Mô phỏng và thiết kế phân xưởng alkyl hoá với năng suất 12000 kg/h

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 1 Công nghệ hóa học dầu và khí
MỞ ĐẦU
Dầu mỏ là một nguồn tài nguyên quí giá mà từ lâu con người đã được biết đến.
Tuy nhiên mãi đến đầu thế kỷ 20, khi nền khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ cộng với
nhu cầu năng lượng đang là vấn đề lớn thì dầu mỏ mới được đánh giá, sử dụng đúng tầm
quan trọng của nó. Nó trở thành một nguồn nguyên liệu chủ yếu trong rất nhiều ngành
công nghiệp hoá học, năng lượng và trong hầu hết các lĩnh vực hoạt động của nền kinh tế
quốc dân.
Trong nhiều sản phẩm từ dầu mỏ thì xăng động cơ là một sản phẩm không thể
thiếu. Xăng động cơ là sản phẩm của nhiều nguồn phối trộn khác nhau đảm bảo các yêu
cầu về chất lượng. Một trong các chỉ tiêu chất lượng quan trọng của xăng động cơ là trị số
octan.
Việc nâng cao trị số octan có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp: phương pháp
hoá học, phương pháp dùng phụ gia hay pha vào các cấu tử có trị số octan cao. Phương
pháp hoá học là bằng cách biến đổi cấu trúc nguồn nguyên liệu để tạo ra xăng có trị số
octan cao. Trong các phương pháp hoá học thì xăng alkylat của quá trình alkyl hoá có ưu
điểm nổi bậc là chỉ số octan cao, độ nhạy thấp, độ sạch cao, đáp ứng chỉ tiêu chất lượng
của xăng thương phẩm cũng như các vấn đề ô nhiễm môi trường và sức khoẻ con người.
Trong đồ án này em mô phỏng và thiết kế phân xưởng alkyl hoá với năng suất
12000 kg/h.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 2 Công nghệ hóa học dầu và khí
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HOÁ
TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU
1.1. Giới thiệu chung về quá trình alkyl hóa [1]
Alkyl hoá là quá trình đưa các nhóm alkyl vào phân tử các hợp chất hữu cơ hoặc
vô cơ.
Các phản ứng alkyl hoá có giá trị thực tế cao trong việc đưa các nhóm alkyl vào
hợp chất thơm, iso parafin, mercaptan, sunfit, amin, các hợp chất chứa liên kết ete ngoài
ra trong quá trình alkyl hoá còn là những giai đoạn trung gian trong sản xuất các monome,

các chất tẩy rửa
Sử dụng quá trình alkyl hoá đã sản suất được một số sản phẩm với quy mô lớn. Ở
Mỹ hàng năm người ta sản suất khoản 4 triệu tấn etyl benzen, 1,6 triệu tấn iso propyl
benzen, 0,4 triệu tấn alkyl benzen, hơn 4 triệu tấn glycol và các sản phẩm chế biến
alkylenoxit, khoảng 30 triệu tấn alkylat, khoảng 1 triệu tấn ter-butyl este …
1.1.1. Phân loại các phản ứng alkyl hoá
Có nhiều cách phân loại các phản ứng alkyl hoá, trong đó sự phân loại hợp lý nhất
là dựa trên liên kết được hình thành.
+ Alkyl hoá theo nguyên tử cacbon (C-alkyl hoá): là quá trình thế nguyên tử
hydro nối với cacbon bằng các nhóm alkyl. Các parafin có khả năng tham gia phản ứng,
nhưng đặc trưng nhất vẫn là alkyl hoá các vòng thơm (phản ứng Fridel- Craffs):
C
n
H
2n+2
+ C
m
H
2m
→ C
n+m
H
2(m+n+1)
ArH +RCl → ArR +HCl
+ Alkyl hoá theo nguyên tử oxy và lưu huỳnh (O-alkyl hoá, S-alkyl hoá): là
các phản ứng dẫn đến tạo thành liên kết giữa nhóm alkyl và nguyên tử oxy hoặc lưu
huỳnh.
ArOH +RCl
 →
NaOH

ArOR + HCl
+ Alkyl hoá theo nguyên tử nitơ (N-alkyl hoá ): là sự thế các nguyên tử
hydro trong NH
3
hoặc amin bằng các nhóm alkyl. Đây chính là một trong những phương
pháp quan trọng nhất để tổng hợp các amin:
ROH + NH
3
→ RNH
2
+ H
2
O
+ Alkyl hoá theo các nguyên tử khác (Si, Pb, Al-alkyl hoá): là con đường
quan trọng để tổng hợp các hợp chất cơ - nguyên tử hoặc cơ - kim:
2RCl + Si
→
Cu
R
2
SiCl
2
4C
2
H
5
Cl + 4PbNa → Pb(C
2
H
5

)
4
+ 4NaCl + 3Pb
Cl
+
+
HCl
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 3 Công nghệ hóa học dầu và khí
3C
3
H
6
+ Al +
2
3
H
2
→ Al(C
3
H
7
)
3
Một cách phân loại các phản ứng alkyl hoá khác là dựa trên sự khác biệt về cấu tạo
của nhóm alkyl sau khi đựa vào phân tử hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ.
Nhóm alkyl có thể là mạch thẳng hay mạch vòng. Trong trường hợp mạch vòng thì
người ta gọi là cyclo alkyl hoá :
AlCl
3
Khi đưa nhóm phenyl hay là nhóm aryl nói chung thì sẽ hình thành liên kết

trực tiếp với nguyên tử cacbon của vòng thơm (aryl hoá):
C
6
H
5
Cl + NH
3
→ C
6
H
5
NH
2
+ HCl
Việc đưa nhóm vinyl (vinyl hoá) có một vị trí đặc biệt quan trọng trong tổng hợp
hữu cơ và được thực hiện chủ yếu bằng tác nhân C
2
H
2
:
ROH + CH≡CH
 →
−
HO
ROCH=CH
2
Các nhóm alkyl còn có thể chứa những nhóm thế khác nhau như nguyên tử Clo,
HO
-
, COO

-
1.1.2. Các tác nhân alkyl hoá
Các tác nhân alkyl hoá có thể chia làm 3 nhóm chính sau:
 Các hợp chất không no (olefin và axetylen) trong đó sẽ phá vỡ các liên kết π
của các nguyên tử cacbon. Các olefin được dùng như etylen, propylen,
butylen, pentylen để alkyl hoá các isoparafin thành các isoparafin mới phân
nhánh hơn. Còn axetylen được dùng trong quá trình vinyl hoá.
 Dẫn xuất clo với các nguyên tử clo linh động có khả năng thế dưới ảnh
hưởng của các tác nhân khác nhau. Các tác nhân này dùng trong quá trình
O-alkyl hoá, S-alkyl hoá .
 Rượu, ete, este là các tác nhân mà trong quá trình alkyl hoá liên kết
cacbon và oxy sẽ bị phá vỡ.
Olefin là tác nhân alkyl hoá đặc biệt quan trọng. Do các olefin có giá thành khá rẽ
nên người ta cố gắng sử dụng chúng trong mọi trường hợp có thể. Các chất này chủ yếu
được sử dụng để C-alkyl hoá các parafin và các hợp chất thơm. Alkyl hoá bằng olefin
trong phần lớn các trường hợp xảy ra theo cơ chế ion qua giai đoạn trung gian hình thành
các carbocation và được xúc tác bởi các axit proton hoặc phi proton:
RCH=CH
2
+ H
+
⇔ RC
+
H-CH
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 4 Công nghệ hóa học dầu và khí
Sự tăng chiều dài mạch cũng như độ phân nhánh của hydrocacbon olefin sẽ dẫn
dến tăng khả năng phản ứng của nó trong quá trình alkyl hoá :
CH
2

=CH
2
< CH
3
-CH=CH
2
< CH
3
-CH
2
-CH=CH
2
< (CH
3
)
2
C=CH
2
Các dẫn xuất Clo được xem là các tác nhân alkyl hoá tương đối phổ biến và thông
dụng trong các trường hợp C-alkyl hoá, O-alkyl hoá, S-alkyl hoá và N-alkyl hoá và để
tổng hợp phần lớn các hợp chất cơ-kim và cơ-nguyên tố. Việc sử dụng các dẫn xuất clo
còn đêm lại hiệu quả kinh tế trong các quá trình mà trong đó không thể sử dụng olefin
hoặc sử dụng olefin sẽ có giá thành cao hơn.
1.2. Giới thiệu quá trình alkyl hoá trong nhà máy lọc dầu
1.2.1. Mục đích quá trình
Ngày nay, do những ràng buộc về ô nhiễm môi trường, xăng pha chì bị cấm sử
dụng. Đồng thời hàm lượng những cấu tử độc hại trong xăng cũng được hạn chế.
Hàm lượng benzen < 1% vol
Hàm lượng aromatic < 25% vol [2]
Hàm lượng olefin <10% vol

Do vậy để đảm bảo tiêu chuẩn chỉ số octan của xăng phải có một nguồn nguyên
liệu phối trộn thay thế có chỉ số octan cao. Nguồn nguyên lệu đó chính là sản phẩm của
quá trình alkyl hóa. Xăng alkylat có thành phần chủ yếu là các isoparafin có chỉ số octan
cao, hàm lượng aromatic và olefin rất thấp. Nó rất phù hợp với các tiêu chuẩn của xăng
thương phẩm.
1.2.2. Alkyl hóa i-parafin bằng olefin
Trong công nghiệp lọc dầu dùng quá trình alkyl hóa i-parafin bằng olefin.
Phản ứng xảy ra như sau:
i- RH + CH
2
=CHR’ ⇔ i- RR’CHCH
3
Isoparafin được sử dụng là isobutan có chứa cacbon bậc 3 dễ dàng tham gia phản
ứng alkyl hoá.
Olefin thích hợp cho quá trình alkyl hóa gồm propen, buten, amylen. Thích hợp
nhất là buten. Alkylat thu được từ quá trình alkyl hóa các olefin này đều là hỗn hợp của
các i-paraffin. Nhưng hỗn hợp alkylat thu được từ buten có chỉ số octan cao nhất. Sự tiêu
thụ axit khi dùng tác nhân là buten cũng thấp hơn các olefin khác. [2]
Propen là nguồn nguyên liệu có giá trị cho các quá trình khác trong công nghiệp
hóa dầu (sản xuất polypropylen). Do vậy nó ít được dùng làm nguyên liệu cho alkyl hóa.
[2]
Amylen có chỉ số octan cao nên trước đây nó được dùng như là cấu tử trực tiếp
phối trộn cho xăng. Nhưng do yêu cầu về hạn chế hàm lượng hydrocacbon không no
trong xăng, do vậy amylen phải được chuyển hóa thành i-parafin. [2]
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 5 Công nghệ hóa học dầu và khí
Đây là phản ứng cân bằng, toả nhiệt và có sự giảm số lượng phân tử các chất tham
gia phản ứng. Vì vậy quá trình xảy ra thuận lợi khi giảm nhiệt độ phản ứng, tăng nồng độ
các chất tham gia phản ứng và tăng áp suất của quá trình.
Xúc tác được sử dụng cho quá trình là những axit mạnh như H
2

SO
4
, HF và hiện
nay đang tiến hành nghiên cứu xúc tác rắn dạng zeolit.
1.2.2.1. Cơ chế phản ứng [3]
 Phản ứng chính
Phản ứng xảy ra theo cơ chế ioncaboni qua 3 giai đoạn:
• Khơi mào
+
+
C
4
i-
+
C
+
i-
4
+
HX
C
4
=
1-
HX
C
+
n-
4
X

_
C
+
n-
4
X
_
C
4
=
2-
HX
C
4
=
2-
C
+
n-
4
X
_
C
+
n-
4
C
4
n-
+

• Phát triển mạch:
Gồm 3 phản ứng liên tiếp nhau:
 Alkyl hoá:
C
+
C
C
C
C
C
C
C
C C
+
C
+
C
+
C
C
C
C
C
C
C
+
C
C
C

+
C
+
C
C
C
C
C
C
C
+
C
C
C
C
+
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 6 Công nghệ hóa học dầu và khí
 Isome hoá:
Các cacbocation bậc II i-C
8
+
sẽ chuyển hoá thành dạng bền vững hơn, đó là các
cacbocation bậc III:
C
C
+
C
C
C
C

C
C
+
CC
C
C
C
C
+
C
C
C
C
C
C
+
C
C
C
C
C
C
+
C
C
C
C
C
C
+

C
C
C
C
C
C
+
C
C
C
C C
C
+
C
C
C C
Khi có mặt xúc tác H
2
SO
4
thì hầu hết buten-1 sẽ tiến hành isomer hoá trước tạo
thành buten-2 trước khi phản ứng với C
4
+
. Còn với xúc tác HF thì phản ứng này xảy ra
không hoàn toàn.
 Trao đổi proton:
C
C
+

C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C C
+
C
C
+
+
i-C
4
trao đổi proton với i-C
8
+
tạo i-C
8
và một cacbocation i-C
4
+
khác.
• Đứt mạch:

Gồm các phản ứng làm giảm nồng độ i-C
4
+
 Các phản ứng phụ:
 Polyalkyl hoá: tạo ra phân đoạn nặng C
9
÷ C
16
.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 7 Công nghệ hóa học dầu và khí
C
+
i-
4
C
4
=
+
C
+
i-
8
C
+
i-
8
+
C
4
=

C
+
i-
12
C
+
i-
12
C
4
i-
+
C
i-
12
+
C
+
i-
4
C
+
i-
12
+
C
4
=
C
+

i-
16
 Cracking: xảy ra theo cơ chế đứt mạch tạo ra phân
đoạn C5
C
+
5
C
7
=
C
+
12
C
7
=
+
+ C
4
i-
C
+
i-
4
+
C
+
5
C
+

7
C
5
+
H
+
C
+
7
+
C
4
i-
C
7
+ C
+
i-
4
 Trao đổi H:là phản ứng không mong muốn vì tăng lượng tiêu
thụ i-C
4
C
3
=
+2 i-C
4
− H → C
3
− H + 2,2,4 TMP

1.2.2.2. Cơ chế tạo dầu hòa tan [2]
Các phản ứng tạo dầu hòa tan có sự tham gia của hợp chất olefin còn isobutan
không tham gia:
4 C
4
=
+ H
+
X
-
→ C
16
+
X
-
C
16
+
X
-
+ C
4
=
→ n-C
4
− H + C
16
=+
X
-

C
16
=+
X
-
+ C
4
=
→ n-C
4
− H + C
16
==+
X
-
Những phản ứng tiếp theo chuyển đổi hydrogen dẫn đến sự tạo thành polyme
không no hòa tan trong xúc tác HF và H
2
SO
4
làm giảm hoạt tính xúc tác
Với sự có mặt của axit H
2
SO
4
, các phản ứng oxy hóa isoparafin và olefin cũng tạo
thành dầu hòa tan, nước và sulfua dioxit:
i-C
8
+ 4H

2
SO
4
→ i-C8
+
HSO
-
4
+ 2H
3
O
+
+ 2HSO
-
4
+ SO
2
1.3. Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình [3]
1.3.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu lấy từ sản phẩm của quá trình FCC
Nguồn nguyên liệu giàu olefin thu được chủ yếu từ quá trình FCC. Ba phân đoạn
giàu olefin chính:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 8 Công nghệ hóa học dầu và khí
 Phân đoạn C4:
Bảng 1.1. Thành phần phân đoạn C4 của quá trình FCC

Trong một số nhà máy lọc dầu, phân đoạn C4 giàu isobuten là nguyên liệu cho sản
xuất MTBE.
Bảng 1.2. Thành phần của phân đoạn C4 từ FCC sau khi đã qua xưởng ete hóa
Thành phần % Khối lượng

C
3
's 0.2
i-butan 21.9
n-butan 14.3
buten-1 27.7
i-buten 0.6
trans-và cis-buten-2 34.2
butadien-1,3 0.5
C5
+
olefin 0.6
 Phân đoạn C3 + C4:
Hầu hết các quá trình alkyl hóa dùng xúc tác HF dùng nguyên liệu là phân đoạn
này:
Bảng 1.3. Thành phần phân đoạn C3 + C4 của quá trình FCC
Thành phần % Khối lượng
Propylen 22.6
Thành phần % Khối lượng
C
3
's 0.83-1.17
i-butan 30.2-35.5
n-butan 9.2-10.7
buten-1 11.1-14
i-buten 15.9-19.3
trans-buten-2 14-15.3
cis-buten-2 10.2-11.8
butadien-1,3 0.25-0.3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 9 Công nghệ hóa học dầu và khí

Propan 13
Buten 31.9
Isobutan 21.2
n-Butan 10
Isopentan 1.3
 Phân đoạn C4 có chứa C5:
Các nhà máy lọc dầu có xu hướng loại bỏ các hợp chất thấp phân tử ra khỏi xăng,
đặc biệt là các olefin amylen. Dùng olefin này phối trộn với phân đoạn C4 của FCC để trở
thành nguyên liệu cho xưởng alkyl hóa với hàm lượng amylene là 5÷15% m.
1.3.1.1. Các nguồn nguyên liệu khác
Đối với i-butan ngoài các nguồn trên ta có thể thu được từ quá trình đồng phân hoá
(isome hoá). Quá trình đồng phân thực hiện sự chuyển hoá các n-parafin thành các
isoparafin nói chung và n-butan thành i-butan nói riêng dùng làm nguyên liệu cho quá
trình alkyl hoá.
1.3.2. Sản phẩm của quá trình [2]
Sản phẩm chính của quá trình là alkylat có RON cao, là cấu tử tốt để pha trộn
xăng. Thành phần của alkylat tuỳ thuộc vào thành phần khí trong nguyên liệu đem sử
dụng.
Bảng 1.4. Thành phần alkylat theo nguyên liệu olefin
Loại olefin Sản phẩm chính MON RON
Propen 2,3-dimetylpentan 89 91
2,4dimetylpentan 84 83
Iso-buten 2,2,4-trimetylpentan 100 100
Buten-1 2,3-dimetylpentan 79 71
2,4-dimetylpentan 70 65
Buten-2 2,2,3-trimetylpentan 99.9 109.6
2,2,4-trimetylpentan 100 100
2,3,4-trimetylpentan 96 103
2,3,3-trimetylpentan 99 106
Khi alkyl hoá i-butan bằng buten thì thành phần alkylat thu được ngoài i-octan còn

có :
Bảng 1.5. Thành phần alkylat khi alkyl hóa isobutan bằng buten
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 10 Công nghệ hóa học dầu và khí
Ta thấy sản phẩm chủ yếu là i-octan. Tuy nhiên tuỳ vào nguồn olefin khác nhau
mà thành phần C8 thu được sẽ khác nhau:
Bảng 1.6. Thành phần alkylat theo nguồn olefin
Thành phần C8
Nguyên liệu olefin
Buten-1 Buten-2 i-buten Hỗn hợp buten
2,2,3-trimetylpentan
2,2,4-trimetylpentan
2,3,3-trimetylpentan
2,3,4-trimetylpentan
2,3-dimetylpentan
2,4-dimetylpentan
2,5-dimetylpentan
3,4-dimetylpentan
41.8
3.4
22.2
17.3
4.8
5.8
5.0
0.5
45.2
3.2
23.6
16.4
3.0

3.6
4.4
0.6
49.6
3.4
19.1
12.7
3.2
5.0
7.0
7.1
43.3
2.1
22.2
20.3
3.6
3.6
4.6
0.1
Chất lượng alkylat thu từ các quá trình khác nhau, sử dụng xúc tác khác nhau cũng
khác.
So sánh với các nguồn nhiên liệu khác:
Như vậy alkylat thu được có trị số octan khá cao (>90), do đó chúng là một nhiên
liệu rất tốt để tạo xăng thượng phẩm đòi hỏi chỉ số octan cao mà không pha chì. Mặc khác
Thành phần cấu tử %V
i-pentan
i-hexan
i-heptan
i-octan
i-nonan

8.4
5.9
6.5
73.1
6.1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 11 Công nghệ hóa học dầu và khí
những tính chất khác như tỷ trọng, áp suất hơi và các hàm lượng aromatic và phần trăm
cặn không cháy, các điểm sôi đều phù hợp với các yêu cầu tương ứng của xăng thượng
phẩm.
Alkylat thu được từ quá trình alkyl hoá so với các phối liệu cơ bản tạo xăng từ các
quá trình khác như cracking xúc tác và reforming có các tính chất sau:
Bảng 1.7. So sánh tính chất xăng alkylat với các xăng khác
Tính chất sản phẩm MON RON PVR Aromatic Olefin
(bar) (%vol) (%vol)
Xăng FCC 78-81 89-93 0.5 30 20
Reformat 87-92 96-105 0.37 70 0.7
Alkylat 90-94 92-97 0.55 0.4 0.5
Như vậy chỉ số octan của alkylat rất cao tương đương với xăng FCC và reformat.
So với 2 nguồn phối liệu chính tạo xăng là xăng FCC và reformat thì độ nhạy của alkylat
nhỏ hơn nên có khả năng chống kích nổ tốt hơn khi thay đổi điều kiện làm việc của động
cơ.
Do đặc trưng của quá trình alkyl hoá nên sản phẩm alkylat thu được có hàm lượng
hợp chất thơm aromatic rất bé (0.4% vol) điều này rất quan trọng vì ngày nay yêu cầu
càng giảm hợp chất thơm trong xăng do vấn đề ô nhiễm môi trường. Mặc khác so với
xăng FCC thì alkylat có hàm lượng olefin rất nhỏ ( 0.5% vol) do đó tính ổn định hoá học
của alkylat rất cao điều này thuận lợi khi phải tồn chứa xăng trong điều kiện dễ bị oxy hoá
và trong thời gian lâu dài.
1.4. Xúc tác quá trình alkyl hóa [2]
Phản ứng alkyl hóa có thể được thực hiện mà không cần xúc tác nhưng với điều
kiên rất khắc nghiệt:

 Nhiệt độ ≈ 500
o
C.
 Áp suất 200÷400 bar.
Khi xử dụng xúc tác, điều kiện khắc nghiệt này được giảm đáng kể.
Xúc tác được dùng phổ biến hiện nay là axit H
2
SO
4
và axit HF. Chúng có các ưu
điểm sau:
 Hiệu suất tạo sản phẩm i-parafin lớn.
 Chất lượng sản phẩm cao.
 Quá trình làm việc liên tục và xúc tác đã giảm hoạt tính có
khả năng tái sinh.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 12 Công nghệ hóa học dầu và khí
1.4.1. Xúc tác H
2
SO
4
Để alkyl hoá i-butan bằng olefin, quá trình dùng axit được sử dụng rộng rãi với
H
2
SO
4
94-98%m. Ở nồng độ này thuận lợi cho cả quá trình alkyl hóa và đồng phân hóa,
cho nhiều 2,2,4-trimetylpentan là cấu tử có trị số octan cao. Nồng độ axit đậm đặc hơn
không mong muốn vì tính oxi hoá mạnh của nó và tính chất này làm phức tạp thêm quá
trình như dễ tạo nhựa, dễ tạo SO
2

, SO
3
và H
2
S, làm giảm hiệu suất alkylat. Khi nồng độ
axit quá thấp, quá trình vận chuyển H
+
bị khó khăn dẫn đến làm chậm tốc độ phản ứng
Alkyl hóa H
2
SO
4
tiến hành ở nhiệt độ 2-10
o
C. Dưới 2
o
C axit quá nhớt. Trên 10
o
C
thuận lợi cho sự hình thành alkylsunfat. Đồng thời nhiệt độ cao cũng tạo thuận lợi cho
quá trình hình thành dầu hòa tan.
Trong quá trình alkyl hóa thì các sản phẩm nặng i-C
12
hình thành tạo nên dầu hòa
tan trong axit làm giảm nồng độ axit. Do vậy ta phải bổ sung liên tục lượng axit mới 98÷
99,5% m và đồng thời lấy ra một lượng axit tương ứng.
Quá trình alkyl hoá dùng xúc tác H
2
SO
4

tiến hành ở nhiệt độ thấp. Do đó việc lấy
nhiệt ra khỏi vùng phản ứng dễ dàng hơn. Thông thường ta sử dụng một trong hai cách
sau để tải nhiệt:
 Sử dụng tác nhân lạnh như: metanol, NH
3
,
 Cho một phần isobutane bay hơi trong vùng phản ứng.
Axit H
2
SO
4
sau khi sử dụng thường được tái sinh bằng phương pháp phân huỷ ở
nhiệt độ cao.
Nhược điểm của xúc tác H
2
SO
4
:
 Tiêu hao xúc tác lớn 40-100 kg axit/m
3
alkylat.
 Axit H
2
SO
4
có độ nhớt cao và isobutane hoà tan rất ít trong nó
nên công dùng cho khuấy trộn của quá trình lớn và đòi hỏi
thời gian lưu lớn hơn so với quá trình dùng xúc tác HF
 Phản ứng tiến hành ở nhiệt độ thấp nên vấn đề làm lạnh khó
khăn hơn quá trình dùng axit HF.

 Năng suất thiết bị bé hơn: 0.15÷0.44 m
3
alkylat/m
3
thiết bị.
 Tỷ lệ i-butan/olefin trong qúa trình lớn 5÷15 nên chi phí cho
việc tái sinh i-butan lớn.
 Axit H
2
SO
4
khó tái sinh vì nó dễ lẫn tạp chất.
1.4.2. Xúc tác HF
Để xúc tác cho quá trình alkyl hoá, người ta thường dùng xúc tác HF với nồng độ
≥ 87%. Do sự có mặt của các sản phẩm nặng do bị polyme hoá và nước mà axit HF bị
giảm nồng độ trong quá trình alkyl hóa. Độ hoạt tính tốt nhất đạt được khi trong xúc tác
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 13 Công nghệ hóa học dầu và khí
chứa lượng nhỏ hơn 1.5% H
2
O và 12% hydrocacbon hoà tan. Khi nồng độ HF <87% nó
được đưa đi tái sinh. Quá trình alkyl hoá sử dụng xúc tác HF hoạt động ở nhiệt độ 10-
45
o
C. Do đó ta có thể sử dụng nước để làm nguội thiết bị phản ứng. Axit sau khi lắng
được đưa qua tháp tách tách hydrocacbon và HF.
 Ưu điểm của xúc tác HF:
 Tiêu tốn axit ít hơn so với khi dùng axit H
2
SO
4

: 1kg/m
3
alkylat
(chiếm 5 % chi phí của cả quá trình).
 Thời gian phản ứng ngắn 10-20 phút.
 Ít tốn công khuấy trộn vì HF có khả năng hoà tan của i-butan
trong axit HF lớn hơn đồng thời HF có độ nhớt nhỏ hơn
H
2
SO
4
.
 Xúc tác làm việc dễ tái sinh hơn.
 Năng suất thiết bị tính theo m
3
Alkylat/m
3
thiết bị lớn hơn axit
H
2
SO
4
 Quá trình tiến hành ở nhiệt độ cao 10-45
o
C, do đó quá trình có
thể dùng nước làm lạnh thuận lợi hơn quá trình dùng H
2
SO
4
.

 Nhược điểm của xúc tác HF:
 Các phản ứng oxy hoá xảy ra mạnh hơn.
 Dây chuyền cồng kềnh hơn do phải bố trí một thiết bị tách HF
ra khỏi alkylat.
 Một điều đặc biệt quan trọng là axit HF dễ bay hơi ở nhiệt độ
thường (t
sôi
=19.4
o
C) quá trình thực hiện ở áp suất cao hơn do
đó đòi hỏi thiết bị phải đảm bảo độ kín khít và chịu áp. HF lại
rất độc đối với con người nên nếu rò rỉ ra ngoài thì hết sức
nguy hiểm. Chính vì lý do này mà quá trình alkyl hoá dùng
xúc tác ít được sử dụng hơn quá trình dùng axit H
2
SO
4
.
Ngày nay, UOP đã cải tiến xúc tác HF chuyển nó sang dạng rắn. Khi đó xúc tác
HF có những ưu điểm như:
 Thay thế được axit HF dạng lỏng có tính ăn mòn mạnh và độc
hại do đó thao tác an toàn hơn và môi trường sạch hơn.
 Độ hoạt tính tương đương HF dạng lỏng.
 Dễ tách alkylat.
1.5. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình [2]
Quá trình alkyl hóa được vận hành trong điều kiện olefin được chuyển hóa hoàn
toàn. Có 5 yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình.
 Nhiệt độ phản ứng
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 14 Công nghệ hóa học dầu và khí
 Tỉ số i-butan/olefin

 Thành phần xúc tác
 Mức độ khuấy trộn
 Thời gian lưu
1.5.1. Nhiệt độ phản ứng
Nhiệt độ là một thông số quan trọng của quá trình alkyl hoá. Sự ảnh hưởng của nó
đến quá trình là rất phức tạp. Sự tăng hoặc giảm nhiệt độ quá mức đều ảnh hưởng rất lớn
đến quá trình.
Khi nhiệt độ của quá trình tăng lên thì độ nhớt của tác nhân (các hydrocacbon và
cả axit xúc tác) sẽ giảm. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc khuấy trộn để các tác
nhân tiếp xúc với nhau tốt hơn. Do đó mà giảm công tiêu tốn cho việc khuấy trộn. Nhưng
khi tăng nhiệt độ thì các phản ứng polyme hoá, cracking, oxy hoá lại tăng lên và có tốc độ
mạnh hơn so với các phản ứng chính alkyl hoá. Như vậy độ lựa chọn của quá trình sẽ
giảm xuống, làm tăng lượng tiêu hao xúc tác đồng thời làm giảm hiệu suất thu sản phẩm
và chất lượng alkylat cũng giảm.
Khi nhiệt độ của quá trình được hạ thấp đến một giới hạn nhất định nào đó thì sẽ
tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình alkyl hoá, tăng độ lựa chọn của quá trình do hạn chế
của các phản ứng phụ, giảm tiêu hao xúc tác và làm tăng hiệu suất cũng như chất lượng
của alkylat. Nhưng một hạn chế khi giảm nhiệt độ của phản ứng là làm tăng độ nhớt của
axit xúc tác, điều này làm tăng tiêu hao năng lượng cho quá trình khuấy trộn và trong
trường hợp này khó tạo thành nhũ tương thích hợp cho quá trình phản ứng.
Trong công nghiệp tuỳ thuộc vào loại xúc tác được sử dụng mà người ta duy trì
khoảng nhiệt độ thích hợp cho quá trình alkyl hoá :
+ Khi dùng xúc tác là H
2
SO
4
thì nhiệt độ phản ứng được duy trì trong
khoảng 2÷10
0
C.

+ Khi dùng xúc tác là HF thì nhiệt độ phản ứng được duy trì trong khoảng
20÷45
0
C.
Vì phản ứng alkyl hoá là phản ứng toả nhiệt nên để duy trì nhiệt độ phản ứng thì
phải lấy nhiệt ra khỏi vùng phản ứng. Tuỳ thuộc vào công nghệ của mỗi hãng sản xuất mà
người ta có những phương pháp lấy nhiệt khác nhau: bay hơi i-butan, dùng tác nhân
lạnh
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 15 Công nghệ hóa học dầu và khí
Hình 1.1. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến RON của alkylat đối với công nghệ dùng
xúc tác HF
1.5.2. Tỉ lệ i-C4/olefin
Do olefine hầu như hoà tan hoàn toàn và tức thời trong axit, điều này sẽ làm tăng
các phản ứng phụ không mong muốn nên lượng olefin đưa vào phải được khống chế ở
mức độ sao cho vừa đủ để đảm bảo phản ứng alkyl hoá và hạn chế phản ứng phụ. Muốn
vậy thì trong thực tế sản xuất người ta khống chế thông qua tỷ lệ giữa i-butan và olefin. Tỉ
số i-butan/olefin đối với công nghệ dùng xúc tác H
2
SO
4
là 5÷15 và 10÷15 đối với xúc tác
HF.
Khi nguyên cứu quá trình alkyl hoá bởi xúc tác axit H
2
SO
4
thì người ta thấy tỉ số
của isobutan/olefin ảnh hưởng đến chỉ số octan của alkylat như sau: khi tỉ số này càng
tăng thì alkylat thu được càng có MON cao như đồ thị sau:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 16 Công nghệ hóa học dầu và khí

Hình 1.2. Quan hệ giữa tỉ số i-butan/olefin và chỉ số octan của alkylat
1.5.3. Thành phần xúc tác
Để alkyl hoá phân đoạn C
4
người ta thường dùng axit H
2
SO
4
có nồng độ từ
88÷98%.Trị số octan của xăng đạt cực đại khi nồng độ axit đạt 95÷96%. Người ta giải
thích điều này là do có thể ở nồng độ đó sẽ thuận lợi cho quá trình vừa alkyl hoá và vừa
đồng phân hoá để tạo ra nhiều cấu tử 2,2,4-trimetylpentan là cấu tử có trị số octan cao.
Nếu nồng độ axit H
2
SO
4
quá đậm đặc thì tính oxy hoá mạnh của nó sẽ ảnh hưởng đến quá
trình. Còn nếu nồng độ H
2
SO
4
quá loãng thì quá trình vận chuyển ion H
+
bị hạn chế dẫn
đến tốc độ phản ứng giảm.
Trong quá trình làm việc, nồng độ axit bị giảm do các nguyên nhân sau:
 Nước đến từ dòng i-C4 hồi lưu (nước lẫn vào dòng
hydrocacbon do giai đoạn xử lí bằng axit và kiềm trước khu
vực phân tách).
 Dầu hòa tan tạo ra từ các phản ứng không mong muốn.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 17 Công nghệ hóa học dầu và khí
Hình 1.3. Ảnh hưởng của hàm lượng nước và dầu hòa tan đến chất lượng alkylat
Hàm lượng nước tối ưu đối với công nghệ dùng xúc tác H
2
SO
4
là 1% wt
Hàm lượng dầu tối ưu đối với công nghệ dùng xúc tác H
2
SO
4
là 4÷8% wt
Do vậy người ta tiến hành bổ sung liên tục axit mới có nồng độ 98÷99.5% vào chu
trình đồng thời liên tục tháo axit đã sử dụng để tái sinh.
Đối với công nghệ dùng xúc tác HF, hàm lượng nước tối ưu trong xúc tác là 2.8%
wt. Nếu hàm lượng nước cao hơn 10% dẫn đến hình thành i-propylfluoric.
1.5.4. Mức độ khuấy trộn
Mức độ khuấy trộn ảnh hướng lớn đến quá trình khi ta sử dụng xúc tác H
2
SO
4
do
độ hoà tan của i-butan là nhỏ hơn so với xúc tác là axit HF. Đồng thời độ nhớt của H
2
SO
4
lớn nên việc khuấy trộn là cần thiết.
Khuấy trộn nhằm làm tăng sự trộn lẫn giữa hydrocacbon và axit. Sự trộn lẫn cũng
là một tham số quan trọng ảnh hưởng đến phản ứng alkyl hoá mà nó tuỳ thuộc vào sự tạo
thành nhũ tương hydrocacbon trong axit. Phản ứng alkyl hoá xảy ra trên bề mặt của axit

và hydrocacbon cho nên quá trình trộn lẫn tạo ra nhiều hạt tơi mịn càng làm cho phản ứng
xảy ra dễ dàng hơn. Một thiết bị kiểm tra được lắp đặt nhằm kiểm tra sự tạo thành nhũ
tương. Nếu tỷ lệ axit/hydrocacbon nhỏ hơn 40%, sự tiêu thụ axit tăng và alkylat có chỉ số
octan thấp; nếu tỷ lệ này tăng lên quá 65% thì thời gian lưu của hydrocacbon trong thiết
bị giảm.
1.5.5. Thời gian lưu
Giảm thời gian lưu sẽ giảm được các phản ứng phụ. Các phản ứng phụ chủ yếu xảy
ra đối với olefin cho nên ta chi xét thời gian lưu đối với olefin.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 18 Công nghệ hóa học dầu và khí
Tốc độ nạp liệu thể tích đối với olefin là thể tích olefin qua thiết bị phản ứng trong 1h
chia cho thể tích axit chứa trong thiết bị phản ứng. Khi giá trị này tăng lên thì sẽ làm tăng
lượng axit tiêu thụ đồng thời làm giảm chỉ số octan của sản phẩm. Thêm vào đó nhiệt
phản ứng cũng sẽ tăng một lần nữa lại ảnh hưởng xấu đến xúc tác và chỉ số octan.
Như vậy cần tránh sự tập trung olefin lại một chỗ, thông thường ta chia nhỏ lưu
lượng olefin vào từng buồng phản ứng riêng biệt.
Trong thực tế để đạt hiệu suất cực đại thời gian lưu trong thiết bị phản ứng với xúc
tác là axit sulfuric khoảng 20 ÷ 40 phút, còn với xúc tác là HF thì thời gian lưu khoảng
10 ÷ 20 phút.
1.6. Công nghệ tổng hợp alkylat trong công nghiệp
Trong thực tế công nghiệp, alkyl hoá isoparafin bằng olefine đã và đang phát triển
hai quá trình với hai loại xúc tác khác nhau là axit H
2
SO
4
và HF.

Hình 1.4. Sơ đồ khối quá trình alkyl hóa với tác nhân là olefine, xúc tác là axit [2]
Nguyên liệu gồm olefin và i-butan được cho vào thiết bị phản ứng. Hỗn hợp sau
phản ứng qua thiết bị lắng. Tại đây, axit được thu hồi và cho hồi lưu lại thiết bị phản ứng.
Hỗn hợp hydrocacbon cho qua khu vực phân tách. Propan, n-butan, alkylat đuợc thu hồi.

I-butan cũng được thu hồi và cho hồi lưu lại quá trình
Dòng i-C4 bổ sung phải đủ để bù lại lượng i-C4 tiêu thụ trong thiết bị phản ứng và
lượng i-C4 mất mát trong quá trình chưng cất.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 19 Công nghệ hóa học dầu và khí
1.6.1. Công nghệ alkyl hóa bằng xúc tác H
2
SO
4

Có 2 công nghệ chính:
 Exxon/Kellogg
 Stratco
Hai công nghệ đều được chia thành 3 vùng: [2]
• Vùng phản ứng: tạo nhũ tương axit với hydrocacbon để tiến hành phản ứng
alkyl hoá.
• Vùng lắng: là vùng tiến hành phân riêng hai pha axit với hydrocacbon. Axit
được cho hồi lưu lại thiết bị phản ứng. Pha hydrocacbon cho qua vùng phân
tách.
• Vùng phân tách: là nơi tiến hành phân riêng alkylat với các hydrocacbon để
thu alkylat sạch hơn. Quá trình này được thực hiện nhờ các tháp chưng phân
đoạn
Hiện nay trong công nghệ alkyl hoá với xúc tác H
2
SO
4
sử dụng hai loại thiết bị
phản ứng:
 Thiết bị phản ứng thẳng đứng:
Thiết bị phản ứng thuộc loại ống chùm, bên trong ống ta cho chất tải nhiệt phản
ứng đi qua. Còn các tác chất tham gia phản ứng đi bên ngoài ống. Với loại thiết bị phản

ứng này do thời gian lưu trong thiết bị phản ứng không đồng đều cho nên chất lượng
alkylate thấp.
 Thiết bị phản ứng nằm ngang:
Nhược điểm của thiết bị phản ứng thẳng đứng là tiêu tốn axit rất lớn, mặc khác
thời gian lưu của xúc tác cũng như của hydrocacbon không đồng đều dẫn đến chất lượng
alkylate kém ổn định. Nhằm khắc phục những nhược điểm này, một số tập đoàn như
Stratco, Kellogg, đã nghiên cứu và ứng dụng vào sản xuất dây chuyền công nghệ alkyl
hoá loại thiết bị phản ứng nằm ngang.
1.6.1.1. Công nghệ của strattco
Thiết bị phản ứng Stratco cho phép tối thiểu thời gian tiếp xúc giữa nguyên liệu và
xúc tác, do đó giảm thiểu phản ứng tạo dầu hòa tan. Thiết bị phản ứng được đặt nằm
ngang nhưng không phân chia thành nhiều bậc. Quá trình được làm lạnh bằng dòng hồi
lưu nội thông qua hệ thống trao đổi nhiệt dạng ống chùm đặt trong thiết bị phản ứng.
Điều này làm cho cấu tạo của thiết bị phản ứng loại này phức tạp và khó chế tạo. Dòng
hồi lưu nội chính là hỗn hợp sau khi ra khỏi thiết bị phản ứng. Dòng này còn có tác dụng
pha loãng olefin trong thiết bị phản ứng và điều khiển nhiệt độ phản ứng chính xác đến
1
o
C. Đầu nạp liệu được bố trí một tuabin khuấy để tăng cường quá trình tạo nhũ tương.
Phản ứng xảy ra gần như tức thời khi 2 pha axit và hydrocacbon đi qua cánh tuabin.
Các thông số chính của công nghệ strattco
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 20 Công nghệ hóa học dầu và khí
 Tỉ lệ axit/hydrocacbon : >= 1
 Thể tích thiết bị : 34 m
3
với năng suất riêng 0.39-0.44
m
3
alkylat/m
3

thiết bị phản ứng
 Thời gian lưu :1000 s

Hình 1.5. Thiết bị phản ứng nằm ngang[3]
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 21 Công nghệ hóa học dầu và khí
Hình 1.6. Sơ đồ công Strattco [3]
Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Nguyên liệu và axit được đưa vào thiết bị phản ứng theo hai đường nạp khác nhau
nhờ tuabin tạo nhũ tương và xảy ra phản ứng alkyl hoá. Hỗn hợp ra khỏi thiết bị phản ứng
được đưa vào thiết bị lắng axit để tách axit đưa lại thiết bị phản ứng còn alkylat được giãn
nở đến 0.6( bar ), -7
0
C và được đưa lại vào thiết bị phản ứng để làm lạnh. Sau đó qua thiết
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 22 Công nghệ hóa học dầu và khí
bị tách lỏng, phần hơi được đưa tiếp vào thiết bị phân chia lỏng. Khí từ đây qua máy nén
cùng với phần lỏng qua thiết bị làm lạnh và vào tiếp thiết bị phân chia lỏng. Một phần
nhờ bơm bơm vào trao đổi nhiệt ở thiết bị trao đổi nhiệt và được đưa vào tháp cất propan.
Một phần khác được đưa vào thiết bị tách lỏng để thu khí cùng với khí từ thiết bị tách
lỏng cho vào thiết bị phân chia lỏng. Tại tháp tách propan ta thu được propan trên đỉnh và
sản phẩm đáy được đưa vào thiết bịtách lỏng. Lỏng đi ra từ thiết bị tách lỏng được tuần
hoàn lại thiết bị phản ứng (i-butan). Phần lỏng alkylat thu được từ thiết bị tách lỏng được
đưa vào thiết bị rửa bằng xút và nước sau đó vào tháp tách i-butan để thu i-butan tuần
hoàn lại thiết bị phản ứng và alkylat sản phẩm.
1.6.1.2. Công nghệ Exxon/Kellogg [2]
Hình 1.7. Thiết bị phản ứng nằm ngang ExxonKellogg
Bộ phận chính của dây chuyền là thiết bị phản ứng nằm ngang nhiều bậc (thường
khoảng 4-7 bậc). Mỗi bậc thiết bị phản ứng đều có bộ phận khuấy trộn mạnh tạo nhũ
tương thích hợp và các bậc được phân biệt bằng những tấm ngăn hình chữ L. Ngoài ra
còn có 2 phòng lắng: phòng lắng đầu dùng để tách axit, phòng lắng sau dùng để ổn định
hydrocacbon. Với thiết bị phản ứng loại này thì olefin được đưa vào từng bậc riêng lẻ, do

vậy nồng độ thực tế là rất nhỏ điều này cho phép hạn chế phản ứng phụ. Mặc khác mỗi
một bậc đều có bộ phận khuấy trộn riêng nên dễ dàng tạo được nhũ tương thích hợp và
tăng cường sự hoà tan của i-butan vào pha axit để tiến hành phản ứng.
I-butan và axit được đưa vào cấp thứ nhất sau đó hỗn hợp nhũ tương sẽ chảy từ từ
qua các vách ngăn kế tiếp. Sau khi tách khỏi hydrocacbon thì axit được tuần hoàn trở lại.
Tương tự lượng i-butan thừa sau khi bay hơi để làm lạnh thiết bị phản ứng cũng được
tuần hoàn trở lại. Alkylat thu được được đưa qua các tháp chưng cất để tách i-butan, n-
butan.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 23 Công nghệ hóa học dầu và khí
Các thông số hoạt động của quá trình:
 Nhiệt độ : 4-10
o
C
 Áp suất : bậc đầu tiên: 1.4-1.75 bar
bậc cuối cùng 0.35-0.84 bar
 Thời gian lưu trong phòng lắng : 30 – 50 phút
 Năng suất : 0.15-0.18 m
3
alkylat/m
3
TBPU/h
 Tỉ lệ axit/hydrocacbon : >=1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 24 Công nghệ hóa học dầu và khí
Nguyãn liãûu
I_C4TH
ACIDE
I
_
C
4

B
S
ACIDE måïi
ACIDE thaíi
Næåïc
ESTE ACIDE
Xuït
Xuït, næåïc thaíi
Næåïc
Propane håi
Propane
loíng
Butane
Alkylate nheû
Alkylate
nàûng
5
3
4
2
19
20 18
11
6
4
10
4
10
7
5

11
11
4
18
18
18
4
4
10
10
8
9
5
21
1
4
13
20
14
17
16
15
12
12
Hình1.8. Sơ đồ công nghệ Exxon/Kellogg
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 25 Công nghệ hóa học dầu và khí
Thuyết minh sơ đồ:
Nguyên liệu olefin đầu tiên được làm lạnh trước và được đưa vào các bậc riêng lẽ
với lưu lượng bằng nhau. Hai dòng isobutan và axit hồi lưu được đưa vào thiết bị phản
ứng ở ngăn thứ nhất.Với sự có mặt của thiết bị khuấy trộn thì sự tiếp xúc của các chất

tham gia phản ứng và xúc tác tốt hơn. Dưới tác dụng của axit sulfuric thì i-butan và
olefine phản ứng với nhau rất nhanh, tạo alkylat và tỏa nhiệt. Với hệ thống làm lạnh tự
động, nhiệt phản ứng được tách loại bằng cách cho bay hơi i-butan từ hỗn hợp phản ứng.
Hơi này đi từ thiết bị phản ứng đến vùng làm lạnh để trao đổi nhiệt với i-butan tuần hoàn
sau đó chúng được nén lại, dòng hơi đi ra sau máy nén được trộn lẫn với dòng sản phẩm
đỉnh đi ra từ thiết bị tách i-butan (Deisobitanizer) sau đó được cho quá trình alkyl hóa trao
đổi nhiệt với dòng alkylat đi ra từ tháp tách n-butan để đi vào tháp tách propan. Propan đi
ra từ đỉnh thiết bị tách, sản phẩm đáy chứa đa số là isobutan, sau đó được làm lạnh và
quay lại thiết bị phản ứng. Quá trình tách propan nhằm mục đích tránh sự tăng nồng độ
của nó trong thiết bị phản ứng.
Sản phẩm sau khi ra khỏi thiết bị phản ứng được đưa vào thiết bị lắng gạn (Settler),
ở đó pha axit được tách ra khỏi pha hydrocarbon và được đưa quay trở lại thiết bị phản
ứng. Sản phẩm của phản ứng alkylate chứa isobutan, n-butan và một lượng nhỏ các cấu tử
nhẹ chưa bốc hơi hết trong thiết bị phản ứng được đưa qua thiết bị xử lý bằng KOH, thiết
bị rửa bằng nước để tách loại các cấu tử axit trước khi đưa vào thiết bị tách i-butan, tại
đây i-butan đi ra từ đỉnh tháp được đưa qua trộn lẫn với dòng đi ra từ máy nén và qua
thiết bị trao đổi nhiệt với dòng alkylat nói trên trước khi vào tháp tách propan sản phẩm
đỉnh là propan được đưa về lưu trữ , sản phẩm đáy là i-butan được đưa đi làm lạnh và sau
đó quay trở lại thiết bị phản ứng. Sản phẩm đáy là alkylat chứa n-butan được đưa quá
thiết bị tách n-butan, sau thiết bị này ta thu được n-butan ở đỉnh và alkylat ở đáy, các sản
phẩm được đưa đi thu hồi nhiệt và vào bồn chứa.
Trong thiết bị phản ứng một phần olefin của nguyên liệu sẽ bị polyme hóa tạo dầu
hòa tan trong axit làm giảm hoạt tính xúc tác của axit sulfuric. Như đã đề cập ở phần trên,
tạp chất trong nguyên liệu cũng làm tăng xu hướng này. Vì vậy quá trình làm sạch axit
sau khi sử dụng phải bắt đầu từ phân xưởng tách loại dầu này, axit mới được đưa vào thay
thế cho lượng axit đem đi tái sinh và duy trì nồng độ của axit đủ cao để giữ nguyên hoạt
tính của xúc tác. Quá trình tái sinh xúc tác là nhiệm vụ khó khăn đối với quá trình alkyl
hóa bằng axit sulfuric. Ở Mỹ đã tái sinh axit đã sử dụng bằng phương pháp lắp đặt thêm
phân xưởng sản xuất axit sulfuric. Tuy nhiên ở các nước khác như Nhật Bản có quá trình
sản xuất alkylat với xúc tác axit sulfuric với năng suất tương đối nhỏ, vì vậy quá trình

điều hành thiết bị alkyl hóa có lắp đặt thiết bị tái sinh axit dễ dàng, việc thao tác đối với
những thiết bị này tương đối đơn giản nhưng lại tăng nguồn đầu tư.