【化工科技装备大发展】系列-818

这是一个记录石油化工装备发展历史和取得成就的有趣系列合集

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烷基化汽油具有高辛烷值、低硫含量、无烯烃芳、出油率高、经济效益好等优势，是当前绿色环保的汽油产品。在中国环境治理力度持续加大、成品油质量加快升级的带动下，烷基化汽油作为理想的调油原料开始备受关注，成为高标号汽油的首选原料。

烷基化油与汽油调和后，可有效降低汽油产品的烯烃和硫含量，大幅提升辛烷值，汽油产品可满足国6标准要求。

碳四烷基化是利用炼厂副产品液化气中的异丁烷与丁烯，在强酸催化下生成异辛烷为主的烷基化汽油过程。烷基化汽油具有辛烷值高、无硫、无烯烃、无芳烃等优点，是清洁汽油必不可少的调和组分。但传统碳四烷基化工艺以液体浓硫酸或氢氟酸为催化剂，带来了设备腐蚀及环境问题。

目前，工业碳四烷基化装置使用浓硫酸或氢氟酸为催化剂，存在严重的设备腐蚀及潜在的环境污染与人身危害等问题。因此，环境友好的新型烷基化生产技术的开发一直是世界炼油工业关注的焦点。做为一种新兴的催化材料，离子液体具有几乎不挥发、腐蚀性小、环境友好等优点，成为当今的研究热潮。

为攻克这一难题，中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室离子液体研究团队从2000年开始进行离子液体催化碳四烷基化研究，在酸性离子液体催化碳四烷基化反应机理的研究基础上，发明了一种替代液体浓硫酸或氢氟酸的新型复合离子液体催化剂，这是一种绿色、安全、环保的碳四烷基化新技术。

中国石油大学重质油国家重点实验室开发成功具有高活性和选择性的复合离子液体催化剂及相应的碳四烷基化工艺，离子液体催化剂可循环再生，生产的烷基化油产品不含硫、烯烃、芳烃，研究法辛烷值（RON）达97以上，是最理想的高辛烷值清洁汽油调和组分。离子液体烷基化技术的成功应用，克服了传统浓硫酸与氢氟酸烷基化工艺的诸多缺陷，为我国商品汽油的清洁化和全面质量升级提供了一种崭新的解决方案。

该技术实现了三大创新突破，创新性地设计合成了兼具高活性和高选择性的双金属复合离子液体，发明了分步协控补充B酸和L酸活性组分的再生技术，还开发了新型静态混合反应器、新型旋液分离器等专用设备。

2013年10月，由中国石油大学重质油国家重点实验室开发、山东德阳化工有限公司投资建设的“12万吨/年离子液体催化碳四烷基化技术（ILA）”工业生产装置建成投产并一次开车成功。9月29日，山东德阳化工有限公司举行了项目投产仪式。

“12万吨/年离子液体催化碳四烷基化技术（ILA）”是重质油国家重点实验室徐春明教授和刘植昌教授领导的科研团队经过多年研究开发成功的以离子液体为催化剂的新型烷基化工艺，该装置为世界首套离子液体烷基化工业生产装置。该技术的研究先后得到了国家自然科学基金委、中国石油天然气股份有限公司、北京市教委以及壳牌石油公司的资助，并获得了中国、美国、法国和日本的多项国内外专利授权。

　　2014年1月，中国石油和化学工业联合会组织专家对这套工业化装置进行了72小时连续运行考核。现场考察专家组这样评价：该10万吨/年复合离子液体碳四烷基化工业装置运行稳定，工艺先进合理、成熟可靠、清洁安全。装置运行期间未见安全隐患和环境危害隐患，与浓硫酸和氢氟酸烷基化相比更加安全环保。该装置可以生产无硫、无芳、无烯的超清洁汽油调合组分，具有良好的环境、社会和经济效益，是世界首套复合离子液体碳四烷基化工业生产装置，整体达到国际领先水平。

经过3年运行，2016年5月，石化联合会再次对该工业装置的长周期运转情况及技术成熟度进行了工业现场考核。经鉴定，该装置在3年的运行过程中，复合离子液体催化剂的活性指数控制在1.10以上，产品的研究法辛烷值保持在95以上。累计3年的运行数据显示，该装置与浓硫酸和氢氟酸烷基化相比更加安全环保，符合绿色发展的要求;同时经济效益显著，3年内共产生燃油消费税2.9亿元，企业利润3700万元，直接经济效益3.27亿元。

2017年9月开工建设的中国石油青海油田格尔木炼油厂的年产5万吨烷基化项目开始动工，这是中石油第一套离子液烷基化技术烷基化装置。

2019年1月7日消息，青海油田格尔木炼油厂年产5万吨烷基化装置近日一次开车成功，烷基化油正式外送。

格尔木炼油厂年产5万吨烷基化项目是中国石油首套离子液烷基化装置。烷基化汽油具有高辛烷值、低硫含量、无烯烃芳等特点，是国Ⅵ标准车用汽油生产中必不可少的主要组分，是当前绿色环保的汽油产品。

格尔木炼油厂

作为青藏高原唯一炼化企业，青海油田格尔木炼油厂持续加大环保投资力度，建设了年产5万吨烷基化装置。该装置采用中国石油大学（北京）先进的离子液烷基化工艺，具有操作控制方便可靠、工艺安全性高、反应器等核心设备结构相对简单、长周期运行成本较低等优势。

2018年11月，作为中国石油炼化转型升级及2018年质量升级的重点项目，中国石油哈石化15万吨/年烷基化装置生产出优质的异丁烷产品，装置实现一次开车成功。为提高车用燃油标准、改善城市空气质量、落实好黑龙江省“油头化尾”战略部署提供坚强支撑。

中国石油哈石化烷基化装置是中国石油第一套规模以上离子液烷基化装置，项目采用离子液体烷基化技术，以碳四液化气为原料生产烷基化油。离子液体法工艺具有“三废”排放少、设备腐蚀低等优势，哈石化与东北炼化工程有限公司、中国石油大学（北京）合作，共实施技术创新和改进56项。

在我国环境治理力度加大、成品油质量加快升级的带动下，烷基化汽油作为理想的调油原料开始备受关注。烷基化汽油具有高辛烷值、低硫含量、无烯烃芳烃、出油率高、经济效益好等优势，成为高标号汽油的首选原料，迅速占据国内炼油深加工市场。

在烷基化项目建设和开工过程中，中国石油哈石化相关部门科学统筹，密切配合，攻坚克难，从前期设计、材料落实、施工组织等多方面入手，深度介入项目建设全过程，加快项目设计、采购、施工网络图编制，加强施工现场管理，严把工程建设质量关，确保在9月29日实现装置中交。烷基化装置的系统内均为易燃易爆可燃烃，在装置开工期间，公司技术人员将如何保证装置开工及运行无泄漏、无凝结是开工工作的重点和难点。公司领导与装置员工坚守阵地，把工作的重点放在开工方案的执行上，严把安全关，层层落实责任，实现全过程安全、环保、平稳、受控。

中国石油哈石化15万吨/年烷基化装置的建设和投产，对公司实施高质量发展、调整优化产品结构、提高核心竞争力具有重大意义。公司通过前期可研论证，于2017年11月可研获得批复，正式立项；今年1月，基础设计批复，设计工作全面展开；2月，与总包单位签订EPC合同；烷基化装置于9月29日中交；经过多方的共同努力近日开车成功。(中国石油 马谊东 祝立群）

2019年4月2日，国内产能规模最大、中国石化首套烷基化装置——九江石化公司30万吨/年烷基化装置于3月31日一次开车成功，产出合格烷基化油产品，可为我国国6汽油升级提供更优质、更清洁的调和组分油，为进一步提升国6汽油产品质量夯实了基础。

该装置自2018年6月6日收到地管图纸正式开工，12月30日装置机械中交，2019年3月6日装置陆续引氮气、蒸汽、液化气等介质进装置。

据悉，在离子液烷基化领域，国内始于起步阶段，工业操作经验匮乏，仅有一套小规模工业化装置。此次投产的30万吨/年烷基化装置是中国石化九江石化公司首家发起，利用中国石油大学的实验室技术——离子液烷基化技术，由10万吨/年的工业应用装置，直接放大至30万吨/年设计规模，并应用到大型工业企业中的项目，也是中国石化等国家级大型炼油企业首次应用离子液烷基化技术。项目产出的高辛烷值烷基化油，能有效降低汽车尾气的杂质排放，进一步改善我国城市空气质量，为打好污染防治攻坚战提供有力支撑。

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