基于催化蒸馏法制乙苯工艺研究

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1、东北大学硕士学位论文催化蒸馏法制乙苯工艺研究姓名：彭璇申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张吉瑞2000.9.1——塑墨———————————————————————————～———————————————————一——摘要本文研究了在Fx．02催化剂上催化蒸馏制备乙苯的过程。一下首先，用Tomich法模拟纯乙烯进料的催化蒸馏过程，计算值与实验值相比较，具有良好的一致性。对于纯乙烯进料的催化蒸馏过程，其适宜的工艺条件为：催化剂装填分率20～25％、压力10--1latm、苯重量空速2～3．5h～、苯烯摩尔比2．2～2．5、回流

2、比5～10、苯从反应段上部进料、乙烯从提馏段上部进料。在此条件下，乙烯转化率>95％、乙苯选择性>95％。对于模拟于气制乙苯的催化蒸馏过程模拟，Tomich法具有计算速度快、收敛稳定等优点。但是，计算值与实验值存在较大偏差，其算法有待改进。泡点法计算该过程则不收敛。其次，进行了模拟干气与苯的催化蒸馏工艺条件实验，得出适宜的工艺条件为：催化剂装填分率20～25％、干气中乙烯摩尔含量12～16％、压力1．7～2．0MPa、乙烯重量空速O．2783h～、苯烯摩尔比>2．5、反应温度155～185℃。在此条件下，乙烯转化率>95％、乙苯选择

3、性>95％。考察了干气中C2H2、甲硫醇对催化剂活性的影响。研究表明C：H：基本对反应无影响，而甲硫醇等含硫物质能造成催化剂暂时性失活，但这种失活是可恢复的。最后，对苯与真实干气的催化蒸馏过程进行了催化剂寿命考察。当塔构件不良时，会使烯烃在催化剂上齐聚，这是造成催化剂失活的主要原因。采用适宜的塔构件使催化剂充分润湿，催仫刹寿命将是很长的。催化蒸馏法干气制乙苯技术是适用的。r关键词：催化蒸馏、干气、乙苯、沸石催化剂、模簸乙烯一垒堡兰!垦垒里!——_，—_————————‘————_——————_——_—————^——————————-

4、_——_————————————一ABSTRACTThispaperstudysthesynthesisofethylbenzenebycatalyticdistillationprocessoverFX一02catalyst．Firstly，catalyticdistillationprocessaresimulatedbyTomiehmethodinthereactivesystemofbenzeneandpureethylene．Thecalculatedresultsarecomparedwithexperimentresu

5、ltsandgoodagreementisobtained．Thesuitablereactiveconditionswithpureethyleneandbenzeneareexplored：packingfraction20～25％，pressure10～1latm，benzeneWHSV2～3．5h一，molarratioofbenzenetoethylene2．2～2．5，refluxratio5～10，theingressofbenzeneisinthetopofreactivesect，theingressofethyl

6、eneisinthetopofstrippingSect．Undertheseconditions，boththeconversionofethyleneandtheselectivityofethylbenzeneareabove95％．ForthesimulationofcatalyticdistillationprocessinthesystemofbenzeneandanalogFCCoft：gas，theTomichmethodshowsrapidandstableconvergence．however，largeerro

7、risexistentbetweenthecalculatedresultsandexperimentresultsandthearithmeticiSawaitedtobeimprovedon．Inaddtion，thereisnOconvergencebythebubble-pointmethod．Secondly，thesuitablereactiveconditionswithanalogFCCoff-gasandbenzeneareachievedbytheexperiments：packingfraction20～25％

8、，molarfractionofethyleneintheanalogFCCoff-gas12～16％，pressure1．7～2．0MPa，ethyleneWHSVO．2783h～。molarratioofbenzenetoethy