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中国烷基化行业现状与前景系列报道(一)

来源:未知   发布时间:2017-10-27 09:09   发布人:zxf

   烷基化是碳四深加工工艺中的一种,其产品烷基化油(异辛烷)是调和汽油的重要原料。截止到目前,中国的烷基化行业发展历程大致可以分为三个阶段,随着汽油升级的不断提速催化了烷基化行业的发展,行业再次兴起,即当前的第三个阶段。隆众石化网《中国烷基化行业现状与前景》专题报道将分别从烷基化行业的现状、原料与替代性产品竞争、产能以及前景分别进行阐述。笔者在本文中主要对烷基化行业的发展以及原料存在的矛盾进行了描述。

  一、烷基化的简要介绍与发展历史

  烷基化的化学描述:异丁烷和烯烃在酸催化剂的作用下反应生成的烷基化油,是异构烷烃的混合物,其异辛烷值高,敏感性(研究法辛烷值与马达法辛烷值之差)小,而且具有理想的挥发性和清洁的燃烧性,是航空汽油和车用汽油的理想调和组分。

  烷基化的发展历史:

  第一阶段(20世纪60年代):我国第一套烷基化装置是1966年建成投产的,采用硫酸法工艺,产品主要作为航空汽油组分;

  第二阶段(20世纪80年代):20世纪80年代,我国配套引进了氢氟酸烷基化装置,由于成本、废酸处理等多方面原因,这些装置多数处于长期停工状态;

  第三阶段:(21世纪初期):自2012年至今,随着国家对成品油质量要求的不断提高,国内烷基化产业再次兴起,大批烷基化装置涌现,隆众数据,截止目前,中国烷基化装置近0.16亿吨/年。

 

                             烷基化第三阶段产能扩张单位:万吨/年

  二、烷基化的工艺分类及原料的要求

  1.工艺分类

  工业上烷基化广泛采用的烷基化催化剂主要有硫酸和氢氟酸,与之相对应的工艺称为硫酸法烷基化和氢氟酸法烷基化。由于各工艺之间都有独特的特点,产品质量、收率之间的差距较小。近年来,关于烷基化装置的主要研究工艺又有了新的进展。

  国际与国内主要烷基化工艺技术

  2.对催化剂及原料的要求

  无论硫酸法烷基化或氢氟酸法烷基化,酸耗在操作费用中占有很大比例。在硫酸法烷基化中,反应器中硫酸的浓度是保证烷基化油质量的重要因素。在氢氟酸法烷基化中,酸的含水量是影响设备腐蚀和能否长周期安全运转的关键。原料中的水会逐渐稀释酸,直接或间接导致酸耗增加,因此需严加限制。

  烷基化工艺对加工原料的要求

  3.烷基化工艺的优势

  与烯烃叠合工艺相比,烷基化工艺具有更充分利用炼油厂气体资源的优点,因此烷基化工艺是炼油厂中应用最广、最受重视的一种气体加工过程。根据统计数据显示,烷基化装置出油率约在70%-80%,从产品品质角度来看,烷基化油(异辛烷)具有良好的竞争力。

  烷基化油的性质

  三、原料竞争分析

  醚后碳四是炼厂气的一种,是烷基化装置的原料,同样也是生产石油化工产品的宝贵原料,用它可以生产出种类繁多的石油化工产品,用途十分广泛。因此,烷基化面临原料竞争的压力,而且随着近年来产能的不断增长,原料矛盾日益加剧。

  醚后碳四主要组分的性质与用途

  近几年,国内烷基化装置年度开工率基本都在50%左右,一方面受加工利润限制,而另一方面则是因为碳四原料短缺。碳四深加工兴起以来,烷基化、异构化等各种装置陆续上马,不同装置之间对于碳四原料的争夺十分激烈。

  醚后C4深加工主要工艺路线原料竞争力对比

  目前醚后碳四的主要加工工艺有醋酸仲丁酯、丁烯氧化脱氢制丁二烯、丁酮、丁烯异构化。隆众数据:2016年,中国醚后碳四的市场公开量约有913万吨,其中烷基化工艺消耗占比约79%,丁烯异构化工艺消耗12%,芳构化、醋酸仲丁酯、丁烯氧化脱氢、丁酮及其它行业消耗9%左右。由此看出目前其它工艺路线对于醚后碳四的消耗总量占少数,而烷基化产能急速的扩张,同样是是造成原料紧缺的重要原因之一。