離子液體烷基化裝置工業(yè)試驗(yàn)開(kāi)工試運(yùn)轉(zhuǎn)工藝原理及主要操作因素分析=1\*GB4㈠生產(chǎn)原理=1\*Arabic1烷基化反應(yīng)原理烷基化是指烷烴與烯烴的化學(xué)加成反應(yīng)，在反應(yīng)中烷烴分子中的活潑氫原子的位置被烯烴所取代，該烷基化裝置原料是以催化裂化氣體中異丁烷和丁烯-2、異丁烯為主。烷基化常用的酸性催化劑有硫酸、磷酸、氫氟酸、三氯化鋁等，本裝置使用的催化劑為離子液體。烷基化油以其辛烷值高（研究法辛烷值為94-98、馬達(dá)法辛烷值可達(dá)90-95），調(diào)和性能好，有理想的揮發(fā)性和清潔的燃燒性能等突出特征而成為優(yōu)質(zhì)汽油調(diào)和組分。烷基化主要的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CH3CH3НCCH3+CH2－C＝CH3離子液體CH3CCH2CHCH3CH3CH3CH3CH3反應(yīng)機(jī)理異構(gòu)烷烴與烯烴的催化烷基化反應(yīng)可以用陽(yáng)碳離子機(jī)理來(lái)解釋?zhuān)渲饕磻?yīng)歷程為：=1\*GB2⑴烯烴與氫離子（由酸催化劑提供）的加成反應(yīng)（首先催化劑上的質(zhì)子加成到烯烴的雙鍵上）生成陽(yáng)碳離子CnH2n+H+CnH2n+1+=2\*GB2⑵烯烴陽(yáng)碳離子與異丁烷反應(yīng)生成新的陽(yáng)碳離子（即生成的陽(yáng)離子從異丁烷的叔碳離子上獲得負(fù)氫離子，異丁烷生成叔丁基陽(yáng)離子）CH3CH3CH3CH+CnH2n+1+CH3C++CnH2n+2CH3CH3=4\*GB2⑷叔丁基陽(yáng)離子與烯烴的加成反應(yīng)叔丁基陽(yáng)離子在雙鍵上加成是烷基化反應(yīng)決定性的一步：CH3CH3C++CnH2nCn+4H2n+9+CH3=5\*GB2⑸Cn+4H2n+9+離子與異丁烷反應(yīng)生成烷基化油（生成的陽(yáng)離子與異丁烷反應(yīng)進(jìn)行氫轉(zhuǎn)移生成烷基化油和叔丁基碳離子，后者維持陽(yáng)碳離子鍵，繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)），反應(yīng)式如下：CH3CH3Cn+4H2n+9++CH3CHCn+4H2n+10+C+CH3CH3CH3以上反應(yīng)是烷基化過(guò)程中希望的主反應(yīng)，同時(shí)還會(huì)發(fā)生裂化反應(yīng)、環(huán)化反應(yīng)、聚合反應(yīng)、歧化反應(yīng)、自身烷基化反應(yīng)，形成催化劑復(fù)合物及酯的副反應(yīng)，減少副反應(yīng)，對(duì)烷基化反應(yīng)過(guò)程是極其關(guān)鍵的。=2\*Arabic2產(chǎn)品分餾原理完成烷基化反應(yīng)后，須將反應(yīng)產(chǎn)物凈流出物進(jìn)行分離，才能得到目的產(chǎn)品。產(chǎn)品分餾是把凈流出物（烷基化油、正丁烷、異丁烷的混合物）用物理的方法，把多組分的混合物進(jìn)行多次的汽化與冷凝，按產(chǎn)品的沸點(diǎn)范圍分割開(kāi)來(lái)，生產(chǎn)出烷基化油、異丁烷、正丁烷、重烷基化油，這一過(guò)程是在分餾塔中實(shí)現(xiàn)的。=1\*GB2⑴精餾過(guò)程：精餾過(guò)程是在裝有很多塔盤(pán)或填料的精餾塔中進(jìn)行的，原料進(jìn)入精餾塔的進(jìn)料段（本裝置為氣液混合進(jìn)料），進(jìn)入塔后的原料，其汽相部分向上升，液相部分向下降，從而使原料中各組分分離。塔頂流出的輕組分經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入回流罐，用回流泵抽出，部分作為回流打入塔內(nèi)，部分作為塔頂產(chǎn)品送出，塔底設(shè)有重沸器，進(jìn)一步加熱塔底液體，使液體中輕組分揮發(fā)上升，不能被汽化的液體從塔底流出作為塔底產(chǎn)品送出，沿塔自上而下，溫度逐漸升高，塔頂溫度最低，塔底溫度最高，也就是溫度呈梯度變化。=2\*GB2⑵精餾原理精餾過(guò)程是液相多次的部分汽化與汽相多次的部分冷凝相結(jié)合的過(guò)程，或者說(shuō)是精餾是不平衡的汽液兩相逆向多次接觸的雙向傳質(zhì)傳熱過(guò)程。=3\*Arabic3化學(xué)處理原理化學(xué)處理部分是酸性離子液體的堿中和，中和池和流出物及外甩冷劑堿洗的實(shí)質(zhì)都是進(jìn)行酸性離子液體與堿的中和，其主要反應(yīng)方程式為：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl同時(shí)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O=2\*GB4