基化油典型組成 21/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的

19、制取高辛烷值汽油組分的制取 烷基化油的烴類組成：烷基化油的烴類組成：u所得產(chǎn)物為從所得產(chǎn)物為從C6至至C9以上的各種異構(gòu)烷烴的混合物，其以上的各種異構(gòu)烷烴的混合物，其中主要是中主要是C8的異構(gòu)烷烴的異構(gòu)烷烴，尤以，尤以2,2,4-三甲基戊烷三甲基戊烷的含量最的含量最多，占到多，占到1/4至至1/2，其次是，其次是2,3,4-三甲基戊烷和三甲基戊烷和2,3,3-三甲三甲基戊烷?；焱椤?2/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 四、硫酸法烷基化四、硫酸法烷基化1、概述、概述 硫酸法烷基化的反應器型式：硫酸法烷基化的反應器型式：u階梯式，階梯式，采用采用反應物本身部分

20、蒸發(fā)吸熱降溫；反應物本身部分蒸發(fā)吸熱降溫；u管殼式管殼式，采用反應后的流出物節(jié)流膨脹制冷的方法。，采用反應后的流出物節(jié)流膨脹制冷的方法。 23/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 階梯式反應器硫酸法烷基化原理流程圖：階梯式反應器硫酸法烷基化原理流程圖：階梯式階梯式反應器反應器壓縮機壓縮機堿洗器堿洗器脫異丁烷塔脫異丁烷塔24/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 階梯式工藝流程簡述：階梯式工藝流程簡述：u 多段階梯式反應器中每一段都設(shè)有攪拌器以使烴類原料多段階梯式反應器中每一段都設(shè)有攪拌器以使烴類原料和硫酸乳化。硫酸和異丁烷從反應器的

21、第一段流入，并和硫酸乳化。硫酸和異丁烷從反應器的第一段流入，并順利通過各段。烯烴則分成若干份分別進入各段。順利通過各段。烯烴則分成若干份分別進入各段。u 反應器各段均有一部分烴類蒸發(fā)，吸收反應所放出的熱反應器各段均有一部分烴類蒸發(fā)，吸收反應所放出的熱量，維持較低的反應溫度。量，維持較低的反應溫度。u 蒸發(fā)的烴類經(jīng)壓縮冷凝液化后再脫除丙烷回反應系統(tǒng)蒸發(fā)的烴類經(jīng)壓縮冷凝液化后再脫除丙烷回反應系統(tǒng) 。25/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 u 從最后一個反應段溢出的硫酸和烴類的乳狀液在沉降段從最后一個反應段溢出的硫酸和烴類的乳狀液在沉降段中分離成硫酸和烴類兩相。中分

22、離成硫酸和烴類兩相。u 硫酸循環(huán)回反應器重復使用，而烴類則經(jīng)堿洗除去混有硫酸循環(huán)回反應器重復使用，而烴類則經(jīng)堿洗除去混有的酸后，進入脫丁烷塔。的酸后，進入脫丁烷塔。u 反應后的烴相經(jīng)分餾后可得到異丁烷、正丁烷和烷基化反應后的烴相經(jīng)分餾后可得到異丁烷、正丁烷和烷基化油油 ，異丁烷循環(huán)回反應器繼續(xù)進行反應。，異丁烷循環(huán)回反應器繼續(xù)進行反應。階梯式工藝流程簡述：階梯式工藝流程簡述：26/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 管殼式硫酸法烷基化反應器示意圖管殼式硫酸法烷基化反應器示意圖:管殼式反應器管殼式反應器攪拌器攪拌器硫酸沉降器硫酸沉降器27/74第十二章第十二章 高

23、辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 u 反應器內(nèi)設(shè)有葉輪攪拌器，使硫酸和烴類在內(nèi)部高速循環(huán)，反應器內(nèi)設(shè)有葉輪攪拌器，使硫酸和烴類在內(nèi)部高速循環(huán)，形成乳狀液。形成乳狀液。u 反應后的酸烴乳狀液進入沉降器，分離出來的硫酸循環(huán)反應后的酸烴乳狀液進入沉降器，分離出來的硫酸循環(huán)回反應器重復使用，而從沉積器分離出來的反應流出物則回反應器重復使用，而從沉積器分離出來的反應流出物則經(jīng)過壓力控制閥流經(jīng)反應器的取熱管，部分氣化吸收反應經(jīng)過壓力控制閥流經(jīng)反應器的取熱管，部分氣化吸收反應熱，以保持反處于較低的溫度。熱，以保持反處于較低的溫度。管殼式工藝流程簡述：管殼式工藝流程簡述：28/74第十二章第十二章

24、高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 2、主要影響因素、主要影響因素 （1）反應溫度）反應溫度 烷基化反應是在較低的溫度下進行的，硫酸法烷基化反應的烷基化反應是在較低的溫度下進行的，硫酸法烷基化反應的適宜溫度為適宜溫度為812。 u 溫度過高，烯烴的疊合反應加劇，導致烷基化油的辛烷值溫度過高，烯烴的疊合反應加劇，導致烷基化油的辛烷值降低，終餾點和酸耗增大。降低，終餾點和酸耗增大。u 溫度過低，硫酸的黏度較大，很難保證酸與烴的良好乳溫度過低，硫酸的黏度較大，很難保證酸與烴的良好乳化，導致烷基化油辛烷值降低?；?，導致烷基化油辛烷值降低。 29/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高

25、辛烷值汽油組分的制取 圖圖12-1-3 硫酸法烷基化反應溫度對硫酸法烷基化反應溫度對烷基化油辛烷值的影響烷基化油辛烷值的影響 30/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 （2）硫酸的濃度）硫酸的濃度 硫酸濃度對反應的影響：硫酸濃度對反應的影響：u 當硫酸的濃度高于當硫酸的濃度高于99m%時，時，SO3將會與異丁烷直接反將會與異丁烷直接反應，增加酸耗；應，增加酸耗；u 當濃度低于當濃度低于85m%時，催化劑的活性大大降低，同時還時，催化劑的活性大大降低，同時還會使異丁烷在酸中的溶解度減小，對設(shè)備的腐蝕也趨于會使異丁烷在酸中的溶解度減小，對設(shè)備的腐蝕也趨于嚴重。嚴重。

26、31/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 硫酸的適宜濃度為硫酸的適宜濃度為9596m%。u工業(yè)上加入反應器的新鮮硫酸濃度為工業(yè)上加入反應器的新鮮硫酸濃度為9899m%，由于原，由于原料中含水以及副反應生成水的稀釋、硫酸酯和酸溶性聚合料中含水以及副反應生成水的稀釋、硫酸酯和酸溶性聚合物的生成，都會使硫酸濃度在運轉(zhuǎn)過程中逐漸降低；物的生成，都會使硫酸濃度在運轉(zhuǎn)過程中逐漸降低；u為了保證硫酸烷基化油的質(zhì)量，同時避免硫酸對設(shè)備的腐為了保證硫酸烷基化油的質(zhì)量，同時避免硫酸對設(shè)備的腐蝕，當酸濃度降低至蝕，當酸濃度降低至8890m%時，作為廢酸排出。時，作為廢酸排出。32/7

27、4第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 （3）酸烴比）酸烴比 u在反應體系中如硫酸與烴類的比例太小，則在分散乳化時在反應體系中如硫酸與烴類的比例太小，則在分散乳化時酸量不足以形成連續(xù)相，而烴類成為連續(xù)相，這樣會使烷酸量不足以形成連續(xù)相，而烴類成為連續(xù)相，這樣會使烷基化油的質(zhì)量下降、酸耗增加?；偷馁|(zhì)量下降、酸耗增加。u酸烴比也不能過大，否則會減少烴類的進料量，降低裝置酸烴比也不能過大，否則會減少烴類的進料量，降低裝置的處理能力，同時硫酸增多后會使反應體系的粘度以及密的處理能力，同時硫酸增多后會使反應體系的粘度以及密度增加，導致攪拌所需的能耗增加。度增加，導致攪拌所需

28、的能耗增加。 u工業(yè)上一般采用的酸烴比為工業(yè)上一般采用的酸烴比為11.5:1，以保證硫酸處于連，以保證硫酸處于連續(xù)相。續(xù)相。 33/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 （4）異丁烷與烯烴的比例）異丁烷與烯烴的比例 烷烯比：烷烯比：u在反應體系中需要保持較高的烷烯比，工業(yè)上反應器在反應體系中需要保持較高的烷烯比，工業(yè)上反應器進進料中的烷烯比一般為料中的烷烯比一般為515:1。u在生產(chǎn)中?？刂圃谏a(chǎn)中常控制反應流出物中異丁烷的濃度不低于反應流出物中異丁烷的濃度不低于6070v%。提高烷烯比的目的：提高烷烯比的目的：u提高反應體系中異丁烷的純度，抑制烯烴的疊合反應。提

29、高反應體系中異丁烷的純度，抑制烯烴的疊合反應。34/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 （5）烴類在硫酸中的分散狀況）烴類在硫酸中的分散狀況 u硫酸是連續(xù)相，烴類是分散相，烷基化反應的控制步驟是硫酸是連續(xù)相，烴類是分散相，烷基化反應的控制步驟是異丁烷向酸相的傳質(zhì)，所以異丁烷向酸相的傳質(zhì)，所以攪拌速度對反應影響較大攪拌速度對反應影響較大。u由于酸烴的密度差大，硫酸的粘度也大，必須借助由于酸烴的密度差大，硫酸的粘度也大，必須借助激烈的激烈的攪拌攪拌以改善反應體系的分散狀況，提高其傳質(zhì)與傳熱效率，以改善反應體系的分散狀況，提高其傳質(zhì)與傳熱效率，加速烷基化反應，提高烷基

30、化油的辛烷值。加速烷基化反應，提高烷基化油的辛烷值。 35/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 （6）反應時間）反應時間 反應時間與攪拌強度和兩相的分散狀況有關(guān)，一般情況下硫反應時間與攪拌強度和兩相的分散狀況有關(guān)，一般情況下硫酸烷基化的反應時間為酸烷基化的反應時間為2030min。u 反應時間過短，反應不完全，影響烷基化油的收率。反應時間過短，反應不完全，影響烷基化油的收率。u 反應時間過長，不僅降低裝置的處理能力，會發(fā)生二次反應時間過長，不僅降低裝置的處理能力，會發(fā)生二次反應使產(chǎn)物的質(zhì)量降低。反應使產(chǎn)物的質(zhì)量降低。 36/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分

31、的制取高辛烷值汽油組分的制取 五、氫氟酸烷基化法五、氫氟酸烷基化法 1、概述、概述 氫氟酸烷基化的反應器類型：氫氟酸烷基化的反應器類型：u立管式立管式u管殼式管殼式37/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 氫氟酸烷基化原理流程圖：氫氟酸烷基化原理流程圖：干燥器干燥器酸冷卻器酸冷卻器立管反應器立管反應器主分離塔主分離塔氫氟酸汽氫氟酸汽提塔提塔沉降器沉降器酸再生塔酸再生塔38/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 工藝流程簡述：工藝流程簡述：u 異丁烷和烯烴進裝置后，先干燥脫水，使其中的含水量降異丁烷和烯烴進裝置后，先干燥脫水，使其中的

32、含水量降低至低至20 g/g，以避免設(shè)備的腐蝕。，以避免設(shè)備的腐蝕。u 干燥后的原料與循環(huán)異丁烷混合后進入反應器的酸相中，干燥后的原料與循環(huán)異丁烷混合后進入反應器的酸相中，烷基化反應即在垂直的立管反應器中進行。烷基化反應即在垂直的立管反應器中進行。u 反應后的物流進入沉降器，氫氟酸沉降在底部，反應后的物流進入沉降器，氫氟酸沉降在底部， 在重力作在重力作用下，流經(jīng)酸冷卻器用水帶走反應熱，然后回反應器循環(huán)用下，流經(jīng)酸冷卻器用水帶走反應熱，然后回反應器循環(huán)使用。而烴相則從沉積器的頂部流出進入主分餾塔。使用。而烴相則從沉積器的頂部流出進入主分餾塔。39/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛

33、烷值汽油組分的制取 u 主分餾塔的塔頂流出物為丙烷，因含有少量氫氟酸，在汽主分餾塔的塔頂流出物為丙烷，因含有少量氫氟酸，在汽提塔予以脫除。提塔予以脫除。u 異丁烷從分餾塔上部側(cè)線流出，并循環(huán)回反應系統(tǒng)，正丁異丁烷從分餾塔上部側(cè)線流出，并循環(huán)回反應系統(tǒng)，正丁烷從下部側(cè)線抽出，塔底為烷基化油。烷從下部側(cè)線抽出，塔底為烷基化油。40/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 2、主要影響因素、主要影響因素 （1）反應溫度）反應溫度 氫氟酸法烷基化的反應溫度為氫氟酸法烷基化的反應溫度為2545，這樣用水冷即可以，這樣用水冷即可以帶走反應熱，無需制冷。帶走反應熱，無需制冷。 反

34、應溫度的影響：反應溫度的影響：u 反應溫度過高，其副反應增加，烷基化油的收率以及辛烷反應溫度過高，其副反應增加，烷基化油的收率以及辛烷值降低。值降低。u 反應溫度過低，則會使有機氟化物大量生成，也會使酸相反應溫度過低，則會使有機氟化物大量生成，也會使酸相與烴相難于分離，導致酸耗增加。與烴相難于分離，導致酸耗增加。41/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 （2）氫氟酸的濃度）氫氟酸的濃度 表表12-1-8 氫氟酸的濃度對烷基化反應有機氟化物含量的影響氫氟酸的濃度對烷基化反應有機氟化物含量的影響酸濃度酸濃度m%92.088.786.084.080.078.0產(chǎn)物中產(chǎn)

35、物中有機氟化物有機氟化物m%0.0210.0300.0390.0490.0690.080當氫氟酸的濃度降低時，烷基化產(chǎn)物中有機氟化物的含當氫氟酸的濃度降低時，烷基化產(chǎn)物中有機氟化物的含量明顯增加，從而影響到產(chǎn)品質(zhì)量。量明顯增加，從而影響到產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)上一般控制氫氟酸的含水量為工業(yè)上一般控制氫氟酸的含水量為1.52.0%，循環(huán)氫，循環(huán)氫氟酸的濃度為氟酸的濃度為8595%。42/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 （3）烴類在氫氟酸中的分散狀況）烴類在氫氟酸中的分散狀況 u 與硫酸相比，氫氟酸與烴類完全互溶，分散要容易得多。與硫酸相比，氫氟酸與烴類完全互溶，分散要

36、容易得多。所以在氫氟酸烷基化的反應設(shè)備中沒有攪拌器，只需通過所以在氫氟酸烷基化的反應設(shè)備中沒有攪拌器，只需通過高效噴嘴將烴類噴入氫氟酸中即可充分地分散。高效噴嘴將烴類噴入氫氟酸中即可充分地分散。 （4）反應時間）反應時間 u氫氟酸烷基化中兩相間的傳質(zhì)速率比硫酸法快得多，因而氫氟酸烷基化中兩相間的傳質(zhì)速率比硫酸法快得多，因而所需的反應時間也比硫酸法要短得多。所需的反應時間也比硫酸法要短得多。u工業(yè)上，反應物料在反應器中的工業(yè)上，反應物料在反應器中的停留時間只有停留時間只有20秒秒，反應，反應可以在管式反應器完成?？梢栽诠苁椒磻魍瓿?。 43/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽

37、油組分的制取 六、催化烷基化新進展六、催化烷基化新進展 近年來，國內(nèi)外對新型的、環(huán)境友好的烷基化催化劑進行了近年來，國內(nèi)外對新型的、環(huán)境友好的烷基化催化劑進行了許多研究。許多研究。新型的烷基化催化劑類型：新型的烷基化催化劑類型：u 固體酸催化劑固體酸催化劑，包括各種沸石分子篩（，包括各種沸石分子篩（REY、HY以及以及型等）和固體超強酸；型等）和固體超強酸；u 液體酸固載化催化劑液體酸固載化催化劑，即將，即將H2SO4、CF3SO3H、HF-SbF5或或HSO3F-SbF5等固載在一種合適的載體上；等固載在一種合適的載體上；u 離子液體催化劑離子液體催化劑。 44/74第十二章第十二章 高辛烷

38、值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 第二節(jié)第二節(jié) 催化醚化催化醚化 一、概述一、概述 相對分子質(zhì)量適中的相對分子質(zhì)量適中的醚類化合物醚類化合物：u 高辛烷值汽油組分，高辛烷值汽油組分，甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚（MTBE ）最常用。）最常用。醚類化合物的醚類化合物的特點特點：u 辛烷值比烷基化油高辛烷值比烷基化油高1020單位；單位；u 蒸汽壓不高、含氧量高，對環(huán)境很友好。蒸汽壓不高、含氧量高，對環(huán)境很友好。45/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 表表12-2-1 甲基叔丁基醚的主要物性甲基叔丁基醚的主要物性 相對密度相對密度0.7407燃燒熱燃燒熱/kJk

39、g-138.2沸點沸點/55.3表面張力表面張力/mNm-119.4凝點凝點/-108.6粘度（粘度（20）/mPas0.36折射率折射率1.3694爆炸極限爆炸極限/%1.658.4蒸氣壓蒸氣壓/kPa32.7RON118蒸發(fā)熱蒸發(fā)熱/kJkg-1337MON101比熱容（比熱容（20）/kJ(kgK)-12.1846/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 異丁烯與甲醇合成異丁烯與甲醇合成MTBE的主反應：的主反應： CH3CH3CH3C+ CH3OHOCH3CCH2CH3CH3MTBE合成過程中的副反應：合成過程中的副反應： CH3CH3CH3CH2CCCH2

40、CH3CCH2CH3CH3+CCH2CH3CH3CH3CH3CH3COHH2OCH3OH2CH3OCH3+ H2O47/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 合成合成MTBE的工藝技術(shù)：的工藝技術(shù)：u 原料：催化裂化氣體中的原料：催化裂化氣體中的異丁烯異丁烯、甲醇甲醇u 催化劑：強酸性催化劑：強酸性離子交換樹脂離子交換樹脂u 反應器：反應器：固定床固定床或或膨脹床膨脹床反應器反應器u 反應體系：反應體系：液相反應液相反應u 反應產(chǎn)物：反應產(chǎn)物：MTBE以及還有未反應的甲醇以及以及還有未反應的甲醇以及C4組分。組分。 48/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制

41、取高辛烷值汽油組分的制取 合成合成MTBE的原理流程圖：的原理流程圖：反應器反應器共沸分餾塔共沸分餾塔甲醇水萃取塔甲醇水萃取塔甲醇回收塔甲醇回收塔49/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 產(chǎn)物的分離方案：產(chǎn)物的分離方案：u 在共沸分餾塔中將在共沸分餾塔中將C4組分和甲醇共沸物蒸出，塔底為組分和甲醇共沸物蒸出，塔底為MTBE產(chǎn)物。產(chǎn)物。u 在甲醇水萃取塔中用水將甲醇萃取出來，塔頂為在甲醇水萃取塔中用水將甲醇萃取出來，塔頂為C4組分，組分，作為烷基化原料。作為烷基化原料。u 甲醇水溶液進入甲醇回收塔蒸出甲醇循環(huán)回反應器。甲醇水溶液進入甲醇回收塔蒸出甲醇循環(huán)回反應器。

42、50/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 催化醚化在我國車用汽油生產(chǎn)中的地位：催化醚化在我國車用汽油生產(chǎn)中的地位：u 我國催化汽油占我國催化汽油占7580，而催化汽油中的烯烴含量偏高，而催化汽油中的烯烴含量偏高，不利于保護環(huán)境。為此，需要設(shè)法降低催化汽油中的烯烴不利于保護環(huán)境。為此，需要設(shè)法降低催化汽油中的烯烴含量，而醚化是一種可供選擇的途徑。含量，而醚化是一種可供選擇的途徑。催化汽油催化醚化技術(shù)：催化汽油催化醚化技術(shù)：u催化汽油先分餾，取其中較輕的餾分為原料，在催化劑作催化汽油先分餾，取其中較輕的餾分為原料，在催化劑作用下，用下，C5C7異構(gòu)烯烴可與甲醇進行醚

43、化。異構(gòu)烯烴可與甲醇進行醚化。u催化汽油通過催化醚化，烯烴含量降低催化汽油通過催化醚化，烯烴含量降低10%左右，辛烷值左右，辛烷值提高提高1個單位。個單位。51/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 二、催化醚化催化劑二、催化醚化催化劑催化醚化的催化劑為催化醚化的催化劑為酸性酸性催化劑，其反應機理遵循催化劑，其反應機理遵循正碳正碳離子反應歷程離子反應歷程。52/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 工業(yè)催化劑：工業(yè)催化劑：u磺酸型二乙烯苯交聯(lián)的聚苯乙烯結(jié)構(gòu)的大孔強酸性陽離子磺酸型二乙烯苯交聯(lián)的聚苯乙烯結(jié)構(gòu)的大孔強酸性陽離子交換樹脂。交

44、換樹脂。催化劑的特點：催化劑的特點：u不耐高溫，其耐用溫度通常低于不耐高溫，其耐用溫度通常低于120，正常情況下此催，正常情況下此催化劑的壽命為化劑的壽命為2年。年。催化劑對原料油的要求：催化劑對原料油的要求：u原料中的金屬離子和堿性物質(zhì)必須除去，否則會導致催化原料中的金屬離子和堿性物質(zhì)必須除去，否則會導致催化劑失活，金屬離子的含量應低于劑失活，金屬離子的含量應低于1 g/g。53/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 新型的催化醚化催化劑：新型的催化醚化催化劑：u在大孔強酸樹脂上負載貴金屬鈀的多功能醚化催化劑。在大孔強酸樹脂上負載貴金屬鈀的多功能醚化催化劑。新型

45、催化醚化催化劑的特點：新型催化醚化催化劑的特點：u醚化反應；醚化反應；u對原料中的雜質(zhì)二烯烴進行選擇性加氫，以降低產(chǎn)品中對原料中的雜質(zhì)二烯烴進行選擇性加氫，以降低產(chǎn)品中膠質(zhì)含量，延長催化劑壽命；膠質(zhì)含量，延長催化劑壽命；u異構(gòu)化反應，使不易醚化的烯烴分子轉(zhuǎn)化為較易于醚化異構(gòu)化反應，使不易醚化的烯烴分子轉(zhuǎn)化為較易于醚化烯烴分子，以提高醚的產(chǎn)率。烯烴分子，以提高醚的產(chǎn)率。54/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 三、催化醚化的影響因素三、催化醚化的影響因素 1、 反應壓力反應壓力 2、反應溫度、反應溫度 催化醚化是液相反應，只要使反應體系保持液相即可，一般催化醚化是

46、液相反應，只要使反應體系保持液相即可，一般為為0.71.5MPa。 此反應為中等程度的此反應為中等程度的放熱反應放熱反應，反應熱為，反應熱為37kJ/mol。一般。一般情況下異丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率可以達到情況下異丁烯的平衡轉(zhuǎn)化率可以達到9095%，采用較低，采用較低的溫度有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率。合成的溫度有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率。合成MTBE的反應溫度一的反應溫度一般采用般采用5080。 55/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 3、醇烯比、醇烯比 4、空速、空速 u提高醇烯比提高醇烯比可以抑制異丁烯疊合等副反應，同時可以提高可以抑制異丁烯疊合等副反應，同時可以提高異丁烯

47、的轉(zhuǎn)化率，但是會增加反應產(chǎn)物分離設(shè)備的負荷與異丁烯的轉(zhuǎn)化率，但是會增加反應產(chǎn)物分離設(shè)備的負荷與操作費用。操作費用。u一般工業(yè)上采用的甲醇一般工業(yè)上采用的甲醇/異丁烯的摩爾比為異丁烯的摩爾比為11.2。 u催化醚化的空速與催化劑的性能、原料中異丁烯的濃催化醚化的空速與催化劑的性能、原料中異丁烯的濃度、要求達到的異丁烯轉(zhuǎn)化率、反應溫度有關(guān)。度、要求達到的異丁烯轉(zhuǎn)化率、反應溫度有關(guān)。u工業(yè)上一般采用工業(yè)上一般采用12h-1的空速。的空速。56/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 第三節(jié)第三節(jié) 催化異構(gòu)化催化異構(gòu)化 一、概述一、概述 在石油化學工業(yè)中，烴類的異構(gòu)化反應得

48、到了廣泛的應用，在石油化學工業(yè)中，烴類的異構(gòu)化反應得到了廣泛的應用，其中包括正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷，為烷基化提供原料，正戊烷其中包括正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷，為烷基化提供原料，正戊烷和正己烷轉(zhuǎn)化為辛烷值較高的異戊烷和異己烷。和正己烷轉(zhuǎn)化為辛烷值較高的異戊烷和異己烷。 異構(gòu)化的目的：異構(gòu)化的目的：u生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分（異構(gòu)化汽油）。生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分（異構(gòu)化汽油）。57/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 異構(gòu)化的原料：異構(gòu)化的原料：u直餾的或加氫裂化低于直餾的或加氫裂化低于60或或80的較輕餾分。的較輕餾分。 異構(gòu)化反應特點：異構(gòu)化反應特點：u異構(gòu)化反應是異構(gòu)

49、化反應是可逆可逆的，反應溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率并不高；的，反應溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率并不高；u工業(yè)上采用將未反應的工業(yè)上采用將未反應的正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴分離出來進行分離出來進行循環(huán)循環(huán)，以提，以提高正構(gòu)烷烴的轉(zhuǎn)化率，隨之提高產(chǎn)物的辛烷值。高正構(gòu)烷烴的轉(zhuǎn)化率，隨之提高產(chǎn)物的辛烷值。58/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 圖圖12-3-1 C5C6烷烴完全異構(gòu)化原理流程烷烴完全異構(gòu)化原理流程反反應應器器分離器分離器吸附器吸附器穩(wěn)定塔穩(wěn)定塔壓縮機壓縮機59/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 表表12-3-2 C5C6烷烴完全異構(gòu)化原料及產(chǎn)物組

50、成烷烴完全異構(gòu)化原料及產(chǎn)物組成項項 目目原料原料C5C6產(chǎn)產(chǎn) 物物單程反應單程反應正構(gòu)烷烴循環(huán)正構(gòu)烷烴循環(huán)丁烷丁烷0.71.82.8異戊烷異戊烷29.349.672.0正戊烷正戊烷44.625.12.02,2-二甲基丁烷二甲基丁烷0.65.05.52,3-二甲基丁烷二甲基丁烷1.82.22.5甲基戊烷甲基戊烷13.911.313.4正己烷正己烷6.72.90.1C5C6環(huán)烷烴環(huán)烷烴2.42.11.8RON73.282.190.760/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 二、異構(gòu)化催化劑二、異構(gòu)化催化劑 異構(gòu)化催化劑：異構(gòu)化催化劑：u具有具有加氫脫氫加氫脫氫活性的

51、金屬載于活性的金屬載于酸性載體酸性載體上所組成的雙功上所組成的雙功能催化劑。能催化劑。催化異構(gòu)化的反應條件：催化異構(gòu)化的反應條件：u氫壓為氫壓為2.03.0MPa；u其反應溫度則隨催化劑的組成和活性而異，可分為高溫其反應溫度則隨催化劑的組成和活性而異，可分為高溫型、中溫型和低溫型型、中溫型和低溫型3類。類。 61/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 1、中溫型異構(gòu)化催化劑中溫型異構(gòu)化催化劑 中溫型異構(gòu)化催化劑組成：中溫型異構(gòu)化催化劑組成：u金屬組分，鉑或鈀；金屬組分，鉑或鈀；u載體，改性的沸石分子篩。載體，改性的沸石分子篩。中溫型異構(gòu)化催化劑的特點：中溫型異構(gòu)化

52、催化劑的特點：u選擇性較高，但活性較低，因而其反應溫度較高，大致選擇性較高，但活性較低，因而其反應溫度較高，大致為為250280。62/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 正構(gòu)烷烴在雙功能催化劑上的反應：正構(gòu)烷烴在雙功能催化劑上的反應：u金屬活性中心金屬活性中心，正構(gòu)烷，正構(gòu)烷烴先脫氫成正構(gòu)烯烴；烴先脫氫成正構(gòu)烯烴；異構(gòu)烯烴又加氫為異構(gòu)異構(gòu)烯烴又加氫為異構(gòu)烷烴。烷烴。脫氫反應脫氫反應異構(gòu)化反應異構(gòu)化反應加氫反應加氫反應u酸性活性中心酸性活性中心，正構(gòu)烯，正構(gòu)烯烴在酸性中心的作用下烴在酸性中心的作用下遵循正碳離子歷程異構(gòu)遵循正碳離子歷程異構(gòu)化為異構(gòu)烯烴。化為異構(gòu)烯

53、烴。63/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 2、低溫型異構(gòu)化催化劑低溫型異構(gòu)化催化劑 低溫異構(gòu)化催化劑的組成：低溫異構(gòu)化催化劑的組成：u金屬組分，鉑；金屬組分，鉑；u載體，含鹵素（氯或氟）的氧化鋁載體，含鹵素（氯或氟）的氧化鋁。低溫異構(gòu)化催化劑的特點：低溫異構(gòu)化催化劑的特點：u酸性較強，屬于路易斯酸中心，異構(gòu)反應遵循正碳離子酸性較強，屬于路易斯酸中心，異構(gòu)反應遵循正碳離子機理進行。機理進行。64/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 金屬組分的其它作用：金屬組分的其它作用：u在臨氫條件下，將副反應生成的焦炭前身物加氫除去，在臨氫條

54、件下，將副反應生成的焦炭前身物加氫除去，避免催化劑因生焦而失活。避免催化劑因生焦而失活。反應溫度的影響：反應溫度的影響：u比中溫異構(gòu)化催化劑低，一般在比中溫異構(gòu)化催化劑低，一般在200以下，這對于受以下，這對于受熱力學控制的異構(gòu)化反應很有利。熱力學控制的異構(gòu)化反應很有利。65/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 三、異構(gòu)化反應的影響因素三、異構(gòu)化反應的影響因素 1、反應壓力的影響、反應壓力的影響熱力學上看，壓力對異構(gòu)化反應的平衡轉(zhuǎn)化率沒有影響，熱力學上看，壓力對異構(gòu)化反應的平衡轉(zhuǎn)化率沒有影響，實際上催化異構(gòu)化是在氫壓下進行的，在氫壓下能夠抑制實際上催化異構(gòu)化是在

55、氫壓下進行的，在氫壓下能夠抑制催化劑上的積炭，延長催化劑的使用壽命，因此異構(gòu)化反催化劑上的積炭，延長催化劑的使用壽命，因此異構(gòu)化反應的壓力不能過高，一般為應的壓力不能過高，一般為2.03.0MPa。 2、反應溫度的影響、反應溫度的影響 異構(gòu)化反應是淺度的放熱反應，從熱力學上看，低溫對反異構(gòu)化反應是淺度的放熱反應，從熱力學上看，低溫對反應有利，但是從動力學上看，低溫則反應速度太慢。應有利，但是從動力學上看，低溫則反應速度太慢。66/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 第四節(jié)第四節(jié) 催化疊合催化疊合 一、概述一、概述 在催化劑的作用下，煉廠氣中的在催化劑的作用下，煉

56、廠氣中的丙烯與丁烯丙烯與丁烯可以低聚成較可以低聚成較大分子的大分子的異構(gòu)烯烴異構(gòu)烯烴，此過程稱之為催化疊合。，此過程稱之為催化疊合。 催化疊合的類型：催化疊合的類型： u 非選擇性疊合非選擇性疊合，用未經(jīng)分離的，用未經(jīng)分離的C3C4液化氣為原料，生液化氣為原料，生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分。產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分。u 選擇性疊合選擇性疊合，用組成比較單一的丙烯或丁烯生產(chǎn)某種特，用組成比較單一的丙烯或丁烯生產(chǎn)某種特定的產(chǎn)物。定的產(chǎn)物。 67/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 二、疊合反應二、疊合反應丙烯疊合的反應式：丙烯疊合的反應式： 反應條件對疊合反應的影響：反應條件對疊合反應的影響：u烯烴的疊合是強的烯烴的疊合是強的放熱反應放熱反應，低溫對疊合反應有利低溫對疊合反應有利，可以，可以達到較高的平衡轉(zhuǎn)化率。達到較高的平衡轉(zhuǎn)化率。u由于疊合反應是分子數(shù)減小的反應，因此由于疊合反應是分子數(shù)減小的反應，因此較高的壓力對疊較高的壓力對疊合反應有利合反應有利。68/74第十二章第十二章 高辛烷值汽油組分的制取高辛烷值汽油組分的制取 三、非選擇性催化疊合三、非選擇性催化疊合 非選擇性催化疊合的催化劑與反應機理：非選