石大研發的復合離子液體碳四烷基化工藝技術成功實現工業應用
發布時間:2018-12-18 | 來源：化學工程與環境學院 | 瀏覽量：
近年來，我國汽油消費量不斷增長，機動車尾氣排放量已成為城市大氣污染的重要來源。為進一步改善空氣質量，國家將于近期實施污染物排放更加嚴格的國VI標準。而碳四烷基化是實現汽油質量升級的關鍵過程之一。
石大徐春明教授、劉植昌教授的科研團隊研發的具有完全自主知識產權的復合離子液體碳四烷基化工藝技術成功實現工業應用，今年11月，世界首套15萬噸/年復合離子液體碳四烷基化工業裝置在中國石油哈爾濱石化公司投產，突破了傳統工藝的技術壁壘，烷基化油辛烷值達96以上，產品各項指標達到設計標準，狀態良好。
碳四烷基化汽油具有辛烷值高、無硫、無烯、無芳等優點，是生產滿足國VI標準商品汽油不可缺少的理想調和組分。傳統碳四烷基化工藝以濃硫酸或氫氟酸為催化劑，存在嚴重的設備腐蝕和安全、環保隱患，其工業應用受到了越來越大的挑戰。因此，環境友好的碳四烷基化工藝技術的開發一直是世界煉油工業的焦點。
面向碳四烷基化超清潔汽油生產的重大需求，自2000年開始，徐春明教授、劉植昌教授帶領的研究團隊在國家自然科學基金委、中國石油、殼牌石油公司以及學校的項目支持下，以清潔燃料生產和離子液體催化兩大研究領域的交叉點——離子液體碳四烷基化為切入點，開展了基礎研究、中試試驗和工業放大，最終實現了該創新技術的工業推廣。在2013年8月建成山東德陽化工有限公司10萬噸/年復合離子液體碳四烷基化工業生產示范裝置的基礎上，今年11月，由中國石油集團東北煉化工程有限公司總承包的哈爾濱石化公司15萬噸/年復合離子液體碳四烷基化工業生產裝置開車圓滿成功，已經穩定運行數周。
研究團隊原創設計合成了兼具高活性和高選擇性的復合離子液體催化劑；開發了離子液體活性的定量檢測方法，以及分步協控補充B酸/L酸活性組分的再生技術；研制開發了新型離子液體烷基化專用反應器和分離設備，并集成了原料預處理-催化反應-離子液體再生-分離回收等過程，形成了具有完全自主知識產權的復合離子液體碳四烷基化工藝技術。該項工藝技術打破了國外公司清潔汽油生產的技術壟斷，攻克了困擾煉油行業幾十年的世界性難題，整體工藝技術處于國際領先水平，獲授權中國發明專利17項、國際發明專利30項，先后獲得2014年中國石油和化學工業聯合會技術發明特等獎、2017年國家技術發明二等獎，入選2014年度中國高等學校十大科技進展。
目前，該工藝技術應用企業“三廢”排放顯著降低，與國外濃硫酸烷基化技術相比，可節約投資40%。中國石化工程建設有限公司（SEI）和中國寰球工程有限公司（HQCEC）也簽署了該工藝技術的合作推廣協議。
中國石油哈爾濱石化公司15萬噸/年復合離子液體碳四烷基化裝置
中國石油哈爾濱石化公司15萬噸/年復合離子液體碳四烷基化裝置鳥瞰圖
