工業(yè)技術(shù)China science and Technology Revie vI乙醇與苯直接烴化制乙苯合成研究江蘇天辰化工設(shè)計院有限公司江蘇丹陽212300)[摘要以乙醇與苯為原料,在新型催化劑條件下,一步法合成乙苯的新工藝,在苯乙烯生產(chǎn)途徑上有了新的突破關(guān)鍵詞]乙醇苯乙苯催化合成中圖分類號:TQ351文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009914X(2010)30035301苯乙烯是最重要的基本有機原料之一而乙苯直接催化脫氫法則是工業(yè)生反烴化反應(yīng)能將C9~C10重質(zhì)芳烴雜質(zhì)進行烷基轉(zhuǎn)移或裂解不會在反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)苯乙烯最主要的方法,其生產(chǎn)能力占總生產(chǎn)能力的90%以上處于絕對優(yōu)中積累2果與討論工業(yè)上,絕大多數(shù)乙苯是通過苯與乙烯的烷基化反應(yīng)合成而得,只有2%2.1原料中堿性氮含量的影左右由分離石油工業(yè)中產(chǎn)生的c8餾分所獲得,后者由于能耗高而難以推堿性氯化物會降低乙苯產(chǎn)品收率其原因是堿性氯強吸附在催化劑的活性廣,從經(jīng)濟角度考慮,其它乙苯生產(chǎn)途徑,如各種基于甲苯的途徑,以及丁二中心上。由于強吸附的堿性氮不能從催化劑上脫附因此其累積必將造成催烯二聚脫氫法等,它們離商業(yè)化運行還有相當(dāng)長的距離。乙醇與苯一步法制化劑中毒和快速失活,所以建議生產(chǎn)中應(yīng)把控制原料中的堿性氯含量作為十乙苯,省去了乙醇脫水的裝置投資與操作費用。隨著作為可再生資源乙醇工分重要的工作來對待業(yè)的發(fā)展,該工藝將顯示強大的市場競爭力用不同苯原料合成乙苯的小試結(jié)果如下表1工藝原理,路線及其特點酸洗加氫苯和大連石油苯原料的烴化產(chǎn)物液中乙苯含量相當(dāng),均大于1.1工藝原理16%;而未經(jīng)處理的加氫苯烴化產(chǎn)物液中乙苯含量偏低且呈快速下降趨勢工藝的反應(yīng)系指:在B-1000型分子篩催化劑存在的條件下,呈氣相的乙2.2反烴化催化劑的選擇醇首先發(fā)生脫水反應(yīng),生成乙烯與水然后苯與乙烯發(fā)生烷基化反應(yīng)生成乙苯反烴化催化劑的選擇對控制反應(yīng)中的副產(chǎn)物非常重要,反烴化的溫度太及多乙苯,主要化學(xué)反應(yīng)式如下低,可能不利于轉(zhuǎn)化返烴化進料中的異丙苯和甲乙苯等雜質(zhì)芳烴而反烴化的乙醇脫水反應(yīng)式溫度偏高則正丙苯和三甲苯等雜質(zhì)會增加,反烴化的溫度要兼顧二乙苯轉(zhuǎn)OH→C月+Hr0=46kJ/go1(吸熱)化率、二甲苯含量等指標(biāo)。次烷基化反應(yīng)式反烴化反應(yīng)溫度對副產(chǎn)二乙苯(DEB)在烴化產(chǎn)物中的含量變化圖H+CH→CHCHLB1桃基化器定性實敬敗Q反應(yīng)熱△Hr0=-105kJ/g-o1(放熱)一次烷基化反應(yīng)生成的乙苯繼續(xù)同乙烯反應(yīng),生成多乙苯(主要是二乙生成二乙苯的反應(yīng)式多烷基化反應(yīng)的平均熱效應(yīng)為△Hr0=-104kJ/g-mol(放熱)DCH, C,H, +C,HC,h,(CrHs)i在此反應(yīng)中,乙苯是主產(chǎn)物同時生成少量二乙苯和更少的三乙苯,這些多乙苯產(chǎn)物可以通過與苯進行烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物乙苯這就是所謂“反烴化反應(yīng)η,烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)使用的催化劑EB-2000在單獨的烷基轉(zhuǎn)移(反烴化)反應(yīng)器中進行以苯與二乙苯的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)為例,其化學(xué)反應(yīng)式如下:CHa CHCaHs)12 CH CHs(氣相)二乙(氣相乙苯(氣相)圖1二乙苯在烴化產(chǎn)物中的含量(t知反應(yīng)熱△H0=-1.3keal/gmol(微放熱)反烴化反應(yīng)溫度對副產(chǎn)二甲苯在烴化產(chǎn)物中的相對含量(ppm)變化圖1.1工藝路線ⅡB穩(wěn)定性東軸二甲革相對含p工藝技術(shù)路線采用的是分子篩氣相法乙醇與苯直接烴化制乙苯生產(chǎn)技術(shù)所用的分子篩催化劑是FB-1000新型乙醇與苯直接烷基化分子篩催化劑和E二甲苯相對含量,p2000新型烷基轉(zhuǎn)移分子篩催化劑1.2工藝特點采用分子篩氣相法直接由乙醇與苯烴化制乙苯工藝技術(shù)是新開發(fā)的工藝其主要工藝特點是(1)采用分子篩氣相法苯烷基化工藝?yán)迷摯呋瘎┘饶芡瓿梢掖嫉拿撍磻?yīng),生成乙烯,又能完成苯和乙烯在高溫、中壓的氣相中的烷基化反應(yīng),多相羅撇乙苯同苯在高溫、低壓的氣相中進行烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)(2)工藝過程中使用的EB-1000型分子篩催化劑具有活性高、選擇性好、再生周期長的特點,乙醇轉(zhuǎn)化率接近100%,乙苯收率高達99.6%且由于一t一洗處厝加離一大石油TOS/h從圖表可以看出催化反應(yīng)溫度對副產(chǎn)物的影響選用新型低溫型反烴化催化劑反應(yīng)溫度從原來的430℃下降到300℃左右二乙苯轉(zhuǎn)化率不下降反烴中國煤化工消除副產(chǎn)物二甲苯的生成還節(jié)CNMHG現(xiàn)乙不的麗⊥乙,避工藝條件的改進和催化劑的改性,產(chǎn)品的收率和生產(chǎn)效率有了大幅度的提高,乙醇與苯一步法合成乙苯對烯工業(yè)必將會提供廣闊的空脊寬353