苯乙烯生产技术进展

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1、苯乙烯生产技术进展作者：有机     文章来源：有机化工     更新时间：2006-2-1目前，世界上苯乙烯的生产方法主要有乙苯脱氢法、环氧丙烷-苯乙烯(PO/SM)联产法、热解汽油抽提蒸馏回收法以及丁二烯合成法等。乙苯脱氢法乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，其生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的90%。包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺。乙苯催化脱氢工艺(1)ABBLummus/UOP工艺目前世界上有近40套苯乙烯装置采用该工艺进行生产，总能力约670万t/a。采用该工艺生产苯乙烯的装置主要有蒸汽过热炉、绝热型反应器、热回收器、气体压缩机和乙苯/苯乙烯分离塔等。将蒸汽过热至

2、800℃，与乙苯一起进入绝热反应器。反应温度550-650℃，常压或负压，蒸汽/乙苯质量比为1.0-1.5。通过脱氢反应器所生成的脱氢产物经冷凝后进入乙苯/苯乙烯分离塔，塔底分出苯乙烯，塔顶馏出未反应的乙苯。(2)Fina/Badger工艺Fina/Badger工艺通常与美孚/Badger乙苯工艺联合签发许可。该工艺采用绝热脱氢，蒸汽过热至800-950℃，与预热器内的乙苯混合后再通过催化剂，反应温度为560-650℃，压力为负压，蒸汽/乙苯质量比为1.5-2.2。反应器材质为铬镍，反应产物在冷凝器中冷凝。Fina/Badger与ABBLummus公司一起几乎垄断了世界苯乙烯生产专利市场。(3

3、)巴斯夫工艺巴斯夫工艺的特点是用烟道气直接加热的方式提供反应热，这是与绝热反应的最大不同点。反应产物与原料气系统进行热交换，列管间加折流挡板，使加热气体径向流动，烟道气进口750℃，出口630℃，换热后乙苯的进料温度达到585℃，直接与管内脱氢催化剂接触反应。出口气体经急冷、换热，再经空气冷却，分离脱氢尾气(H2、CH4、CO2等)、水和油，上层脱氢料液送精馏工序制得苯乙烯。乙苯脱氢催化剂最初采用锌系、镁系催化剂，以后逐渐被综合性能更好的铁系催化剂所替代。生产苯乙烯催化剂主要有南方化学集团公司开发的Styromax-1、Styromax-2、Styromax-4以及Styromax-5型催化剂

4、；美国标准催化剂公司推出的C-025HA、C-035、C-045型催化剂；德国BASF公司开发的S6-20、S6-20S、S6-28、S6-30催化剂；陶氏化学开发出的D-0239E型绝热型催化剂等。我国开发成功的催化剂主要有兰州石化研究院的315、335、345、355系列催化剂；厦门大学、中国科学院大连化物所的XH、DC系列以及上海石油化工研究院的GS系列催化剂等。兰州石化研究院开发出了以铁-钾-铈-钼-镁为主要体系的低钾型乙苯脱氢催化剂；除了常见的圆柱型催化剂外，兰州化学工业公司最近还成功地将三叶型催化剂用于苯乙烯的工业生产上。世界乙苯脱氢催化剂的研究正在向低钾含量、低水比、稳定性更好和

5、运转周期更长的方向发展。在反应器设计方面，华东理工大学开发出轴径向反应器和气-气快速混合两大关键技术，突破了国外技术的垄断。乙苯氧化脱氢技术该技术采用较低温度下的放热反应代替高温下的乙苯脱氢吸热反应，从而大大降低了能耗，提高了效率。典型的生产工艺有乙苯脱氢选择性氧化技术(Styro-Plus工艺)和苯乙烯单体先进反应器技术(Smart工艺)。(1)Styro-Plus技术美国UOP公司20世纪80年代开发的Styro-Plus技术，可以达到与传统脱氢法相同的选择性，蒸汽消耗比传统工艺低34%，节能优势相当明显，是很有发展前途的新工艺。其工艺特点是采用分段氧化供热的新方式，乙苯脱氢反应产生的氢气

6、与引入反应系统的氧气反应并放出大量的热，这部分热量可用于加热初步脱氢后被冷却的反应物料，使过热蒸汽的需求量大大降低，同时反应物系中由于氢的消耗，使平衡向生成苯乙烯的方向移动，破坏了化学平衡对转化率的限制，从而大大提高了乙苯转化率，能耗降低，其经济效益明显提高。氢气选择性氧化需采用特殊氧化催化剂，需具有：①良好的稳定性：因反应条件苛刻，在600-650℃的高温和水蒸气存在下载体的孔结构长时间内保持不变；②较高的活性：可使氧在氧化段中尽量实现完全转化，因为过量氧存在对下游脱氢催化剂层产生毒化作用；③良好的选择性：可防止大量乙苯和苯乙烯与氢气同时被氧化。UOP公司采用Styro-Plus技术，已在日

7、本三菱油化公司鹿岛事务所建成1套5000t/a苯乙烯试验装置，且已运行了2年多。(2)Smart工艺Smart工艺于20世纪90年代初期开发成功，是UOP公司开发的Styro-Plus工艺与Lummus、Monsanto以及UOP3家公司开发的Lummus/UOP乙苯绝热脱氢技术的集成。该工艺是在原乙苯脱氢工艺的基础上，向脱氢产物中加入适量氧或空气，使氢气在选择性氧化催化剂作用下氧化为水，从而降低