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《催化精馏法生产异丙苯工艺的评述_胡一德.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1997年第5期化工设计25催化精馏法生产异丙苯工艺的评述胡一德上海化工设计院上海200032张品芳上海化工厂上海200090摘要简述目前世界上生产异丙苯的主要方法:均相三氯化铝法、固体磷酸法以及近年新开发成功的催化精馏法,并列出这三种方法的主要技术参数及综合指标。据此对催化精馏法加以评述,指出该方法是当前世界上较先进、而且具有发展前途的新技术。关键词异丙苯催化精馏法烷基化反应异丙苯是一种重要的化工中间原料,50[1]1异丙苯生产方法简介年代霍克及其同事开发了异丙苯法制苯酚、丙酮的工艺路线。与其他生产路线相比,1.1
2、均相三氯化铝法生产异丙苯其良好的技术经济指标和三废排放量少的特该法系三氯化铝在助催化剂氯化氢的作点,很快成为生产苯酚、丙酮的主要生产方用下,与反应液形成络合物。整个反应体系呈法。目前全世界90%的苯酚,76%的丙酮是均相。该技术是在原有非均相三氯化铝法以异丙苯为原料生产的。由此促进了异丙苯(SD法)基础上发展而来,产品质量较好,但生产技术的改进和发展。有一些废水产生,尤其是反应中有氯化氢存异丙苯由苯与丙烯在酸性催化剂的作用在,设备易腐蚀,且维修费用较高。[2]下,进行烷基化反应制得。催化剂可以是磷1.2固体磷酸法生产
3、异丙苯酸、路易斯酸、硅酸盐、离子交换树脂。烷基化该法的催化剂是一种附着在硅藻土骨架反应是个复杂的反应过程,包括一系列平行上的磷酸,整个烷基化反应在一个固定床反反应和连串反应。随着过程的进行,除烷基苯应器中进行,反应温度较高(200～240℃),压外还生成少量的多烷基苯,反应方程式如下:力也较高(3.5MPa)。与均相三氯化铝法比较,固体磷酸法的腐蚀少,三废也少,但产品C6H6+C3H6C6H5C3H7的溴值高,而且不能进行烷基转移反应。为此C6H5C3H7+C3H6C6H4(C3H7)2需增加苯的循环量,使苯对丙烯保
4、持过量,减迄今为止,人们已开发出多种制造异丙少多烷化反应造成的产品质量下降。同时为苯的工艺技术。目前主要采用的是均相三氯使丙烯浓度降低,在丙烯进料时还需加入丙化铝法(Monsanto)和固体磷酸法(SPA)。但烷作为稀释剂。固体磷酸法对设备腐蚀少,投是这些方法在生产中存在一些缺陷。近年开资也小,在反应中无废液废气排放。目前世界发成功的催化精馏法生产异丙苯新技术,无上大多数装置采用该技术。论在主要技经指标还是在环境保护方面都有1.3催化精馏法生产异丙苯长足的改进。本文对上述方法,特别是催化精催化精馏技术是近十几年发展起
5、来的一馏法,进行扼要的评述。种新的化学工程方法。它是由美国CatalyticDistillationTechnologies公司(简称26化工设计1997年第5期CDTECH)首先应用在MTBE的工业化生表1三种生产方法的主要技术参数[3]产上。1985年CDTECH公司开发了催化和综合指标比较精馏法生产异丙苯工艺,并进行了中试。中国均相三固体催化名称氯化铝法磷酸法精馏法台湾化学品和纤维公司将用该法建27万吨/催化剂三氯化铝磷酸沸石年异丙苯装置,拟在1999年建成投产。催化反应体系气液反应固定床反应催化和精馏收率(%
6、)99.097.099.8精馏法生产异丙苯的流程如图1。单耗:苯(t/t)0.6650.6630.651丙烯(t/t)0.3550.3670.3514综合能耗(×10kJ/t)255.4120.4103.2产品质量:纯度(%)>99.999.9>99.97溴值<1010～502苯循环不需要要不需要白土处理不需要要不需要反烃化可以不可以可以三废有少很少废酸处理有少没有腐蚀严重少很少维修费用多一般少投资较大一般小表213万吨/年异丙苯装置不同工艺路线所需投资估算表3＄单位:10均相三固体催化图1催化精馏法生产异丙苯流程名
7、称氯化铝法磷酸法精馏法1.烷基化反应器2.反烃化反应器界区内投资1780314836147543.异丙苯塔4.多异丙苯塔其中设备投资295324612450原料分别从烷基化反应器中、上部加入。界区外投资1117893157963其中蒸汽和冷却水1053878232在反应器上部为反应段,下部为提馏段,反应总固定资产投资289812415122717段中采用CDTECH公司开发的催化剂,并将其进行特殊包装和排列作为填料。液相苯3综合评价与气相丙烯一起渗入催化剂表面,在反应界从以上的论述和比较中可以看出,在以面丙烯和苯的浓
8、度比可以达到1∶10(采用苯和丙烯为原料,通过烷基化反应生产异丙固体磷酸法丙烯与苯的浓度比为1∶2～3),苯的三种方法中,催化精馏法有以下几个较这样就可以保证苯对丙烯的过量,从而减少明显的优点:多异丙苯的产生,提高主反应的转化率。反应(1)烷基化反应和苯的蒸馏在同一设备热由苯蒸发导出。内进行,烷基化反应热由苯的气化带走,使烷2三种生产方法的比较
