MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ALKYLATION BẰNG PHẦN mềm PRO II HYSYS

Đồ án tốt nghiệp i Quá trình alkylation
LỜI CẢM ƠN
  
Để hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các
thầy cô trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung và thầy cô chuyên ngành Công
Nghệ Hóa học- Dầu và Khí nói riêng đã ân cần giảng dạy và giúp đỡ em trong suốt
thời gian em học tại trường và trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô Lê Thị Như Ý, người trực tiếp
hướng dẫn đề tài tốt nghiệp của em. Trong quá trình thực hiện đề tài cô đã nhiệt tình
giúp đỡ em rất nhiều về mặt tài liệu, kiến thức và kinh nghiệm, giúp em đưa ra các
phương án và giải quyết được các vấn đề thắc mắc.
Em xin chúc quý thầy cô sức khỏe và thành công.
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp ii Quá trình alkylation
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 DANH MỤC CÁC BẢNG IV
DANH MỤC CÁC HÌNH VI
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYLATION TRONG NHÀ
MÁY LỌC DẦU 1
1.1. Giới thiệu về quá trình Alkylation [1] 1
1.1.1. Phân loại các phản ứng alkylation 1
1.1.2. Các tác nhân alkylation 2
1.2. Giới thiệu quá trình alkylation trong nhà máy lọc dầu 3
1.2.1. Mục đích quá trình 3
1.2.2. Vị trí của phân xưởng Alkylation trong nhà máy lọc dầu 3
1.2.3. Alkylation i-parafin bằng olefin 4
1.3. Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình 7
1.3.1. Nguyên liệu 7
1.3.2. Sản phẩm của quá trình 9
1.4. Xúc tác quá trình alkylation 11
1.4.1. Xúc tác H2SO4 11

1.4.2. Xúc tác HF 12
1.5. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình [2] 13
1.5.1. Nhiệt độ phản ứng 14
1.5.2. Tỉ lệ i-C4/olefin 15
1.5.3. Thành phần xúc tác 16
1.5.4. Mức độ khuấy trộn 17
1.5.5. Thời gian lưu 18
1.6. Công nghệ tổng hợp alkylate trong công nghiệp 18
1.6.1. Công nghệ alkylation bằng xúc tác H2SO4 19
1.6.2. Công nghệ alkylation hóa dùng xúc tác HF 26
1.6.3. Lựa chọn sơ đồ công nghệ 28
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROII VÀ HYSYS
30
2.1. Giới thiệu về mô phỏng 30
2.1.1. Mục đích, vai trò của thiết kế mô phỏng 30
2.2. Giới thiệu về phần mềm PRO II 31
2.2.1. Tính năng và phạm vi sử dụng 31
2.2.2. Các cụm thiết bị trong PRO II 33
2.2.3. Các bước tiến hành mô phỏng bằng PRO II 34
2.3. Giới thiệu về phần mềm Hysys 34
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp iii Quá trình alkylation
2.3.1. Tính năng và phạm vị sử dụng 34
2.3.2. Sử dụng chương trình Hysys 36
2.3.3. Ưu điểm của Hysys 37
CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ALKYLATION BẰNG PHẦN MỀM
PRO II & HYSYS 38
3.1. Dữ liệu ban đầu 38
3.1.1. Thông số các dòng 38
3.1.2. Số liệu về các phản ứng 39

3.2. Qúa trình mô phỏng bằng phần mềm PRO II 40
3.2.1. Thiết lập sơ đồ mô phỏng theo sơ đồ thực 40
3.2.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu mô phỏng 41
3.2.3.Chạy chương trình mô phỏng 55
3.2.4.Kết quả mô phỏng 55
3.3. Qúa trình mô phỏng bằng phần mềm Hysys 57
3.3.1. Thiết lập sơ đồ mô phỏng theo sơ đồ thực 57
3.3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu mô phỏng 58
3.3.3.Kết quả mô phỏng 71
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THU ĐƯỢC TỪ HAI PHẦN MỀM PROII
& HYSYS 73
PHỤ LỤC 76
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp iv Quá trình alkylation
CHƯƠNG 1 DANH MỤC CÁC BẢNG

CHƯƠNG 1 DANH MỤC CÁC BẢNG IV
DANH MỤC CÁC HÌNH VI
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYLATION TRONG NHÀ
MÁY LỌC DẦU 1
1.1. Giới thiệu về quá trình Alkylation [1] 1
1.1.1. Phân loại các phản ứng alkylation 1
1.1.2. Các tác nhân alkylation 2
1.2. Giới thiệu quá trình alkylation trong nhà máy lọc dầu 3
1.2.1. Mục đích quá trình 3
1.2.2. Vị trí của phân xưởng Alkylation trong nhà máy lọc dầu 3
1.2.3. Alkylation i-parafin bằng olefin 4
1.3. Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình 7
1.3.1. Nguyên liệu 7
1.3.2. Sản phẩm của quá trình 9

1.4. Xúc tác quá trình alkylation 11
1.4.1. Xúc tác H2SO4 11
1.4.2. Xúc tác HF 12
1.5. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình [2] 13
1.5.1. Nhiệt độ phản ứng 14
1.5.2. Tỉ lệ i-C4/olefin 15
1.5.3. Thành phần xúc tác 16
1.5.4. Mức độ khuấy trộn 17
1.5.5. Thời gian lưu 18
1.6. Công nghệ tổng hợp alkylate trong công nghiệp 18
1.6.1. Công nghệ alkylation bằng xúc tác H2SO4 19
1.6.2. Công nghệ alkylation hóa dùng xúc tác HF 26
1.6.3. Lựa chọn sơ đồ công nghệ 28
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROII VÀ HYSYS
30
2.1. Giới thiệu về mô phỏng 30
2.1.1. Mục đích, vai trò của thiết kế mô phỏng 30
2.2. Giới thiệu về phần mềm PRO II 31
2.2.1. Tính năng và phạm vi sử dụng 31
2.2.2. Các cụm thiết bị trong PRO II 33
2.2.3. Các bước tiến hành mô phỏng bằng PRO II 34
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp v Quá trình alkylation
2.3. Giới thiệu về phần mềm Hysys 34
2.3.1. Tính năng và phạm vị sử dụng 34
2.3.2. Sử dụng chương trình Hysys 36
2.3.3. Ưu điểm của Hysys 37
CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ALKYLATION BẰNG PHẦN MỀM
PRO II & HYSYS 38
3.1. Dữ liệu ban đầu 38

3.1.1. Thông số các dòng 38
3.1.2. Số liệu về các phản ứng 39
3.2. Qúa trình mô phỏng bằng phần mềm PRO II 40
3.2.1. Thiết lập sơ đồ mô phỏng theo sơ đồ thực 40
3.2.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu mô phỏng 41
3.2.3.Chạy chương trình mô phỏng 55
3.2.4.Kết quả mô phỏng 55
3.3. Qúa trình mô phỏng bằng phần mềm Hysys 57
3.3.1. Thiết lập sơ đồ mô phỏng theo sơ đồ thực 57
3.3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu mô phỏng 58
3.3.3.Kết quả mô phỏng 71
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THU ĐƯỢC TỪ HAI PHẦN MỀM PROII
& HYSYS 73
PHỤ LỤC 76
CHƯƠNG 2
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp vi Quá trình alkylation
DANH MỤC CÁC HÌNH
CHƯƠNG 1 DANH MỤC CÁC BẢNG IV
DANH MỤC CÁC HÌNH VI
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYLATION TRONG NHÀ
MÁY LỌC DẦU 1
1.1. Giới thiệu về quá trình Alkylation [1] 1
1.1.1. Phân loại các phản ứng alkylation 1
1.1.2. Các tác nhân alkylation 2
1.2. Giới thiệu quá trình alkylation trong nhà máy lọc dầu 3
1.2.1. Mục đích quá trình 3
1.2.2. Vị trí của phân xưởng Alkylation trong nhà máy lọc dầu 3
1.2.3. Alkylation i-parafin bằng olefin 4
1.3. Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình 7

1.3.1. Nguyên liệu 7
1.3.2. Sản phẩm của quá trình 9
1.4. Xúc tác quá trình alkylation 11
1.4.1. Xúc tác H2SO4 11
1.4.2. Xúc tác HF 12
1.5. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình [2] 13
1.5.1. Nhiệt độ phản ứng 14
1.5.2. Tỉ lệ i-C4/olefin 15
1.5.3. Thành phần xúc tác 16
1.5.4. Mức độ khuấy trộn 17
1.5.5. Thời gian lưu 18
1.6. Công nghệ tổng hợp alkylate trong công nghiệp 18
1.6.1. Công nghệ alkylation bằng xúc tác H2SO4 19
1.6.2. Công nghệ alkylation hóa dùng xúc tác HF 26
1.6.3. Lựa chọn sơ đồ công nghệ 28
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PROII VÀ HYSYS
30
2.1. Giới thiệu về mô phỏng 30
2.1.1. Mục đích, vai trò của thiết kế mô phỏng 30
2.2. Giới thiệu về phần mềm PRO II 31
2.2.1. Tính năng và phạm vi sử dụng 31
2.2.2. Các cụm thiết bị trong PRO II 33
2.2.3. Các bước tiến hành mô phỏng bằng PRO II 34
2.3. Giới thiệu về phần mềm Hysys 34
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp vii Quá trình
alkylation
2.3.1. Tính năng và phạm vị sử dụng 34
2.3.2. Sử dụng chương trình Hysys 36
2.3.3. Ưu điểm của Hysys 37

CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ALKYLATION BẰNG PHẦN MỀM
PRO II & HYSYS 38
3.1. Dữ liệu ban đầu 38
3.1.1. Thông số các dòng 38
3.1.2. Số liệu về các phản ứng 39
3.2. Qúa trình mô phỏng bằng phần mềm PRO II 40
3.2.1. Thiết lập sơ đồ mô phỏng theo sơ đồ thực 40
3.2.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu mô phỏng 41
3.2.3.Chạy chương trình mô phỏng 55
3.2.4.Kết quả mô phỏng 55
3.3. Qúa trình mô phỏng bằng phần mềm Hysys 57
3.3.1. Thiết lập sơ đồ mô phỏng theo sơ đồ thực 57
3.3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu mô phỏng 58
3.3.3.Kết quả mô phỏng 71
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THU ĐƯỢC TỪ HAI PHẦN MỀM PROII
& HYSYS 73
PHỤ LỤC 76
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 1 Quá trình alkylation
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYLATION
TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU
1.1. Giới thiệu về quá trình Alkylation [1]
Qúa trình Alkylation là quá trình đưa các nhóm alkyl vào phân tử các hợp chất
hữu cơ hoặc vô cơ.
Các phản ứng alkylation có giá trị thực tế cao trong việc đưa các nhóm alkyl vào
hợp chất thơm, iso parafine, mercaptan, sunfid, amine, các hợp chất chứa liên kết ete
ngoài ra trong quá trình alkylation còn là những giai đoạn trung gian trong sản xuất các
monome, các chất tẩy rửa
Sử dụng quá trình alkylation 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 và 1,6 triệu tấn iso propyl

benzen, 0,4 triệu tấn alkylation benzen, hơn 4 triệu tấn glycol và các sản phẩm chế biến
alkylationenoxit, khoảng 30 triệu tấn alkylation, khoảng 1 triệu tấn ter-butyl este …
1.1.1. Phân loại các phản ứng alkylation
Có nhiều cách phân loại các phản ứng alkylation, trong đó sự phân loại hợp lý
nhất là dựa trên liên kết được hình thành.
+ Alkylation theo nguyên tử cacbon (C-alkylation): là quá trình thế nguyên tử
hydro nối với cacbon bằng các nhóm alkyl. Các parafin có khả năng tham gia phảnứng,
nhưng đặc trưng nhất vẫn là alkylation các vòng thơm(phản ứng Fridel- Craffs):
C
n
H
2n+2
+ C
m
H
2m
→ C
n+m
H
2(m+n)+2
ArH +RCl → ArR +HCl
+ Alkylation theo nguyên tử oxy và lưu huỳnh (O-alkylation hoá, S-alkylation): 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
+ Alkylation theo nguyên tử nitơ (N-alkylation): 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
+ Alkylation theo các nguyên tử khác (Si, Pb, Al-alkylation): là con đường quan
trọng để tổng hợp các hợp chất cơ - nguyên tử hoặc cơ - kim:
2RCl + Si
→
Cu
R
2
SiCl
2
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 2 Quá trình alkylation
4C
2
H
5
Cl + 4PbNa → Pb(C
2
H
5
)

4
+ 4NaCl + 3Pb
3C
3
H
6
+ Al +
2
3
H
2
→ Al(C
3
H
7
)
3
Một cách phân loại các phản ứng alkylation khác là dựa trên sự khác biệt về cấu
tạo của nhóm alkyl sau khi đưa 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 alkylation hay alkylation mạch vòng:
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 alkylation
Các tác nhân alkylation có thể chia làm 3 nhóm chính sau:
 Các hợp chất không no (olefin và axetylen) trong đó sẽ phá vỡ các liên kết л của
các nguyên tử cacbon. Các olefin được dùng như etylen, propylen, butylen, pentylen
để alkylation 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-alkylation, S-
alkylation.
 Rượu, ete, este là các tác nhân mà trong quá trình alkylation liên kết cacbon và
oxy sẽ bị phá vỡ.
Olefin là tác nhân alkylation 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
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 3 Quá trình alkylation
yếu được sử dụng để C-alkylation các parafin và các hợp chất thơm. Alkylation 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
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 alkylation:
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 alkylation tương đối phổ biến và
thông dụng trong các trường hợp C-alkylation, O-alkylation, S-alkylation và N-
alkylation 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 alkylation trong nhà máy lọc dầu
1.2.1. Mục đích quá trình
Hiện nay, do những ràng buộc về ô nhiễm môi trường, xăng pha chì bị cấm sử
dụng. Đồng thời xu hướng loại bỏ càng nhiều càng tốt các cấu tử có hại trong xăng vì
vậy xăng được sử dụng phải thỏa mãn những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu sau [2]:
Loại bỏ hoàn toàn hàm lượng chì
Hàm lượng benzen < 1% vol
Hàm lượng aromatic < 25% vol
Hàm lượng olefin <10% vol
Hàm lượng các hợp chất của Oxi ≈ 2% khối lượng
Áp suất hơi bão hòa 0.46 ÷ 0.56
Và để đảm bảo tiêu chuẩn chỉ số octan của xăng thì phải có một nguồn nguyên liệu
phối trộn thay thế có chỉ số octan cao. Một trong những nguồn nguyên lệu đó chính là
sản phẩm của quá trình Alkylation. Xăng alkylate có thành phần chủ yếu là các

isoparafin có chỉ số octan cao, và nó thõa mãn được hầu như tất cả các yêu cầu trên.
Vì vậy nó rất phù hợp với các tiêu chuẩn của xăng thương phẩm.
1.2.2. Vị trí của phân xưởng Alkylation trong nhà máy lọc dầu
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 4 Quá trình alkylation
Hình 1.1. Vị trí của phân xưởng trong nhà máy lọc dầu
1.2.3. Alkylation i-parafin bằng olefin
Trong công nghiệp lọc dầu dùng quá trình alkylation 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 cacbocation bậc 3 dễ dàng tham gia
phản ứng alkylation.
Olefin thích hợp cho quá trình alkylation gồm propen, buten, amylen. Thích hợp
nhất là buten. Alkylate thu được từ quá trình alkylation các olefin này đều là hỗn hợp
của các i-paraffin. Nhưng hỗn hợp alkylate 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.
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
alkylation.
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.
Phản ứng alkylation là phản ứng cân bằng, toả nhiệt và kèm theo 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.
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 5 Quá trình alkylation

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 [2]
 Phản ứng chính
Phản ứng xảy ra theo cơ chế ioncaboni qua 3 giai đoạn:
1. 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-
+
2. Phát triển mạch:
Gồm 3 phản ứng liên tiếp nhau:
 Alkylation:
C
+
C
C
C
C
C
C
C
C C
+
C
+
 Isome hoá:
Các cacbocation bậc II i-C
8
+
sẽ chuyển hoá thành dạng bền vững hơn, đó
là các cacbocation bậc III:
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
C
+
C
C

C
C
C
C
C
+
C
C
C
C
+
Đồ án tốt nghiệp 6 Quá trình alkylation

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
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.

3. Đứt mạch:
Gồm các phản ứng làm giảm nồng độ i-C
4
+
 Các phản ứng phụ:
 Polyalkylation: tạo ra phân đoạn nặng C
9
÷ C
16
.
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
C
C
+
C
C
C
C
C
C
+
C
C
C
C C
C
+
C
C
C C

Đồ án tốt nghiệp 7 Quá trình alkylation

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
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
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:
 Phân đoạn C4:
Bảng 1.1. Thành phần phân đoạn C4 của quá trình FCC [3]
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 8 Quá trình alkylation
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 [3] 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 alkylation dùng xúc tác HF dùng nguyên liệu là phân đoạn
này:
Bảng 1.3. Thành phần phân đoạn C3 + C4 của quá trình FCC [3]
Thành phần % Khối lượng
Propylen 22.6
Propan 13
Buten 31.9
Isobutan 21.2
n-Butan 10
Isopentan 1.3
 Phân đoạn C4 có chứa C5:
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
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 9 Quá trình alkylation

Các nhà máy lọc dầu có xu hướng loại bỏ các hợp chất có phân tử lượng thấp ra
khỏi xăng, đặc biệt là các olefin C
5
=
(amylen). Và dùng olefin này phối trộn với phân
đoạn C4 của FCC để trở thành nguyên liệu cho xưởng alkylation với hàm lượng
amylene là 5÷15% m.
 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 alkylation.
1.3.2. Sản phẩm của quá trình
Sản phẩm chính của quá trình là xăng alkylate có RON cao, là cấu tử tốt để pha
trộn xăng. Thành phần của alkylate tuỳ thuộc vào thành phần khí trong nguyên liệu
đem sử dụng.
Bảng 1.4. Thành phần alkylate theo nguyên liệu olefin [2]
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 alkylation i-butan bằng buten thì thành phần alkylation thu được ngoài
i-octan còn có :

Bảng 1.5. Thành phần alkylate khi alkylation isobutan bằng buten [2]
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 10 Quá trình
alkylation
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 alkylate theo nguồn olefin [2]
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 alkylate 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 alkylate thu được có trị số octan khá cao (>90), do đó chúng là một
nguồn nguyên liệu rất tốt để tạo xăng thương phẩm đòi hỏi chỉ số octan cao mà không
pha chì. Mặc khác 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.
Alkylate thu được từ quá trình alkylation 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 alkylate với các xăng khác[2]
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
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 11 Quá trình
alkylation
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
Alkylate 90-94 92-97 0.55 0.4 0.5
Như vậy chỉ số octan của alkylate 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 alkylation 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 alkylation nên sản phẩm alkylate 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 alkylate có hàm lượng olefin rất nhỏ ( 0.5% vol) do đó tính ổn
định hoá học của alkylate 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 alkylation
Phản ứng alkylation có thể được thực hiện mà không cần xúc tác nhưng với điều
kiện rất khắc nghiệt:
 Nhiệt độ ≈ 500
o
C.
 Áp suất 200÷400 bar.
Khi sử 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.
1.4.1. Xúc tác H
2
SO
4
Để alkylation 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 alkylation 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 alkylation. Khi
nồng độ axit quá thấp, quá trình vận chuyển H
+
bị khó khăn dẫn đến làm chậm tốc độ
phản ứng
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 12 Quá trình
alkylation
Alkylation bằng 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 alkylation 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 alkylation 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
[2]
 Tiêu hao xúc tác lớn 40-100 kg axit/m
3

alkylate.
 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
alkylate/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 alkylation, 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 alkylation. Độ hoạt tính tốt nhất đạt được khi trong xúc
tác 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 alkylation 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:
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 13 Quá trình
alkylation
 Tiêu tốn axit ít hơn so với khi dùng axit H
2
SO
4
: 1kg/m
3
alkylate (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
Alkylation/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
alkylate.
 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 alkylation
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 alkylate.
1.5. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình [2]
Quá trình alkylation 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
 Tỉ số i-butan/olefin
 Thành phần xúc tác
 Mức độ khuấy trộn
 Thời gian lưu
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 14 Quá trình
alkylation
1.5.1. Nhiệt độ phản ứng
Nhiệt độ là một thông số quan trọng của quá trình alkylation. 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 alkylation. 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 alkylate 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 alkylation, 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 alkylate. 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 alkylation:
• 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 alkylation 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
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 15 Quá trình
alkylation
Hình 1.2. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến RON của alkylation đối với công nghệ
dùng xúc tác HF[3]
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 alkylation 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 alkylation bởi xúc tác axit H
2
SO
4
thì người ta thấy tỉ số
của isobutan/olefin ảnh hưởng đến chỉ số octan của alkylate như sau: khi tỉ số này càng
tăng thì alkylate thu được càng có MON cao như đồ thị sau:
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 16 Quá trình
alkylation
Hình 1.3. Ảnh hưởng của tỉ số này đến chỉ số Octan
1.5.3. Thành phần xúc tác
Để alkylation 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 alkylation 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.
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 17 Quá trình
alkylation
Hình 1.4. Ảnh hưởng của hàm lượng nước và dầu hòa tan đến chất lượng
alkylate [3].
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 alkylation mà nó tuỳ thuộc vào sự
tạo thành nhũ tương hydrocacbon trong axit. Phản ứng alkylation 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
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Đồ án tốt nghiệp 18 Quá trình
alkylation
alkylate 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.
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 alkylate trong công nghiệp
Trong thực tế công nghiệp, alkylation 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 1.5. Sơ đồ khối quá trình alkylation với tác nhân là olefin, xúc tác là axit
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, alkylate đuợc
thu hồi. I-butan cũng được thu hồi và cho hồi lưu lại quá trình.
SVTH: Tạ Quang Hiếu Lớp: 06H5
Thiết bị
phản ứng
Phân tách
sản phẩm
Buồng
lắng Axit
i-butane
Olefine

i-butane hồi lưu
Xúc tác axit
LPG Propane
n-butane
Akylat