苯和乙烯液相烷基化合成乙苯的研究及其新工艺的开发

报道了苯和乙烯在ＡＥＢ型分子筛催化剂上进行液相烷基化反应合成乙苯的研究开发结果。通过研究反应温度、压力、苯／惭烯摩尔比及空速等反应条件对烷基化反应过程的影响,确定了适当的反应条件。进行了苯和乙烯液相烷基化的２０００ｈ活性稳定性试验,乙烯转化率、乙苯选择性、惭基化选择性分别平均为１００％、９４．５％和９９．０％。进行了苯和多乙苯液相烷基转移反 的２０００ｈ活性稳定性试验,二乙苯转化率、多乙苯转化率、     

苯和乙烯液相烷基化生产乙苯技术的工业应用

介绍了石油化工科学研究院开发的苯和乙烯液相烷基化生产乙苯催化剂及工艺在燕化公司化工一厂苯乙烯装置上的工业应用。结果表明：烷基化和烷基转移催化剂均具有良好的活性、选择性和稳定性，反应的乙苯选择性大于86.5%，乙基化选择性接近100％，乙烯转化率为100％，烷基转移反应的乙苯和多乙苯转化率均在79％，乙苯选择性接近100％。该工艺流程简单，操作方便，乙苯产品质量好，收率高。与三氯化铝法相比，该工艺无特殊的三废处理问题，属清洁工艺。     

在FX—02沸石催化剂上苯与乙烯烷基化反应的工艺条件研究

采用一种新的制备乙苯的烷基化反应工艺条件，在气－液－固三相的反应状态下考察反应温度、压力、苯／乙烯摩尔比和苯质量空速对以改性β沸石为主要活性组分的ＦＸ－０２催化剂性能的影响。在初步试验的基础上，应用均匀设计方法找出ＦＸ－０２催化剂上苯与乙烯烷基化反应的最适宜工艺条件，在ＦＸ－０２催化剂上，当反应温度为１５０～１７５℃，反应压力为０．８～１．２ＭＰａ，苯的质量空速为４ｈ－１，苯与乙烯摩尔比为６～８时，苯与乙烯可顺利地进行烷基化反应，乙烯的转化率达到１００％，乙苯的选择性超过９５％。     

在AB—96沸石催化剂上苯与乙烯气相烷基化反应工艺条件的研究

针对苯与乙烯气相烷基化生产乙苯的反应过程,对上海石油化工研究院研究生产的AB－96沸石催化剂用于该反应过程的工艺条件在实验室进行了研究,结果表明：以ZSM－5沸石为活性组元的AB－96催化剂,在反应温度380－430度,在反应压力1．0－1．8MPa,乙烯质量空速2．0－4．5h^-1,苯烯摩尔比6－9的条件下,乙烯转化率在99％以上,乙苯选择性可达93％,具有良好的反烃化性能,当原料苯中混有13％－17％的乙苯,二乙苯,甲本和二甲苯等对乙烯转化率和乙苯选择性几乎没有影响,在原料苯的含水量为180－650ug/g时对乙烯的转化率和乙苯的选择性无明显影响,具有较强的抗水能力,其活性稳定性较好,是一种良好 分子筛催化剂。     

650 kt/a乙苯成套技术的工业应用

介绍中国石化石油化工科学研究院开发的苯和乙烯液相分子筛烷基化工艺技术在宁波镇海炼化利安德化学有限公司650 kt/a乙苯装置上的工业应用情况。工业应用结果表明：在苯与乙烯摩尔比为3.1、苯与二乙苯摩尔比为8.0的条件下,烷基化和烷基转移催化剂均具有良好的活性和稳定性,烷基化反应的乙烯转化率为100%,乙苯选择性平均在86%左右,乙基化选择性平均为99.5%;烷基转移反应的二乙苯转化率平均在75%左右,乙苯选择性平均为99.5%;能耗、物耗低,乙苯产品质量高,能够满足PO/SM装置长周期稳定运转的原料需求,说明工艺流程及设备设计合理。     

乙苯生产技术进展

介绍了乙苯生产方法,包括Monsanton公司的均相三氯化铝法,Lummus／UOP公司联合开发的分子筛液相法,Mobil／Badger公司开发的分子筛气相法,以及气-液相法与催化精馏结合的气-液-固三相法。综述了国内乙苯生产技术进展,包括石科院开发的苯和乙烯液相烷基化合成乙苯催化剂和工艺,液相烷基化反应乙烯转化率达100％,乙苯平均选择性86．5％;上海石化研究院开发的AB-96气相烷基化催化剂,各项性能指标达到进口催化剂水平;中科院大连化物所开发的气相烷基化反应和液相烷基转移反应优化组合的干气制乙苯第3代技术已工业化,第4代技术在中试,第5代技术在小试阶段。     

催化裂化干气中稀乙烯与甲苯烷基化制对甲基乙苯的研究

为合理利用甲苯和催化裂化干气中的乙烯，在小型试验装置上研究，直接用催化裂化干气作原料与甲苯用Ｌａ／ＺＳＭ－５择形沸石催化剂烷基化，制对甲基乙苯。试验结果表明，在３５０～４００℃、压力０．４～０．７ＭＰａ、甲苯／乙烯的摩尔比为４～７、空速为０．３～０．７ｈ－１的条件下反应，乙烯转化率可达５０％～８４．５％，生成的甲基乙苯中对位的选择性为９０％左右，反应所得烷基化液用通常的分离技术可获纯度为９９．７１％的对甲基乙苯，循环甲苯的纯度可达９８．３％。催化剂的初活性高，单程操作周期在１５ｄ以上。     

气液相法干气制乙苯工艺研究

研究了革与催化裂化于气中体积分数为10％～20％的乙烯在FX－02改性β沸石催化剂上进行烷基化反应合成乙苯的工艺条件,提出适宜的工艺条件为：干气分三段并联进料,反应温度140～160℃,本质量空速2h～(-1),苯与乙烯摩尔比6～8。在此条件下,乙烯转化率可达到80％～90％,催化剂经1000h运转,乙烯转化率未出现明显的降低。     

催化蒸馏法干气制乙苯工艺的研究

研究了改性β沸石催化剂上催化蒸馏法干气制乙苯的工艺过程 ,考察了各工艺参数对烷基化反应的影响 ,提出了适宜的工艺条件 :催化剂装填体积分数 2 0 % ,乙烯质量空速 0 2 87h- 1 ,进料苯烯摩尔比≥ 2 5 ,反应压力≥ 2 0MPa ,反应温度 14 0～ 180℃ ,干气乙烯体积分数≥ 12 %。此时乙烯转化率可达 95 %以上 ,乙苯选择性大于 95 % ,烷基化反应基本无二甲苯生成     

烷基化反应系统控制方案的探讨

以苯乙烯装置中乙苯单元烷基化反应系统为例,简述了烷基化反应系统工艺流程,描述了乙苯的制取方法、生产过程以及主要流程。详细分析了乙烯压缩机防喘振控制、进料温度串级控制等控制方案。通过论述苯乙烯合成前期中乙苯单元烷基化反应的主要控制方案,探讨了复杂控制算法在烷基化反应控制系统中的应用。     

苯烃化催化精馏过程的研究

针对苯烃化催化精馏过程，围绕减缓催化剂失活的问题，采用过程数学模拟与试验研究相结合的方法，考察了进料苯烯物质的量比对过程结果和催化剂失活的影响。研究表明，苯烃化催化精馏工艺中，乙烯转化率为１００％，乙苯和多乙苯的选择性大于９９．７％，反应物中没有其它工艺中产生的甲苯和二甲苯；苯烃化催化精馏过程进料苯烯物质的量比（１．５～２．０）低。采用新工艺后，催化剂操作周期比其它工艺可延长几十倍，分离费用可大幅度下降。     

氯铝酸离子液体催化苯与氯乙烷合成乙苯

以氯铝酸离子液体([Et3NH]Cl-AlCl3)为催化剂,催化苯与氯乙烷烷基化反应合成乙苯,考察了反应投料方式、原料配比、反应温度、反应时间和[Et3NH]Cl-AlCl3用量对烷基化反应的影响,并对比了[Et3NH]Cl-AlCl3和AlCl3的催化效果。实验结果表明,在间歇式和半间歇式两种投料方式下,最佳反应条件均为:反应温度70℃,n(苯)∶n(氯乙烷)=(8.0～10.0)∶1,催化剂用量为原料总质量的10%,反应时间20～30 min;半间歇式反应的苯转化率和乙苯选择性均高于间歇式反应,半间歇式反应的苯转化率可达到9.48%,乙苯选择性为93.65%;[Et3NH]Cl-AlCl3的催化活性明显高于AlCl3。     

苯与稀乙烯在FX-02催化剂上的烷基化

研究了以β沸石为酸性成份的ＦＸ－０２催化剂上苯与稀乙烯的烷基化反应过程。在ＦＸ－０２催化剂上,苯与稀乙烯可在较温和的条件下顺利进行烷基化反应。适宜的反应条件为：反应温度１５０～１８０℃,反应压力０８～１．３ＭＰａ,苯的质量空速１ｈ－１,ｎ苯／ｎ乙烯＝６～８。并进行了催化剂的寿命试验,经过１０６２ｈ反应后,催化剂的活性和选择性没有发生变化,乙烯的吸收利用率＞９５％。ＩＲ、ＸＲＤ及酸性测定等方法对寿命试验前后催化剂结构和酸性变化的表征表明,催化剂的结构及酸性质无明显改变,预示该催化剂具有良好的工业应用前景。     

负载磷钨酸催化苯与乙烯液相烷基化

以负载磷钨酸为催化剂 ,考察催化剂预处理温度、反应温度、原料苯中溶解水量、苯烯摩尔比和苯进料质量空速对苯与乙烯液相烷基化反应的影响。实验表明 ,负载磷钨酸的催化活性和预处理温度密切相关 ,在 2 10℃预处理时 ,催化活性最高 ;负载磷钨酸在 14 0℃以上 ,具有很高的催化活性和很好的乙苯选择性。在优化的反应条件下 ,乙烯的转化率为 10 0 % ,乙苯的选择性大于 90 % ,乙基化的选择性大于 98%。     

新型稀乙烯制乙苯烷基化催化剂的工业应用

介绍上海石油化工研究院研制的SEB-08新型稀乙烯制乙苯烷基化催化剂在海南实华嘉盛化工有限公司85 kt/a催化干气制乙苯装置上的工业试验结果。该催化剂与装置原使用的催化剂相比,具有装填量少、装填简单、抗工艺波动能力强、不需要活化、活性高、选择性好、稳定性好、再生周期和使用寿命长等优点,与原催化剂相比,SEB-08的苯烯比仅5.3～5.5 mol/mol,乙烯转化率在97%以上,乙苯产品的纯度在99.8%以上,乙苯产品中杂质二甲苯的质量分数在1.0 mg/g以下,SEB-08的单程使用寿命超过了12个月,总寿命达到了28个月。     

H~+改善后的离子液体催化的苯与乙烯烷基化

以H+改进后的FeCl3/[bmim]Cl离子液体为催化剂,考察了离子液体催化剂中加入质子酸前后对苯与乙烯烷基化反应的影响,结果表明:离子液体中加入质子酸后,其酸度增加,离子液体的催化活性提高。酸性的离子液体具有较高的活性与选择性,并且催化剂可以循环使用,而活性基本没有降低。在优化的反应条件下,乙烯的转化率近100%,乙苯的选择性大于98%。     

HZSM-5分子筛催化苯与氯乙烷烷基化反应

在固定床反应器中以HZSM-5分子筛为催化剂,进行了苯与氯乙烷烷基化反应的实验。考察了HZSM-5分子筛的n(SiO2)∶n(Al2O3)、反应温度、n(苯)∶n(氯乙烷)和液态空速(LHSV)等因素对烷基化反应的影响。实验结果表明,随n(SiO2)∶n(Al2O3)的增大,HZSM-5分子筛的酸量减少,酸强度减弱;n(SiO2)∶n(Al2O3)=25的HZSM-5分子筛的催化活性较高;采用HZSM-5分子筛(n(SiO2)∶n(Al2O3)=25)催化苯与氯乙烷的烷基化反应的适宜操作条件为:573～613K,n(苯)∶n(氯乙烷)=8.0～10.0,LHSV=4～6h-1。在593K时,苯的转化率达到9.56%(x),乙苯选择性达到97.44%(x)。低温时烷基化反应中未发现二甲苯异构体生成,高温时有极少量的二甲苯异构体生成。