C5烷基化油：一种高级汽油稠和组分

辛烷值 、低 Ｒｖ 的烷 烃汽油调 和油料 。为满足新 配方 汽 ｐ 油 的 要 求 ， 炼 厂 也 可 用 戊 烯 烷 基 化 。预 计 Ｅ Ａ （ 国环保局 ）的复杂 方案 能够 允 许 Ｐ 美
炼 厂 采 用 更 灵 活 的方 法 来 达 到 新配 方 汽 油 舶 要 求 。 例 如 ，烷 基 化 油 增 加 的 可 能性 ，使
见表 ２。
有毒物 质
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表 ３中列 出的是用复杂方 案［］ 测的 ６预 汽 油中挥 发物 的减 少情 况 。它是将从Ｆ Ｃ Ｃ 中
切 出 的 Ｃ 进 行烷 基 化 并 舔 加 ＭＴＢ 调 入 丁 Ｅ
烷 ， 使 它 的 Ｒｖ 达 到 ７ ｐ ｉ 在 不 增 加 ＮＯ ｐ ０ ｓ。
烷 基化 油 的性 质
新配 方汽油中烷基 化油 是其关键组分 。
４
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方汽油来说 ，则是 很好的组 分 。
表２ 美 国 普通 汽油与新配方汽油调和
总组 分 比 较
戊烯烷基化
传 统 的 工 艺 中 ，留 存 于 ＦＣ 汽 油 中 的 Ｃ 戊 烯 只 用 来 直接 调 和 为 成 品 汽 油 。但 是 现 重 整 汽 油 直 馏 汽 油
厂所考虑的关键指标 的话，可 以通 过选择抑 制异戊烷产生 的条件来降低 Ｒｖ ，因为在一 ｐ 定条件下 ，使异戊烷产量接 近０ 可 以实现 是 的 。某些情况下 ，进到以戊 烯为原料的装置 中的少量异戊烷也可消耗 掉 。
表 １ ｃ 蒸 汽 压
总和
Ｒ ｖｐ， ｉ Ｐｓ
氧 ，Ｗｔ 劳烃 ，、１ Ｄ ％
辛烷 值 在硫酸存在下 ，戊 烯烷基化油的辛烷值
为９ ￣９ Ｒ Ｎ，８ ， ９ ＭＯ 。表 ４表 明， ０ ２Ｏ ８一 ０ Ｎ 其值 与丙 烯烷基化 油相 近，但比丁烯烷基化
油 略低 。
表 ４ 典 型 烷 基 他 油 产 率 ，辛 烷 值 和 异 丁 烷
丙烯 Ｉ
真烷 基化油的ＲＯ Ｎ 真 烷 基 化 油 的 Ｍ ＯＮ
１ ７ ～ １７ 『 ．０ １７ １９ ～ ２ １ ．５ ． ８ １ ７ ～ ．８ ．０ ．０ １ ２ ～ １３ １ １ ～ １ １ ０ ９ ～ １ ２ ． ７ ．２ ．０ ．６ｊ ．６ ．０ ０ ８ ｔ ０ ｛ ０・ ～ ０・ １ ０・ ～ ｔ ０ ６ ・ ～ ・ ３ ６ ｌ
的 前提 下 ，大 大 降 低 易挥 发 有 机 物 的 排 放 。 有毒 物 质 排 放 量也 减 少 １ ％ 以 上 。 ５
ｌ／ａ ｂ ｇ ｌ烷基化油 。混合 Ｃ ／ 烯烃原料烷 ｃ 基化 ，其 酸耗 的增加几乎和原料 中戊 烯的增
加成正 比。
Ｃ 数 据
工 业 上 用 戊 烯 烷 基 化 的经 验 是 有限 的 ， 这 是 因 为 戊 烯 通 常 被 直 接 调 和 到 汽油 中 。在 过 去 四 年 多 的 时 问里 ，我 们做 了大 量 研 究 工 作 来 探 尝 在硫 酸存 在 条 件 下 将 戊 烯 烷 基 化 的 可 能 性 。通 过 研 究 ， 我 们 发现 在 同时 提 高 汽
可行 的 。
油辛烷 值与增加汽油 产量方面 ，戊烯的硫酸 烷基 化工艺是 一条前 景诱 人 的途径 。 我 们研 究 的 范 围 包 括 ： 以 各 种 纯 的 Ｃ
烯 烃 异 构 体 、混 合 戊 烯 以 及 丁 烯 与 戊 烯 的 混 合 物 为 原 料 进 行 的 烷 基 化 反 应 。 因为 在 硫 酸 烷 基 化装 置 中 酸耗 约 为 操 作 费 用 的 １ ３ 所 以酸 耗 量 是 我 们 首 先 要 关 心 的问 题 。 ／， 酸 耗 量
烷基化油更 多地 用来 控制 Ｒｖ 而不 是 ｐ
辛 烷 值 ，这 一 趋 势 将 有 增 无 减 。人 们 需 要 更 大 幅 度 增 加 烷 基 化 油量 ，尤 其 是 在２ ０ 年 易 ００ 挥 发 有 机 物 和 毒 物 排 放要 求 大 大 降 低 的情 况 下 （ 背景材料 ）。 见 烷 基 化 装 置 中 已 发 生 了改 变 ， 例 如采 用 更 多 的 丙烯与 戊烯为原 料， 在烷 基 化 装 置 前 增 设 Ｍ ＴＢ 装 置 已 更 为 普 遍 ， 另 Ｅ 外 ， 一 些 炼 厂 正 考 虑 改 变 ＦＣ 催 化 剂 ，如 Ｃ 加入 Ｚ ５ ＳＭ一 以提 高 轻 质 烯 烃 产 量 ，这 种 轻 质 烯 烃 可 以 作烷 基 化 和醚 化 装 置 的 进 料 。 新 配 方 汽 油 中富含 氧 ， 它 与 烷 基 化 油 一
真 烷 基 化 油 的体 积 收 率 （／ ／ ｂ 烯 烃 ） ｂ ｌｂ ｌ ｏ 反 应异 丁烷 （ｂ ／ ｂ 烯 烃 ） ｂ ｌｂｌ 酸耗 ’ １ ／ ａ 烷基化 油） （ｂ ｇ ｌ
’ 酸 耗 范 田９ ． ～ ９ ． ｗ￡ 为基 准 以 ８５ ０ ０
ｊ
丁烯
ｆ
戊烯
８ ￣９ １ ９ ￣９ 『 ９ ￣９ ９ ２ ４ ８ ０ ２ ８ ～ ９ ； ９ ～ ９ ８ ０ ２ ４ Ｉ ８ ～ ９ ８ ０
苯 ，ｖ ｌ ｏ ％ 烯烃 ，ｖ ｌ ｏ
硫 ， ｐ ｍ ｐ
Ｃ 异构体
卜 戊 烯 １ ６
２ 戊 烯 一
执４ 乱 叽
４ ７ ７ ３ ２
Ｒ ｖｐ， ｐｓ ｉ
１７ ０ １ ３ ９．
０
Ｅ２ ０ ％ ０．
５ ０ Ｅ ０ １ ％ ３０ ３ ，
操 作条件 和进 料组成 的变化 对戊烯烷基
化 酸 耗 的 影 响 比 丁 烯烷 基 化 大 得 多 。各 种 戊 烯 原 料 组 成和 操 作 条 件 下 酸 的 消 耗 量 范 围 为 ： ０ ３ １ ５ ｂ ｇ ｌ烷 基 化 油 。正 常 操 作 ．～ ．１／ ａ 条 件 下 戊 烯烷 基 化 过 程 的 酸 耗 量 为 ０ ６ １０ ．～ ．
＝黜 三
２
１ ３ ５． １ ４ ８．
耄 ｇ
注 ： 为 预 洲 值
２ 甲基 一 丁 烯 一 卜
１ ３ ４ ２ 甲基 一 一 烯 一 ２丁 ３ 』 ３ 嬲 ０ ２ ０ 。 』 ２ 如 ｕ ２ ４ ６． ３ 甲基一 一 一 １ 丁烯
从常规 Ｆ Ｃ 汽油 到新配 方汽油 ， Ｒ ｐ Ｃ 其 ｖ ７ ２ Ｊ 神 ２ 猫 Ｌ ｌ 口 有 了很大 的降低 。又由于 ＭＴ Ｅ 的加入与 Ｂ 烷 基化油量 的增加起 到了稀 释作用 ，使新配 方 汽 油砷 苯 、硫 和 芳 烃 的含 量 也 得 以 降低 同时 ，由于 烯烃含量降 低 ，导致 Ｔ ０ ９ Ｓ 和Ｔ ０
炼制者 能 够 维持 重 整 装 置 理想 的苛刻条 件。 １ ９ 年ｌ 月 Ｅ Ａ 公布 了复杂方案的最 ９３ ２ Ｐ
终 决 议 。Ｒｖ 将是 一 个 十 分 重 要 的 参 数 。 ｐ 降 低 Ｒｖ 值 就 会 使 预 计 的挥 发 有 机 物 及 毒性 Ｐ 排 出 物 有 相 当大 的减 少 。 从 ＦＣＣ 取 的 Ｃ 把 切 ｓ
油料。 将更 多 的烷 基 化 油 与 汽 油 调 和 ， 能 通 还 过 稀 释 作 用 降低 汽 油 中苯 、 芳 烃 及 硫 的 含 量 ，而 烷 基 化 油 不 含 苯 或 芳 烃 ， 含 有 少 量 硫 或 根本 不 含 硫 。
量 ；又 减少了汽油调和油料中烯烃 的含 量，
从 而 降 低 了汽 油 的 雷 德蒸 汽 压 。 以 往 ，炼 厂
案 ％ ， 第一 阶 段
中烷 基化油含量增加 ，并 添加 ＭＴ Ｅ 汽油 Ｂ使
中 氧 含 量 述 ２ ０ ％ 。 总组 分 中除 去 了 叠 台 ． ｗｔ 汽 油 ，丁 烷 的调 人 量 也 减 少 了２ ，使 成 品 ５
汽油达 到７ ０ ｓ的 Ｒ ＇，这样可以满足 新配 、ｐ ｉ ｘ ｐ 方 汽 油 的要 求 。改 良前 后 的 汽 油 总 组 分 组 成
通过对 几个炼厂 的轻 质 Ｆ Ｃ 汽油 样品 Ｃ 分 析 表 明 ， Ｃ 烯 的平 均含 量 为 １ ， ０ｐ 二 ０００ｐ
ｎｗ （ ． ｗｔ 。 比 典型 的 丁 烯 中 二 烯 烃 ｌ １０ ） 的含 量 高 得 多 。研 究表 明 ， Ｃ 二 烯 烃 酸 耗 在 重 量 上 与 １ ３ 丁 二 烯 的相 同 。 由于 二 烯烃 ，－ 含 量 高 ，大 多 数情 况 下 ， 通 过 对 戊 烯原 料 进 行 选 择 性 加 氢 除 去 二 烯 烃 的方 法 ， 将是 经济
馏分进 行烷 基化可以很大程 度地 降低炼厂精
制 汽 油 调 和 总 组 分 的 Ｒｖ ， 其 与加 入 Ｍ Ｔ ｐ将 —
Ｂ 的 油调和， Ｅ 可以 减少 苯、 芳烃 、 烯烃 及硫的 含量 。依 汽油调和总组分 的组成而决定 ，戊 烯烷 基化油和 ＭＴ Ｅ 混合同时使 用可使汽 Ｂ 油 达 到 复杂 方 案 第 一 阶 段 的 要 求 。
起使用 ，有 助于 取代 以往由苯 贡 献 的 辛烷 值 。但从 Ｒ ｐ考 虑 ，富含 氧 是 不 利 的。 ｖ ＭＴＢ 具 有８ １ｐ ｉ左 右 的 Ｒｖ ，而 此 Ｅ ～ Ｏｓ Ｐ 压 力对 一些 炼 制 者来 说 可 能 就 太 高 了 。而 乙 醇则具有更高 的 调 和Ｒ Ｐ ，约１ ～２ ｐ ｉ ７ ２ｓ。 ＴＡＭ Ｅ 和 Ｍ ＴＢ 具 有 较 低 的 调 和 Ｒｖ ， Ｅ ｐ 约３ ｐ ｉ ￣５ 。由于其产 率 低 ，故 而 并 不 常 ｓ 见 。但是 其低 Ｒ ｐ 和高辛烷值 对将来 的 新配 ｖ
丁 烷
Ｍ ＴＢ Ｅ
很大程 度地 降低 Ｒｖ 。ｃ ｐ ：真烷 基 化 油 的
Ｒｖ 是 ３ ５ ｓ 见 表 １） ，它 反 映 了 烷 基 ｐ ． ｐ ｉ（ 化 油 的实 际 产 率 。 典 型 的垒 馏分 ＦＣ 混 合 以 Ｃ 戊烯为原料所 生 产的烷基 化 油中含有８ ０ ～ ｗｔ 的 异戊 烷 。如 果 烷 基 化 油 的 Ｒｖ 是 炼 ％ ｐ