石大研發(fā)的復(fù)合離子液體碳四烷基化工藝技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2018-12-18 | 來源：化學(xué)工程與環(huán)境學(xué)院 | 瀏覽量：
近年來，我國(guó)汽油消費(fèi)量不斷增長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)車尾氣排放量已成為城市大氣污染的重要來源。為進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量，國(guó)家將于近期實(shí)施污染物排放更加嚴(yán)格的國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)。而碳四烷基化是實(shí)現(xiàn)汽油質(zhì)量升級(jí)的關(guān)鍵過程之一。
石大徐春明教授、劉植昌教授的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的復(fù)合離子液體碳四烷基化工藝技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，今年11月，世界首套15萬噸/年復(fù)合離子液體碳四烷基化工業(yè)裝置在中國(guó)石油哈爾濱石化公司投產(chǎn)，突破了傳統(tǒng)工藝的技術(shù)壁壘，烷基化油辛烷值達(dá)96以上，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，狀態(tài)良好。
碳四烷基化汽油具有辛烷值高、無硫、無烯、無芳等優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)滿足國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)商品汽油不可缺少的理想調(diào)和組分。傳統(tǒng)碳四烷基化工藝以濃硫酸或氫氟酸為催化劑，存在嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕和安全、環(huán)保隱患，其工業(yè)應(yīng)用受到了越來越大的挑戰(zhàn)。因此，環(huán)境友好的碳四烷基化工藝技術(shù)的開發(fā)一直是世界煉油工業(yè)的焦點(diǎn)。
面向碳四烷基化超清潔汽油生產(chǎn)的重大需求，自2000年開始，徐春明教授、劉植昌教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金委、中國(guó)石油、殼牌石油公司以及學(xué)校的項(xiàng)目支持下，以清潔燃料生產(chǎn)和離子液體催化兩大研究領(lǐng)域的交叉點(diǎn)——離子液體碳四烷基化為切入點(diǎn)，開展了基礎(chǔ)研究、中試試驗(yàn)和工業(yè)放大，最終實(shí)現(xiàn)了該創(chuàng)新技術(shù)的工業(yè)推廣。在2013年8月建成山東德陽(yáng)化工有限公司10萬噸/年復(fù)合離子液體碳四烷基化工業(yè)生產(chǎn)示范裝置的基礎(chǔ)上，今年11月，由中國(guó)石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司總承包的哈爾濱石化公司15萬噸/年復(fù)合離子液體碳四烷基化工業(yè)生產(chǎn)裝置開車圓滿成功，已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行數(shù)周。
研究團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)設(shè)計(jì)合成了兼具高活性和高選擇性的復(fù)合離子液體催化劑；開發(fā)了離子液體活性的定量檢測(cè)方法，以及分步協(xié)控補(bǔ)充B酸/L酸活性組分的再生技術(shù)；研制開發(fā)了新型離子液體烷基化專用反應(yīng)器和分離設(shè)備，并集成了原料預(yù)處理-催化反應(yīng)-離子液體再生-分離回收等過程，形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的復(fù)合離子液體碳四烷基化工藝技術(shù)。該項(xiàng)工藝技術(shù)打破了國(guó)外公司清潔汽油生產(chǎn)的技術(shù)壟斷，攻克了困擾煉油行業(yè)幾十年的世界性難題，整體工藝技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利17項(xiàng)、國(guó)際發(fā)明專利30項(xiàng)，先后獲得2014年中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)、2017年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，入選2014年度中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展。
目前，該工藝技術(shù)應(yīng)用企業(yè)“三廢”排放顯著降低，與國(guó)外濃硫酸烷基化技術(shù)相比，可節(jié)約投資40%。中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司（SEI）和中國(guó)寰球工程有限公司（HQCEC）也簽署了該工藝技術(shù)的合作推廣協(xié)議。
中國(guó)石油哈爾濱石化公司15萬噸/年復(fù)合離子液體碳四烷基化裝置
中國(guó)石油哈爾濱石化公司15萬噸/年復(fù)合離子液體碳四烷基化裝置鳥瞰圖
