重烷基苯的生产工艺与技术路线的选择

重烷基苯的生产工艺与技术路线的选择

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1、www.6chem.cn重烷基苯的生产工艺与技术路线的选择20世纪30年代末,国外用煤油直接氯化、同苯缩合制取烷基苯,50年代开发出用丙烯四聚体和苯加成生产十二烷基苯的工艺。但因其生物降解性很差,导致其应用受到限制。60年代末期,美国UOP公司首先开发出直链烷基苯工业生产技术,目前世界上烷基苯生产装置绝大多数都是采用该公司的技术。美国UOP公司的直链烷基苯生产技术是用煤油馏分为原料,经分子筛脱蜡制取碳数为10到13的直链(正构)烷烃,再经过催化脱氢得到直链烯烃,烯烃在HF(氢氟酸)催化剂的作用下与苯发生烷基化反应,最终生产出直链烷基苯产品。在直链烯烃与苯发生烷

2、基化反应的同时会发生一些副反应,如聚合、异构化、断链歧化、双烷基化等,这些副反应的产物即为重烷基苯。重烷基苯的沸程范围较高(一般为310~470℃),最终在烷基苯分馏塔塔底作为副产品被分离出来。2.1重烷基苯的组成2.2重烷基苯生产原理正构烷烃制取工业烷基苯的简单过程:正构烷烃在脱氢催化剂的作用下,临氢脱氢制取相应的单烯烃。脱氢装置的反应产物(烷烯烃)经分馏处理会除轻组分后被送到烷基化装置,在催化剂氟化氢(催化剂)存在的条件下,和苯进行烷基化反应,生成直链烷基苯。并经过脱烷烃、烷基苯精馏等过程,制取洗涤剂用直链烷基苯,同时产重烷基苯和(副产品)轻质油。5/5w

3、ww.6chem.cn反应原理:脱氢反应:主反应正构烷烃——>烷烯烃+氢气副反应a、继续脱氢,生成二稀、三烯、多烯,直至氢气,碳b、脱氢环化,生成环烷,再迅速脱氢成芳烃c、异构化,得到不同支链的异构烃d、裂解,得到气态氢和低沸物,包括烷烃和烯烃e、催化剂上的结碳烷基化反应:主反应烷烯烃+苯——>直链烷基苯副反应a、烷烯烃+苯——>异构烷基苯b、烷烯烃+苯——>二烷基苯c、二烯烃+苯——>二苯烷d.二烯烃+苯——>l,3二烷基茚满+l,4二烷基萘满e、烷烯烃+氟化氢——>烷烃的氟化物工艺流程:表2.1我国工业烷基苯所需耗用正构烷烃表成品名称单位原料名称原料(单位

4、)单耗kg副产比例重烷基轻质油5/5www.6chem.cn2.3重烷基苯主要生产工艺烷基苯生产主要由C11~C14烯烃(或卤代烃)与苯进行烷基化反应制成,传统技术以HF或AICI3为催化剂,其生产路线主要有:(1)正构烷烃氯化生成的氯化烷烃,在AICI3催化剂存在下和苯进行烷基化反应;(2)正构烷烃氯化生成的氯代烷烃,再脱氯化氢生成相应的内烯烃,然后再和苯进行烷基化反应;(3)正构烷烃在铂催化剂催化下直接脱氢生成烯烃,再在HF催化剂存在下和苯进行反应生成烷基苯。第三种方法又称为UOP工艺。由于氯化法物耗高,脱氯化氢法反应转化率低,工艺流程过于复杂,所以自20

5、世纪80年代以后建立的生产装置大多采用UOP的HF法。为了克服HF法中存在的HF储运和废液处理等方面存在的缺点,UOP和Petresa公司后来又开发成功并工业化了以SiO2-AI2O3固体酸为催化剂的“Detal”新工艺。据欧洲LAB/LAS研究中心Ecosol统计,目前全球LAB产量83%采用HF法,8%采用“Detal”法,9%采用AICI3法。2.3.1UOP的“Pacol-HF”工艺图2.1HF法烷基苯联合装置流程图5/5www.6chem.cn2.3.2UOP的“Detal”工艺2.3.3HF法和Detal工艺技术比较与HF法相比,“Detal”工艺

6、的优点是:催化剂活性与HF法相同,但LAB收率大于HF法;简化了工艺流程。毋需HF回收及处理系统等特殊控制和回收设备,故投资比HF法节省15%;产品ALB的质量分数高达95%。高于HF法(93%);而且LAB中的副产二苯基异构体(它在液体洗涤剂产品中具有更好的溶解性能,是希望得到的产品)质量分数高达25%,而HF法仅15%;由于“Detal”工艺过程没有腐蚀性介质,因此维修费用也大幅度降低。UOP对8万吨/年产能规模的两种工艺进行了经济性比较(见表2.1)。表2.1数据表明,其8万吨/年Detal装置的建设费用可比相同规模的HF法装置减少500万美元。当然。D

7、eta1工艺也存在着催化剂再生较为麻烦、能耗较高、原料单耗高等不足之处。表2.18万吨/年HF法和Detal法LAB生产装置的经济比较2.4重烷基苯工艺技术的改进与发展趋势为了克服传统工艺的不足,国内外许多机构都进行了多方面的开发工作。表2.2合成LAB用的各种催化剂工艺实验室数据比较我国LAB/LAS在消化吸收引进技术基础上,生产技术也取得了一定进步。其中,中科院大连化物所、中国日化院和中石化南京金陵石化有限责任公司共同合作,先后开发了NDC-2、NDC-4、NDC-5、NDC-6型脱氢催化剂。抚顺石油化工研究院开发了DF-2、DF-3型脱氢催化剂。这些催化

8、剂都能很好地替代UOP进口催化剂,并在

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