烷基化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展與市場(chǎng)分析

黃 嬌,崔 翔

（南京中設(shè)石化工程有限公司玄武分公司,南京 210042）

1 國(guó)內(nèi)外烷基化工藝技術(shù)方案的比較

20世紀(jì)90年代開始，越來越多的國(guó)家開始實(shí)施不同階段的清潔燃料標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)，對(duì)烯烴和芳烴含量的限制逐漸提高，催生了烷基化裝置能力的不斷增加。

硫酸法異辛烷技術(shù)和氫氟酸法異辛烷技術(shù)都是成熟可靠的工藝，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。但目前運(yùn)行的裝置，約90%為硫酸法。

硫酸法與氫氟酸法異辛烷技術(shù)比較見表1-1。

表1 -1 硫酸法與氫氟酸技術(shù)比較

正投產(chǎn)的裝置數(shù)少多商業(yè)化程度正在建設(shè)中的裝置數(shù) 少 多最大的商業(yè)化規(guī)模及操作年限大、長(zhǎng) 小、短經(jīng)濟(jì)合理性 總投資 高 低占地 少 多國(guó)有化程度 低 高

硫酸法與氫氟酸法在操作和設(shè)備等方面的差別見表1-2。

表1 -2 硫酸法與氫氟酸法在操作和設(shè)備等方面的差別

氫氟酸法具有常溫下反應(yīng)、無需制冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，但氫氟酸具有強(qiáng)腐蝕性及毒性，在裝置選材上要高于硫酸法，部分材質(zhì)需采用蒙乃爾合金，而且對(duì)環(huán)境的影響也大于硫酸法。

硫酸法采用低溫反應(yīng)，需增設(shè)致冷壓縮系統(tǒng)以滿足反應(yīng)所需條件。作為催化劑，硫酸的腐蝕性及對(duì)環(huán)境的影響要比氫氟酸小。

硫酸法和氫氟酸法在工藝上各有特點(diǎn)，都有廣泛應(yīng)用。但從環(huán)境保護(hù)和安全角度考慮，硫酸法技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。

2 市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)

2.1 國(guó)內(nèi)外清潔燃料標(biāo)準(zhǔn)

近年來，我國(guó)與國(guó)際接軌，加快清潔汽油應(yīng)用步伐。自2011年5月12日汽油開始實(shí)施國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)，硫含量要求≤150ppm，烯烴含量≤30%；2014年1月1日汽油開始實(shí)施國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)，硫含量要求≤50ppm，烯烴含量≤28%。北京和上海已分別于2012年6月、2013年9月1日?qǐng)?zhí)行國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)。從2013年10月1日起，中國(guó)石化提前在江蘇沿江8地市（南京、蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、南通、泰州）及廣東6地市（廣州、深圳、東莞、佛山、中山、珠海）開始置換國(guó)五汽油，其余省市提前3個(gè)月開始全面置換國(guó)四汽油。

隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和汽油質(zhì)量指標(biāo)的不斷升級(jí)，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)清潔燃料的需求持續(xù)增加。工業(yè)異辛烷具有辛烷值高、蒸汽壓低、無硫、無芳烴等優(yōu)點(diǎn)，不僅可直接作為航空汽油使用，而且是理想的清潔汽油高辛烷值添加組分。

以下為國(guó)內(nèi)外汽油調(diào)和組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果，見表2-1。

表2 -1 國(guó)內(nèi)外汽油調(diào)和組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果一覽表

異辛烷 14.0 6.0 20 2.5異構(gòu)化油 5.0 11.0其它 19.0 6.0 10 6

2.2 異辛烷市場(chǎng)分析

汽油標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)和汽車消費(fèi)升級(jí)，對(duì)汽油組分都提出了高辛烷值的要求。根據(jù)組分優(yōu)化模型，國(guó)IV 標(biāo)準(zhǔn)下的90#、93#、97#中，烷基化油的最優(yōu)添加比例分別為0%、0%、22%。因?yàn)椋瑥?0#到93#的提升過程中，辛烷值的提高很大程度上可以通過增加MTBE 比例來實(shí)現(xiàn)；而標(biāo)準(zhǔn)從93#到97#的提升過程中，由于MTBE 的添加已達(dá)到上限（含氧量限制），辛烷值提高需要依靠提高烷基化油和重整汽油比例來實(shí)現(xiàn)。

因此，汽車消費(fèi)升級(jí)對(duì)97#汽油需求的增加，將實(shí)際拉動(dòng)烷基化油需求。產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預(yù)計(jì)，隨著汽油標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)的推進(jìn)（國(guó)IV 標(biāo)準(zhǔn)2014年開始執(zhí)行；國(guó)V 標(biāo)準(zhǔn)2018年開始執(zhí)行），我國(guó)烷基化油市場(chǎng)空間從2013年的185萬噸提高到2018年的750萬噸，CAGR32%；在汽油中的比例從2%提升到6%。2014年和2018年作為標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)的關(guān)鍵年份，烷基化油的需求有望大幅增長(zhǎng)。汽油標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)對(duì)烷基化油需求的拉動(dòng)效應(yīng)見表2-2，高標(biāo)號(hào)汽油對(duì)烷基化油需求的拉動(dòng)效應(yīng)見表2-3。

表2 -2 汽油標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)對(duì)烷基化油需求的拉動(dòng)效應(yīng)對(duì)比一覽表

表2 -3 高標(biāo)號(hào)汽油對(duì)烷基化油需求的拉動(dòng)效應(yīng)對(duì)比一覽表

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）今年來全球運(yùn)輸燃料需求不斷增長(zhǎng)、環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)苛等因素促進(jìn)了烷基化技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)發(fā)展涉及擴(kuò)大產(chǎn)能并且緩解安全隱患的工藝一體化、催化劑添加劑、酸的現(xiàn)場(chǎng)再生技術(shù)等。

（2）烷基化油是理想的清潔汽油高辛烷值組分。國(guó)外汽油組分中烷基化油占有相當(dāng)大的比例，美國(guó)汽油烷基化油占14%，我國(guó)汽油烷基化油只占0.5%，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮MTBE終將被限制使用。因此，我國(guó)需要大力發(fā)展烷基化油技術(shù)。利用C4生產(chǎn)汽油高辛烷值組分，不僅對(duì)我國(guó)汽油產(chǎn)品質(zhì)量提高，而且對(duì)C4資源的合理利用均具有重大意義。

[1]畢建國(guó).烷基化油生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2007(07):934～939.

[2]烷基化技術(shù)進(jìn)展 [J].當(dāng)代化工,2012(02):69～72.

[3]高步良。高辛烷值汽油組分生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2006.