乙醇与苯直接烃化制乙苯合成研究

工业技术China science and Technology Revie vI乙醇与苯直接烃化制乙苯合成研究江苏天辰化工设计院有限公司江苏丹阳212300)[摘要以乙醇与苯为原料,在新型催化剂条件下,一步法合成乙苯的新工艺,在苯乙烯生产途径上有了新的突破关键词]乙醇苯乙苯催化合成中图分类号:TQ351文献标识码:A文章编号:1009914X(2010)30035301苯乙烯是最重要的基本有机原料之一而乙苯直接催化脱氢法则是工业生反烃化反应能将C9~C10重质芳烃杂质进行烷基转移或裂解不会在反应系统产苯乙烯最主要的方法,其生产能力占总生产能力的90%以上处于绝对优中积累2果与讨论工业上,绝大多数乙苯是通过苯与乙烯的烷基化反应合成而得,只有2%2.1原料中碱性氮含量的影左右由分离石油工业中产生的c8馏分所获得,后者由于能耗高而难以推碱性氯化物会降低乙苯产品收率其原因是碱性氯强吸附在催化剂的活性广,从经济角度考虑,其它乙苯生产途径,如各种基于甲苯的途径,以及丁二中心上。由于强吸附的碱性氮不能从催化剂上脱附因此其累积必将造成催烯二聚脱氢法等,它们离商业化运行还有相当长的距离。乙醇与苯一步法制化剂中毒和快速失活,所以建议生产中应把控制原料中的碱性氯含量作为十乙苯,省去了乙醇脱水的装置投资与操作费用。随着作为可再生资源乙醇工分重要的工作来对待业的发展,该工艺将显示强大的市场竞争力用不同苯原料合成乙苯的小试结果如下表1工艺原理,路线及其特点酸洗加氢苯和大连石油苯原料的烃化产物液中乙苯含量相当,均大于1.1工艺原理16%;而未经处理的加氢苯烃化产物液中乙苯含量偏低且呈快速下降趋势工艺的反应系指:在B-1000型分子筛催化剂存在的条件下,呈气相的乙2.2反烃化催化剂的选择醇首先发生脱水反应,生成乙烯与水然后苯与乙烯发生烷基化反应生成乙苯反烃化催化剂的选择对控制反应中的副产物非常重要,反烃化的温度太及多乙苯,主要化学反应式如下低,可能不利于转化返烃化进料中的异丙苯和甲乙苯等杂质芳烃而反烃化的乙醇脱水反应式温度偏高则正丙苯和三甲苯等杂质会增加,反烃化的温度要兼顾二乙苯转OH→C月+Hr0=46kJ/go1(吸热)化率、二甲苯含量等指标。次烷基化反应式反烃化反应温度对副产二乙苯(DEB)在烃化产物中的含量变化图H+CH→CHCHLB1桃基化器定性实敬败Q反应热△Hr0=-105kJ/g-o1(放热)一次烷基化反应生成的乙苯继续同乙烯反应,生成多乙苯(主要是二乙生成二乙苯的反应式多烷基化反应的平均热效应为△Hr0=-104kJ/g-mol(放热)DCH, C,H, +C,HC,h,(CrHs)i在此反应中,乙苯是主产物同时生成少量二乙苯和更少的三乙苯,这些多乙苯产物可以通过与苯进行烷基转移反应转化成目的产物乙苯这就是所谓“反烃化反应η,烷基转移反应使用的催化剂EB-2000在单独的烷基转移(反烃化)反应器中进行以苯与二乙苯的烷基转移反应为例,其化学反应式如下:CHa CHCaHs)12 CH CHs(气相)二乙(气相乙苯(气相)图1二乙苯在烃化产物中的含量(t知反应热△H0=-1.3keal/gmol(微放热)反烃化反应温度对副产二甲苯在烃化产物中的相对含量(ppm)变化图1.1工艺路线ⅡB稳定性东轴二甲革相对含p工艺技术路线采用的是分子筛气相法乙醇与苯直接烃化制乙苯生产技术所用的分子筛催化剂是FB-1000新型乙醇与苯直接烷基化分子筛催化剂和E二甲苯相对含量,p2000新型烷基转移分子筛催化剂1.2工艺特点采用分子筛气相法直接由乙醇与苯烃化制乙苯工艺技术是新开发的工艺其主要工艺特点是(1)采用分子筛气相法苯烷基化工艺利用该催化剂既能完成乙醇的脱水反应,生成乙烯,又能完成苯和乙烯在高温、中压的气相中的烷基化反应,多相罗撇乙苯同苯在高温、低压的气相中进行烷基转移反应(2)工艺过程中使用的EB-1000型分子筛催化剂具有活性高、选择性好、再生周期长的特点,乙醇转化率接近100%,乙苯收率高达99.6%且由于一t一洗处厝加離一大石油TOS/h从图表可以看出催化反应温度对副产物的影响选用新型低温型反烃化催化剂反应温度从原来的430℃下降到300℃左右二乙苯转化率不下降反烃中国煤化工消除副产物二甲苯的生成还节CNMHG现乙不的丽⊥乙,避工艺条件的改进和催化剂的改性,产品的收率和生产效率有了大幅度的提高,乙醇与苯一步法合成乙苯对烯工业必将会提供广阔的空脊寬353