中国科学院金属研究所乙苯氧化脱氢制苯乙烯机理研究获进展

近日,中国科学院金属研究所研究团队采用基于低碳烷烃催化脱氢反应第一性原理的微观反应动力学模拟方法,研究纳米碳催化乙苯氧化脱氢制苯乙烯的反应机理。结果表明,该反应主要通过单活性态参与反应(ER)的机理发生,而自由基反应在特定条件下也起到重要作用。该研究成果发表于《美国化学会催化》杂志。通过烷烃催化脱氢反应可将低碳烷烃分子高效转化为同碳烯烃。但烷烃催化脱氢(直接和氧化)反应面临选择性低、积炭以及高能耗等问题,设计和开发新型高效催化剂是解决问题的关键。在分子水平上揭示催化剂性质和反应机理是筛选高效催化剂的前提条件。     

中国科学院金属研究所在烷烃脱氢催化剂研究上取得进展

<正>近日中国科学院金属研究所在烷烃脱氢反应催化剂研究上取得进展。将"MXene"材料用作烷烃脱氢反应的催化剂,并揭示了该催化剂催化烷烃脱氢的活性位和反应路径,为工业烷烃脱氢催化剂的开发提供了新思路。该研究所将"MXene"材料用于乙苯脱氢制苯乙烯     

国内简讯

乙苯脱氢制苯乙烯无铬催化剂乙苯脱氢制苯乙烯生产中,广泛应用氧化铁系催化剂,通常含有铬化物作为结构稳定剂,以延长催化剂使用寿命。但铬对人体健康有害,特别是最近发现铬酸盐是强烈的致癌因子。为此,厦门大学化学系催化教研室与上海高桥化工厂合作,开展了无铬催化剂     

乙苯脱氢制苯乙烯催化剂的研究进展

综述了用于工业生产的Fe系乙苯脱氢催化剂的研究进展,着重阐述了低K型催化剂以及Fe系催化剂的改性进展;介绍了国内外工业化的乙苯催化脱氢催化剂的特点及其发展历程。最后结合新疆某厂苯乙烯装置催化剂长周期运行的操作要点,对乙苯脱氢催化剂的工业应用实例进行了介绍。     

国外苯乙烯生产技术动向 Ⅱ.苯乙烯的生产

<正> 三、苯乙烯生产工艺迄今,工业苯乙烯单体几乎全由乙苯为原料制得。生产路线主要有乙苯催化脱氢法和乙苯共氧化法。其中90％以上的苯乙烯由乙苯催化脱氢法制得。 1.乙苯催化脱氢法乙苯侧链上的乙基易于脱氢生成苯乙烯。乙苯脱氢反应是一个可逆吸热增分子反应。     

乙苯催化脱氢制苯乙烯催化剂研究进展

乙苯催化脱氢制苯乙烯催化剂研究进展龚华毛连生袁怡庭（上海石油化工研究院，上海２０１２０８）ＧｏｎｇＨｕａ，ＭａｏＬｉａｎｓｈｅｎｇａｎｄＹｕａｎＹｉｔｉｎｇ（ＳｈａｎｇｈａｉＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏ...     

我国突破乙苯负压脱氢制苯乙烯关键技术

目前 ,乙苯负压脱氢制苯乙烯是苯乙烯生产的先进方法 ,其核心技术是乙苯负压脱氢制苯乙烯反应器。我国华东理工大学开发的乙苯负压脱氢反应器采用轴径向反应器和气气快速混合两大关键技术 ,突破了国外技术垄断 ,形成了自主知识产权。轴径向反应器是在床层顶部采用催化剂自封式结构、以使径向床的顶部造成轴径向二维流动的新颖径向反应器。与传统的径向反应器相比 ,这种催化剂自封式结构取消了催化床上部的机械密封区 ,简化了径向床结构 ,有效地利用此部分反应器空间中的催化剂 ,消除催化剂床的滞流区 ,有利于提高反应转化率 ,同时催化剂装卸…     

乙苯脱氢的氢氧化技术进展

乙苯催化脱氢是生产苯乙烯的主要方法，为了提高乙苯转化率，降低能耗，在工艺上使脱氢反应生成的氢气和氧气反应，这不但使平衡反应向有利于生成苯乙烯的方向进行，而且还可为乙苯脱氢提供热量。介绍了近年来合成苯乙烯新技术，即乙苯脱氢－氢气氧气－乙苯脱氢工艺的催化剂开发、工艺开发和工业应用的进展。     

纳米金刚石及其衍生物在烃类转化中的研究进展

纳米金刚石具有弯曲、富缺陷的sp²/sp³界面结构，在烃类转化反应中展现出传统金属/金属氧化物所不具备的优异性能，无论是作为催化剂，还是作为催化剂载体，均表现出明显的优势。简要介绍了纳米金刚石的制备方法、表面性质和调控手段，重点介绍了该材料及其衍生物作为催化剂或催化剂载体在丙烷、丁烷、乙苯直接脱氢和氧化脱氢及炔烃选择加氢等重要烃类转化反应中的应用情况，简要阐述了纳米金刚石材料用于催化领域存在的不足，并展望了它的应用前景。     

无铬XH—02乙苯脱氢制苯乙烯催化剂的工业应用

本文介绍一种新型高效无铬XH-02乙苯脱氢制苯乙烯催化剂在工业上应用的情况,并就其催化性能与国内外常用的11号、T-315、无铬210及美国UCI公司G64-Ⅰ等同类型催化剂在实验室动力学系统中评价和工业装置上的运转作比较,认为无铬XH-02催化剂是当前较为优越的乙苯脱氧制苯乙烯催化剂。     

Effect of immobilized carbon nanoparticles on the activity of zeolites in the oxidative dehydrogenation of 4-vinylcyclohexene and ethylbenzene to styrene

The results of studies on the oxidative dehydrogenation of 4-vinylcyclohexene to ethylbenzene and styrene and ethylbenzene to styrene on nanocomposite systems prepared by the immobilization of carbon nanoparticles on the H forms of zeolites and the modification of the resulting samples with platinum, gallium, and gadolinium are given. The activities of these catalysts are compared, and the synergism of the action of zeolite and carbon nanoparticles under the conditions of dehydrogenation is established. The immobilization of carbon nanoparticles into zeolite matrices contributes to an increase in their activity and stability and also to a decrease in the reaction temperature. The high yields of 4-vinylcyclohexene and ethylbenzene dehydrogenation products are reached at 425 and 470°C, respectively.     

黏结剂对Fe基乙苯脱氢催化剂性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了含黏结剂的系列Fe基乙苯脱氢催化剂,并进行了结构表征,考察了4种黏结剂（高岭土、水泥、二氧化硅、氧化铝）对Fe基催化剂耐磨损性能和乙苯脱氢反应性能的影响。结果表明:与未添加黏结剂的催化剂相比,高岭土和氧化铝可提高催化剂的比表面积、孔容和孔径,水泥和二氧化硅会降低催化剂比表面积;加入黏结剂的4种催化剂耐磨损性能均有改善,加入氧化铝的催化剂耐磨损性能最佳,且乙苯脱氢活性和苯乙烯选择性最高。     

乙苯／苯乙烯分离工艺技术

高真空低釜温度乙苯脱氢液分离工艺,苯乙烯只经历两次加热,是一项苯乙烯低损耗的分离工艺,通过与相同规模的国外引进的低真空高釜温乙苯／苯乙烯分离工艺比较表明,采用本工艺,在设备投资,操作费用上比引进工艺稍有增加,但苯乙烯的聚合损失可以明显地降低,经济效益明显,可用于苯乙烯装置国产化成套技术的设计和建设中。     

Pt系催化剂在丙烷脱氢反应中的研究进展

丙烯是重要的有机化工原料和石油化工中间体,近年来,受丙烯下游产业的拉动,国内外对丙烯的需求持续增长。丙烷直接脱氢技术是只以丙烷为原料生产丙烯的工艺,具有收率高,技术成熟,投资成本低的特点,受到广泛重视。针对丙烷直接脱氢技术的Pt系催化剂的作用机理、制备方法、动力学及失活行为等内容进行了综述,也对新型纳米碳材料催化剂在该技术中的应用研究进行了初步讨论,最后总结了目前催化剂研究中存在的一些问题,并提出了相应的改进方法。     

乙苯脱氢多孔膜反应器的研究

采用管形结构的填充床纳滤不对称γ－Ａｌ２Ｏ３／α－Ａｌ２Ｏ３膜反应器，考察了膜反应器的操作条件：进样速度、吹气流量、水和乙苯摩尔比和反应温度等对转化率和苯乙烯选择性的影响。结果表明，膜反应器中乙苯脱氢转化率以及苯乙烯选择性均高于相同操作条件下填充床反应器中的值，转化率平均提高约４．５％，苯乙烯选择性约２％左右。试验还表明，降低进样速度，提高乙苯和水的比例或提高吹气速率均可提高膜反应器中乙苯转化率，同时可保持选择性基本不变。并且用动态毛细凝聚法和扫描电子显微镜研究了纳滤膜反应前后的稳定性。结果表明，膜的Ｋｅｌｖｉｎ孔径在反应前后有明显变化。     

乙苯脱氢反应器的模拟和优化

本文以6万吨/年乙苯脱氢反应器的开发为背景,利用G64I催化剂的动力学数据,以加工1吨乙苯所获的收益最大为目标函数,对不同构型的绝热反应器和列管式反应器分别进行了优化计算,对它们的性能进行了比较。计算结果表明,负压操作的多段径向绝热反应器所获收益最高。     

改性X分子筛催化乙苯CO2氧化脱氢制取苯乙烯

将改性X分子筛应用于催化乙苯CO2氧化脱氢反应,并比较了不同改性X分子筛的乙苯氧化脱氢催化性能。结果表明,KX、CsX对乙苯CO2选择氧化脱氢反应有良好的催化活性及苯乙烯选择性,并且该反应需要适当的酸碱活性中心协同催化,以使乙苯高效活化并转化生成产物苯乙烯。CsX分子筛催化乙苯CO2选择氧化脱氢的较佳操作条件为反应温度范围545～565℃、质量空速05 h-1、CO2/乙苯摩尔比8。     

苯乙烯装置全流程模拟与优化

利用PRO/Ⅱ化工流程模拟软件,建立了乙苯脱氢制苯乙烯工艺全流程的数学模型。选用SRK方程、PR方程、SRKM方程计算各操作点物系的汽液平衡和流体物性;确定的流股收敛方法及模拟计算顺序能使模拟计算快速收敛,模拟值与实际值的平均误差在4%以内。利用乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程的数学模型对苯乙烯装置的工艺进行优化,提出脱氢反应显热的回收工艺和脱氢尾气回收系统的优化方案;对脱氢反应条件和粗苯乙烯塔操作工况的优化,可使综合能耗和设备投资有效降低,在苯乙烯收率提高0.2%的基础上,装置综合能耗降低4.5%。     

乙苯负压绝热脱氢生产苯乙烯工业试验

利用国内开发的负压绝热乙苯脱氢制苯乙烯技术，在１０００ｔ／ａ苯乙烯中试的基础上，建立了３万ｔ／ａ苯乙烯工业装置。经过两年多的生产运行，主要技术指标：物耗ｗ（乙苯）／ｗ（苯乙烯）＝１．０７２、乙苯转化率６５．９６％、苯乙烯选择性９７．２％。该指标达到国际同类装置的水平。     

乙苯脱氢反应数学模型的建立

采用数理统计分析方法建立了乙苯脱氢反应多元回归数学模型，进行了模型的拟合优度及方程的显著性检验，确认了模型的可信度。结果表明：温度对乙苯转化率影响最大，出口压力对苯乙烯选择性影响最大。在生产中可据此来调控各因素，使乙苯脱氢催化剂得以发挥最大效能。