烷基化技术的长远目标是开发固体酸催化剂工艺,它可望与传统的HF和H2SO4法相竞争。虽然迄今工业化实践尚未成功,但已有两种新的技术将推向工业化。
2005年初,鲁姆斯公司与雅宝公司和富腾(Fortum)石油公司合作,完成了新的烷基化工艺(称为AlkyClean)的验证,它使用专有的沸石催化剂(原由阿克苏-诺贝尔公司开发)与新的反应器系统相链接,生产的烷基化油质量优于现在的HF和H2SO4法液体酸技术生产的产品。
该装置位于芬兰富腾公司帕尔沃炼油厂,于2002年3月投运。运行采用接近于工业化HF烷基化装置的相同原料,也验证了新的烷基化装置高度耐常见污染物如含氧化合物、硫化物或丁二烯的性能。
AlkyClean工艺的重要特点是可最大量减小烯烃峰值浓度,即在反应区可使异构烷烃/烯烃(I/O)比最大化,它通过分散的烯烃进料喷射和高度混合来实现。异丁烷与轻烯烃在50~90℃、I/O比为8~10:1条件下进行反应,产生烷基化油的RON大于95.0。为保持生产持续进行和催化剂有高的活性,至少需使用三个并联的反应器。在任何给定时间内,二个反应器在生产运行,一个在循环:即约每1~3hr内在烷基化操作和催化剂用氢气缓和再生之间循环一次。一个反应器定期地切出生产线,在250℃下进行高温再生,因此需有一个额外独立的反应器。
AlkyClean装置的设置费用预期比相应的H2SO4法装置低10%~12%,与HF装置相似。估计生产费用比H2SO4法系统低3%,可与HF法相竞争。
现有液体酸烷基化装置可改造成AlkyClean操作,原有的原料预处理和产品蒸馏/再循环设施一般可以再利用。
另外,UOP公司为Baku Heydar Aliyev炼油厂设计了生产高辛烷值汽油的联合装置,其中,UOP公司Alkylene固体催化剂烷基化技术将首先得到工业化验证,Baku的生产设施将采用生产30万t/年烷基化油,采用Alkylene工艺和UOP Butamer丁烷异构化工艺,并采用UOP Oxypro工艺生产13万t/年二异丙基醚。
Alkylene工艺流程类似于现有的液体酸烷基化路线。烯烃进料先处理除去杂质,如二烯烃和含氧化合物,然后,进料与来自分馏段循环的异丁烷混合,喷入提升管反应器,再活化的催化剂与液体进料在提升管底部混合,反应剂与催化剂在提升管内同流向上,产生烷基化油。
离开提升管时,催化剂从烃类流中利用重力分出,并向下再流入环状的再活化区。最后,烃类流向分馏区,烷基化油从LPG产品中分出。