หน่วยอัลคิเลชัน (alky) เป็นหนึ่งในกระบวนการ แปลงสภาพ ที่ใช้ในโรงกลั่นปิโตรเลียมใช้ในการแปลงไอโซบิ วเทนและ แอลคีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ(ส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของโพรพีนและบิวทีน ) ให้เป็นอัลคิเลต ซึ่งเป็นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูง กระบวนการนี้เกิดขึ้นในที่ที่มีกรด เช่นกรดซัลฟิวริก ( _H₂SO₄ ) หรือกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ขึ้นอยู่กับกรดที่ใช้ หน่วยนี้จะเรียกว่าหน่วยอัลคิเลชันกรด ซั ลฟิ _วริก (SAAU) หรือหน่วยอัลคิเลชันกรดไฮโดรฟลูออริก (HFAU) กล่าวโดยสรุป อัลคิเลตจะผลิตสารตั้งต้นสำหรับการผสมน้ำมันเบนซินคุณภาพสูงโดยการรวมโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่สั้นกว่าสองโมเลกุลเข้าด้วยกันเป็นโมเลกุลที่มีสายโซ่ยาวขึ้นในช่วงน้ำมันเบนซิน โดยการผสมไอโซบิวเทนกับโอเลฟินเบา เช่น โพรพิลีนหรือบิวทิลีนจาก หน่วย แตกตัวเร่งปฏิกิริยาของเหลว (FCCU) ของโรงกลั่นในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด^{[ 1 ]}

เนื่องจากน้ำมันดิบ โดยทั่วไปมีส่วนประกอบของ ไฮโดรคาร์บอน อยู่ในช่วงน้ำมันเบนซิน เพียง 10–40% โรงกลั่นจึงมักใช้ FCCU ในการแปลงไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงให้เป็นสารประกอบที่มีขนาดเล็กกว่าและระเหยได้ง่ายกว่า จากนั้นจึงแปลงเป็นไฮโดรคาร์บอนเหลวขนาดที่ใช้กับน้ำมันเบนซินได้ ผลพลอยได้จากกระบวนการ FCCU ยังรวมถึงแอลคีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำและโมเลกุลไอโซพาราฟินซึ่งไม่เป็นที่ต้องการ กระบวนการแอลคิเลชันจะเปลี่ยนผลพลอยได้เหล่านี้ให้เป็นโมเลกุลไอโซพาราฟินขนาดใหญ่ขึ้นที่มีค่าออกเทนสูง

ผลิตภัณฑ์ของหน่วยนี้คืออัลคิเลต ซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนพาราฟินิกแบบโซ่กิ่งที่มี ค่าออก เทน สูง (ส่วนใหญ่เป็นไตรเมทิลเพนเทน ) อัลคิเลตเป็น สารตั้งต้นสำหรับการผสม น้ำมันเบนซิน คุณภาพสูง เนื่องจากมีคุณสมบัติป้องกันการน็อคที่ดีเยี่ยมและเผาไหม้สะอาด ค่าออกเทนของอัลคิเลตขึ้นอยู่กับชนิดของแอลคีนที่ใช้และสภาวะการทำงานเป็นหลัก ตัวอย่างเช่นไอโซออกเทนเกิดจากการรวมไอโซบิวทิลีนกับไอโซบิวเทน และมีค่าออกเทน 100 ตามนิยาม อย่างไรก็ตาม มีผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในของเสียจากอัลคิเลต ดังนั้นค่าออกเทน จึง จะแตกต่างกันไปตามนั้น^{[ 2 ]}

หน่วยอัลคิเลชันชุดแรกเริ่มใช้งานในปี 1940 ในปี 2009 มีการติดตั้งกำลังการผลิตทั่วโลก ประมาณ 1,600,000 บาร์เรล ต่อวัน ^{[ 3 ]}โดยมีส่วนแบ่งเท่าๆ กันที่ 800,000 บาร์เรลต่อวันสำหรับเทคโนโลยี SAAU และ HFAU เมื่อวันที่ 1 มกราคม 2016 ตามรายงานของOil & Gas Journalกำลังการผลิตอัลคิเลชันที่ติดตั้งทั่วโลกอยู่ที่ 2,056,035 บาร์เรลต่อวัน ตั้งแต่ปี 2009 กำลังการผลิตที่ติดตั้งเพิ่มเติมกว่า 90% มาจากเทคโนโลยี SAAU

จากข้อมูลของOil & Gas Journalเมื่อวันที่ 1 มกราคม 2559 ระบุว่ามีโรงกลั่นน้ำมัน 121 แห่งที่ดำเนินการอยู่ในสหรัฐอเมริกา โดยมีกำลังการผลิตรวม 18,096,987 บาร์เรลต่อวัน โรงกลั่นเหล่านี้มีกำลังการผลิตในส่วนของกระบวนการอัลคิเลชันอยู่ที่ 1,138,460 บาร์เรลต่อวัน

อัลคิเลตเป็นส่วนประกอบที่นิยมใช้ในน้ำมันเบนซิน เนื่องจากปราศจากสารอะโรมาติกและโอเลฟินส์ ในสหรัฐอเมริกา น้ำมันเบนซินสำหรับฤดูหนาวมีส่วนประกอบของอัลคิเลตประมาณ 11% ส่วนน้ำมันเบนซินสำหรับฤดูร้อนนั้น อาจมีส่วนประกอบของอัลคิเลตสูงถึง 15% เนื่องจากค่าความดันไอของรีด (RVP) ที่ต่ำลง ทำให้มีโอกาสน้อยที่จะผสมบิวเทนลงไปด้วย

ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย SAAU จึงเป็นเทคโนโลยีที่นิยมใช้ในปัจจุบัน อันที่จริง ในปี 1996 ประมาณ 60% ของกำลังการผลิตที่ติดตั้งนั้นขึ้นอยู่กับ HF ^{[ 4 ]}แต่หลังจากนั้นอัตราส่วนนี้ก็ลดลงเนื่องจากในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา จากหน่วยอัลคิเลชันใหม่ 10 หน่วยที่เปิดใช้งาน มากกว่า 8 หน่วยเป็น SAAU

ผู้ให้สิทธิ์ใช้งานกระบวนการ HFAU รายใหญ่สองราย (ซึ่งมีส่วนแบ่งการตลาดใกล้เคียงกัน) คือUOPและConocoPhillipsซึ่งได้รวมกันเป็นUOPภายใต้การเป็นเจ้าของของHoneywellเทคโนโลยีหลักที่ใช้สำหรับ SAAU คือกระบวนการ STRATCO ซึ่งได้รับสิทธิ์ใช้งานจากDuPontซึ่งเพิ่งขายสิทธิ์ให้กับ Elessent Clean Technologies ที่เป็นบริษัทเอกชน รองลงมาคือเทคโนโลยี EMRE ที่เป็นของExxonMobilตั้งแต่กลางทศวรรษ 2000 ถึงกลางทศวรรษ 2010 กำลังการผลิต SAAU ที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกกว่า 85% ใช้เทคโนโลยี STRATCO ของ Elessent

การมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมก็เป็นปัจจัยสำคัญในการตัดสินใจว่าจะสร้างโรงงานอัลคิเลชันหรือไม่

ใน การทำอัลคิเลชัน ด้วยกรดซัลฟิวริก (H₂SO₄ ) _{จะใช้}กรดในปริมาณมาก จำเป็นต้องมีโรงงานที่เหมาะสมสำหรับการจัดหากรดใหม่และการกำจัดกรดที่ใช้แล้ว การสร้างโรงงานกรดซัลฟิวริกโดยเฉพาะเพื่อรองรับหน่วยอัลคิเลชันจะมีผลกระทบอย่างมากต่อทั้งความต้องการเงินทุนเริ่มต้นและต้นทุนการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง สามารถติดตั้ง หน่วย กระบวนการ WSAเพื่อฟื้นฟูกรดที่ใช้แล้วได้ ไม่มีการทำให้ก๊าซแห้ง ซึ่งหมายความว่าไม่มีการสูญเสียกรด ไม่มีของเสียที่เป็นกรด และไม่มีความร้อนสูญเสียไปในการอุ่นก๊าซกระบวนการ การควบแน่นแบบเลือกในคอนเดนเซอร์ WSA ทำให้มั่นใจได้ว่ากรดใหม่ที่ได้รับการฟื้นฟูจะมีน้ำหนัก 98% แม้จะมีก๊าซกระบวนการที่ชื้น เป็นไปได้ที่จะรวมการฟื้นฟูกรดที่ใช้แล้วกับการกำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นเชื้อเพลิง^{[ 5 ]}

โดยทั่วไป แล้ว หน่วยการผลิตอัลคิเลชัน ด้วยกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) ต้องการกรดน้อยกว่าหน่วยการผลิตด้วยกรดซัลฟิวริกมาก เพื่อให้ได้ปริมาณอัลคิเลตที่เท่ากัน กระบวนการ HF สร้างผลพลอยได้ที่เป็นสารประกอบอินทรีย์ฟลูออรีนเพียงเล็กน้อย ซึ่งจะถูกกำจัดออกจากเครื่องปฏิกรณ์อย่างต่อเนื่อง และกรด HF ที่ใช้ไปจะถูกเติมใหม่ หน่วยการผลิตอัลคิเลชันด้วย HF ยังสามารถแปรรูปวัตถุดิบเบาได้หลากหลายชนิดมากขึ้น เช่น โพรพิลีนและบิวทิลีน และผลิตอัลคิเลตที่มีค่าออกเทนสูงกว่าโรงงานที่ใช้กรดซัลฟิวริก อย่างไรก็ตาม ต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับหรืออยู่ใกล้กับ HF เนื่องจากเป็นอันตราย กรดนี้จึงผลิตได้ในสถานที่เพียงไม่กี่แห่ง และการขนส่งได้รับการจัดการและควบคุมอย่างเข้มงวด

การวิจัยในด้านตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งสำหรับการอัลคิเลชันดำเนินมาอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายปี มีสิทธิบัตรจำนวนมากสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยา และกระบวนการต่างๆ กรดลูอิสจะเร่งปฏิกิริยาการอัลคิเลชัน (การอัลคิเลชันของไอโซบิวเทนกับโอเลฟินส์ถูกค้นพบโดยใช้อะลูมิเนียมคลอไรด์ที่ส่งเสริมด้วย HCl) ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งที่นิยมใช้ในปัจจุบันหลายชนิดใช้เกลือของ HF ได้แก่โบรอนไตรฟลูออไรด์ (BF₃ ₎หรือแอนติโมนีเพนตาฟลูออไรด์ (SbF₅ ₎เนื่องจากกระบวนการอัลคิเลชันทุกกระบวนการสร้างพอลิเมอร์หนัก ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งจึงมีแนวโน้มที่จะสกปรกอย่างรวดเร็ว ดังนั้น กระบวนการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งจึงมีอุปสรรคสำคัญสองประการที่ต้องเอาชนะ ได้แก่ อายุการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยาและการฟื้นฟูตัวเร่งปฏิกิริยา

เทคโนโลยีตัวเร่งปฏิกิริยาอัลคิเลชันแบบของแข็งได้รับการนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ครั้งแรกเมื่อวันที่ 18 สิงหาคม 2558 โดยประสบความสำเร็จในการเริ่มเดินเครื่องหน่วยผลิตอัลคิเลตที่โรงกลั่น Wonfull ในมณฑลซานตง ประเทศจีน หน่วยดังกล่าวใช้เทคโนโลยี AlkyClean® ซึ่งพัฒนาร่วมกันโดยAlbemarle Corporation , CB&I และ Neste Oil และมีกำลังการผลิตอัลคิเลต 2,700 บาร์เรลต่อวัน กระบวนการ AlkyClean ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยา AlkyStar ของ Albemarle ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์อัลคิเลตคุณภาพสูงโดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยากรดเหลวในกระบวนการผลิตอัลคิเลต^{[ 6 ]}

ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการใช้ HF และ_H2SO4 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาอั ล คิเล _ชันคือการใช้ของเหลวไอออนิก (IL) IL เป็นเกลือเหลวที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า 100 °C มีคุณสมบัติเป็นกรดสูง จึงสามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยากรดได้โดยไม่ต้องใช้กรดเหลวทั่วไป ของเหลวไอออนิกเป็นเกลือในสถานะของเหลวซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยไอออนที่เปลี่ยนพาราฟิน C4 และโอเลฟินอื่นๆ ให้เป็นผลิตภัณฑ์ผสมน้ำมันเบนซินที่ยอดเยี่ยม^{[ 7 ]}

มีพารามิเตอร์มากมายสำหรับการปรับแต่งคุณสมบัติของ IL สำหรับการใช้งานเฉพาะ และการเลือกแคตไอออนและแอนไอออนส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพของ IL เช่นจุดหลอมเหลวความหนืด ความหนาแน่น ความสามารถในการละลายในน้ำ และปฏิกิริยา IL คลอโรอะลูมิเนตได้รับการศึกษาในวรรณกรรมถึงความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาอัลคิเลชัน อย่างไรก็ตาม IL คลอโรอะลูมิเนตบริสุทธิ์แสดงให้เห็นถึงการเลือกสรรที่ต่ำในการสังเคราะห์ไอโซเมอร์ที่มีค่าออกเทนสูง^{[ 8 ]}

เทคโนโลยีการอัลคิเลชันของของเหลวไอออนิกแบบผสม (CIL) ที่เรียกว่าไอโอนิคิเลชันได้รับการพัฒนาโดยมหาวิทยาลัยปิโตรเลียมแห่งประเทศจีนซึ่งใช้ฐาน IL คลอโรอะลูมิเนตและส่วนผสมที่เป็นกรรมสิทธิ์ของสารเติมแต่ง IL เพิ่มเติมเพื่อเอาชนะปัญหาการเลือกไอโซเมอร์ที่มีค่าออกเทนสูง มีรายงานว่าเทคโนโลยีไอโอนิคิเลชันสามารถผลิตอัลคิเลตที่มีค่าออกเทนโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 94-96 และสูงถึง 98 ตัวเร่งปฏิกิริยา CIL ที่ใช้ในไอโอนิคิเลชันนั้นไม่เป็นอันตรายและไม่กัดกร่อน ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างระบบปฏิบัติการทั้งหมดโดยใช้เหล็กกล้าคาร์บอนได้^{[ 9 ]}หน่วยอัลคิเลชัน CIL สามหน่วย แต่ละหน่วยมีกำลังการผลิต 300,000 ตันต่อปี เริ่มใช้งานในประเทศจีนในปี 2019 ที่ โรงกลั่นของ ซิโนเปคในเมืองจิ่วเจียง^{[ 10 ]}เมืองอันชิง และเมืองหวู่ฮั่น^{[ 9 ]}ณ ปี 2022 มีหน่วยดังกล่าวที่ดำเนินการโดยPetroChina จำนวน 3 หน่วย และรวมทั้งหมด 7 หน่วย รวมทั้งหน่วย HF alkylation ที่แปลงแล้วที่โรงงานหวู่ฮั่นของ Sinopec ^{[ 11 ]}

โดยทั่วไปแล้ว สารตั้งต้นโอเลฟินที่ป้อนเข้าหน่วยอัลคิเลชันจะมาจาก FCCU และประกอบด้วยบิวทีนไอโซบิวทีนและอาจมีโพรพีนและ/หรืออะมิลีน [ ^{12 ] สาร}ตั้งต้นโอเลฟินยังมีแนวโน้มที่จะมีสารเจือจาง (เช่นโพรเพนเอ็น -บิวเท นและเอ็น-เพนเทน ) สารที่ไม่ควบแน่น (เช่นอีเทนและไฮโดรเจน) และสารปนเปื้อน สารเจือจางโดยหลักการแล้วไม่มีผลต่อปฏิกิริยาอัลคิเลชัน แต่จะครอบครองส่วนหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์และอาจส่งผลต่อผลผลิตของปฏิกิริยารองของการพอลิเมอไรเซชันและผลิตภัณฑ์ข้างเคียงออร์กาโนฟลูออรีนที่ไม่พึงประสงค์ สารที่ไม่ควบแน่นนั้นในทางเคมีคล้ายกับสารเจือจาง แต่จะไม่ควบแน่นที่ความดันและอุณหภูมิของกระบวนการ ดังนั้นจึงมีความเข้มข้นจนถึงจุดที่ต้องระบายออก สารปนเปื้อนคือสารประกอบที่ทำปฏิกิริยากับและ/หรือเจือจางตัวเร่งปฏิกิริยากรดซัลฟิวริก สารเหล่านี้ทำให้สิ้นเปลืองกรดมากขึ้นและก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์ รวมถึงเพิ่มการก่อตัวของพอลิเมอร์ สารปนเปื้อนที่พบได้ทั่วไป ได้แก่น้ำเมทานอลและเอทานอล

ไอโซบิวเทนที่ป้อนเข้าสู่หน่วยอัลคิเลชันอาจมีความบริสุทธิ์ต่ำหรือสูง ไอโซบิวเทนบริสุทธิ์ต่ำ (โดยทั่วไป < 70% โดยปริมาตร) มักมาจากโรงกลั่น (ส่วนใหญ่มาจากรีฟอร์มเมอร์ ) และต้องผ่านกระบวนการในเครื่องแยกไอโซบิวเทน (DIB) ส่วนไอโซบิวเทนบริสุทธิ์สูง (> 95% โดยปริมาตร) มักมาจากหอแยกไอโซบิวเทน (DIB) ภายนอก และป้อนเข้าสู่โซนปฏิกิริยาของหน่วยอัลคิเลชันโดยตรง ไอโซบิวเทนดังกล่าวโดยปกติจะไม่ปนเปื้อนในระดับที่สำคัญ

ตัวเร่งปฏิกิริยาจะให้โปรตอนแก่แอลคีน (โพรพีน บิวทีน) เพื่อสร้างคาร์โบแคตไอออนที่ไวต่อปฏิกิริยา ซึ่งจะทำปฏิกิริยาแอลคิเลชันกับไอโซบิวเทน ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิปานกลาง (0-30 °C) ในปฏิกิริยาสองเฟส เนื่องจากปฏิกิริยาคายความร้อน จึงจำเป็นต้องมีการระบายความร้อน โรงงาน SAAU ต้องการอุณหภูมิที่ต่ำกว่า ดังนั้นตัวกลางในการระบายความร้อนจึงต้องเย็นจัด สำหรับ HFAU น้ำหล่อเย็นจากโรงกลั่นทั่วไปก็เพียงพอแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องรักษาสัดส่วนของไอโซบิวเทนต่อแอลคีนให้สูง ณ จุดเกิดปฏิกิริยาเพื่อป้องกันปฏิกิริยาข้างเคียงที่ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีค่าออกเทนต่ำลง ดังนั้นโรงงานจึงมีการหมุนเวียนไอโซบิวเทนกลับไปใช้เป็นวัตถุดิบในปริมาณสูง เฟสต่างๆ จะแยกตัวออกจากกันเองโดยธรรมชาติ ดังนั้นเฟสที่เป็นกรดจึงถูกผสมกับเฟสไฮโดรคาร์บอนอย่างรุนแรงเพื่อสร้างพื้นผิวสัมผัสที่เพียงพอ น่าเสียดายที่ปฏิกิริยารองหลายอย่างเกิดขึ้นและลดคุณภาพของสารแอลคิเลตที่ได้

กระบวนการพอลิเมอไรเซชันเกิดขึ้นจากการเติมโอเลฟินตัวที่สองเข้าไปในคาร์โบแคตไอออน C8 ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาขั้นต้น คาร์โบแคตไอออน C12 ที่เกิดขึ้นสามารถทำปฏิกิริยากับโอเลฟินต่อไปเพื่อสร้างคาร์โบแคตไอออนที่ใหญ่ขึ้นได้ เช่นเดียวกับกลไกที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ คาร์โบแคตไอออนที่มีมวลมากอาจเกิดการถ่ายโอนไฮไดรด์จากไอโซบิวเทนในบางจุดเพื่อให้ได้ไอโซพาราฟิน C12 – C16 และแคตไอออนที-บิวทิล โมเลกุลที่มีมวลมากเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะลดค่าออกเทนและเพิ่มจุดเดือดของสารอัลคิเลตที่ไหลออกมา

กระบวนการ HFAU สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วนหลัก ได้แก่ ปฏิกิริยา การแยกส่วน และการกำจัดฟลูออรีน/การบำบัดด้วยอะลูมินา

วัตถุประสงค์ของหน่วยนี้คือการทำปฏิกิริยาระหว่างสารตั้งต้นโอเลฟินกับไอโซบิวเทนในส่วนปฏิกิริยา โดยมี HF ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อผลิตอัลคิเลต ก่อนเข้าสู่ส่วนปฏิกิริยา สารตั้งต้นโอเลฟินและไอโซบิวเทนจะได้รับการบำบัดในเครื่องแยกน้ำเพื่อกำจัดน้ำ กำมะถัน และสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ

อุณหภูมิจะถูกควบคุมไว้ที่ 60 ถึง 100 °F (16 ถึง 38 °C) ซึ่งสะดวกเพราะไม่จำเป็นต้องใช้การทำความเย็นและรักษาความดันให้เพียงพอเพื่อให้ส่วนประกอบอยู่ในสถานะของเหลว^{[ 14 ]}

ในส่วนของการแยกส่วนประกอบ อัลคิเลตจะถูกแยกออกจากไอโซบิวเทนส่วนเกินและตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดโดยกระบวนการกลั่น ไอโซบิวเทนที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยาจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในส่วนของปฏิกิริยาเพื่อผสมกับสารตั้งต้นโอเลฟิน โพรเพนเป็นผลิตภัณฑ์หลักของกระบวนการกลั่น นอกจากนี้ เอ็น-บิวเทนบางส่วนที่เข้ามาพร้อมกับสารตั้งต้นก็จะถูกแยกออกมาเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้ด้วย

โพรเพนและบิวเทนที่ไม่ได้แยกออกจากโอเลฟินที่ผ่านการบำบัดแล้วจะไหลผ่านหน่วยนี้ แม้ว่าพวกมันจะไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับปฏิกิริยา และไม่ส่งผลเสียต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ แต่ก็เป็นช่องทางให้ฟลูออไรด์อินทรีย์ออกจากหน่วยได้ กระแสโพรเพนจะถูกแยกออก (โดยทั่วไปในหอคอยที่เรียกว่าเครื่องแยก HF) จากนั้นจึงนำไปผ่านกระบวนการในส่วนการกำจัดฟลูออไรด์เพื่อกำจัดฟลูออไรด์ที่รวมอยู่และกรดที่อาจมีอยู่เล็กน้อยเนื่องจากการทำงานผิดพลาด หน่วยหลายแห่งยังกำจัดบิวเทนด้วย ซึ่งโดยทั่วไปจะได้รับการบำบัดในส่วนการกำจัดฟลูออไรด์แยกต่างหาก

ระบบ SAAU สามารถแบ่งออกเป็นห้าส่วนหลัก ได้แก่ ปฏิกิริยา การทำความเย็น การบำบัดน้ำเสีย การแยกส่วน และการระบายน้ำทิ้ง

ในส่วนของปฏิกิริยา สารไฮโดรคาร์บอนที่ทำปฏิกิริยา (สารตั้งต้นโอเลฟินส์ พร้อมด้วยไอโซบิวเทนทั้งใหม่และที่นำกลับมาใช้ใหม่) จะถูกนำมาสัมผัสกับตัวเร่งปฏิกิริยากรดซัลฟิวริกภายใต้สภาวะควบคุมและที่อุณหภูมิ 15.6 °C (60 °F) สารตั้งต้นจะได้รับการบำบัดเพื่อกำจัดสิ่งเจือปน โดยเฉพาะน้ำ เพื่อลดการกัดกร่อน

ความร้อนจากปฏิกิริยาจะถูกระบายออกในส่วนของการทำความเย็น และไฮโดรคาร์บอนเบาจะถูกกำจัดออกจากหน่วย ในส่วนของการบำบัดน้ำเสีย กรดอิสระ อัลคิลซัลเฟต และไดอัลคิลซัลเฟตจะถูกกำจัดออกจากกระแสน้ำเสียสุทธิ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการอุดตันในขั้นตอนถัดไป โดยใช้ถังตกตะกอน

กรดซัลฟิวริกที่อยู่ในบริเวณปฏิกิริยาทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาอัลคิเลชัน ตามทฤษฎีแล้ว ตัวเร่งปฏิกิริยาจะช่วยส่งเสริมปฏิกิริยาเคมีโดยไม่เปลี่ยนแปลงไปอันเป็นผลจากปฏิกิริยานั้น แต่ในความเป็นจริง กรดจะเจือจางลงเนื่องจากปฏิกิริยาข้างเคียงและสิ่งปนเปื้อนในวัตถุดิบ เพื่อรักษาระดับความเข้มข้นของกรดที่ใช้แล้วให้ได้ตามต้องการ จึงมีการเติมกรดใหม่จำนวนเล็กน้อยอย่างต่อเนื่องเข้าไปในท่อส่งกรดรีไซเคิลจากถังตกตะกอนกรดไปยังเครื่องปฏิกรณ์ และมีการดึงกรดที่ใช้แล้วในปริมาณที่เท่ากันออกจากถังตกตะกอนกรด ในส่วนของการแยกส่วน ไอโซบิวเทนที่ยังไม่ทำปฏิกิริยาจะถูกกู้คืนเพื่อนำกลับไปใช้ใหม่ในส่วนของปฏิกิริยา และไฮโดรคาร์บอนที่เหลือจะถูกแยกออกเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ

กรดที่ใช้แล้วจะถูกกำจัดแก๊สในถังระบายกรด ค่า pH ของน้ำเสียจะถูกปรับ และกระแสระบายกรดจะถูกทำให้เป็นกลางด้วยโซดาไฟในเครื่องขัดก่อนที่จะถูกเผา กรดที่ใช้แล้วจะถูกส่งไปยังที่เก็บและนำออกเป็นระยะ^{[ 15 ]}

ปัจจัยหลายอย่างส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์และต้นทุนการดำเนินงานของหน่วยอัลคิเลชัน

• ความเข้มข้นของไอโซบิวเทน

เพื่อให้ปฏิกิริยาอัลคิเลชันที่ต้องการเกิดขึ้นได้ ซึ่งก็คือปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับไอโซบิวเทนและโอเลฟิน จำเป็นต้องรักษาระดับความเข้มข้นของไอโซบิวเทนในบริเวณปฏิกิริยาให้สูง อัตราส่วนไอโซบิวเทนต่อโอเลฟินที่ต่ำจะเพิ่มโอกาสในการเกิดพอลิเมอไรเซชันของโอเลฟิน ซึ่งจะส่งผลให้ค่าออกเทนต่ำลง นอกจากนี้ ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันยังก่อให้เกิดน้ำมันที่ละลายได้ในกรดในอัตราที่สูงขึ้น ส่งผลให้มีการใช้กรดมากขึ้น

• อุณหภูมิ

โดยทั่วไป กระบวนการอัลคิเลชันจะดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 20 องศาเซลเซียส อุณหภูมิปฏิกิริยาที่สูงขึ้นจะส่งเสริมปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันอย่างมาก ซึ่งจะทำให้กรดเจือจางลง นอกจากนี้ การกัดกร่อนของอุปกรณ์ก็จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิปฏิกิริยาที่สูงขึ้น อุณหภูมิปฏิกิริยาที่ต่ำจะทำให้การตกตะกอนของกรดจากอัลคิเลตช้าลง ไม่สามารถลดอุณหภูมิให้ต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อมได้หากไม่มีการทำความเย็น เนื่องจากอุณหภูมิที่ต่ำที่สุดที่เป็นไปได้คืออุณหภูมิของของเหลวหล่อเย็น (อากาศและน้ำ) ปัจจัยตามฤดูกาลมีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน ดังนั้นในฤดูร้อน การใช้กรดจึงสูงขึ้น โดยเฉพาะใน HFAU

• ความแรงของกรด

เมื่อความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดลดลง อัตราการผลิตพอลิเมอร์ที่ละลายได้ในกรดจะเพิ่มขึ้น สารตั้งต้นที่มีโพรพิลีนในปริมาณสูงจะมีอัตราการใช้กรดสูงกว่าช่วงปกติมาก ต้องรักษาระดับความเข้มข้นของกรดให้สูงเพื่อลดการเกิดพอลิเมอไรเซชันและการเกิดน้ำมันแดง เมื่อความเข้มข้นต่ำเกินไป กิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาจะลดลงอย่างมาก และการเกิดพอลิเมอไรเซชันจะเพิ่มขึ้นจนยากที่จะรักษาระดับความเข้มข้นของกรดไว้ได้ สภาวะนี้เรียกว่า การเกิด กรดเกินควบคุม ( acid runaway ) จากการศึกษาล่าสุดใน SAAU พบว่าทั้งบิวทิลีนและอะมิลีนสามารถใช้กรดได้ในระดับความเข้มข้นที่ต่ำกว่าโดยไม่เกิดสภาวะกรดเกินควบคุม แม้ว่าเศรษฐศาสตร์ของการเติมหมู่แอลคิลให้กับทั้งบิวทิลีนและอะมิลีนจะได้รับประโยชน์จากการลดความเข้มข้นของกรด แต่การใช้กรดของอะมิลีนจะมีการตอบสนองมากกว่าบิวทิลีน นอกจากนี้ การลดลงของค่าออกเทนของแอลคิลเลตที่ผลิตที่ความเข้มข้นของกรดต่ำกว่านั้น จะน้อยกว่าสำหรับอะมิลีนเมื่อเทียบกับบิวทิลีน

• ความเร็วเชิงพื้นที่ของโอเลฟิน

อัตราเร็วเชิงปริมาตรของโอเลฟินถูกกำหนดให้เป็นปริมาตรของโอเลฟินที่ป้อนต่อชั่วโมงหารด้วยปริมาตรเฉลี่ยของกรดซัลฟิวริกในเครื่องปฏิกรณ์แบบสัมผัส โดยทั่วไป อัตราเร็วเชิงปริมาตรของโอเลฟินที่สูงขึ้นมักจะทำให้มีอัตราการใช้กรดซัลฟิวริกเพิ่มขึ้นและลดค่าออกเทนของอัลคิเลตลง

• การผสม

การผสมเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน SAAU เนื่องจากปฏิกิริยาอัลคิเลชันขึ้นอยู่กับอิมัลชันของไฮโดรคาร์บอนในกรดซัลฟิวริก นี่คืออิมัลชันต่อเนื่องที่เป็นกรด และคาดว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างกรดและไฮโดรคาร์บอน ยิ่งอิมัลชันดีเท่าไร หยดก็จะยิ่งละเอียดขึ้น และปฏิกิริยาก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น

โรงกลั่นจะพิจารณาว่าการติดตั้งหน่วยอัลคิเลชันนั้นคุ้มค่าทางเศรษฐกิจหรือไม่ หน่วยอัลคิเลชันมีความซับซ้อนและ ประหยัด ต้นทุน ได้มาก SAAU และ HFAU มีต้นทุนการลงทุนที่เทียบเคียงกันได้^{[ 16 ]}ไม่น่าแปลกใจที่กระบวนการทั้งสองสามารถแข่งขันกันได้ในแง่ของต้นทุนการลงทุน เมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างของกระบวนการพื้นฐาน SAAU มีส่วนของเครื่องปฏิกรณ์ที่มีราคาแพงกว่าและต้องใช้ระบบทำความเย็น อย่างไรก็ตาม ต้นทุนที่เท่ากันเกิดขึ้นในหน่วย HF เนื่องจากความต้องการเครื่องอบแห้งวัตถุดิบ การบำบัดผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์การสร้างใหม่ และโลหะวิทยาที่ซับซ้อนกว่า นอกจากนี้ โรงกลั่นส่วนใหญ่จะต้องมีระบบทำความเย็นเฉพาะสำหรับหน่วย HF เพื่อขจัดความเสี่ยงของการกัดกร่อนทั่วทั้งไซต์ในกรณีที่เกิดการรั่วไหลของ HF การประมาณการต้นทุนการลงทุนเหล่านี้ไม่ได้คำนึงถึงอุปกรณ์ความปลอดภัยและการบรรเทาเพิ่มเติมที่จำเป็นในหน่วย HF ในปัจจุบัน เนื่องจากมีโอกาสเกิดละอองลอยที่เป็นอันตรายเมื่อตัวเร่งปฏิกิริยา HF ถูกปล่อยออกมาในรูปของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงมาก ปัจจุบันจึงจำเป็นต้องมีระบบลดผลกระทบที่มีราคาแพงในหลายพื้นที่ทั่วโลกที่ใช้ HF เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการเติมหมู่แอลคิล

นอกเหนือจากปริมาณวัตถุดิบที่เหมาะสมแล้ว ส่วนต่างราคาระหว่างมูลค่าของผลิตภัณฑ์อัลคิเลตและมูลค่าการจำหน่ายวัตถุดิบทางเลือกจะต้องมีมากพอที่จะคุ้มค่ากับการติดตั้ง ช่องทางจำหน่ายทางเลือกสำหรับวัตถุดิบอัลคิเลตของโรงกลั่น ได้แก่ การขายเป็นก๊าซ LPGการผสมกระแส C4 _{โดยตรง}ลงในน้ำมันเบนซิน และวัตถุดิบสำหรับโรงงานเคมี สภาวะตลาดในท้องถิ่นมีความแตกต่างกันอย่างมากระหว่างโรงงาน การเปลี่ยนแปลงใน ข้อกำหนด RVPสำหรับน้ำมันเบนซินระหว่างประเทศและระหว่างฤดูกาลส่งผลกระทบอย่างมากต่อปริมาณกระแสบิวเทนที่สามารถผสมลงในน้ำมันเบนซินได้โดยตรง การขนส่งกระแส LPG บางประเภทอาจมีค่าใช้จ่ายสูง ดังนั้นความเหลื่อมล้ำทางเศรษฐกิจในท้องถิ่นจึงมักไม่ได้รับการแก้ไขอย่างเต็มที่โดยการเคลื่อนย้ายวัตถุดิบอัลคิเลตข้ามตลาด

แหล่งที่มาทั่วไปของแอลคีน C3 _และ C4 _{สำหรับ}กระบวนการแอลคิเลชันคือหน่วยกู้คืนก๊าซที่ประมวลผลของเสียจากหน่วยแตกตัวเร่งปฏิกิริยาของไหล ไอโซบิวเทนได้มาจากกระบวนการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยาและการกลั่นในบรรยากาศ บางส่วน แม้ว่าสัดส่วนของไอโซบิวเทนที่ผลิตได้ในโรงกลั่นมักจะไม่เพียงพอที่จะทำให้หน่วยทำงานเต็มกำลังการผลิต ดังนั้นจึงจำเป็นต้องนำไอโซบิวเทนเพิ่มเติมเข้ามาในโรงกลั่น เศรษฐศาสตร์ของตลาดน้ำมันเบนซินทั้งในระดับนานาชาติและระดับท้องถิ่นเป็นตัวกำหนดส่วนต่างที่ผู้ซื้อต้องจ่ายสำหรับไอโซบิวเทนเมื่อเทียบกับบิวเทนเชิงพาณิชย์มาตรฐาน

ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้ อัตรากำไรของกระบวนการจึงผันผวนมาก แต่ถึงแม้จะมีความผันผวนในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ก็มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ในปี 2015 อัตรากำไรขั้นต้นของการอัลคิเลชัน (คำนวณตามราคาของวัตถุดิบและของเสียจากการอัลคิเลชัน) ในตลาดชายฝั่งอ่าวของสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ 80 ดอลลาร์สหรัฐต่อบาร์เรลของอัลคิเลตที่ผลิตได้^{[ 17 ]}ในขณะที่ในทศวรรษก่อนปี 2021 เฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 40 ดอลลาร์สหรัฐต่อบาร์เรล^{[ 18 ]}ณ ปี 2018 การอัลคิเลชันถือเป็นหนึ่งในกระบวนการที่มีมูลค่าเพิ่มสูงสุดในโรงกลั่น^{[ 19 ]}

อย่างไรก็ตาม อัตรากำไรขั้นต้นไม่รวมต้นทุนการดำเนินงานผันแปร ต้นทุนคงที่ และค่าเสื่อมราคา ที่สำคัญ ต้นทุนผันแปรขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้เป็นอย่างมาก โดยปัจจัยที่ทำให้เกิดความแตกต่างคือปริมาณการใช้กรด โดยทั่วไปแล้วต้องใช้กรดซัลฟิวริก (H₂SO₄) ประมาณ 50-80 กิโลกรัมใน_{การผลิต}อัลคิเลต 1 ตัน ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ปริมาณการใช้กรดอาจต่ำกว่ามาก เช่น 10-30 กิโลกรัมต่ออัลคิเลต 1 ตัน โดยสมมติว่าวัตถุดิบไม่มี สิ่งเจือปนของไดอีนซึ่งนำไปสู่ปฏิกิริยาข้าง เคียง ที่ไม่พึงประสงค์ ในเครื่องปฏิกรณ์แบบกรด ซัลฟิวริก (SAAU) ต้นทุนกรดมักคิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของต้นทุนการดำเนินงานทั้งหมดของกระบวนการอัลคิเลชัน ดังนั้นจึงมีแรงจูงใจอย่างมากที่จะลดปริมาณการใช้ H₂SO₄ _{ปริมาณHF}ที่ต้องการอยู่ในช่วง 10-35 กิโลกรัมต่ออัลคิเลต 1 ตัน แต่กรดส่วนใหญ่จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเติม HF เพียงเล็กน้อยเพื่อทดแทนปริมาณที่ใช้ไป ในทางปฏิบัติ ปริมาณการใช้กรดใน SAAU มากกว่าใน HFAU มากกว่า 100 เท่า

โดยทั่วไปแล้ว ต้นทุนด้านสาธารณูปโภคจะเอื้อประโยชน์ต่อระบบ SAAU มากกว่า หน่วย HFAU หลายแห่งต้องการอัตราส่วนไอโซบิวเทนต่อโอเลฟินประมาณ 13 - 15/1 เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีค่าออกเทนที่ยอมรับได้ ในขณะที่หน่วย HFAU อื่นๆ และหน่วย SAAU ส่วนใหญ่พัฒนาเงื่อนไขการผสมและการรีไซเคิลให้เหมาะสมที่สุด จนสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีค่าออกเทนใกล้เคียงกันได้ โดยมีอัตราส่วนไอโซบิวเทนต่อโอเลฟินประมาณ 7 - 9/1 เห็นได้ชัดว่าหน่วยที่ออกแบบมาดีกว่าเหล่านี้ มีต้นทุนการแยกส่วนที่ต่ำกว่าอย่างมาก

ปัจจุบัน หน่วย HF หลายหน่วยทำงานต่ำกว่าอัตราส่วนไอโซบิวเทนต่อโอเลฟินที่ออกแบบไว้ แต่เพื่อให้ได้ค่าออกเทนที่ต้องการ เนื่องจากข้อกำหนดของน้ำมันเบนซินที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ อัตราส่วนเหล่านี้จะต้องเพิ่มขึ้นกลับไปที่อัตราส่วนที่ออกแบบไว้ กระบวนการ SAAU ใช้ระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าหรือกังหันสำหรับเครื่องปฏิกรณ์และคอมเพรสเซอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของโรงกลั่น กำลังไฟฟ้าที่ป้อนเข้าสู่โซนปฏิกิริยา HF ต่ำกว่าโซนปฏิกิริยา H₂SO₄ _{นอกจาก นี้ กระบวนการ HF}ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบทำความเย็น ดังนั้น ต้นทุนด้านพลังงานจึงต่ำกว่าสำหรับหน่วย HF โดยปกติแล้ว ความแตกต่างของต้นทุนการแยกส่วนจะมากกว่าข้อได้เปรียบนี้เมื่อเปรียบเทียบต้นทุนการใช้พลังงานโดยรวม อย่างไรก็ตาม หน่วย HF อาจแสดงข้อได้เปรียบด้านการใช้พลังงานหากต้นทุนเชื้อเพลิงต่ำเมื่อเทียบกับต้นทุนพลังงาน

อัลคิเลตเป็นส่วนประกอบในการผสม ดังนั้นจึงไม่มีข้อกำหนดเฉพาะสำหรับการจำหน่ายเหมือนน้ำมันเบนซินสำเร็จรูป อย่างไรก็ตาม ผู้ให้บริการข้อมูลด้านพลังงานและปิโตรเคมีอิสระ เช่นPlattsรายงานการซื้อขายอัลคิเลตที่พร้อมสำหรับการผสมในกลุ่มน้ำมันเบนซิน โดยมีค่า RVP < 5.5 psi, (RON + MON)/2 > 92 และแน่นอนว่าต้องปราศจากสารอะโรมาติก โอเลฟิน และกำมะถัน

การหาข้อมูลเกี่ยวกับต้นทุนและการบำรุงรักษาในลักษณะที่เปรียบเทียบกันนั้นทำได้ยาก หน่วยผลิตไฮโดรเจนด้วยกรดไฮโดรฟลูออริก (HFAU) มีอุปกรณ์เสริมมากกว่า (เครื่องอบแห้งวัตถุดิบ เครื่องปรับสภาพผลิตภัณฑ์ คอลัมน์การสร้างกรดใหม่ และเครื่องทำให้เป็นกลางของน้ำมันที่ละลายในกรด) ดังนั้นจึงมีอุปกรณ์ที่ต้องใช้งานและบำรุงรักษามากกว่า หน่วยผลิตไฮโดรเจนด้วยกรดซัลฟิวริก (SAAU) มีอุปกรณ์ขนาดใหญ่กว่า เช่น คอมเพรสเซอร์และเครื่องปฏิกรณ์ แต่โดยทั่วไปแล้วต้นทุนการบำรุงรักษาจะต่ำกว่า ระยะเวลาหยุดทำงานเพื่อเตรียมการสำหรับการซ่อมบำรุงครั้งใหญ่ อาจใช้เวลานานกว่าสำหรับหน่วย HF เนื่องจากระบบเครื่องปฏิกรณ์-เครื่องตกตะกอน และเครื่องแยกส่วนทั้งหมดต้องได้รับการทำให้เป็นกลางก่อนจึงจะสามารถดำเนินการบำรุงรักษาได้ ในหน่วย_{H₂SO₄ เฉพาะ}ระบบเครื่องปฏิกรณ์-เครื่องตกตะกอนเท่านั้นที่ต้องได้รับการทำให้เป็นกลาง นอกจากนี้ ยังต้องใช้อุปกรณ์ความปลอดภัยอย่างครบครัน (อุปกรณ์ช่วยหายใจ ฯลฯ) ทุกครั้งที่มีการบำรุงรักษาที่มีโอกาสปล่อย HF เมื่อเสร็จสิ้นงานแล้ว พนักงานบำรุงรักษาต้องผ่านห้องทำให้เป็นกลางเพื่อทำความสะอาดอุปกรณ์ความปลอดภัย หน้ากากป้องกันใบหน้าและถุงมือเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นโดยทั่วไปเพียงอย่างเดียวเมื่อทำการบำรุงรักษาในหน่วย SAAU

หน่วยอัลคิเลชันมีอันตรายจากกระบวนการหลักสองประการ: 1) กระบวนการของหน่วยนี้ใช้ไฮโดรคาร์บอนเบาในปริมาณมาก ซึ่งไวไฟสูงและอาจระเบิดได้ 2) ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดนั้นกัดกร่อนและเป็นพิษ ทั้ง SAAU และ HFAU มีปริมาณไฮโดรคาร์บอนที่คล้ายคลึงกันและมีความเสี่ยงที่คล้ายคลึงกัน แต่ความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับกรดแต่ละชนิดนั้นแตกต่างกันมาก HF ต้องใช้ความระมัดระวังที่เข้มงวดกว่ามากเนื่องจากมีศักยภาพที่จะก่อให้เกิดอันตรายมากกว่า (เนื่องจากจุดเดือดที่ต่ำกว่าและศักยภาพในการก่อให้เกิดอันตรายที่สูงกว่า) ด้วยความเสี่ยงที่สูงนี้สถาบันปิโตรเลียมแห่งอเมริกาจึงได้ออกแนวปฏิบัติที่แนะนำโดยเฉพาะสำหรับหน่วยอัลคิเลชัน HF (API RP 751) ^{[ 20 ]}เอกสารฉบับนี้แนะนำในส่วนที่ 2.6 ว่าการเข้าถึงหน่วยอัลคิเลชัน HF ควรถูกจำกัดอย่างเข้มงวดเนื่องจากอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจาก HF ไม่มีเอกสารความปลอดภัยเฉพาะที่คล้ายกันนี้ที่จำเป็นสำหรับการอัลคิเลชันกรดซัลฟิวริก

เนื่องจากจุดเดือดต่ำ กรดไฮโดรฟลูออริกที่ใช้แล้วจึงถูกนำกลับมาใช้ใหม่โดยกระบวนการแยกส่วนภายในหน่วยอัลคิเลชันของกรดไฮโดรฟลูออริก อย่างไรก็ตาม ยังคงต้องนำกรดไฮโดรฟลูออริกใหม่เข้ามาในโรงกลั่นเพื่อทดแทนกรดไฮโดรฟลูออริกที่ใช้ไป การขนถ่ายและจัดการกรดไฮโดรฟลูออริกใหม่ต้องดำเนินการด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง เนื่องจากกระบวนการนี้มีความเสี่ยงต่อคนงานในโรงกลั่นและชุมชนโดยรอบจากการรั่วไหลของกรดไฮโดรฟลูออริกดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ความเสี่ยงด้านการขนส่งที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับกรดไฮโดรฟลูออริกคือการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้นระหว่างเกิดอุบัติเหตุขณะขนส่งกรดใหม่จากผู้ผลิตไปยังโรงกลั่น เนื่องจากไม่มีอุปกรณ์บรรเทาผลกระทบใด ๆ ณ จุดเกิดอุบัติเหตุ ผลที่ตามมาอาจร้ายแรงมาก

กรดซัลฟิวริกที่ใช้แล้วจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยการสลายตัวด้วยความร้อนภายนอกขอบเขตของหน่วยอัลคิเลชันของกรดซัลฟิวริก ซึ่งอาจทำได้ที่โรงกลั่นโดยใช้อุปกรณ์สร้างกรดซัลฟิวริกใหม่ที่ดำเนินการโดยโรงกลั่นเอง หรือในโรงงานสร้างกรดซัลฟิวริกใหม่เชิงพาณิชย์ที่ให้บริการโรงกลั่นหลายแห่ง การเลือกใช้ระหว่างสองตัวเลือกนี้ขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้ง และโดยปกติจะขึ้นอยู่กับการพิจารณาต้นทุนการลงทุนเทียบกับต้นทุนการดำเนินงาน และความใกล้เคียงของโรงกลั่นกับโรงงานสร้างกรดใหม่เชิงพาณิชย์ที่มีอยู่ เนื่องจากมีความเสี่ยงต่ำจากตัวกรดซัลฟิวริกเอง การเลือกที่จะสร้างกรดใหม่ในสถานที่หรือที่อื่นจึงขึ้นอยู่กับการพิจารณาด้านเศรษฐกิจ แน่นอนว่าแม้แต่ความเสี่ยงเล็กน้อยนี้ก็ถูกกำจัดไปได้ด้วยอุปกรณ์สร้างกรดซัลฟิวริกใหม่ในสถานที่^{[ 21 ]}

แม้ว่าเทคโนโลยีการผลิตจะก้าวหน้าไปมาก แต่ก็ยังคงมีปัญหาการกัดกร่อนเกิดขึ้นซ้ำๆ ซึ่งส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของหน่วย HFAU ส่วนใดๆ ของหน่วยที่สัมผัสกับ HF จำเป็นต้องสร้างด้วยวัสดุที่เหมาะสม เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุด แต่ต้องมีการควบคุมองค์ประกอบและความแข็งอย่างเข้มงวด วัสดุทางเลือกที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่า เช่นโมเนลบางครั้งก็ถูกนำมาใช้ แต่โลหะเหล่านี้มีราคาแพงกว่ามากและมีความเสี่ยงเฉพาะตัว เช่น การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น การตรวจสอบอย่างเหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อหน่วย HFAU และโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นบ่อยกว่าหน่วยอื่นๆ ในโรงกลั่นมาก

ถังบรรจุอัลคิเลตที่ผลิตผ่านหน่วย HFAU จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากอัลคิเลตที่ผลิตในหน่วยดังกล่าวมีสิ่งเจือปนเล็กน้อยของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนของ HF หากอัลคิเลตสัมผัสกับน้ำ (เช่น ที่ก้นถัง) HF สามารถก่อตัวขึ้นใหม่ในน้ำและทำให้เหล็กเกิดการกัดกร่อนได้ ด้วยเหตุนี้ โรงกลั่นหลายแห่งจึงใช้น้ำที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอ่อนๆ วางไว้ที่ก้นถังอัลคิเลตเพื่อทำให้กรดที่อาจเกิดขึ้นเป็นกลาง อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบ ค่า pHของน้ำในถังเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อประเมินว่ามีการก่อตัวของ HF ในขั้นตอนถัดไปหรือไม่

ในทางกลับกัน ใน SAAU การกัดกร่อนเป็นปัญหาที่เด่นชัดน้อยกว่าและสามารถควบคุมได้โดยการลดปริมาณน้ำที่เข้าสู่กระบวนการ^{[ 22 ]}