催化干气制乙苯技术研究

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1、ScieneeandTechnologyIrinoveitionHertild催化干气制乙苯技术研究①朱方明(湖南长岭石化科技开发有限公司湖南岳阳414012)摘要：分析和比较了国内外催化干气制乙幕技术，并探讨了我国催化干气制乙苯技术的产业化方向。关键词：催化干气乙烯乙幕乙苯生产工艺中图分类号:0643/TQ53文献标识码：A文章编号：1674—098X(2011)08(h)一0008—021刖5乙苯是一种垂要的工业原料，主要用于生产苯乙烯单体。我国乙苯/苯乙烯消费屋逐年递増，II前超过了500力t/a,其中进口最接近300万t/a,对外依存度高达60%。世界上

2、90%以上的乙苯是由苯与乙烯进行坯化反应制得，其中多数采用髙浓度乙烯为原料，导致乙烯原料成本偏高。我国乙烯原料來源受右油资源的严重制约，寻求廉价牛产乙苯的途径具有重耍的意义。随着我国原油消费星逐年攀升，催化干气超过550万吨/年，其中含有15%〜20%(v/v)的乙烯，主要作为燃料，造成资源浪费的同时还排放大量C0,。因此，直接利用低浓度乙烯的催化干气为原料，进行乙苯合成的生产工艺得到了广泛而深入的研究。2国外干气制乙苯技术利川催化裂化干气中的稀乙烯直接与苯桂化的技术，国外早在20世纪50年代末就开始了研究和探索，主要的工艺有Mosanto-LuminusI艺…

3、，AlkarI艺【】和Mobil-BadgerT艺⑶,其中Alkar工艺和Mobil—BadgerT艺较为成功。2.1AlkarX艺美国环球油品(U0P)公司开发了由苯与乙烯气相法怪化制取乙苯的AlkarT艺，并于20世纪60年代初实现工业化。该工艺采用的催化剂为BF3改性的A1203非均相酸性催化剂,活性很高,选择性也很好,对乙烯浓度的范围要求很宽，含质量分数50%〜1()0%乙烯的原料均可使用。乙烯转化率接近100%,产品乙苯纯度可达99.9%。Alkarl艺的优点是气固相反应，反应条件温和，单程转化率高，腐蚀性小，三废少；缺点是催化剂制备条件苛刻，费用也较

4、高，并且容易屮壽失活，对极性物质如硫化氢等很敏感。2.2MobiI-Badger工艺气相法生产乙苯的工艺是20世纪70年代由美国Mobil公司和Badger工程公司共同开发的，世界上约20%的乙苯装置采用该工艺，现有装置已达10余套，总生产能力3.50Mt/肌该工艺采用的是莫比尔公司研制的ZsM一5合成沸右催化剂。这种催化剂对苯和乙烯的坯化反应及二乙苯和苯的反坯化反应均具有较强的催化活性和良好的选择性。坯化和反坯化反应在同一反应器屮进行，反应热可回收成小压蒸汽。该工艺可用聚合级乙烯或乙烯含量在10%〜100%的混合气体为原料。该工艺由于采川高活性、高选择性沸石催

5、化剂和多层同定床催化反应器，从而改善了整个生产过程。生产表1国内外干气制乙苯技术对比研究报告中不存在环境污染和设备腐蚀问题。催化剂虽容易结焦而失活，但可垂复再生，使用寿命较氏。此外，系统的排放气和残液均可为装迓提供所需燃料的25%,输入系统的热量和反应生成热最中95%可以冋收，可用來生产屮压和低压蒸汽。因此,整个过程的物耗和能耗均较低，技术经济指标比较先进。3国内干气制乙苯技术我国在干气直接与苯桂化制乙苯技术方面起步较晩。H前，具有工业化业绩或具备工业化条件的稀乙烯制乙苯技术主要有以中科院人连化物所(1)【CP)为主开发的技术【4及北京服装学院(BIFT)开发的

6、液相法技术1。3.1DicP成套工艺中科院大连化物所1985年就开始了催化干气稀乙烯制乙苯的催化剂研究，同时在抚顺石化公司进行丁艺研究。1990年中国石化科技开发公司进而纽织抚顺石化、大连化物所和洛阳石化工程公司三方进行联合科研与工程开发，于1993年7月在抚顺右化公司建成了3万t/a乙苯装置。此后以大连化物所为主又开发了第二代技术，与第一代相比，原料的转化率及选择性提高，催化剂再牛周期有所延长，乙苯产品中二)项目Mobil—Badger法Alkar法DICP法原料气FCC干气Cz7%〜18%,原料气净化FCC干气C：3%〜100%,原料气净化H2S,C02,H

7、20均小FCC干气C215%-20%,H2S2xIfC0~[lH20》10X10于1X10原料气不经任何净化，直接作原料催化剂寿命51天288天催化剂类型ZSM—5（分子筛）BF3+A120ZSM—5（分子筛）工艺过程气固相反应，工艺较复杂，流程较长,气固相反应，工艺简单，流程短，催化剂活性、选择性高高温气相反应，工艺简单，催化剂活性一般，反应条件中温中压，（>95%）,反应条件中温中压，操作简便，并可实现工业化流程较短。操作较麻烦。国内无开发基础。控制。国内有一定开发基础。反应状态气和气相气和反应温度约430°C120°C330〜45（）°C反应压力1.4—2

8、.3.5MPaO.5〜1