乙苯负压绝热脱氢制苯乙烯技术的工业应用

国内某公司采用两级乙苯负压绝热脱氢制苯乙烯技术,新建1套1.2 Mt/a苯乙烯装置。该技术采用脱氢液分馏精制一次脱轻组分流程、苯乙烯两次加热的四塔流程、粗苯乙烯塔和精苯乙烯塔高真空低釜温的精馏工艺。产品具有乙苯、二甲苯等杂质含量低、催化剂选择性高、苯乙烯的聚合损失低等优点。装置以乙苯为原料,催化剂采用中国石化催化剂有限公司上海分公司的GS-12催化剂,产品中苯乙烯纯度99.92%,二甲苯质量分数为0.049%。在装置满负荷标定期间,水蒸气/乙苯比值为1.34(质量比)的条件下,乙苯单程总转化率为66.06%,苯乙烯总选择性为97.88%,苯乙烯单收64.66%,该工艺经济技术指标较好,GS-12乙苯脱氢催化剂满足技术协议的考核指标要求。     

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…     

GS-06B乙苯脱氢制苯乙烯催化剂工业应用

介绍了乙苯脱氢制苯乙烯用GS-06B催化剂的特性及工业应用。应用结果表明该催化剂具有活性高、选择性高(97％)和使用周期长(20个月)等特点,可替代进口催化剂,具有较好的经济效益。     

乙苯脱氢制苯乙烯催化剂GS-08的工业应用

介绍了新型乙苯脱氢制苯乙烯催化剂GS－08的性能和在工业装置上的应用结果，并将经17个月运转后拆卸下来的催化剂与新鲜催化剂的性能进行了比较。结果表明催化剂GS－08具有活性高、选择性和稳定性好的特点，工业装置上乙苯转化率在65％以上，苯乙烯选择性保持在97％以上，超过装置设计值及工业试验合同要求值。其综合性能达到了国际先进水平。     

工业反应过程的开发方法Ⅱ．负压法乙苯脱氢绝热反应器的开发

针对乙苯脱氢绝热反应器工程特点建立了有关转化率和选择性的数学模型。为进一步减少径向反应器阻力降，提出变截面Ｚ型中心分流流型设计计算式。根据本研究结果提出６万吨苯乙烯／年负压法绝热反应器的设计基础。     

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。     

GS-08乙苯脱氢制苯乙烯催化剂工业应用

详细介绍了乙苯脱氢制苯乙烯GS-08催化剂的性能和在工业装置上的应用情况，把运转19个月后拆卸下来的催化剂与新鲜催化剂的性能进行比较。发现GS-08催化剂具有活性高、选择性好和稳定性好的特点，工业装置上与Styromax-4催化剂联合应用时，乙苯转化率在65％左右，苯乙烯选择性保持在97％以上，超过工业试验合同要求值。其综合性能达到了国际先进水平。     

乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程模拟

采用AspenPlus化工流程模拟软件对乙苯两段脱氢、乙苯三段脱氢、乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热4种乙苯脱氢制苯乙烯工艺的流程进行模拟。模拟结果表明,乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺脱氢过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺降低35%和37%;乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺由于氢气氧化反应器的存在,尾气中氢气的量较少,尾气压缩机的功耗比乙苯两段脱氢工艺降低38%和67%;乙苯脱氢-氧化工艺和乙苯脱氢-氧化-换热工艺乙苯的单程转化率达到80%以上,循环乙苯量较乙苯两段脱氢工艺大幅降低,因此这两种工艺分离过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺减少15%和17%。     

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%。     

乙苯脱氢制苯乙烯的脱氢尾气吸收工艺的研究

在苯乙烯工业装置上进行了乙苯脱氢制苯乙烯的脱氢尾气吸收工艺的研究。考察了进气温度、吸收剂组成和温度、吸收剂与脱氢尾气的质量比(液气比)对吸收塔(塔顶绝对操作压力140kPa)的芳烃回收效果的影响。试验结果表明,在液气比小于5.0时,进气温度、吸收剂温度和液气比对脱氢尾气中苯含量和芳烃回收率的影响显著;在液气比大于5.0时,进气温度、吸收剂温度和液气比对脱氢尾气中苯含量和芳烃回收率影响较小;进气温度和液气比对脱氢尾气中乙苯含量的影响不显著,而吸收剂温度对脱氢尾气中乙苯含量的影响显著;多乙苯残油吸收剂组成对芳烃回收效果的影响显著,吸收剂中乙苯质量分数应小于0.30%。优化的吸收塔操作条件为:液气比5.0～6.0,进气温度和吸收剂的温度10～15℃。     

乙苯催化氧化脱氢合成苯乙烯的研究

研究了Ｖ－Ｍｇ－Ｏ系催化剂的组成对乙苯氧化脱氢制苯乙烯的催化活性的影响。试验结果表明，Ｖ＿２Ｏ＿５的含量有一适宜的范围，加入适量第三组份Ｋ＿２Ｏ、ＣｏＯ、ＺｎＯ或稀土元素的氧化物能改善催化剂的氧化脱氢活性，其中稀土氧化物的引入，效果尤为显著。由ＸＲＤ对晶相组成的测试结果发现，引入稀土氧化物后有新晶相Ｍｇ＿２Ｖ＿２Ｏ＿７生成。研究了在Ｖ－Ｍｇ－稀土－Ｏ催化剂上乙苯氧化脱氢反应条件的影响。在５００℃、常压、乙苯重量空速１．５ｈ￣（－１）、乙苯：Ｏ＿２：Ｎ＿２：Ｈ＿２Ｏ为１：１．２：２０：８（ｍｏｌ）的条件下，乙苯转化率达７６％，苯乙烯收率达６７％。     

乙苯脱氢催化剂的开发

ＸＨ系列催化剂主要用于乙苯脱氢制苯乙烯。该系列催化剂用氧化铁为主要活性组份，以钾和铈为主要助催化剂，并含有其它添加剂，至今已有五种牌号相继投放市场。针对ＸＨ系列催化剂开展了基础性研究，探讨催化剂的活性相、助剂的作用及晶格氧参与脱氢反应的机理。     

乙苯脱氢制苯乙烯催化剂失活的研究进展

对乙苯脱氢制苯乙烯催化剂失活的研究进展进行了综述,分析了催化剂的活性相,分别探讨了积碳、钾的流失与重新分布、Fe3+的还原、催化剂物理结构的变化和中毒等5个因素对催化剂失活的影响及其失活机理,其中,钾的流失和Fe3+的还原是造成催化剂失活的重要因素。对制备高稳定性乙苯脱氢催化剂提出了建议,指出改善催化剂中钾的分布、提高催化剂的抗还原能力、研究催化剂的再生方法等是今后的研究重点。     

乙苯脱氢单元后系统苯乙烯聚合的原因及解决方法

由于苯乙烯装置乙苯脱氢单元苯乙烯单体浓度升高,导致该单元后系统冷却器和尾气压缩机中聚合物含量明显增加。为了有效控制苯乙烯聚合的发生,采取了添加阻聚剂,通过调节阻聚剂注入泵冲程的方式优化注入量,用乙苯冲洗脱氢单元后系统冷却器进料口的措施。优化措施实施后,脱氢反应物中苯乙烯的浓度提高了0.85%,压缩机透平蒸汽用量由14 t/h降低到12 t/h,降低了装置的生产成本。     

纳米碳材料催化乙苯脱氢制苯乙烯的研究进展

乙苯脱氢制苯乙烯是工业上十分重要的反应。以纳米碳材料为催化剂,催化乙苯脱氢制苯乙烯是纳米碳材料领域近年来的研究热点之一。相比于传统的金属氧化物催化剂,纳米碳材料既可以在较低温度下高活性地催化乙苯氧化脱氢,也可以高选择性地催化乙苯直接脱氢,且反应过程中无需通入水蒸气,极大地提高了能源利用效率,具有较大的发展潜力。综述了近年来纳米碳材料催化乙苯脱氢制苯乙烯的研究进展,主要包括纳米碳材料的结构和表面化学性质、纳米碳催化剂的研究进展、催化乙苯脱氢反应机理等方面,同时总结了该领域存在的挑战并对前景进行了展望。