苯乙烯生产技术进展.doc

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1、苯乙烯生产技术进展苯乙烯生产技术进展苯乙烯(SM)是-种重要的基木有机化工原料，主耍川于生产聚苯乙烯树脂(Ps)、丙烯腊一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯一丙烯睛共聚物(SAN)树脂、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系列橡胶(SBR、SBS)等。此外，还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。传统常规技术乙苯催化脱氢是T业上生产苯乙烯的传统T艺，1937年美国DOW化学公司和徳囲BASF公司同时实现乙苯脱氢制苯乙烯的工业生产以来。已有近70年的工业生产丿力史。乙苯催化脱氢生产苯乙烯的典型生产工艺主要佇Fina/BadgerT艺、ABBLumi

2、nus/UOP工艺以及BASF.T.艺等。各T艺在流程、反丿勺器、催化剂和节能降耗等方血各佇特点，但基木原理都是一样的，即以乙苯为原料，在铁系氧化物或氧化锌催化剂作用下，在约600C气相状态下脱氢牛成苯乙烯。乙苯脱氢为吸热过程，必须采用换热的方式提供能量，工业上主要采用高温过热蒸气[1]的直接换热方式，反应器型丈则有等温式I古I定床反应器和绝热式固定床反应器两人类。Lummus/LOPT艺采川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、热冋收器、气体压缩机和乙苯苯乙烯分离塔等。用超加热器将蒸汽过热800°C，与原料乙苯一起进入绝热反应器。脱氢条件为：反应温

3、度550'650°C,常压或负压，蒸汽/乙苯质量比为1・0~1.5。通过脱氢反应益所生成的脱氢产物经冷凝器冷凝后进入乙苯苯乙烯分离塔，塔底分出苯乙烯，塔顶镭出未反应的乙苯。将乙苯屮的苯和甲苯分出后返冋脱氢反应器重复利用。H前世界上有近40套苯乙烯装置采用该T艺进行生产，总生产能力达到约670力t/aoFina/Badger丁艺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，高温蒸汽提供脱氢需要的热量并降低进料川乙苯的分床和抑制结焦。蒸汽过热至800-950°C，与预热器内的乙苯混合后再通过催化剂，反应温度为56(f65(T

4、C,压力为负压，蒸汽Z苯质量比为1.5~2.2。反应器材质为铭银，反应产物在冷凝器中冷凝。Fina/Badger苯乙烯技术有其独特之处，在专利市场上占有一定的优势。它的技术开发与研究有着30多年的丿力史，与Lummus公司一起几乎垄断了世界苯乙烯生产专利市场。BASF工艺BASF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人不同点。脱氢过程屮反应产物与原料气系统进行热交换，列管间加折流描板，使加热气体径向流动，烟道气进口温度为750°C,出I」温度为630C,可用來预热进料的气体，使乙苯的进料温度达到585°C,直接与管内脱氢催化剂接触反应。出口

5、气体经急冷、换热，再经空气冷却，[1]分离脱氢尾气（H2、CH4、C02等）、水和油，上层脱氢料液送粘馆工序制得苯乙烯。乙苯催化脱氢法最大的缺陷就是主反应是吸热反应。能耗太高。该法从热力学上看，降低反应体系压力、提高反应温度对平衡有利。因而大多数采用负压脱氢反应器。但反应温度如果提得太高，不仅容易导致乙苯裂解而产生苯、甲苯、CO、C02等副产物。而且能耗很人。经济上不合理。因此苯乙烯生产的技术关键是寻找高活性、高选择性和低反应温度的优良催化剂。一开始采用的是锌系、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。现在催化剂有碱金属和碱十•金属氧化物催化剂氧化铁催

6、化剂碱金属和碱十金属氧化物为助[2]剂的氧化饮催化剂尖晶石铁酸盐催化剂氧化饰和氧化倂催化剂。日前，国外苯乙烯催化剂主要有南方化学集团公司于20世纪80年代末期成功开发出Styromax一1型、Styromax~*2型催化剂,90年代初期又推了Styromax一4型催化剂，最近，又推岀新一•代Styromax-52J乙苯脱氢催化剂，其反应性能特别是催化剂的稳定性有显著提高，连续使用寿命达3年以上，在世界范围内获得了广泛应用。德国BASF公司开发的S6—20、S6—20S、S6—28、S6—30催化剂，催化剂使用寿命超过20个月。Dow化学公司开发出的D-0239E型绝

7、热型催化剂等，其显著特点是水比低，使用范围宽（1.1〜1.7）。在优化催化剂配方的同时，国外研究人员在催化剂制备条件和催化剂异形化方血也开展了人量的研究。（1）催化剂颗粒形状的变化。研制出车轮型、齿轮型乙苯脱氢催化剂。除了通常的圆柱体外还佇空心圆柱体，即通常所说的拉两环状的催化剂。（2）改变催化剂颗粒屮的钾分布。日本旭化成公司使用双层挤条的技术，在催化剂颗粒的内外层之间形成浓度梯度，成功地控制了催化剂使川过程屮的破碎和粉化。（3）加强铁、钾之间的相互作丿11。作为苯乙烯催化剂最主要的两种成分，Fe20a和K20之间的相互作川非常重要，在催化剂制备的最初阶段应设法