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烷基化技术的新进展 温慧娟 (中国石油化工股份有限公司济南分公司，济南250101) 摘要介绍近期国外烷基化在清洁汽油生产中的地位。新技术的开发及应用进展情况 包括直接烷基化和间接烷基化(也称拟烷基化或异丁烯二聚)技术以及固体酸烷基化技术。 关键词烷基化碳四技术发展水平述评 J 前言 汽车工业的发展为许多国家实现现代化、提高人民生活质量发挥了巨大的作用，但 同时也带来了许多问题，其中之一就是汽车排放的污染物造成的大气污染。目前世界上 四轮车保有量约6．6亿辆(其中汽油车约占70％，柴油车约占30％)，总计每年排向大气 的有害物质高达8．4亿吨，综台治理汽车尾气荇染已刻不容缓。近30多年来，发达国家 采取了改进发动机设计、改善燃烧条件减少污染物生成、实施尾气转化减少污染物排放 等措施，同时也在改进发动机燃料，调整燃料组成，加速燃料升级换代，以满足汽车升 级换代和减少汽车尾气污染排放的需要L1J。车用汽油先是从限铅到禁铅，实现汽油无铅 化，然后是推广清洁汽油，最后将是推广超清洁燃料。目前车用汽油中需要控制的主要 污染物是硫、烯烃、芳烃以及MTBE。硫使汽车尾气转化催化剂中毒，导致汽车尾气中的 co、NO。和voc排放量增加，还可能引发致癌物质；烯烃使发动机功率下降，尾气中的 No。排放量增加，产生致癌物1，3一丁二烯；芳烃使汽油尾气中vOc、苯(致癌物)、NO。、 Co排放量增加；而MIBE污染地下饮用水。美国、欧洲和日本汽车制造商协会发起组织 的“世界燃料委员会”，于1998年提出并通过了“世界燃料规范”，建议世界各国参照执 行，2000年4月又对其进行了修改。世界燃料规范分四档质量指标，其中对汽车尾气排 放物有严格要求的国家和地区实行Ⅲ档质量指标，即硫含量30∥g，烯烃含量 10v％，芳烃含量35v％，苯含量1．Ov％，含氧量2．7m％。另外，美国加州将从 2002年12月31日起在汽油中禁用IBE。 在世界范围内，各炼油厂商都在增加和改进清洁燃料的生产以达到日趋严格的环境法规 的要求。而被称为新配方汽油“液体黄金”的烷基化油对各炼油厂商的重要性日益突出。 2烷基化在蒲洁汽油生产中的她位 ’烷基化油的主要组成是具有低蒸汽压(R、，P)、高辛烷值的支链烷烃(如异辛烷)。因为烷 基化油不含苯、烯烃，且硫含量很低，所以将烷基化油调入汽油后，其稀释作用可以降低汽 油苯含量、烯烃含量以及硫含量；并且可以弥补因苯含量降低而带来的辛烷值损失。另外， 苯含量和RVP的同时降低使得在汽油中调入更多的烷基化油和醚成为可能。因此烷基化油 是新配方汽油、清洁汽油的理想调合组分。烷基化油和其他汽油调合组分的典型性质 见表1[“。 ． ·229·  裹l汽油调合组分及其典型性质 项 目 烷基化{由 眦汽油 重整汽油 聚台汽油 芳烃，v％ 0 29 63 0 烯烃。v％ 0 29 1 95 硫，腭·g。1 16 756 26 75 馏程。℃ 50％ 102 104 124 113 90％ 143 】86 168 174 驾驶性指数 1134 1223 1299 125l RON 93 2 92 1 钾7 舛4 MON 9I I 80 7 97 4 81．9 3烷基化的应用恃况 由于炼油加工量的增加和对清洁汽油的需求增长，促使世界上许多地区都在拟建新的烷 基化装置。世界范围内烷基化装置能力的增长速度呈上升趋势，图l为世界范围内烷基化装 置能力的历史演变曲线[ 。美国成品汽油中烷基化油的比例为12v％以上．新配方汽油中占 到了20．7％[ 。 4烷基化技术进展 4．1烷基化工艺比较 烷基化油的制备方法有两种：一是直接 烷基化，即轻烯烃(包括丙烯、丁烯和戊烯) 和异丁烷在氢氟酸、硫酸或固体超强酸催化 剂作用下生成烷基化油；二是间接烷基化(也 称拟烷基化或异丁烯二聚)，即来自碳四馏分 的异丁烯在离子交换树脂(ⅢR)或固体磷酸 图1世界烷基化装置生产能力 (sPA)作用下选择性二聚，生成二异丁烯，然 后加氢饱和生成异辛烷。 目前炼油厂现有的直接烷基化装置都采用HF和H2s04液体酸催化剂，为