资源描述：
《生物乙醇催化制备乙烯的研究进展资料要点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、广东石油化工学院学院：化学工程学院班级：化工12-4姓名：王雪飞学号：12104043549生物乙醇催化制备乙烯的研究进展摘要:生物乙醇因其可再生性和环保性,已成为生物能源领域的研究热点。介绍了生物乙醇脱水制备乙烯的工艺,阐述了国内外乙醇脱水制备乙烯催化剂及催化剂失活与再生的发展现状,展望了生物乙醇在乙烯制备工业中的前景。关键词:生物乙醇;乙烯;催化剂Abstract:Bio-ethanolhasbecomearesearchfocusinthebio-energytechnologiesduetoitspropertiesofreliabilityandenvironmentalf
2、riendliness.Theprocessesofdehydrationofethanoltoethylenearereviewed,andthedevelopmentstatusesofcatalystsfordehydrationintheworldarerecited.Finally,itispointedoutthatthismethodisthemaintrendofethyleneproductioninthefuture.Keywords:bio-ethanol;ethylene;catalyst乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,是一种重要的有机化工原料,主要来源于
3、烃类裂解、炼油厂气回收、乙醇脱水、煤或原油直接裂解、重油催化裂解等[1]。乙烯的产量标志着一个国家石油化工的发展水平。20世纪40年代之前,世界上几乎所有乙烯都是由乙醇生产的,后来,随着石油化工的发展,由烃类热解生产的乙烯以其经济上的巨大优势取代了乙醇脱水生产的乙烯。20世纪70年代至今,由于石油价格的猛涨,以石油为原料的乙烯生产受到了巨大冲击。同时,由于石油化工产生的废气对环境有很大的破坏作用,世界各国对环保的治理力度逐渐增强,急需开辟一条可再生和无污染的新型生物质化工之路。生物乙醇作为一种可再生清洁资源,已得到各国的大力支持,因此,利用生物乙醇脱水制取乙烯引起了人们的关注。1生物
4、乙醇催化制备乙烯1.1生物乙醇脱水制备乙烯工艺以美国哈康-7科学设计公司设计的乙醇脱水制备乙烯的生产工艺为基础,其基本工艺流程[2]可用图1表示,该工艺生产流程是由反应和分离2部分组成。用于脱水的乙醇首先被气化,然后通过装有催化剂的固定床反应器进行脱水反应。所用的2种固定床反应器为绝热反应器和等温反应器,图1中是绝热反应器。原料乙醇在被气化和预热到125℃时,通过四段绝热操作反应器的第一段催化剂床层,当乙醇通过催化剂时,就转化为乙烯。由于反应是绝热的,气体逐渐地冷却,使反应速率下降。因而,自第一段反应床层出来的气体又被加热到反应温度,然后再送到反应器的第二段催1-乙醇蒸发器；2-加热
5、炉；3-反应器；4-废热锅炉；5-急冷塔；6-冷却器；7-碱洗塔；8-干燥塔；9-乙烯塔；10-制冷系统；11-汽提塔；12-换热器；13-能量回收系统化反应层,在那里又有些乙醇被转化为乙烯。类似的转化也在反应器的第三、第四段床层中进行。离开反应器的粗乙烯中含有少量未反应的乙醇和副产品甲烷、二氧化碳等。经废热锅炉回收一部分热量后送入水淬塔,水淬塔中未反应的乙醇和水被除去以后,粗乙烯被压缩到1Amp表压,然后送至碱洗塔以除去烃类氧化物,并被冷却至10℃。再将该粗乙烯送至固定床气体干燥器,使含水量符合一定的技术要求。这时,乙烯的纯度为98%(摩尔分数)。如需要生产聚合级乙烯,则将乙烯再送
6、入乙烯塔和汽提塔进一步精制即可。1.1.1 Lummus固定床工艺7乙醇原料用泵打入气化器,气体用高压蒸汽预热,并通过活性铝催化剂进行脱水,脱水接近理论值的94%。反应所需要的热,通过冷凝反应器壳层的热介质来提供,温度保持在296～316℃。催化剂每隔几个星期用空气和蒸汽再生除炭。反应液体物料用水骤冷以后用烧碱洗涤,在进入纯化系统之前进行干燥。1.1.2 Lummus流化床工艺流化床反应器能够提供有效的传热和传质,可有效地控制温度,这种控制可使乙醇的转化达最佳化,并使乙烯生成时产生的副产物的量最小。反应所需的热是从再生器出来的流化催化剂进行循环来提供。流化床乙醇脱水的中试装置乙烯产率
7、可达99%,而固定床则的为94%～96%。1.1.3 Holcon/SD工艺该工艺是采用“Lyndon”型催化剂,活性铝催化剂乙醇转化率为95.0%～99.5%,选择性为80%～96%“,Lyndon”催化剂操作周期达8个多月不用进行再生,其选择性保持不变(99%以上),转化率为99.8%。据称“Lyndon”催化剂在绝热反应器中使用是足够稳定的,反应器出口温度高达500℃。一套绝热的中试装置有2台串连反应器。1.1.4 Nikki/JGC工艺该工艺在巴西
