中国启动首个离子液体烷基化装置

在中国环保部严格的汽车排放控制标准和日益严格的工厂操作安全标准的推动下，中国的炼油厂正着手实施基于离子液体催化剂的新型汽油烷基化技术。2018年11月，中国石油哈尔滨石化有限责任公司离子液体烷基化装置开工成功，该装置规模为150 kta，采用中国石油天然气股份有限公司(简称中国石油)、中国石油大学(北京)和中国东北炼油化工有限公司合作开发的离子液体烷基化技术，是世界上首套离子液体烷基化工业装置。该装置是4套新的烷基化装置中的第1套，4套装置的总能力将超过500 kta。其他包括中国石化九江分公司和安庆分公司以及中国石油格尔木炼油厂的3套装置在建。目前，总计有10套离子液体催化异丁烷烷基化装置的许可证已与中国的主要国有炼油厂达成协议。这些装置的产能从50 kta到400 kta不等。

该新烷基化技术被称为“离子烷基化”，其基础是复合离子液体(CIL)化学，试验结果表明，离子烷基化反应生成的烷基化汽油的辛烷值和挥发性与硫酸烷基化相当。均相CIL催化剂采用改性的酸性氯铝酸盐离子液体。添加剂(据报道其中一种包括氯化亚铜)会改变烷基化产物的分布，使其更接近HF或H2SO4催化的烷基化产物。

目前，雪佛龙公司也正在将其离子液体催化烷基化技术商业化。该公司在其位于美国犹他州盐湖城的炼油厂运营了5年的一个小型示范装置中验证了该项技术。雪佛龙公司于2016年9月向霍尼韦尔UOP公司发放了“ISOALKY”技术的许可证。2017年，雪佛龙公司开始将其盐湖城炼油厂的氢氟酸(HF)烷基化装置改造为ISOALKY技术，改造预计很快完成，将在2020年全面投入使用。由HF烷基化转化为离子液体烷基化所需的3年改造期可以看出工艺改进实属不易。从一种烷基化技术到另一种烷基化技术的转化可能非常昂贵。例如，从HF烷基化转化为H2SO4烷基化所产生的费用估计约为同等规模新建H2SO4烷基化装置成本的80%。虽然H2SO4烷基化装置的操作被认为比HF烷基化装置更安全，但缺乏显著的经济效益，使炼油厂不愿做出改变。虽然离子液体催化剂可以降低与酸溢出相关的危害，同时还具有减少腐蚀的性能优势，但迅速决定是否采用ISOALKY技术进行装置改造还是可能面临上述挑战。事实上，无论是中国石油的工艺，还是雪佛龙UOP公司的工艺，对于新建烷基化装置来说，可能都会更为有利。

硫酸烷基化工艺，如杜邦清洁技术公司的STRATCO工艺，可能仍然是新型离子液体催化烷基化技术的主要竞争对手。杜邦公司于2018年7月成功获得为科威特PRIZe炼油厂建造STRATCO装置的许可证，该炼油厂是迄今为止最大规模的新建炼油厂。2018年11月，杜邦公司宣布了与洛杉矶Krotz Springs的Alon炼油公司合作的另一个STRATCO的许可证。

杜邦清洁技术公司最近宣布推出的DuPontTMConvExSMHF烷基化转化技术可以大大降低HF烷基化装置转化为硫酸烷基化装置的成本。杜邦公司声称，其新技术将使转化成本降低到相当于新建H2SO4烷基化装置成本的40%～60%。