مقاله عمیق و ارزشمند؛ دانش پایه سری آلکیلاسیون و چشم‌اندازهای توسعه آن، ارزش ذخیره کردن را دارد!

Thread Content

مقاله عمیق و ارزشمند؛ دانش پایه سری آلکیلاسیون و چشم‌اندازهای توسعه آن، ارزش ذخیره کردن را دارد! مقاله عمیق و ارزشمند؛ دانش پایه سری آلکیلاسیون و چشم‌اندازهای توسعه آن، ارزش ذخیره کردن را دارد! ۱. راه‌های افزایش شماره اکتان بنزین. ۲) فناوری آلکیل‌سازی مایعات یونی. 　　مقاله عمیق و ارزشمند؛ دانش پایه سری آلکیلاسیون و چشم‌اندازهای توسعه آن، ارزش ذخیره کردن را دارد! 　　 　　۱. آلکیلاسیون: فرآیندی که در آن، از طریق واکنش‌های افزایش یا جایگزینی، گروه‌های آلکیل به مولکول‌های آلی اضافه می‌شوند. واکنش آلکیلاسیون به عنوان یک روش مهم سنتز، در بسیاری از فرآیندهای تولید شیمیایی کاربرد گسترده‌ای دارد. 　　۱. مقدمه: آلکیلاسیون، فرآیندی است که در آن گروه آلکیل از یک مولکول به مولکول دیگر منتقل می‌شود. واکنشی است که در آن گروه‌های آلکیل (متیل، اتیل و غیره) به مولکول ترکیبات اضافه می‌شوند. به عنوان مثال، جیوه تحت تأثیر میکروارگانیسم‌ها در بستر زمین، الکیله شده و به متیل‌جیوه یا دی‌متیل‌جیوه تبدیل می‌شود. آلکیلاتورهای رایج در صنعت شامل الکن‌ها، هالوآلکان‌ها و استرهای سولفات آلکیل هستند. محصولات آلکیل‌سازی سرب، آلکیل‌های سرب هستند؛ که از جمله آن‌ها می‌توان به تتراالکیل‌سرب اشاره کرد. تتراالکیل‌سرب معمولاً به عنوان افزودنی در بنزین، برای جلوگیری از انفجار استفاده می‌شود (نمودار فرآیند آلکیل‌سازی در شکل ۱ نشان داده شده است). 　　شکل ۱: نمودار فرآیند آلکیلاسیون در فرآیندهای استاندارد رفت‌وآمد نفت، سیستم آلکیلاسیون تحت تأثیر کاتالیزورها (اسید سولفوریک یا اسید هیدروفلوئوریک)، اولفین‌های با وزن مولکولی پایین (که عمدتاً از آلفا-پروپن و بوتن تشکیل شده‌اند) را با ایزوبوتان ترکیب می‌کند تا آلکیلات‌هایی به دست آید (که عمدتاً از اکتان‌های پیشرفته و هیدروکربن‌های دارای زنجیره جانبی تشکیل شده‌اند). آلکیلات‌ها نوعی افزودنی بنزین هستند که دارای خاصیت ضدانفجاری بوده و پس از احتراق، محصولات تمیزی تولید می‌کنند. اکتان‌شمار آلکیلات‌ها به نوع اولفین مورد استفاده و شرایط واکنش بستگی دارد. 　　بیشتر نفت خام تنها حاوی ۱۰٪ تا ۴۰٪ هیدروکربن‌هایی است که می‌توان آن‌ها را مستقیماً برای ساخت بنزین استفاده کرد. کارخانه‌های تصفیه از فرآیند شکست استفاده می‌کنند تا هیدروکربن‌های با وزن مولکولی بالا را به محصولاتی با وزن مولکولی کمتر و قابل تبخیر تبدیل کنند. واکنش پلیمریزاسیون، هیدروکربن‌های گازی با مولکول‌های کوچک را به هیدروکربن‌های مایع قابل استفاده در بنزین تبدیل می‌کند. واکنش آلکیلاسیون، اولفین‌های مولکولی کوچک و آلکان‌های زنجیره فرعی را به آلکان‌های زنجیره فرعی بزرگتری با اکتان‌اعداد بالا تبدیل می‌کند. 　　فرآیند ترکیب شکستن، پلیمریزاسیون و آلکیلاسیون می‌تواند ۷۰ درصد از نفت خام را به محصولات بنزینی تبدیل کند. فرآیندهای پیشرفته دیگر، مانند حلقه‌زایی آلکان‌ها و دهیدروژناسیون سیکلوالکان‌ها، می‌توانند آروماتیک‌ها را تولید کنند و همچنین اکساناژ بنزین را افزایش دهند. فرآیندهای مدرن رفتار نفت می‌توانند نفت خام ورودی را به طور کامل به محصولات سوختی تبدیل کنند. 　　در کل فرآیند تصفیه نفت، آلکیلاسیون می‌تواند مولکول‌ها را بر اساس نیاز بازسازی کرده و به افزایش تولید کمک کند؛ بنابراین این فرآیند یک مرحله بسیار مهم است. 　　۲. نوع واکنش: شکل دوم: معادله واکنش. واکنش‌های آلکیلاسیون را می‌توان به دو دسته آلکیلاسیون حرارتی و آلکیلاسیون کاتالیزی تقسیم کرد. از آنجایی که دمای واکنش آلکیلاسیون حرارتی بالاست و منجر به واکنش‌های فرعی مانند پیرولیز می‌شود، در صنعت از روش آلکیلاسیون کاتالیزی استفاده می‌گردد. آلکیلاسیون‌های کاتالیزوری اصلی عبارتند از: ① آلکیلاسیون هیدروکربن‌های آلکیلی، مانند آلکیلاسیون ایزوبوتان با ایزوبوتن برای تولید اجزای بنزین با اکتان‌سنجی بالا ； 　　②آلکیل‌سازی هیدروکربن‌های آروماتیک، مانند آلکیل‌سازی بنزن با اتیلن ； 　　③آلکیل‌سازی فنول‌ها، مانند آلکیل‌سازی پارا-فنول با ایزوبوتیلن. 　　آلکیلاسیون می‌تواند به آلکیلاسیون فلزات نیز اشاره داشته باشد که نمونه‌ای بسیار معمول از آن است. 　　۳. کاتالیزور: در صنعت، فرآیند آلکیلاسیون را می‌توان به دو روش، فاز مایع و فاز گازی، تقسیم کرد؛ کاتالیزورهای مورد استفاده در این دو روش نیز متفاوت هستند. 　　کاتالیزورهای آلکیلاسیون فاز مایع: عمدتاً از نوع ① کاتالیزورهای اسیدی استفاده می‌شود؛ کاتالیزورهای رایج شامل سولفوریک اسید و هیدروفلوئوریک اسید می‌باشند. آلکیل‌سازی بوتان غیرمتعادل با آکریلن و بوتن، در حال حاضر عمدتاً با استفاده از اسید هیدروفلوئوریک انجام می‌شود. در آلکیل‌سازی بنزن با اولفین‌های پرکربن یا آلکان‌های کلردار C10 تا C18، و همچنین در آلکیل‌سازی فنول‌ها، از سولفوریک اسید بیشتر استفاده می‌شود. ②کاتالیزورهای فرد-کلیفورد، مانند آلومینیوم کلرید-هیدروژن کلرید و بور فلوئورید-هیدروژن فلوئورید، اغلب در فرآیندهای آلکیلاسیون بنزن با استیلن، پروپیلن و اولفین‌های پرکربن، همچنین در آلکیلاسیون فنول‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرند. 　　کاتالیزورهای آلکیلاسیون فاز گازی: عمدتاً از نوع کاتالیزورهای اسیدی جامد استفاده می‌شوند؛ مانند فسفات دیاتومه، که برای آلکیلاسیون بنزن با استیلن و آلفا-اولفین، و نافتالن با آلفا-اولفین به کار می‌روند ； ②کاتالیزورهای اکسید فلزی، مانند آلومینا، آلومینا-سیلیسیم، اکسیدهای منیزیم و آهن و خاک سفید فعال، اغلب در واکنش‌های آلکیلاسیون بنزن با استیلن، فنول و متانول به کار می‌روند. ③کاتالیست‌های الکترولیتی، مانند کاتالیست‌های الکترولیتی نوع ZSM-5، عمدتاً در فرآیند آلکیلاسیون بنزن با استیلن استفاده می‌شوند. 　　۴. شرایط فرآیند: آلکیلاسیون یک واکنش تخلیه‌کننده گرما است؛ گرمای حاصل از این واکنش معمولاً بین ۸۰ تا ۱۲۰ کیلوجول بر مول است. بنابراین، دفع گرمای حاصل از واکنش امری بسیار مهم است. از دیدگاه ترمودینامیک، در محدوده وسیعی از دماها، می‌توان واکنش را به سمت کامل شدن هدایت کرد؛ تنها در دماهای بسیار بالاست که واکنش معکوس قابل توجهی رخ می‌دهد. کاتالیست‌های مورد استفاده در واکنش‌های فاز مایع، معمولاً دارای فعالیت بالایی هستند و این واکنش‌ها می‌توانند در دماهای پایین‌تر (۰ تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) انجام شوند. استفاده از فشار مناسب برای حفظ وضعیت مایعی مواد واکنش‌دهنده و تنظیم دمای واکنش است. برای کاهش پلیمریزاسیون اولفین‌ها و تشکیل پلی‌آلکیل‌ها، معمولاً از نسبت مولی بالاتری از آلکن‌ها یا بنزن‌الن‌ها (۵ تا ۱۴:۱) و همچنین زمان ماندگاری کوتاه‌تر استفاده می‌شود. در صنعت، برای استفاده مؤثر از بنزن و عوامل آلکیل‌کننده، اغلب پلی‌آلکیل‌ها دوباره به محفظه واکنش بازگردانده می‌شوند تا واکنش آلکیل‌انتقال با بنزن رخ دهد و بدین ترتیب بنزن آلکیل‌شده تولید شود. اتیلن، سولفیدها و آب موجود در مواد خام بر کاتالیزور مضر هستند و باید پیش از استفاده حذف شوند. فعالیت کاتالیست‌های مورد استفاده در آلکیلاسیون فاز گازی معمولاً پایین است؛ بنابراین واکنش باید در دماهای بالاتر (۱۵۰ تا ۶۲۰ درجه سانتی‌گراد) انجام شود. فشار نیز معمولاً بین ۱.۴ تا ۴.۱ MPa است و نسبت مولی بنزن به استیلن بین ۳ تا ۲۰:۱ می‌باشد. سولفیدها و آب موجود در مواد خام، به راحتی می‌توانند کاتالیزور را مسموم کنند؛ بنابراین باید پیش از استفاده، آن‌ها حذف شوند. 　　۵. راکتور: آلکیلاسیون در حالت مایع می‌تواند در راکتورهای افقی یا برجی انجام شود؛ گرمای ناشی از واکنش نیز می‌تواند از طریق لوله‌های خنک‌کننده موجود در راکتور (افقی) یا از طریق تبخیر، دفع گردد. برای اطمینان از مخلوط شدن کامل واکنش‌دهنده‌ها و اسید، و همچنین کنترل زمان ماندن در سیستم، می‌توان از همزن، چرخش مایعات، استفاده از مانع‌هایی برای جلوگیری از ریزش مایعات، یا استفاده از راکتورهای چندمرحله‌ای به صورت متوالی استفاده کرد. از آنجایی که کاتالیست‌ها خورنده هستند، راکتور باید با مواد مقاوم در برابر خوردگی پوشانده شود. آلکیلاسیون در فاز گازی هیچ خوردگی‌ای بر روی تجهیزات ایجاد نمی‌کند؛ معمولاً از راکتورهای باسکتی با بستر ثابت استفاده می‌شود، اما می‌توان از راکتورهای عایق‌بندی‌شده با خنک‌کاری چندمرحله‌ای نیز بهره برد. 　　۶. کاربردهای صنعتی: در صنعت تقطیر نفت، فرآیند آلکیلاسیون عمدتاً برای تولید اجزای مورد نیاز برای ساخت بنزین با اکتان‌سنگین استفاده می‌شود. به عنوان مثال: ایزوبوتان با آلکن‌هایی مانند آلفا-پروپن یا بوتن، آلکیله شده و روغن آلکیله‌شده تولید می‌شود؛ این اولین کاربرد فرآیند آلکیلاسیون بود. بنزن با استفاده از آلکن، یعنی آلیلن، الفا-ایزوپروپیلن تولید می‌شود؛ در ابتدا به عنوان افزودنی برای بنزین استفاده می‌شد، اما اکنون ماده اصلی برای تولید فنول و پروپیلن است. امروزه فرآیند آلکیلاسیون عمدتاً برای تولید انواع محصولات آلی مهم استفاده می‌شود. برای مثال: بنزن با استیلن آلکیله شده تا اتیل‌بنزن تولید شود؛ همچنین بنزن با اولفین‌های C10 تا C18 آلکیله شده تا آلکیل‌بنزن‌هایی با شماره کربن بالا، که به عنوان مواد اولیه برای تولید مواد شوینده مصنوعی استفاده می‌شوند، به دست آید. علاوه بر این، متیل‌ایزوپروپیلن که از آلکیلاسیون تولوئن با آلفا-اولفین به دست می‌آید، از طریق اکسیداسیون و ایزومریزاسیون می‌تواند منجر به تولید کاتالول شود ； واکنش تولوئن با استیلن می‌تواند منجر به تولید وینیل‌تولوئن شود. از بنزن دی‌متیل از طریق ایزوبوتیلیزاسیون می‌توان عطر بنزن تولید کرد. با آلکیل‌سازی تری‌تولوئن ۱،۲،۴ با متانول یا کلرومتان، می‌توان تتراتولوئن ۱،۲،۴،۵ تولید کرد. آلکیل‌سازی فنول با ایزوبوتیل، منجر به تشکیل فنول تری‌بوتیل می‌شود؛ همچنین، آلکیل‌سازی فنول با دی‌ایزوبوتیل، منجر به تشکیل فنول پارا‌اکتیل می‌گردد. 　　۷. آلکیلاسیون هیدروکربن‌های نفتی
اصل کار: یکی از فرآیندهای پردازش گازهای صنعتی نفت، انجام واکنش آلکیلاسیون بین ایزوبوتان و بوتن (یا مخلوطی از آلفا-پروپن، بوتن و الفا-پنتن) در حضور کاتالیست (اسید هیدروفلوئوریک یا اسید سولفوریک یا اسیدهای جامد؛ این روش می‌تواند از آلودگی محیط زیست ناشی از اسیدهای باقی‌مانده و همچنین هزینه‌های بالای بازیابی آن‌ها جلوگیری کند) است؛ در نتیجه، ترکیباتی با ارزش اکتان بالا برای ساخت بنزین تولید می‌شود. با استفاده از ایزوبوتان و بوتن به عنوان مواد اولیه، شاخص اکتان محصول حاصل می‌تواند به ۹۴ برسد (برای اطلاعات بیشتر به بخش شاخص اکتان مراجعه کنید) ； در صورت استفاده از مخلوط آکریلن، بوتن و پنتن به عنوان مواد اولیه، مقدار اکتان‌شمار کمی کمتر خواهد بود. بنزین آلکیله‌شده دارای حساسیت بالا، فشار بخار پایین و حساسیت خوب نسبت به سرب است (اضافه کردن مقدار کمی تترات اتیل سرب می‌تواند اکتان‌سن بنزین را به طور قابل توجهی افزایش دهد)؛ بنابراین، این ماده یک جزء ایده‌آل برای تولید بنزین هواپیمایی و بنزین با استانداردهای بالا برای خودروها است. 　　تاریخچه: در طول جنگ جهانی دوم، برای تأمین نیاز به بنزین هواپیمایی، فناوری آلکیلاسیون هیدروکربن‌های نفتی توسعه یافت. در سال ۱۹۳۹، شرکت بریتیش-ایرانیان از اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور استفاده کرد و در سال ۱۹۴۲، شرکت یونایتد اویل آمریکا و شرکت فیلیپس اویل از اسید هیدروفلوئوریک به عنوان کاتالیزور بهره بردند تا به ترتیب، تجهیزاتی برای آلکیلاسیون هیدروکربن‌های نفتی ساخته و بنزین با اکتان‌سنجی بالا تولید کنند. در دهه‌های پس از جنگ، به دلیل افزایش تقاضا برای بنزین با اکتان بالا برای خودروها، به طور مداوم توسعه یافت. چین در دهه ۶۰ تجهیزات آلکیلاسیون با روش سولفوریک اسید ساخت و در سال‌های اخیر مشغول ساخت تجهیزات آلکیلاسیون با روش اسید هیدروفلوئوریک است. 　　فرآیند تولید: بسته به نوع کاتالیزور مورد استفاده، می‌توان آن را به دو روش تقسیم کرد: آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک و آلکیلاسیون با اسید سولفوریک. 　　فرآیند آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک معمولاً شامل مراحلی مانند پیش‌پردازش مواد خام، واکنش، تقطیر و پردازش محصول، بازسازی اسید و مدیریت پسماندهای سه‌گانه است. هدف از پیش‌پردازش، عمدتاً کنترل میزان رطوبت مواد خام (کمتر از ۲۰ ppm) جهت جلوگیری از خوردگی شدید تجهیزات است؛ همچنین باید میزان ناخالصی‌هایی مانند گوگرد، بوتادیئن C2، C6 و ترکیبات اکسیدی نیز به طور دقیق کنترل شود. از آنجایی که حلالیت هیدروکربن‌ها در اسید هیدروفلوئوریک بالاست، سرعت واکنش آلکیلاسیون بسیار زیاد بوده و تنها در عرض چند ده ثانیه به طور تقریبی به پایان می‌رسد؛ بنابراین می‌توان از یک راکتور لوله‌ای استفاده کرد. دمای واکنش ۲۰ تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد و فشار ۰.۷ تا ۱.۲ مگاپاسکال است. برای کنترل عوارض جانبی، لازم است مقدار زیادی ایزوبوتان دوباره به مواد ورودی واکنش برگردانده شود تا نسبت حجمی ایزوبوتان به مواد ورودی الفینی در حدود (۸ تا ۱۲):۱ باقی بماند. گرمای واکنش توسط خنک‌کن اسیدی دفع می‌شود. هدف از بازسازی با استفاده از اسید، عمدتاً حذف ترکیبات تشکیل‌شده در واکنش و آب موجود در مواد خام است؛ سپس روغن حل‌شونده در اسید از کف بازسازی‌کننده خارج می‌شود تا غلظت اسید هیدروفلوئوریک در حدود ۹۰٪ حفظ شود. روغن آلکیله‌شده از پایین برج تقطیر اصلی خارج می‌شود و ایزوبوتان چرخشی از خط جانبی برج استخراج می‌گردد. برای تولید سوخت هواپیمایی، روغن آلکیله‌شده حاصل نیاز به تقطیر مجدد دارد؛ در این فرآیند، روغن آلکیله‌شده سبک از بالای برج تقطیر جدا شده و به عنوان جزءی از بنزین هواپیمایی استفاده می‌شود. گازهای خروجی یا مایعات زائد حاوی اسید هیدروفلوئوریک که از سیستم خارج می‌شوند، باید پردازش شوند و در نهایت با کلرید کلسیم واکنش داده تا به فلوئورید کلسیم بی‌فعال تبدیل شوند. برای تولید هر تن بنزین آلکیله‌شده، حدود ۰٫۴ تا ۰٫۶ کیلوگرم اسید هیدروفلوئوریک مصرف می‌شود. 　　فرآیند اصلی آلکیلاسیون با اسید سولفوریک مشابه روش اسید هیدروفلوئوریک است. مشکل اصلی، مصرف بالای اسید است؛ برای تولید ۱ تن روغن آلکیله‌شده، به ۷۰ تا ۸۰ کیلوگرم اسید سولفوریک نیاز است و در عین حال، مقدار زیادی اسید رقیق نیز تولید می‌شود. اگر در نزدیکی کارخانه‌های سولفوریک اسید یا تجهیزات غلظت‌دهی اسید وجود نداشته باشد، این امر منجر به آلودگی شدید محیط زیست خواهد شد. 　　آلکیلاسیون با سولفوریک اسید ۲. آلکیلاسیون با سولفوریک اسید ۱. مقدمه استفاده از سولفوریک اسید به عنوان کاتالیزور برای آلکیلاسیون الکن‌ها. دو نوع آن وجود دارد: نوع پلکانی و نوع مخزنی-لوله‌ای. برای اینکه واکنش در دمای پایین‌تری انجام شود، در نوع اول از تبخیر بخشی از مواد واکنش‌دهنده برای جذب گرما و کاهش دما استفاده می‌شود، در حالی که در نوع دوم از روش انبساط با فشار کم در خروجیات پس از واکنش برای سرمایش استفاده می‌گردد. 　　آلکیلاسیون با استفاده از اسید سولفوریک دارای دو روش، یعنی روش پلکانی و روش لوله‌ای-غلافی، می‌باشد. برای اینکه واکنش در دمای پایین‌تری انجام شود، در روش اول از تبخیر بخشی از مواد واکنش‌دهنده برای جذب گرما و کاهش دما استفاده می‌شود؛ در حالی که در روش دوم از روش انبساط تنگ‌شدگی برای خنک کردن محصولات حاصل از واکنش بهره گرفته می‌شود. 　　در هر مرحله از راکتورهای چندمرحله‌ای، همزنی وجود دارد تا مواد خام هیدروکربنی و سولفوریک اسید را امولسیون کند. سولفوریک اسید و ایزوبوتان از بخش اول راکتور وارد می‌شوند و به راحتی از تمام بخش‌ها عبور می‌کنند. اولفین‌ها نیز به چند بخش تقسیم شده و هر کدام وارد بخش مربوطه می‌شوند. 　　در هر بخش از راکتور، مقداری از هیدروکربن‌ها تبخیر می‌شوند و گرمای تولید شده در واکنش را جذب کرده، به این ترتیب دمای واکنش را در سطح پایینی نگه می‌دارند. 　　هیدروکربن‌های تبخیرشده، پس از فشرده‌سازی و تقطیر برای مایع شدن، پروپان آن‌ها جدا شده و دوباره به سیستم واکنش بازگردانده می‌شوند. 　　درون راکتور، یک میله همزن وجود دارد که باعث می‌شود سولفوریک اسید و هیدروکربن‌ها در داخل آن به سرعت در حال چرخش باشند و یک محلول شیری تشکیل شود. 　　امولسیون اسید-هیدروکربن حاصل از واکنش وارد ته‌نشین‌کننده می‌شود؛ سولفوریک اسید جدا شده دوباره به مخزن واکنش بازگردانده شده و مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرد. در حالی که محصولات واکنش جدا شده از ته‌نشین‌کننده، از طریق دریچه کنترل فشار، از لوله‌های گرمای‌گیر مخزن واکنش عبور کرده و بخشی از گرمای واکنش را جذب کرده تا دمای مخزن واکنش در سطح پایینی حفظ شود. 　　۲. عوامل مؤثر اصلی
دمای واکنش
واکنش آلکیلاسیون در دماهای پایین انجام می‌شود؛ دمای مناسب برای واکنش آلکیلاسیون با استفاده از سولفوریک اسید، بین ۸ تا ۱۲ درجه سانتی‌گراد است. 　　غلظت سولفوریک اسید: سولفوریک اسید به عنوان کاتالیزور در واکنش‌های آلکیلاسیون، تأثیر زیادی بر روند این واکنش‌ها دارد. 　　هنگامی که غلظت اسید سولفوریک بالاتر از ۹۹ میلی‌درصد باشد، SO3 به طور مستقیم با ایزوبوتان واکنش داده و مصرف اسید را افزایش می‌دهد. هنگامی که غلظت کمتر از ۸۵ میلی‌درصد باشد، فعالیت کاتالیزور کاهش یافته و در عین حال خوردگی تجهیزات نیز شدیدتر می‌شود. 　　بنابراین، غلظت مناسب سولفوریک اسید ۹۵–۹۶ درصد است. 　　در صنعت، غلظت سولفوریک اسید تازه وارد شده به راکتور معمولاً بین ۹۸ تا ۹۹ درصد است. به دلیل وجود آب در مواد خام، رقیق‌شدن سولفوریک اسید ناشی از واکنش‌های فرعی، همچنین تشکیل سولفات‌ها و پلیمرهای حل‌شونده در اسید، غلظت سولفوریک اسید در طول فرآیند کار به تدریج کاهش می‌یابد. برای حفظ کیفیت روغن آلکیل‌شده با سولفوریک اسید و در عین حال جلوگیری از خوردگی تجهیزات توسط اسید، هنگامی که غلظت اسید به ۸۸ تا ۹۰ درصد کاهش می‌یابد، لازم است آن را به عنوان اسید بازیافت‌نشدنی دفع کرد. 　　مصرف سولفوریک اسید سهم قابل توجهی در هزینه تولید آلکیل‌سولفات‌ها دارد؛ بنابراین باید تا حد امکان مصرف این اسید کاهش یابد. 　　افزایش میزان ناخالصی‌ها در مواد خام، منجر به افزایش مصرف اسید می‌شود. همچنین، وجود الکن‌هایی مانند آلفا-پروپن و پنتن در مواد خام نیز باعث افزایش قابل توجه مصرف اسید می‌گردد. شرایط نامناسب واکنش، مانند دمای بیش از حد بالا یا پایین، و همچنین ترکیب ناهمگن مواد، نیز منجر به افزایش مصرف اسید می‌شوند. 　　به همین منظور، باید از وقوع شرایط ذکرشده که منجر به افزایش مصرف اسید می‌شوند، جلوگیری کرد. 　　برای حفاظت از محیط زیست و کاهش هزینه‌ها، اسیدهای باقی‌مانده تولید شده توسط دستگاه‌ها به هیچ وجه نباید به صورت دلخواه دفع شوند؛ بلکه باید این اسیدها به کوره‌های سوزاندن فرستاده شوند تا در دمای بالا SO2 تولید شود. سپس SO2 به SO3 تبدیل می‌شود تا اسید سولفوریک قابل بازیابی باشد. 　　اندازه‌گیری غلظت اسید سولفوریک بسیار مهم است و دستگاه آلکیلاسیون Dupont Stracto دارای روش‌های تحلیل غلظت آنلاین می‌باشد. 　　نسبت اسید به هیدروکربن: در سیستم واکنش، اگر نسبت سولفوریک اسید به هیدروکربن‌ها خیلی کم باشد، مقدار اسید برای تشکیل فاز پیوسته کافی نخواهد بود؛ در این صورت هیدروکربن‌ها فاز پیوسته را تشکیل خواهند داد. این امر منجر به کاهش کیفیت روغن آلکیله‌شده و افزایش مصرف اسید می‌شود. 　　نسبت اسید به هیدروکربن که معمولاً در صنعت استفاده می‌شود، ۱–۱.۵:۱ است تا از این رو سولفوریک اسید در فاز پیوسته باقی بماند. 　　از آنجایی که ضریب هدایت حرارتی سولفوریک اسید بسیار بالاتر از هیدروکربن‌هاست، استفاده از آن به عنوان فاز متواصل، امکان تخلیه مؤثرتر گرمای ناشی از واکنش را فراهم می‌کند و از افزایش دمای واکنش به دلیل گرمایش محلی و در نتیجه تشدید واکنش‌های جانبی جلوگیری می‌کند. 　　نسبت اسید به هیدروکربن‌ها نیز نباید بیش از حد باشد؛ در غیر این صورت، مقدار ورودی هیدروکربن‌ها کاهش یافته و توانایی پردازشی تجهیزات کمتر می‌شود. همچنین، افزایش سولفوریک اسید باعث افزایش چسبندگی و چگالی سیستم واکنش می‌شود که منجر به افزایش مصرف انرژی برای همزدن می‌گردد. 　　نسبت ایزوبوتان به اولفین‌ها: برای افزایش غلظت ایزوبوتان در فاز اسیدی و جلوگیری از وقوع واکنش‌های جانبی مانند ترکیب اولفین‌ها، لازم است که نسبت الکن‌ها به اولفین‌ها در سیستم واکنشی بالا باقی بماند. در صنعت، نسبت آلکن به آلکان در مواد ورودی راکتور معمولاً بین ۵ تا ۱۵:۱ است. 　　با توجه به اینکه هدف از افزایش نسبت آلکن‌ها، افزایش خلوص ایزوبوتان در سیستم واکنش است، در فرآیند تولید، معمولاً غلظت ایزوبوتان در خروجی واکنش بین ۶۰ تا ۷۰ درصد کنترل می‌شود. 　　وضعیت پراکندگی هیدروکربن‌ها در سولفوریک اسید: سولفوریک اسید فاز مستمر و هیدروکربن‌ها فاز پراکنده هستند. مرحله کنترلی واکنش آلکیلاسیون، انتقال ایزوبوتان به فاز اسیدی است؛ بنابراین سرعت همزن بر واکنش تأثیر زیادی دارد. 　　به دلیل تفاوت زیاد چگالی هیدروکربن‌های اسیدی و چسبندگی بالای سولفوریک اسید، لازم است از همزنی شدید برای بهبود وضعیت پراکندگی سیستم واکنش، افزایش کارایی انتقال جرم و حرارت، تسریع واکنش آلکیلاسیون و در نتیجه افزایش اکتان‌شمار روغن‌های آلکیلاته استفاده شود. 　　زمان واکنش: زمان واکنش به شدت همزنی و وضعیت پراکندگی دو فاز بستگی دارد؛ در شرایط معمول، زمان واکنش الکیلاسیون سولفوریک اسید بین ۲۰ تا ۳۰ دقیقه است. 　　اگر زمان کافی نباشد، واکنش به طور کامل اتفاق نخواهد افتاد و این امر بر بازدهی روغن آلکیله‌شده تأثیر می‌گذارد. 　　اگر زمان بیش از حد باشد، نه تنها توان پردازشی دستگاه کاهش می‌یابد، بلکه واکنش‌های فرعی منجر به کاهش کیفیت محصول می‌شود. 　　سوم، واکنش آلکیلاسیون: واکنشی که در آن اتم‌های هیدروژن متصل به کربن، اکسیژن و نیتروژن در مولکول‌های ترکیبات آلی، جایگزین شده و توسط گروه‌های آلکیل محلول می‌شوند. آلکیل‌سازی روی اتم کربن ① آلکیل‌سازی هیدروژن‌های اتم کربن a در گروه کاربونیل. هیدروژن موجود بر روی اتم کربن A در گروه کربونیل، دارای خاصیت اسیدی ضعیفی است. اتم کربن A در گروه کربونیل، تحت تأثیر بازهای قوی (مانند سدیم آمینو و سدیم هیدرید)، می‌تواند واکنش آلکیلاسیون با الکیل‌هالیدها داشته باشد و محصولات آلکیل‌شده از اتم کربن A تولید شود. 　　۱. تعریف: واکنشی که در آن اتم‌های هیدروژن متصل به کربن، اکسیژن و نیتروژن در مولکول‌های ترکیبات آلی، جایگزین شده و توسط الکیل‌ها پر می‌شوند. 　　۲. مکانیسم واکنش: آلکیل‌شدن اتم کربن: ① آلکیل‌شدن هیدروژن موجود بر روی کربن a کربوکسیل. 　　هیدروژن موجود بر روی اتم کربن A در گروه کربوکسیل، دارای خاصیت اسیدی ضعیفی است. اتم کربن A در گروه کربوکسیل، تحت تأثیر بازهای قوی (مانند سدیم آمینو و سدیم هیدرید)، می‌تواند واکنش آلکیلاسیون با الکیل‌هالیدها داشته باشد و در نتیجه محصولات آلکیله‌شده از اتم کربن A تولید شود. آلکیلاسیون مستقیم استرها نیز منجر به انقباض خودی آن‌ها می‌شود ； واکنش‌های چندآلکیلی نیز رخ می‌دهد. برای به دست آوردن محصولات آلکیله‌شده کربن A، می‌توان از **پیرول، مورفین و سایر آمین‌های متوسط برای تولید الن‌آمین‌ها استفاده کرد؛ سپس این الن‌آمین‌ها با هالوآلکان‌های فعال (مانند متان یدید، بنزیل هالید و غیره) واکنش داده شده و الن‌آمین‌های جایگزین تشکیل می‌شوند. پس از هیدرولیز، ترکیبات کربوکسیلی آلکیله‌شده به دست می‌آیند:
② آلکیله‌شدن گروه‌های متیل فعال. 　　متیلن موجود بین دو گروه فعال، فعالیت بیشتری دارد و تحت تأثیر سدیم الکوهول به راحتی آلکیله می‌شود. گروه‌های فعال می‌توانند شامل نیتروگروه، کربوکسیلگروه، استرگروه یا سیانوگروه و غیره باشند. به عنوان مثال، روش‌های سنتز استرهای مالونیک جایگزین‌شده و روش‌های سنتز استرهای آسیتواستات:
H2C(COOC2H5)2 + C2H5O-Na+ + CH(COOC2H5)2-Na++C2H5OH → CH(COOC2H5)2-Na+ + RX → RCH(COOC2H5)2+NaX
CH3COCH2COOC2H5 + C2H5O-Na+ → (CH3COCHCOOC2H5)-Na++C2H5OH
در این فرمول‌ها، R یک گروه آلکیل است ； X یک هالوژن است. استرهای مالونیک جایگزین‌شده و استرهای استیل‌استیک پس از هیدرولیز، به راحتی دکاربوکسیلاسیون شده و به استیک اسید جایگزین‌شده یا مشابه آن تجزیه می‌شوند؛ این واکنش به طور گسترده در سنتز ارگانیک استفاده می‌شود. تمام این واکنش‌های آلکیلاسیون در شرایط بدون آب انجام می‌شوند. 　　③آلکیلاسیون با کاتالیز انتقال فاز. 　　از کاتالیزورهای انتقال فاز برای واکنش دادن مواد واکنش‌دهنده در دو سیستم فاز مایع غیرقابل ادغام استفاده می‌شود. نیازی به کار در شرایط بدون آب نیست؛ می‌توان از محلول غلیظ هیدروکسید سدیم جایگزین سدیم الکوهولات بدون آب استفاده کرد. شرایط واکنش ملایم و نحوه اجرای آن ساده است. کاتالیزورهای رایج شامل نمک‌های آمونیومی چهارم درجه (Q+X-)، مانند (n‑C4H9)4N+HSO4-، نمک‌های فسفری چهارم درجه با یون Cl- و کروماترها می‌باشند. واکنش‌دهندگان در لبه واجهه با باز واکنش داده و یون‌های کربن منفی تولید می‌کنند. دومی با کاتیون‌های نمک‌های آمونیومی درجه چهار، جفت‌یونی تشکیل داده و به فاز ارگانیک منتقل می‌شود تا واکنش آلکیلاسیون با هالوآلکان‌ها را انجام دهد. 　　۳. واکنش‌های شیمیایی: واکنش آلکیلاسیون فریدل-کرافت؛ هنگامی که آلکیل مورد استفاده دارای سه اتم کربن یا بیشتر باشد، کاتیون کربنی باید تغییر ساختار دهد. 　　۴. مثال‌ها: به عنوان مثال، واکنش الکل‌های آلکیل‌دار سدیمی موجود بر روی اتم اکسیژن با الکل‌های هالوژن‌دار، منجر به تشکیل اتر می‌شود؛ این روش، روش مهمی برای سنتز اترهای نامتقارن است: RONa + R′XR′O⁻ + NaX. اسیدیته فنول‌ها بیشتر از الکل‌هاست؛ بنابراین با استفاده از هیدروکسید سدیم، یون منفی اکسیژن آروماتیک تشکیل شده و سپس فرآیند آلکیلاسیون انجام می‌گیرد. 　　به عنوان مثال: دی‌استرهای سولفوریک نیز از عوامل آلکیلاسیون رایج هستند؛ فعالیت آن‌ها بالاتر از آلکیل‌های هالوژندار است، شرایط واکنش ملایم است و معمولاً تنها یک گروه آلکیل در واکنش شرکت می‌کند. 　　حرارت دادن هالوآلکیل‌های موجود بر روی اتم نیتروژن، در ترکیب با آمونیاک یا آمین‌ها و تحت فشار مناسب، می‌تواند منجر به تشکیل مخلوطی از آمین‌های درجه یک، دو، سه و حتی تترآمونیوم شود. با استفاده از فرآیند تقطیر، آمین‌های درجه اول، دوم و سوم را می‌توان به ترتیب از یکدیگر جدا کرد. کنترل نسبت و شرایط مواد واکنش‌دهنده، می‌تواند باعث شود یکی از آمین‌ها به عنوان محصول اصلی تولید شود. 　　N3H+RXH3R+X-  H3R+NH3RNH2+H4  RNH2+RXR2N2+X-  R2H2+NH3R2NH+H4  R2NH+RXR3H+X-  R3H+NH3R3N+H  R3N+RXR4+X- هنگام آلکیلاسیون با دی‌استر اسید سولفوریک، ابتدا از اتم‌های نیتروژنی که قدرت بازی بالاتری دارند، برای واکنش استفاده می‌شود. 　　چهارم، بنزین آلکیله‌شده
۱. روش‌های افزایش شاخص اکتان بنزین
در حال حاضر، روش‌های اصلی برای افزایش شاخص اکتان بنزین عبارتند از: فناوری بازسازی کاتالیتیک، فناوری آلکیلاسیون، فناوری ایزومریزاسیون و استفاده از مواد تقویت‌کننده شاخص اکتان بنزین (مواد ضدانفجار). 　　ریفرمینگ کاتالیتیک عمدتاً با افزایش مقدار آروماتیک‌ها و آلکان‌های ایزومری در بنزین، اکتان‌سن آن را بالا می‌برد؛ در این فرآیند، آروماتیک‌ها نقش مهم‌تری در افزایش اکتان‌سن دارند. جنبه منفی افزایش اکتان‌سن بنزین از طریق ریفرمینگ کاتالیتیک، افزایش میزان آروماتیک‌ها و بنزن است. 　　بنزین آلکیله‌شده از طریق واکنش ایزوبوتان موجود در LPG با بوتن-۱، بوتن-۲ و ایزوبوتن برای تولید ایزواکتان ساخته می‌شود؛ بنابراین تمامی اجزای بنزین آلکیله‌شده، ایزواکتان هستند. این بنزین دارای شاخص اکتان بالا، حساسیت کم، فشار بخار پایین و محدوده جوش گسترده‌ای است؛ همچنین فاقد هیدروکربن‌های اشباع شامل آروماتیک‌ها، گوگرد و الن‌ها می‌باشد و یک جزء ایده‌آل برای بنزین تمیز با شاخص اکتان بالا محسوب می‌شود. 　　هتروژناسیون یکی از ارزان‌ترین روش‌ها برای افزایش شماره اکتان بنزین است؛ این روش باعث تبدیل الکان‌های زنجیری مستقیم موجود در نفت خام سبک (C5/6) به الکان‌های زنجیری شاخه‌دار می‌شود و در نتیجه شماره اکتان بنزین را ۱۰ تا ۲۲ درصد افزایش می‌دهد. 　　انواع افزودنی‌ها می‌توانند به طور قابل توجهی قدرت مقاومت بنزین در برابر انفجار را افزایش دهند؛ به عنوان مثال، MTBE اولین افزودنی نوع اتری است که برای بهبود اکتان‌سنگینی بنزین توسعه یافت و مورد استفاده قرار گرفت. اما از آنجایی که این افزودنی‌ها جزو ترکیبات بنزین (هیدروکربن‌ها) نیستند، اغلب در حین استفاده باعث مشکلات مختلفی می‌شوند؛ همچنین قیمت این افزودنی‌ها معمولاً بسیار بالاست. 　　۲. اجزای تشکیل‌دهنده بنزین: ترکیب بنزین در ایالات متحده به طور تقریبی به این صورت است: یک سوم آن از بنزین حاصل فرآیند کاتالیتیک تجزیه، یک سوم دیگر از بنزین حاصل فرآیند کاتالیتیک بازسازی، و یک سوم نیز از سایر اجزایی با ارزش اکتان بالا تشکیل شده است. ۲۷٪ بنزین ناشی از فرآیند کاتالیتیک تجزیه در اروپای غربی، ۴۷٪ بنزین ناشی از فرآیند کاتالیتیک بازسازی؛ بقیه نیز عمدتاً شامل سایر ترکیبات دارای ارزش اکتان بالا هستند. 　　در بنزین کشور ما، سهم بنزین حاصل از فرآیند کاتالیتیک تجزیه تا ۷۵ درصد می‌رسد؛ در حالی که سهم بنزین حاصل از فرآیندهای بازسازی، آلکیلاسیون و MTBE بسیار کم است. تفاوت در ترکیب بنزین، باعث شده که کیفیت بنزین کشور ما نسبت به کشورهای دیگر تفاوت قابل توجهی داشته باشد. 　　مشکل اصلی کیفیت بنزین مورد استفاده در خودروهای کشور ما، میزان بالای اولفین‌ها و گوگرد است. 　　۳. بنزین آلکیله‌شده
ویژگی‌های بنزین آلکیله‌شده:
عمدتاً از الکان‌های ایزومری تشکیل شده است؛ حاوی مقدار کمی اولفین و آروماتیک‌هاست. میزان گوگرد در آن پایین بوده و ارزش اکتان آن بالاست؛ معمولاً ارزش اکتان آن بین ۹۵ تا ۹۶ است و گاهی حتی می‌تواند به ۹۸ برسد. حساسیت این بنزین نسبت به شرایط مختلف پایین است؛ تفاوت بین ارزش اکتان آن و ارزش اکتان موتور، کمتر از ۳ است. فشار بخار آن نیز پایین است؛ بنابراین می‌توان از بوتان با ارزش اکتان بالا و قیمت پایین، در ترکیب آن استفاده کرد. انرژی احتراق این بنزین نیز بالاست؛ بنابراین می‌توان از آن در موتورهایی با نسبت فشردن بالا استفاده کرد. 　　مواد اولیه آلکیل‌سازی: آلکان‌های ایزومری: ایزوبوتان. 　　الکن‌ها: نتایج واکنش آلکیلاسیون برای ایزوبوتن، ۱-بوتن، ۲-بوتن کوزا و ۲-بوتن ترت‌بوتن، در ایزومرهای مختلف بوتن نیز متفاوت است. هنگام استفاده از اسید هیدروفلوئوریک به عنوان کاتالیزور، محصولات الکیل‌شده با ۲-بوتن بالاترین شاخص اکتان را دارند؛ محصولات الکیل‌شده با آیزوبوتن شاخص اکتان متوسطی دارند و محصولات الکیل‌شده با ۱-بوتن پایین‌ترین شاخص اکتان را دارند. هنگام استفاده از سولفوریک اسید به عنوان کاتالیزور، شاخص اکتان روغن آلکیله‌شده حاصل از ۱-بوتن، کمی بالاتر از شاخص اکتان محصولات آلکیله‌شده حاصل از ۲-بوتن و ایزوبوتن است. 　　فرآیند آلکیلاسیون واکنش اصلی: در فرآیند سنتی آلکیلاسیون ایزوبوتان با اسید مایع، بسته به کاتالیزور مورد استفاده، می‌توان آن را به فرآیند آلکیلاسیون با سولفوریک اسید و فرآیند آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک تقسیم کرد. 　　فرآیندهای روش سولفوریک اسید عبارتند از: Stratco، Kellogg، ExxonMobil، ReVAP (Phillips/ExxonMobil)، Alkad (UOP/ChevronTexaco) ； 　　روش‌های استفاده از اسید هیدروفلوئوریک عبارتند از: UOP، Phillips (Conoco Phillips). تا پایان سال ۲۰۰۲، ۱۰۷ واحد آلکیلاسیون در سراسر جهان از فناوری ReVAP (Phillips/ExxonMobil) استفاده می‌کردند. 　　در حال حاضر، ظرفیت تولید آلکیلاسیون در شرکت Stratco در سراسر جهان ۲۵.۸ میلیون تن در سال و ظرفیت تولید آلکیلاسیون در شرکت ExxonMobil ۴.۹۵ میلیون تن در سال است. 　　فرآیند استفاده از سولفوریک اسید، مقدار زیادی اسید فاضلاب تولید می‌کند که منجر به آلودگی شدید محیط زیست می‌شود ； اسید هیدروفلوئوریک یک ماده شیمیایی بسیار سمی و فرار است؛ در صورت نشت، می‌تواند خسارات جدی به محیط تولید و اکوسیستم‌های اطراف وارد کند. هر دو روش، مشکلاتی مانند خوردگی تجهیزات تولیدی دارند. 　　اکتان‌شمار برخی از ترکیبات بنزینی پنجم: پیشرفت فناوری آلکیلاسیون بر اساس گزارش مجله «مهندسی شیمی» آمریکا در ماه مه ۲۰۱۶، آلکیلاسیون یکی از فناوری‌های مهم در صنعت رفیناسیون است؛ این فناوری از واکنش الکن‌های کربنی کم‌ترکیب با ایزوبوتان برای تولید ایزومرهای تری‌متیلپنتان، یعنی روغن آلکیله‌شده، استفاده می‌کند؛ این روغن می‌تواند به عنوان جزءی برای تهیه بنزین پاک استفاده شود. روغن آلکیله‌شده یک جزء با کیفیت برای بنزین است؛ دارای اکتان بالا، فشار بخار پایین، مقدار کمی گوگرد و فاقد هیدروکربن‌های آروماتیک می‌باشد. تقاضا برای روغن‌های آلکیله‌شده در حال افزایش است؛ دلایل اصلی آن عبارتند از: نیاز به افزایش تولید بنزین در پی رشد اقتصادی، اعمال استانداردهای سختگیرانه‌تر برای بنزین، الزامات مربوط به کاهش میزان ترکیبات با اکتان بالا مانند آروماتیک‌ها و الکن‌ها در بنزین، و همچنین نیاز به موتورهای با عملکرد بالا. 　　محدودیت‌های سختگیرانه بر میزان گوگرد در بنزین، نیاز به فرآیندهای هیدروژناسیون دقیق‌تری را ایجاد می‌کند که منجر به کاهش اکتان‌سن بنزین می‌شود. روغن آلکیله‌شده، یک جزء ترکیبی با اکتان بالا و گوگرد کم است که می‌تواند اکتان بنزین نهایی را افزایش دهد. عامل دیگر، در دسترس بودن بوتان ارزان‌قیمت در معادن شیست آمریکا است که می‌تواند مقدار زیادی ماده خام ارزان برای فرآیند آلکیلاسیون فراهم کند. 　　۱. پیشرفت‌های فناوری آلکیلاسیون با کاتالیزورهای اسید جامد: در ماه‌های گذشته مشاهده شده است که کاتالیزورهای اسید جامد برای آلکیلاسیون، که سال‌ها در حال توسعه بوده‌اند، اکنون قادر به جایگزینی کاتالیزورهای اسیدهای مایع مضر و خورنده (اسید هیدروفلوئوریک و اسید سولفوریک) شده‌اند. در کنفرانس AFPM امسال، شرکت CB&I پیشرفت‌های مربوط به اولین دستگاه آلکیلاسیون با کاتالیزورهای اسید جامد در مقیاس صنعتی را معرفی کرد؛ این دستگاه در شرکت «زیبو هایی فینو کمیکال»، زیرمجموعه‌ای از شرکت «هویفنگ پتروشیمی» در استان شاندونگ، چین ساخته شده و در ماه اوت سال ۲۰۱۵ به بهره‌برداری رسید. این تجهیزات از فناوری AlkyClean را که توسط شرکت‌های CB&I، Yabao و نسته فنلاندی با هم توسعه داده‌اند، استفاده می‌کند؛ ظرفیت تولید روغن آلکیله‌شده آن ۲۷۰۰ بشکه در روز (۱۰۰ هزار تن در سال) است. شرکت CB&I اعلام کرده است که تاکنون، تمام ویژگی‌های این دستگاه که در شاندونگ ساخته شده، به استانداردهای مورد انتظار رسیده‌اند. از زمان ورود به مدار تولید، کیفیت محصولات روغن آلکیله‌شده به خوبی اثبات شده است؛ مقدار اکتان‌سنجی شده برای این محصولات در بازه ۹۶ تا ۹۸ است که به طور قابل توجهی بالاتر از اکتان‌سنجی شده برای روغن‌های آلکیله‌شده معمولی است. مطالعه اندکس اتانولی، یک شاخص مهم برای ارزیابی کاربرد روغن‌های آلکیله‌شده به عنوان اجزای ترکیب‌کننده بنزین است. 　　فناوری AlkyClean از کاتالیست AlkyStar توسعه‌ی شرکت L’Oréal استفاده می‌کند؛ کاتالیستی از نوع زیولیت با جایگاه ثابت که مقاوم و بادوام است. این کاتالیزور، در ترکیب با فرآیند راکتوری نوآورانه شرکت CB&I، امکان تولید محصولات روغن آلکیله‌شده با کیفیت بالا را بدون نیاز به کاتالیزور اسیدی مایع، فراهم می‌کند و این فرآیند را ایمن‌تر و قابل اعتمادتر می‌سازد. از آنجایی که نیازی به فرآیندهای پس‌پردازشی نیست و هیچ پسماند روغنی حل‌شونده در اسید وجود ندارد، این روش یک تکنولوژی بسیار مؤثر برای تولید روغن‌های آلکیلی است. 　　شرکت KBR در ماه فوریه امسال اعلام کرد که اولین قرارداد انتقال فناوری برای تکنولوژی آلکیلاسیون اسیدهای جامد K-SAAT این شرکت منعقد شده است. شرکت دونگ‌یینگ هایکه‌رولین شیمیایی است که قرارداد را با شرکت KBR منعقد کرده تا تأسیسات تولیدی را در شهر دونگ‌یینگ ساخته کند. شرکت KBR فناوری‌های حق اختراع، طراحی فرآیندهای پایه، تجهیزات کلیدی و کاتالیست‌ها را ارائه می‌دهد. انتظار می‌رود این دستگاه در سه‌ماهه اول سال ۲۰۱۷ وارد به کار شود. 　　ویژگی فرآیند K-SAAT، استفاده از یک کاتالیزور اسیدی جامد به نام ExSact است. این یک کاتالیزور زئولیتی بهبود یافته است که امروزه به صورت تجاری در دسترس است و در مقایسه با کاتالیزورهای اسیدی مایع، خطرات کمتری برای سلامت انسان و محیط زیست دارد. این مزیت و هزینه کم سرمایه‌گذاری ساخت، عوامل اصلی‌ای هستند که تصمیم شرکت هایکو را برای استفاده از فرآیند K-SAAT به جای فناوری آلکیلاسیون سولفوریک اسید معمولی، تحت تأثیر قرار داده‌اند. گائوتام کریشنایا، مدیر فناوری فرآیندهای کاتالیزی شکستن و آلکیلاسیون در شرکت KBR، می‌گوید هزینه‌های عملیاتی دستگاه‌های آلکیلاسیون با کاتالیست‌های اسیدی جامد نیز کمتر است؛ زیرا هزینه‌های تعمیرات دستگاه‌های K-SAAT کمتر بوده و نیازی به سیستم‌های خنک‌کننده در دستگاه‌های آلکیلاسیون با اسید سولفوریک نیز وجود ندارد. علاوه بر این، نیازی به بازسازی اسید مایع و تصفیه پسماندهای جامد (خنثی‌سازی اسید و باز) نیست. 　　KBR این فناوری شیمی سبز را با همکاری Exelus توسعه داده است و اکنون شرکت KBR تنها صاحب مجوز کاتالیست ExSact متعلق به شرکت Exelus است. فرآیند K-SAAT از دو راکتور استفاده می‌کند؛ یکی برای عملیات آلکیلاسیون و دیگری برای بازسازی یا به عنوان راکتور ذخیره. از هیدروژن برای بازسازی کامل کاتالیست استفاده می‌شود؛ در این فرآیند، کک نرم (انواع هیدروکربن‌های ناساتوره) و آلاینده‌های متصل به کاتالیست، حذف و خارج می‌شوند. 　　کاتالیزور ExSact که با موفقیت توسعه یافته است، از نظر بسیاری از جنبه‌ها برتر از کاتالیزورهای اسید مایع و سایر کاتالیزورهای اسید جامد است. برای افزایش انتخاب‌پذیری محصول، هم مراکز اسیدی کاتالیزور و هم ساختار منافذ آن بهینه‌سازی شده‌اند. دوره عملکرد آلکیلاسیون با کاتالیزور ExSact، در مقایسه با سایر کاتالیزورهای اسیدی جامد، کمی طولانی‌تر است ； انعطاف‌پذیری در منشأ مواد خام و ترکیبات آن‌ها (اتیلن، پروپیلن، بوتیلن و ایزوپنتن همگی می‌توانند به عنوان الکن‌ها استفاده شوند) بسیار زیاد است. برخلاف آن، فرآیند آلکیلاسیون اسیدهای مایع نمی‌تواند با استفاده از اتیلن انجام شود، زیرا استفاده از اتیلن منجر به تشکیل استرهای پایدار می‌شود. علاوه بر این، فرآیند اسیدهای جامد شرکت KBR توانایی خوبی در مقابله با آلاینده‌های موجود در مواد خام (مانند رطوبت، گوگرد، دی‌الن‌ها، ترکیبات اکسیژن‌دار و نیترایدها) دارد. 　　۲. پیشرفت‌های فناوری آلکیلاسیون با کاتالیزورهای سولفوریک اسید: ظهور روش‌های آلکیلاسیون با اسیدهای جامد در مقیاس صنعتی، دیگر نتوانسته است از کاربردهای نوآورانه دستگاه‌های آلکیلاسیون با کاتالیزورهای اسیدی مایع جلوگیری کند. شرکت دوپونت از فناوری آلکیلاسیون سولفوریک اسید خود برای برخی مواد خام منحصربه‌فرد استفاده می‌کند. در ماه مارس امسال، شرکت دوپونت اعلام کرد که قراردادی با یک کارخانه فرآوری در چین منعقد کرده است تا یک دستگاه آلکیلاسیون را که از بوتیلن ۱۰۰٪ به عنوان ماده خام استفاده می‌کند، در اختیار آن کارخانه قرار دهد. جینی برانزارو، مدیر فروش جهانی فناوری‌های تمیزکننده در شرکت دوپونت، می‌گوید که پایه‌های شیمیایی حوزه جدید آلکیلاسیون در این شرکت مدت‌هاست وجود دارد؛ شرایط اقتصادی کنونی نیز برای تولید روغن‌های آلکیلاته با استفاده از بوتان، یا همان فناوری «آلکیلاسیون اختصاصی»، مساعد است. چنین فرآیند فرزکاری منحصربه‌فردی در گذشته از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه نبود. برانزارو می‌گوید که بسیاری از شرکت‌ها می‌توانند بوتان با ارزش پایین را به قیمت ارزان در بازار عمومی تهیه کنند؛ سپس آن را در دستگاه‌های دهیدروژناسیون تبدیل به ایزوبوتیلن کنند و در نهایت ایزوبوتیلن را برای تولید روغن‌های آلکیله‌شده با ارزش بالاتر، وارد دستگاه‌های آلکیلاسیون کنند. اما فناوری دوپونت تنها محدود به بوتان نمی‌شود و می‌تواند آکریلن با غلظت بالا و پنتن ۱۰۰٪ را نیز پردازش کند. 　　شرکت پتروشیمی هنگلی در دالیان، چین، قراردادی با شرکت دوپونت برای ارائه فناوری آلکیلاسیون و بازیابی اسیدهای فرآوری‌شده (SAR) منعقد کرده است تا تجهیزات تولیدی را در کارخانه جدیدی که در منطقه صنعتی بندر چانگشینگدائو ساخته می‌شود، نصب کند. در حال حاضر، شرکت هنگلی پتروشیمی قصد دارد در سال ۲۰۱۸ ساخت آن را آغاز کند و انتظار می‌رود که تولید در سال ۲۰۱۹ آغاز شود. شرکت دوپونت از فناوری‌های آلکیلاسیون Stratco و بازسازی اسیدهای باقی‌مانده MECS خود استفاده خواهد کرد. 　　استفاده از فناوری شرکت دوپونت در واحدهای تولید یکپارچه پالایش و تبدیل، به شرکت هنگلی امکان می‌دهد تا با استفاده از مواد خام ۱۰۰٪ آیزوبوتیل، محصولات روغن آلکیله‌شده با کیفیت بالا تولید کند. کوین بوکوینکل، مدیر تجارت جهانی فناوری Stratco در شرکت دوپونت، گفت: «تجهیزات شرکت هنگلی از مواد خام منحصربه‌فردی برخوردارند که نشان‌دهنده آغاز یک عصر جدید برای روغن‌های آلکیله‌شده در بازار بنزین است؛ زیرا تعداد تجهیزاتی که برای تولید روغن‌های آلکیله‌شده از بوتان استفاده می‌کنند، در سراسر جهان در حال افزایش است.» دستگاه آلکیلاسیون شرکت هنگلی، از فناوری حق اختراع XP2 شرکت دوپونت در راکتور تماس Stratco استفاده خواهد کرد. بوکوینکل می‌گوید، طراحی فناوری XP2 امکان استفاده بسیار کارآمد از سطوح انتقال حرارت مجموعه لوله‌ها را فراهم می‌کند و از طریق مزایای قابل توجه فرآیندی، کیفیت محصولات روغن آلکیله شده را بهبود می‌بخشد. 　　ششم: پیشرفت‌های اخیر در فناوری آلکیلاسیون در سال ۲۰۱۶
آلکیلاسیون، فرآیندی است که در آن، تحت تأثیر کاتالیزور، ایزوبوتان موجود در گازهای مایع صنعتی با اولفین‌ها واکنش داده تا ترکیباتی برای تهیه بنزین به دست آید؛ این ترکیبات، روغن‌های آلکیلاته نامیده می‌شوند. به دلیل اکتان بالا، فشار بخار پایین، و عدم حاوی بودن الکن‌ها و گوگرد، روغن آلکیله‌شده یک جزء ایده‌آل برای ترکیب بنزین است. بنابراین، فناوری آلکیلاسیون در سال‌های اخیر مورد توجه فزاینده‌ای از سوی شرکت‌های پالایش نفت قرار گرفته است. 　　از نظر فرآیندهای تولید، روش‌های اصلی برای تولید گازوئیل آلکیله‌شده در مقیاس صنعتی، روش سولفوریک اسید و روش اسید هیدروفلوئوریک هستند. اگرچه این دو روش بازده تولید بالایی دارند و انتخاب‌پذیری خوبی نیز از خود نشان می‌دهند، اما روش سولفوریک اسید باعث تولید مقدار زیادی اسید زائد می‌شود که منجر به آلودگی شدید محیط زیست می‌گردد ； اسید هیدروفلوئوریک یک ماده شیمیایی بسیار سمی و فرار است که در صورت نشت، می‌تواند خسارات جدی به محیط زیست و اکوسیستم‌های اطراف وارد کند. علاوه بر این، هر دو روش با مشکلاتی مانند خوردگی تجهیزات تولیدی روبرو هستند. 　　برای غلبه بر معایب جدی مانند خورندگی شدید اسیدهای مایع و خطرات ناشی از آن‌ها بر سلامت انسان، در سال‌های اخیر، هم در کشورهای داخلی و هم خارجی، تلاش‌های مداومی برای بهبود فناوری‌های سنتی موجود صورت گرفته است؛ همچنین تلاش‌هایی برای توسعه نسل جدیدی از کاتالیست‌ها و روش‌های الکیلاسیون با استفاده از اسیدهای جامد انجام شده تا جایگزین فناوری‌های الکیلاسیون با اسیدهای مایع فعلی شوند. 　　۱. فناوری آلکیلاسیون مایعات سنتی: در حال حاضر، برای تولید روغن‌های آلکیله‌شده، همچنان از روش‌های سنتی آلکیلاسیون با اسید سولفوریک و اسید هیدروفلوئوریک استفاده می‌شود. بر اساس آمارها، در حال حاضر در سراسر جهان بیش از ۱۱۰ دستگاه برای آلکیلاسیون با روش اسید سولفوریک و حدود ۱۲۰ دستگاه برای آلکیلاسیون با روش اسید هیدروفلوئوریک وجود دارد. 　　اگرچه عملکرد کلی دستگاه‌های آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک و اسید سولفوریک متفاوت است، اما مکانیسم واکنش در هر دو فرآیند بسیار مشابه است. در دهه ۱۹۶۰، تعداد تجهیزات آلکیلاسیون که از سولفوریک اسید به عنوان کاتالیزور استفاده می‌کردند، سه برابر تجهیزاتی بود که از اسید هیدروفلوئوریک به عنوان کاتالیزور بهره می‌بردند. از آن زمان، روند فناوری آلکیلاسیون به سمت استفاده از اسید هیدروفلوئوریک تغییر کرد و سپس دوباره به استفاده از اسید سولفوریک بازگشت. این دو روش در طول سال‌ها رقابت متقابل، توسعه یافتند و ویژگی‌های خاص خود را پیدا کردند. 　　۱) فناوری آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک: فناوری فرآیند آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک بیش از ۶۰ سال است که مورد استفاده قرار گرفته است و در طول این مدت، این فناوری به طور مداوم در حال توسعه و بهبود بوده است. فرآیند آلکیل‌سازی با اسید هیدروفلوئوریک، در مقایسه با فرآیند آلکیل‌سازی با اسید سولفوریک، فضای کمتری را اشغال می‌کند، طراحی ساده‌تری دارد و به کاتالیست کمتری نیاز دارد. اما این روش نیز معایبی دارد که شایع‌ترین آن‌ها، هزینه جداسازی بوتان غیرمتراکم، پروپان، اسید هیدروفلوئوریک و ترکیبات فلوئوردار، بالاتر از روش آلکیلاسیون با سولفوریک اسید است (به جز فرآیند دو راکتوری متوالی UOP). علاوه بر این، این فناوری دارای مشکل جدی‌تری نیز هست؛ آن این است که اسید هیدروفلوئوریک به عنوان یک گاز سمی در جو پخش می‌شود و در غلظت‌های پایین، می‌تواند چشم‌ها، پوست و بینی را تحریک کند ； در غلظت‌های بالا، می‌تواند به جان انسان آسیب برساند. 　　صاحبان پتنت‌های آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک: UOP و PHILLIPS (شرکت کنفی)
بزرگترین مشکلات آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک، فرار بودن کاتالیست‌های مربوط به این اسید، خورندگی و سمیت آن است؛ به همین دلیل، سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده استفاده از این اسید را ممنوع کرده است. در نتیجه، در تأسیسات جدیدی که در طول ۲۰ سال گذشته ساخته شده‌اند، تقریباً از روش آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک استفاده نمی‌شود. 　　۲) فناوری آلکیلاسیون با سولفوریک اسید: اگرچه فناوری آلکیلاسیون با سولفوریک اسید دارای مشکلاتی مانند مدیریت پسماندهای اسیدی و خوردگی تجهیزات است، اما به دلیل اهمیت روزافزون تولید روغن‌های آلکیله‌شده، در حالی که فناوری‌های جدیدی در حال توسعه هستند، این فناوری نیز به طور مداوم در حال بهبود است. در حال حاضر، از جمله شرکت‌های برجسته در زمینه فناوری آلکیلاسیون با استفاده از سولفوریک اسید، می‌توان به DuPont و LUMMUS اشاره کرد. توانایی آلکیلاسیون با استفاده از فناوری DuPont، در سطح جهانی برترین است. این شرکت دارای فناوری آلکیلاسیون با سولفوریک اسید (STRATCO) و فناوری بازیابی اسیدهای فرآوری‌شده (MECS) است و حدود ۸۰ درصد از بازار آلکیلاسیون با سولفوریک اسید را در سطح جهان در اختیار دارد. نمونه‌ای از استفاده از فناوری دوپونت در کشور، کارخانه فرآوری نفت چائوهای در هویژو است (ظرفیت ۱۶۰ هزار تن در سال؛ شروع به فعالیت در سال ۲۰۰۹). همچنین، سه کارخانه دیگر نیز در کشور قرار است در سال ۲۰۱۶ راه‌اندازی شوند. 　　فناوری روش سولفاتاسیون CDAlky شرکت رومز در سال‌های اخیر در کشور ما نیز به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفته است؛ تأسیساتی که از این فناوری استفاده می‌کنند یا قرار است از آن استفاده کنند عبارتند از: شاندونگ شنچی (۲۰۰ هزار تن در سال، شروع به فعالیت در مه ۲۰۱۳)، شاندونگ هاییوئه (۶۰۰ هزار تن در سال، شروع به فعالیت در ژوئیه ۲۰۱۴)، گوانگشی چینژو تیانهنگ پتروشیمی (۲۰۰ هزار تن در سال، شروع به فعالیت در آوریل ۲۰۱۴) و یونتیانهوا (۲۴۰ هزار تن در سال، شروع به فعالیت در سال ۲۰۱۶). 　　از آنجایی که بزرگترین مشکل روش آلکیلاسیون با اسید سولفوریک، مدیریت اسیدهای باقی‌مانده است، لازم است تجهیزاتی برای بازیابی این اسیدها نیز همراه با دستگاه‌های آلکیلاسیون ساخته شود؛ در نتیجه هزینه‌های سرمایه‌گذاری و عملیاتی آن نسبت به روش آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک بسیار بیشتر است. 　　۲. فناوری آلکیلاسیون جایگزین: اگرچه پژوهشگران به طور مداوم روش‌های آلکیلاسیون با اسید هیدروفلوئوریک و اسید سولفوریک را بهبود بخشیده‌اند، اما هرگز نتوانسته‌اند مشکلات اساسی موجود مانند هزینه‌های بالای ساخت، مصرف زیاد اسید، خاصیت خورندگی بالا و ایجاد آلودگی محیط زیست را حل کنند. بنابراین، هم در کشورهای داخلی و هم خارجی، تلاش‌های فراوانی برای توسعه فناوری‌های جایگزین پاک و ایمن برای آلکیلاسیون صورت گرفته است؛ در میان این فناوری‌ها، پیشرفت‌های حاصل شده در زمینه آلکیلاسیون با اسیدهای جامد و مایعات یونی، چشمگیرترین است. 　　۱) فناوری آلکیلاسیون با اسیدهای جامد: اگرچه فناوری سنتی آلکیلاسیون با اسیدهای مایع در حال حاضر بسیار پیشرفته است، اما تأثیرات آن بر ایمنی و محیط زیست، منجر به توسعه فناوری‌هایی شده که ایمن‌تر و سازگارتر با محیط زیست باشند. 　　در مقایسه با فناوری اسیدهای مایع، شرایط واکنش آلکیلاسیون با اسیدهای جامد ملایم‌تر بوده و بازسازی آن‌ها آسان‌تر است؛ پس از حل مشکل ترکیب الکن‌ها در فرآیند واکنش آلکیلاسیون با اسیدهای جامد، ویژگی‌های بنزین تولید شده از این روش می‌تواند با ویژگی‌های بنزین تولید شده با اسیدهای مایع برابر باشد ； در عین حال، اسیدهای جامد فاقد خورندگی و خطرات بالقوه اسیدهای مایع هستند؛ نیاز خاصی به مواد ساختاری تجهیزات ندارند و ایمنی فرآیند آن‌ها بالا است ； در زمینه حفاظت از محیط زیست، مشکلات منفی ناشی از تصفیه اسیدهای باقی‌مانده وجود ندارد؛ بنابراین در سال‌های اخیر، بسیاری از شرکت‌های بزرگ نفتی و موسسات تحقیقاتی جهان، به توسعه کاتالیزورهای جامد پرداخته‌اند. از جمله فناوری‌های مشهور می‌توان به فرآیند AlkyClean شرکت LUMMUS، فرآیندهای Alkylene و Inalk شرکت UOP، و فرآیند FBA شرکت TOPSOE اشاره کرد. موسسات تحقیقاتی داخلی چین نیز کاتالیزورهای اسید جامد آلکیله‌شده و فناوری‌های مرتبط را توسعه داده‌اند و در دو سال گذشته، آزمایش‌های صنعتی آن‌ها در پالایشگاه گائوچیای شانگهای و پالایشگاه یانشان در پکن انجام شده است. در حال حاضر، این فناوری توسط سازمان صنایع پتروشیمی چین مورد ارزیابی فنی قرار گرفته است. 　　دستگاه نمونه‌ای از فرآیند AlkyClean شرکت رومز در کارخانه تصفیه نفت فورتوم در فنلاند وجود دارد. در فوریه ۲۰۱۵، اولین خط تولید اسیدهای جامد برای آلکیلاسیون با ظرفیت ۱۰۰ هزار تن در سال، توسط شرکت هویفنگ پتروشیمی در شهر زیبو، استان شاندونگ، ساخته و راه‌اندازی شد. 　　اگرچه فناوری آلکیلاسیون با اسیدهای جامد پیشرفت‌هایی داشته است، اما در حال حاضر برای جایگزینی کامل فناوری اسیدهای مایع سنتی توسط این فناوری، موانعی وجود دارد؛ که مهم‌ترین آن‌ها مشکل ناکارآمدی/بازسازی کاتالیست‌هاست. همچنین، لازم است مسائلی مانند سازگاری مواد خام، کارایی اقتصادی عملکرد دستگاه، فعالیت بالا و انتخاب‌پذیری کاتالیزورهای اسیدی جامد را حل کرد. 　　۲) فناوری آلکیلاسیون مایعات یونی
مایعات یونی به دلیل داشتن همزمان موقعیت‌های واکنشی با چگالی بالا مشابه اسیدهای مایع، و همچنین عدم تبخیرپذیری مشابه اسیدهای جامد، در سال‌های اخیر مورد توجه گسترده‌ای قرار گرفته‌اند. در گذشته، کیفیت انتخابی پایین و عملکرد ضعیف، استفاده از کاتالیست‌های مایع یونی در تولید روغن‌های آلکیله شده را محدود می‌کرد. اخیراً تحقیقات فراوانی بر روی فناوری آلکیلاسیون مایعات یونی متمرکز شده است. شرکت‌ها و مؤسساتی مانند شورون، شل و دانشگاه نفت چین، تحقیقات گسترده‌ای در این زمینه انجام داده‌اند. 　　در فناوری آلکیلاسیون مایعات یونی، از مایعات یونی به عنوان حلال و کاتالیزور استفاده می‌شود؛ این فناوری عملکرد کاتالیتیکی بالاتری نسبت به اسید سولفوریک و اسید هیدروفلوئوریک دارد. کاتالیزورهای مایع یونی ترکیبی که در سال‌های اخیر توسعه یافته‌اند، پتانسیل بسیار زیادی در فرآیندهای آلکیلاسیون نشان داده‌اند. 　　شرکت پتروچین در حال حاضر تنها شرکتی است که از فناوری آلکیلاسیون با مایعات یونی در صنعت استفاده می‌کند. این فناوری توسط آزمایشگاه تخصصی نفت‌های سنگین در دانشگاه پتروچین توسعه یافته است. در تاریخ ۲۹ سپتامبر ۲۰۱۳، واحد تولید آلکیلاسیون کربن‌های چهارگانه با استفاده از مایعات یونی با ظرفیت ۱۲۰ هزار تن در سال، در شرکت شیانگدونگ ده‌یانگ برای تولید مواد شیمیایی راه‌اندازی شد. کاربرد موفقیت‌آمیز فناوری آلکیلاسیون با مایعات یونی، مشکلات متعدد روش‌های سنتی آلکیلاسیون با سولفوریک اسید غلیظ و اسید هیدروفلوئوریک را برطرف کرده و راه‌حلی نوین برای تصفیه بنزین تجاری و بهبود جامع کیفیت آن در کشور ما فراهم کرده است. 　　هفتم: چشم‌انداز صنعت آلکیلاسیون در کشور ما
در شرایط اقتصاد بازار، منابع معمولاً به سمت حوزه‌هایی با سودآوری بالاتر متمرکز می‌شوند. با افزایش تلاش‌ها برای مدیریت محیط زیست در کشورمان و بهبود سریع کیفیت سوخت‌های فرآوری‌شده، بنزین آلکیله‌شده به عنوان ماده اولیه ایده‌آل برای تهیه سوخت، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. بنزین آلکیله‌شده دارای مزایایی مانند اکتان بالا، محتوای کم گوگرد، عدم وجود الکن‌ها و آروماتیک‌ها، بازدهی بالا در تولید نفت و سودآوری خوب است؛ به همین دلیل به عنوان ماده اولیه اصلی برای تولید بنزین با استانداردهای بالا انتخاب شده و به سرعت جایگاه خود را در بازار فرآوری عمیق نفت در کشور تثبیت کرده است. 　　در سال ۲۰۱۳، تأسیسات آلکیلاسیون در کشور ما با رشد چشمگیری روبرو شدند؛ ظرفیت تولید این تأسیسات نسبت به سال قبل تا ۳۷۰ درصد افزایش یافت و این روند رشد بالا پس از آن نیز ادامه یافت. در حال حاضر، ظرفیت کل تأسیسات آلکیلاسیون در کشور بیش از ۱۴ میلیون تن در سال است. از ابتدای امسال، نرخ رشد ظرفیت تولید آلکیلاسیون در کشورمان به آرامی به زیر ۱۰ درصد کاهش یافته است؛ آیا این امر به معنای پایان دوران گسترش سریع تأسیسات آلکیلاسیون است؟ 　　عوامل اصلی که منجر به کاهش سرعت رشد ظرفیت‌های آلکیلاسیون در سال جاری شده‌اند، عبارتند از: اولاً، از نیمه دوم سال ۲۰۱۴، نفت باعث ورود بازار جهانی کالاهای اساسی به یک چرخه کاهشی شد؛ قیمت‌های کالاها ماه به ماه کاهش یافت و تا دسامبر سال ۲۰۱۵، شاخص‌های قیمت کالاهای اساسی در سطحی پایین‌تر از زمان بحران مالی جهانی سال ۲۰۰۸ قرار گرفتند و به پایین‌ترین سطح خود در ۱۱ سال گذشته رسیدند؛ کاهش قیمت کالاهای انرژی، که نفت نمونه بارز آن است، بسیار چشمگیر بود. احساس ترس از ریسک در بازار گسترش یافت و قیمت روغن‌های آلکیله شده نیز به طور چشمگیری کاهش یافت؛ در نتیجه، فاصله سودآوری تأسیسات نیز کاهش پیدا کرد. دوماً، به دلیل ساخت گسترده و ناگهانی تأسیسات آلکیل‌سازی در سال‌های اخیر، شرایطی پیش آمده که تقاضا به خوبی پاسخگوی عرضه نیست؛ در چنین شرایطی با فراوانی بیش از حد عرضه، بازار به نفع خریداران شکل می‌گیرد و توان مذاکره‌کنندگی کل صنعت کاهش می‌یابد. بار دیگر، مواد اولیه مورد نیاز برای تجهیزات آلکیلاسیون نسبتاً محدود هستند؛ این تجهیزات اغلب با مشکل کمبود مواد اولیه روبرو می‌شوند. کمبود کربن چهارگانه در الکل‌ها، یکی از عوامل کلیدی محدودکننده در افزایش ظرفیت تولید تجهیزات آلکیلاسیون در کشور است. 　　لازم به ذکر است که اگرچه کشور ما **به مسائل زیست‌محیطی اهمیت زیادی می‌دهد، پیشرفت سریع کیفیت سوخت‌ها را ترویج می‌کند و این امر فضای گسترده‌ای برای رشد تقاضا برای سوخت‌های آلکیله‌شده فراهم کرده است؛ همچنین نظارت بر ساخت تأسیسات آلکیله‌سازی نیز در حال افزایش است، اما اکثر تأسیسات آلکیله‌سازی موجود در کشورمان از اسید هیدروفلوئوریک و اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور استفاده می‌کنند که این امر برای محیط زیست مضر است. برخی از این تأسیسات دارای مشکلات قابل توجهی در زمینه آلودگی محیط زیست هستند؛ همچنین تأسیساتی که ظرفیت تولید کمی دارند یا فناوری‌شان قدیمی است، در حال حذف سریع هستند. بدین ترتیب یک چرخه معیوب به وجود می‌آید: بنزین آلکیله‌شده با بهبود کیفیت محیط زیست، فضای بازاری ایجاد کرده است، در حالی که فرآیندهای اکثر تأسیسات آلکیلاسیون، مشکلات آلودگی محیط زیستی دارند. 　　در حال حاضر، اگرچه گسترش ظرفیت‌های آلکیلاسیون با محدودیت‌هایی مانند سطح پایین ارزش تولید نهایی، کمبود منابع خام و نیاز به نوآوری فناورانه روبرو است، اما در چارچوب روند کلی بهبود کیفیت فرآورده‌های نفتی در کشورمان، پیش‌بینی‌ها در مورد تقاضا همچنان مثبت است. با ارتقای مصرف خودروها و بهبود استانداردهای بنزین، رشد تقاضا برای آلکیلاسیون در آینده نیز همچنان به رشد کل صنعت کمک خواهد کرد. 　　بدون در نظر گرفتن متغیرهایی مانند نوآوری‌های فناورانه بزرگ، پیش‌بینی می‌شود که در سال ۲۰۱۶، میزان تقاضا برای بنزین در کشورمان ۱۲۰ میلیون تن باشد؛ همچنین میزان تقاضا برای روغن آلکیله شده به ۵٫۴ میلیون تن خواهد رسید. این اختلاف تقاضا و عرضه به حدود ۲۰۰ هزار تن کاهش خواهد یافت. در نتیجه، وضعیت اضافه‌عرضه روغن آلکیله شده کاهش خواهد یافت؛ لذا نیاز تولیدکنندگان به رقابت قیمتی کاهش خواهد یافت و توان مذاکره‌ای صنعت آلکیله‌سازی به طور کلی افزایش خواهد یافت و سودآوری نیز ارتقا خواهد یافت. از اول ژانویه ۲۰۱۷، استاندارد بنزین «کشور ۵» در سراسر کشور اجرایی خواهد شد. پیش‌بینی می‌شود که میزان تقاضا برای بنزین در سال ۲۰۱۷ به ۱۲۹ میلیون تن برسد و میزان تقاضا برای روغن آلکیله‌شده نیز به ۷.۷۴ میلیون تن برسد. در آن صورت، کمبود تأمین بیش از ۶۰۰ هزار تنی ایجاد خواهد شد؛ لذا شرکت‌ها تمایل دارند همزمان با افزایش تولید، قیمت‌ها را نیز افزایش دهند. این امر منجر به افزایش قیمت روغن آلکیله‌شده خواهد شد. استاندارد بنزین نوع ۶ از سال ۲۰۱۹ در سراسر کشور اجرایی خواهد شد؛ در آن زمان، انتظار می‌رود میزان تقاضا برای بنزین در کشور به ۱۴۵ میلیون تن برسد و تقاضا برای روغن‌های آلکیلی نیز بین ۱۱.۶ میلیون تا ۱۴.۵ میلیون تن باشد. پیش‌بینی می‌شود که کمبود عرضه در بازار به بیش از ۳ میلیون تن افزایش یابد. با اجرای تدریجی بهبود کیفیت محصولات نفتی، انتظار می‌رود رابطه عرضه و تقاضا تغییر کند؛ بازار آلکیلاسیون دارای پتانسیل بسیار زیادی است و ظرفیت تولید در آن همچنان در حال افزایش است. 　　با این وجود، با توجه به میزان متوسط فعالیت تجهیزات آلکیلاسیون در سال‌های ۲۰۱۵ و نیمه اول سال ۲۰۱۶ که بین ۴۰٪ تا ۵۵٪ بوده است، گسترش بی‌رویه ظرفیت‌ها با توجه به منافع تولیدکنندگان مناسب نیست و ریسک‌های قابل توجهی نیز دارد. با توجه به مکانیسم فعلی بازار آلکیلاسیون، افزایش تقاضا در حالی که باعث بالا رفتن قیمت‌های آلکیلاسیون و خروج آن از وضعیت پایین‌فشار می‌شود، قطعاً منجر به افزایش قیمت مواد اولیه چهارکربنی نیز خواهد شد. در شرایطی که قیمت‌های آلکیلاسیون در حال افزایش است اما سودآوری شرکت‌ها بهبود چشمگیری ندارد، انگیزه تولیدکنندگان برای فعالیت بیشتر و گسترش ظرفیت‌های تولیدی نیز افزایش چشمگیری نخواهد داشت. 　　در شرایطی که پیش‌بینی‌ها نسبت به تقاضا مثبت است، تمرکز توسعه صنعت آلکیلاسیون در مراحل بعدی بر دو حوزه نوآوری فناورانه و کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری خواهد بود. گسترش فناوری‌های جایگزین سازگارتر با محیط زیست برای آلکیلاسیون (فناوری آلکیلاسیون با سولفوریک اسید جامد، فناوری آلکیلاسیون با مایعات یونی)، روندی اجتناب‌ناپذیر برای بهبود کیفیت توسعه صنعت آلکیلاسیون در کشور ما خواهد بود. شرکت‌هایی که بر منابع کربن چهار تسلط دارند، علاقه بیشتری به ایجاد ظرفیت‌های تولیدی جدید و تأمین تجهیزات آلکیلاسیون خواهند داشت تا زنجیره فرآوری نفت خود را تکمیل کنند. در عوض، شرکت‌های فرآوری پیشرفته کربن چهار، تمایل بیشتری به تقویت کانال‌های خرید موجود و یافتن کانال‌های خرید جدید خواهند داشت، همچنین تجهیزات موجود را نیز بازسازی و بهبود خواهند داد.