乙苯生產(chǎn)工藝

1、50KT/a50KT/a乙苯的生產(chǎn)的工藝組織與實(shí)施乙苯的生產(chǎn)的工藝組織與實(shí)施乙苯生產(chǎn)工藝一、生產(chǎn)工藝路線選擇一、生產(chǎn)工藝路線選擇-生產(chǎn)現(xiàn)狀、生產(chǎn)方法分析比較（原料來生產(chǎn)現(xiàn)狀、生產(chǎn)方法分析比較（原料來源，催化劑性能，安全、環(huán)保分析，先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性分析）；源，催化劑性能，安全、環(huán)保分析，先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性分析）；二、二、 生產(chǎn)工藝條件影響因素分析生產(chǎn)工藝條件影響因素分析-溫度、壓力、配比、空速等對(duì)溫度、壓力、配比、空速等對(duì)生產(chǎn)收率、產(chǎn)量、濃度的影響；生產(chǎn)收率、產(chǎn)量、濃度的影響；三、三、 典型設(shè)備的選擇典型設(shè)備的選擇-從物料性質(zhì)、工藝條件分析反應(yīng)器、其他從物料性質(zhì)、工藝條件分析反應(yīng)器、其他典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)

2、、材質(zhì)；典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)；四、四、 生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施-從物料從物料MSDSMSDS數(shù)據(jù)，分析生數(shù)據(jù)，分析生產(chǎn)中可能存在的燃燒爆炸、中毒危險(xiǎn)，從而提出相應(yīng)安全措施；從產(chǎn)中可能存在的燃燒爆炸、中毒危險(xiǎn)，從而提出相應(yīng)安全措施；從工藝角度提出可能解決環(huán)保的措施；從系統(tǒng)熱平衡分析提出能量回工藝角度提出可能解決環(huán)保的措施；從系統(tǒng)熱平衡分析提出能量回收利用措施；收利用措施；乙苯的生產(chǎn)的工藝組織與實(shí)施乙苯的生產(chǎn)的工藝組織與實(shí)施乙苯生產(chǎn)工藝A0201 A0201 生產(chǎn)工藝路線選擇生產(chǎn)工藝路線選擇1 1、理化特性、理化特性外觀與性狀：外觀與性狀： 無色液體，有芳香氣味。無色

3、液體，有芳香氣味。熔點(diǎn)熔點(diǎn)( () )： -94.9-94.9沸點(diǎn)沸點(diǎn)( () )： 136.2136.2相對(duì)密度相對(duì)密度( (水水=1)=1)： 0.870.87相對(duì)蒸氣密度相對(duì)蒸氣密度( (空氣空氣=1)=1)： 3.663.66飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓(kPa)(kPa)： 1.33(25.91.33(25.9) )閃點(diǎn)閃點(diǎn)( () )： 1515引燃溫度引燃溫度( () )： 432432爆炸上限爆炸上限%(V/V)%(V/V)： 6.76.7爆炸下限爆炸下限%(V/V)%(V/V)： 1.01.0溶解性：溶解性： 不溶于水，可混溶于乙醇、醚等多數(shù)有不溶于水，可混溶于乙醇、醚等多數(shù)有機(jī)溶劑

4、。機(jī)溶劑。乙苯性質(zhì)：乙苯性質(zhì)：乙苯生產(chǎn)工藝 2 2、主要用途：、主要用途：用于有機(jī)合成和用作溶劑。主要用于生產(chǎn)苯乙烯，用于有機(jī)合成和用作溶劑。主要用于生產(chǎn)苯乙烯，進(jìn)而生產(chǎn)苯乙烯均聚物以及以苯乙烯為主要成分的進(jìn)而生產(chǎn)苯乙烯均聚物以及以苯乙烯為主要成分的共聚物（共聚物（ABSABS，ASAS等）。乙苯少量用于有機(jī)合成工等）。乙苯少量用于有機(jī)合成工業(yè)，例如生產(chǎn)苯乙酮、乙基蒽醌、對(duì)硝基苯乙酮、業(yè)，例如生產(chǎn)苯乙酮、乙基蒽醌、對(duì)硝基苯乙酮、甲基苯基甲酮等中間體。在醫(yī)藥上用作合霉素和氯甲基苯基甲酮等中間體。在醫(yī)藥上用作合霉素和氯霉素的中間體。也用于香料。此外，還可作溶劑使霉素的中間體。也用于香料。此外，還可

5、作溶劑使用。用。乙苯生產(chǎn)工藝 工業(yè)生產(chǎn)乙苯工藝工業(yè)生產(chǎn)乙苯工藝到目前為止到目前為止, ,工業(yè)上乙苯主要由苯與乙烯的烷基化反工業(yè)上乙苯主要由苯與乙烯的烷基化反應(yīng)來生產(chǎn)的。由烷基化制乙苯的工藝至今經(jīng)歷了三應(yīng)來生產(chǎn)的。由烷基化制乙苯的工藝至今經(jīng)歷了三個(gè)階段個(gè)階段, ,即由三氯化鋁為催化劑的烷基化反應(yīng)路線即由三氯化鋁為催化劑的烷基化反應(yīng)路線, ,以以ZSM - 5ZSM - 5沸石為催化劑的氣相烷基化法以及由沸石為催化劑的氣相烷基化法以及由Y - Y - 沸石為催化劑的液相法制乙苯工藝路線。近幾年來沸石為催化劑的液相法制乙苯工藝路線。近幾年來, ,國內(nèi)也開展了以沸石為催化劑生產(chǎn)乙苯的研究國內(nèi)也開展了以

6、沸石為催化劑生產(chǎn)乙苯的研究, ,并顯并顯示了良好的工業(yè)前景。同時(shí)示了良好的工業(yè)前景。同時(shí), ,催化蒸餾技術(shù)制乙苯的催化蒸餾技術(shù)制乙苯的研究也取得了進(jìn)展。研究也取得了進(jìn)展。乙苯生產(chǎn)工藝乙苯是生產(chǎn)苯乙烯的中間產(chǎn)品乙苯是生產(chǎn)苯乙烯的中間產(chǎn)品, ,少量的乙苯也用于溶劑、稀釋劑以及生少量的乙苯也用于溶劑、稀釋劑以及生產(chǎn)二乙基苯等。目前在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)二乙基苯等。目前在工業(yè)生產(chǎn)中,90%,90%以上是在適當(dāng)催化劑存在下由以上是在適當(dāng)催化劑存在下由苯與乙烯烷基化反應(yīng)來制取乙苯。苯與乙烯烷基化反應(yīng)來制取乙苯。苯和乙烯烷基化是在酸性催化劑存在下進(jìn)行，若以所用催化劑分類，苯和乙烯烷基化是在酸性催化劑存在下進(jìn)行，若以

7、所用催化劑分類，可分為三氯化鋁（可分為三氯化鋁（AlCl3AlCl3）法、）法、BF3Al2O3BF3Al2O3法和固體酸法等。液相法和固體酸法等。液相三氯化鋁法又可分為傳統(tǒng)的兩相烷基化工藝和單相高溫烷基工藝。三氯化鋁法又可分為傳統(tǒng)的兩相烷基化工藝和單相高溫烷基工藝。AICI3AICI3催化劑液相反應(yīng)法催化劑液相反應(yīng)法傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的AlCl3AlCl3法反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物和催化劑形成三相法反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物和催化劑形成三相, ,液態(tài)芳烴、氣態(tài)乙液態(tài)芳烴、氣態(tài)乙烯和液態(tài)的催化劑配合物。催化劑配合物呈紅色烯和液態(tài)的催化劑配合物。催化劑配合物呈紅色, ,與液態(tài)芳烴不互溶與液態(tài)芳烴不互溶, ,反應(yīng)時(shí)乙烯鼓泡進(jìn)入

8、含有兩個(gè)液相的的反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)時(shí)乙烯鼓泡進(jìn)入含有兩個(gè)液相的的反應(yīng)器內(nèi), ,使它們分散混合。使它們分散混合。乙烯與苯的摩爾比為乙烯與苯的摩爾比為0.30.35,0.30.35,反應(yīng)在低于反應(yīng)在低于130130C C以下及常壓進(jìn)行。以下及常壓進(jìn)行。生產(chǎn)方法比較分析生產(chǎn)方法比較分析乙苯生產(chǎn)工藝優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：乙烯的轉(zhuǎn)化率接近乙烯的轉(zhuǎn)化率接近100%,100%,乙苯的收率較高乙苯的收率較高, ,循環(huán)苯和乙苯循環(huán)苯和乙苯的量較小的量較小; ;苯與乙烯的烷基化反應(yīng)和多乙苯的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)可在苯與乙烯的烷基化反應(yīng)和多乙苯的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)可在同一臺(tái)反應(yīng)器中完成。同一臺(tái)反應(yīng)器中完成。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：反應(yīng)介質(zhì)的腐蝕性強(qiáng)反應(yīng)介質(zhì)

9、的腐蝕性強(qiáng), ,設(shè)備造價(jià)與維修費(fèi)用高以及反應(yīng)產(chǎn)設(shè)備造價(jià)與維修費(fèi)用高以及反應(yīng)產(chǎn)物有機(jī)相經(jīng)水洗、堿洗后產(chǎn)生大量含有氫氧化鋁淤漿的廢水物有機(jī)相經(jīng)水洗、堿洗后產(chǎn)生大量含有氫氧化鋁淤漿的廢水, ,加加上廢催化劑上廢催化劑, ,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。 由于傳統(tǒng)的由于傳統(tǒng)的A1Cl3A1Cl3法存在著污染腐蝕嚴(yán)重及反應(yīng)器內(nèi)兩個(gè)液相法存在著污染腐蝕嚴(yán)重及反應(yīng)器內(nèi)兩個(gè)液相等問題等問題,l ,l由于該法在降低成本上有較明顯的效果由于該法在降低成本上有較明顯的效果, ,不少傳統(tǒng)的不少傳統(tǒng)的AlCl3AlCl3法的裝置進(jìn)行了改造和擴(kuò)建。法的裝置進(jìn)行了改造和擴(kuò)建。該該工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)是是, ,烷基

10、化和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)在兩個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行烷基化和烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)在兩個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行, ,乙乙苯收率高苯收率高, ,副產(chǎn)焦油少副產(chǎn)焦油少,Alcl3,Alcl3用量少用量少( (僅為傳統(tǒng)法的僅為傳統(tǒng)法的1/3)1/3)。但這種方法也只是使設(shè)備腐蝕及環(huán)境污染問題有所緩解但這種方法也只是使設(shè)備腐蝕及環(huán)境污染問題有所緩解, ,并未從并未從根本上得到解決。根本上得到解決。乙苯生產(chǎn)工藝乙苯生產(chǎn)工藝均相均相AlClAlCl3 3法法由于傳統(tǒng)的法存在著污染腐蝕嚴(yán)重及反應(yīng)器內(nèi)兩個(gè)由于傳統(tǒng)的法存在著污染腐蝕嚴(yán)重及反應(yīng)器內(nèi)兩個(gè)液相等問題液相等問題,1974,1974年年Monsanto/ LummusMonsanto/ Lu

11、mmus公司提出了公司提出了均相法。該工藝通過控制乙烯的投料均相法。該工藝通過控制乙烯的投料, ,使催化劑的用使催化劑的用量減少到處于溶解度范圍內(nèi)量減少到處于溶解度范圍內(nèi), ,使反應(yīng)可以在均一的液使反應(yīng)可以在均一的液相中進(jìn)行相中進(jìn)行, ,提高了乙苯的產(chǎn)率。反應(yīng)溫度為提高了乙苯的產(chǎn)率。反應(yīng)溫度為160160180180, ,壓力壓力0.60.60.8MPa ,0.8MPa ,乙烯與苯的摩爾比為乙烯與苯的摩爾比為0.80.8。均相法進(jìn)料乙烯濃度范圍可為均相法進(jìn)料乙烯濃度范圍可為15%15%100%100%。當(dāng)用稀。當(dāng)用稀乙烯為原料時(shí)乙烯為原料時(shí), ,原料氣中原料氣中C C和和O O均需凈化至質(zhì)量分

12、數(shù)約均需凈化至質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為為5 51010-6-6以下以下 乙苯生產(chǎn)工藝以負(fù)載在以負(fù)載在Al2O3Al2O3上的上的BF3BF3為催化劑的反應(yīng)法為催化劑的反應(yīng)法該法以負(fù)載在該法以負(fù)載在Al2O3Al2O3上的上的BF3BF3為催化劑，可用濃度低達(dá)為催化劑，可用濃度低達(dá)8%10%(8%10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)) )的乙烯為原料進(jìn)行烷基化反應(yīng)的乙烯為原料進(jìn)行烷基化反應(yīng), ,因此可以用處理后的因此可以用處理后的FCCFCC干氣或焦?fàn)t尾氣干氣或焦?fàn)t尾氣為原料。該反應(yīng)在為原料。該反應(yīng)在100150100150C C和和2.53.5MPa2.53.5MPa下進(jìn)行下進(jìn)行, ,乙烯和苯的摩爾比乙烯和苯的摩爾比

13、控制在控制在0.150.20.150.2之間。烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)在另外的反應(yīng)器中進(jìn)行溫度為之間。烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)在另外的反應(yīng)器中進(jìn)行溫度為180230180230C C。從兩個(gè)反應(yīng)器出來的物料合并后進(jìn)入提純系統(tǒng)。從兩個(gè)反應(yīng)器出來的物料合并后進(jìn)入提純系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：成品的乙苯純度可達(dá)成品的乙苯純度可達(dá)99.9%99.9%。該方法主要優(yōu)點(diǎn)是催化劑活性高、壽。該方法主要優(yōu)點(diǎn)是催化劑活性高、壽命長、乙苯選擇性好、無腐蝕無污染、流程簡短、能耗小命長、乙苯選擇性好、無腐蝕無污染、流程簡短、能耗小, ,可用于低濃度乙可用于低濃度乙烯的綜合利用。烯的綜合利用。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：催化劑制備條件苛刻催化劑制備條件苛刻, ,費(fèi)用

14、也較貴費(fèi)用也較貴, ,并容易中毒失活。原料在反應(yīng)前并容易中毒失活。原料在反應(yīng)前必須凈化必須凈化, ,要求要求H2SH2S、CO2CO2和和H2OH2O等雜質(zhì)的含量小于等雜質(zhì)的含量小于1 110-610-6。乙苯生產(chǎn)工藝液相法液相法 固體酸催化劑上苯與乙烯液相法制乙苯的新技術(shù)固體酸催化劑上苯與乙烯液相法制乙苯的新技術(shù), ,以以USYUSY沸石為催化沸石為催化劑劑,Al2O3,Al2O3為粘合劑。在為粘合劑。在232316232316C C和和2.796.99MPa2.796.99MPa下進(jìn)行反應(yīng)下進(jìn)行反應(yīng), ,苯的質(zhì)苯的質(zhì)量空速量空速210/h,210/h,苯苯/ /乙烯摩爾比乙烯摩爾比4104

15、10。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：該法不產(chǎn)生污染環(huán)境的廢料該法不產(chǎn)生污染環(huán)境的廢料, ,反應(yīng)溫度低反應(yīng)溫度低( (一般不超過一般不超過300300C),C),乙苯乙苯中二甲苯雜質(zhì)含量僅為中二甲苯雜質(zhì)含量僅為2040204010-6,10-6,遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于氣相法。催化劑的運(yùn)轉(zhuǎn)周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于氣相法。催化劑的運(yùn)轉(zhuǎn)周期可長達(dá)一年可長達(dá)一年, ,對(duì)原料純度要求不高。使用后的催化劑可以進(jìn)行器外再生對(duì)原料純度要求不高。使用后的催化劑可以進(jìn)行器外再生, ,再生再生條件緩和條件緩和, ,使用壽命可達(dá)使用壽命可達(dá)3 3年。年。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：但該法只能用于濃乙烯的烷基化反應(yīng)但該法只能用于濃乙烯的烷基化反應(yīng), ,而不適合而不適合FCCFC

16、C干氣或焦?fàn)t尾氣干氣或焦?fàn)t尾氣原料?？账俚驮稀？账俚? ,催化劑用量大催化劑用量大, ,反應(yīng)壓力較高反應(yīng)壓力較高, ,使能耗增加使能耗增加, ,設(shè)備和操作復(fù)雜設(shè)備和操作復(fù)雜, ,。若以反應(yīng)狀態(tài)分類，可分為液相法和氣相法兩種。若以反應(yīng)狀態(tài)分類，可分為液相法和氣相法兩種。乙苯生產(chǎn)工藝氣相法氣相法以高硅以高硅ZSM-5ZSM-5沸石為催化劑制乙苯的氣相法沸石為催化劑制乙苯的氣相法, ,對(duì)苯和乙烯的烷基化反應(yīng)及二乙苯對(duì)苯和乙烯的烷基化反應(yīng)及二乙苯和苯的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)均具有較強(qiáng)的活性和良好的選擇性。烷基化反應(yīng)在高溫、和苯的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)均具有較強(qiáng)的活性和良好的選擇性。烷基化反應(yīng)在高溫、中壓的氣相條件下進(jìn)行

17、中壓的氣相條件下進(jìn)行, ,反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度370430370430C,C,反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力1.422.84 MPa,1.422.84 MPa,乙烯質(zhì)乙烯質(zhì)量空速量空速35/h35/h。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 該工藝可以用濃乙烯為原料該工藝可以用濃乙烯為原料, ,也可用稀乙烯混合氣體為原料也可用稀乙烯混合氣體為原料, ,該工藝采用該工藝采用ZSM-5ZSM-5沸石催化劑沸石催化劑, ,完全避免了完全避免了AlCl3AlCl3催化劑帶來的一系列問題。該催化劑對(duì)苯催化劑帶來的一系列問題。該催化劑對(duì)苯和乙烯的烴化反應(yīng)及多乙苯與苯的反烴化反應(yīng)均具有較強(qiáng)的催化劑活性和良好和乙烯的烴化反應(yīng)及多乙苯與苯的反烴化反應(yīng)均具

18、有較強(qiáng)的催化劑活性和良好的選擇性的選擇性, ,可達(dá)可達(dá)99.5%99.5%。此工藝催化劑用量少此工藝催化劑用量少, ,容易結(jié)焦而失活容易結(jié)焦而失活, ,但容易再生但容易再生, ,使用壽命長使用壽命長, ,生產(chǎn)中不存在環(huán)生產(chǎn)中不存在環(huán)境污染和設(shè)備腐蝕問題。此外境污染和設(shè)備腐蝕問題。此外, ,系統(tǒng)排放的廢氣和殘液均可為裝置提供系統(tǒng)排放的廢氣和殘液均可為裝置提供25%25%的燃的燃料料, ,輸入系統(tǒng)的熱量和反應(yīng)生成的熱量中輸入系統(tǒng)的熱量和反應(yīng)生成的熱量中95%95%可回收。因此可回收。因此, ,物耗、能耗低。物耗、能耗低。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：在處理：在處理FCCFCC干氣或焦?fàn)t尾氣原料時(shí)干氣或焦?fàn)t尾氣原料時(shí),

19、 ,為了延長催化劑單程壽命為了延長催化劑單程壽命, ,需對(duì)原料需對(duì)原料進(jìn)行嚴(yán)格精制進(jìn)行嚴(yán)格精制( (原料氣中丙烯、原料氣中丙烯、H2SH2S、O2O2和和H2OH2O等雜質(zhì)均需凈化至質(zhì)量分?jǐn)?shù)均等雜質(zhì)均需凈化至質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為為l0-5l0-5以下以下) )。且該工藝裝置投資和能耗相對(duì)較高。且該工藝裝置投資和能耗相對(duì)較高( (苯單耗苯單耗0.749t/t0.749t/t乙苯乙苯, ,乙烯乙烯0.168t/t0.168t/t乙苯乙苯) )。產(chǎn)物中二甲苯含量較高。產(chǎn)物中二甲苯含量較高( (約約2 210-3)13,14,10-3)13,14,影響產(chǎn)品的品質(zhì)。影響產(chǎn)品的品質(zhì)。乙苯生產(chǎn)工藝乙苯生產(chǎn)工藝乙苯生

20、產(chǎn)工藝乙苯生產(chǎn)工藝催化劑催化劑 芳烴烷基化可使用的催化劑種類較多，但它們均屬于芳烴烷基化可使用的催化劑種類較多，但它們均屬于酸性催化劑，可以將其大體可分為以下三類：酸性催化劑，可以將其大體可分為以下三類：（1 1）酸性鹵化物類）酸性鹵化物類 主要有主要有AlBr3AlBr3、AlCl3AlCl3、FeCl3FeCl3、BF3BF3、ZnCl2ZnCl2等。目前普遍采用的是氯化鋁催化劑，并加少量氯化氫以等。目前普遍采用的是氯化鋁催化劑，并加少量氯化氫以促進(jìn)反應(yīng)。氯化鋁催化劑活性很高，可在較低溫度（促進(jìn)反應(yīng)。氯化鋁催化劑活性很高，可在較低溫度（9090100100）、較低壓力下進(jìn)行反應(yīng)，在烷基化反

21、應(yīng)的同時(shí)可使副產(chǎn)）、較低壓力下進(jìn)行反應(yīng)，在烷基化反應(yīng)的同時(shí)可使副產(chǎn)的多烷基苯進(jìn)行脫烷基反應(yīng)。氯化鋁催化劑的主要缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備的多烷基苯進(jìn)行脫烷基反應(yīng)。氯化鋁催化劑的主要缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備有較強(qiáng)腐蝕性，催化劑的消耗量較大，原料中水分要求嚴(yán)格。但有較強(qiáng)腐蝕性，催化劑的消耗量較大，原料中水分要求嚴(yán)格。但是，因其價(jià)廉易得，催化活性高，仍被廣泛使用。是，因其價(jià)廉易得，催化活性高，仍被廣泛使用。（2 2）質(zhì)子酸類）質(zhì)子酸類 主要有主要有H2SO4H2SO4、H3PO4H3PO4、HFHF等。最常采用的是等。最常采用的是磷酸磷酸- -硅藻土固體催化劑，具有選擇性高、腐蝕性小及三廢排放量硅藻土固體催化劑，具有選擇性高

22、、腐蝕性小及三廢排放量小的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是反應(yīng)溫度和壓力較高，多烷基苯不能在烷基小的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是反應(yīng)溫度和壓力較高，多烷基苯不能在烷基化條件下進(jìn)行脫烷基反應(yīng)?；瘲l件下進(jìn)行脫烷基反應(yīng)。乙苯生產(chǎn)工藝 (3) (3)分子篩類分子篩類 以分子篩為催化劑的烷基化反應(yīng)，具以分子篩為催化劑的烷基化反應(yīng)，具有活性高、反應(yīng)選擇性高、烯烴轉(zhuǎn)化率高、反應(yīng)可有活性高、反應(yīng)選擇性高、烯烴轉(zhuǎn)化率高、反應(yīng)可在較低壓力下進(jìn)行，過程三廢排放量極少，對(duì)設(shè)備在較低壓力下進(jìn)行，過程三廢排放量極少，對(duì)設(shè)備無腐蝕等特點(diǎn)，是一種頗有前途的烷基化催化劑。無腐蝕等特點(diǎn)，是一種頗有前途的烷基化催化劑。該催化劑的缺陷是反應(yīng)副產(chǎn)聚合物分子易在分子篩

23、該催化劑的缺陷是反應(yīng)副產(chǎn)聚合物分子易在分子篩的微孔孔道聚集，造成堵塞，使催化劑失活，故分的微孔孔道聚集，造成堵塞，使催化劑失活，故分子篩催化劑壽命短、需頻繁再生。子篩催化劑壽命短、需頻繁再生。 5 5、催化劑用量、催化劑用量 乙基化反應(yīng)對(duì)乙基化反應(yīng)對(duì)AlCl3AlCl3催化劑的純度要求在催化劑的純度要求在97975 598985%5%以上，以上， 而且必須無水。而且必須無水。乙苯生產(chǎn)工藝*工藝選擇 該工藝采用該工藝采用ZSM-5ZSM-5沸石催化劑沸石催化劑, ,完全避免了完全避免了AlCl3AlCl3催催化劑帶來的一系列問題。但由于化劑帶來的一系列問題。但由于ZSM-5ZSM-5催化劑的活催

24、化劑的活性溫度較高性溫度較高, ,因此反應(yīng)要在較高溫度下進(jìn)行。在較高因此反應(yīng)要在較高溫度下進(jìn)行。在較高溫度下溫度下, ,烷基化反應(yīng)速率較快烷基化反應(yīng)速率較快, ,該催化劑對(duì)苯和乙烯的該催化劑對(duì)苯和乙烯的烴化反應(yīng)及多乙苯與苯的反烴化反應(yīng)均具有較強(qiáng)的烴化反應(yīng)及多乙苯與苯的反烴化反應(yīng)均具有較強(qiáng)的催化劑活性和良好的選擇性催化劑活性和良好的選擇性, ,可達(dá)可達(dá)99.5%99.5%。此工藝催。此工藝催化劑用量少化劑用量少, ,容易結(jié)焦而失活容易結(jié)焦而失活, ,但容易再生但容易再生, ,使用壽命長使用壽命長, ,生產(chǎn)中不存在環(huán)境污染和設(shè)備腐蝕問題。生產(chǎn)中不存在環(huán)境污染和設(shè)備腐蝕問題。乙苯生產(chǎn)工藝 A0202

25、A0202：乙苯生產(chǎn)工藝條件影響因素分析：乙苯生產(chǎn)工藝條件影響因素分析影響苯與乙烯烷基化反應(yīng)的因素很多，其中主要有溫度、原料組成與配影響苯與乙烯烷基化反應(yīng)的因素很多，其中主要有溫度、原料組成與配比、催化劑等。工業(yè)上最佳操作點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是使乙苯收率盡可能大、苯的循比、催化劑等。工業(yè)上最佳操作點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是使乙苯收率盡可能大、苯的循環(huán)量和多乙苯的生成量盡可能少。環(huán)量和多乙苯的生成量盡可能少。反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度 由反應(yīng)原理可知，苯烷基化是放熱反應(yīng)。由反應(yīng)原理可知，苯烷基化是放熱反應(yīng)。 從熱力學(xué)方面分析，在較低溫度下有較好的平衡收率，隨著溫度的從熱力學(xué)方面分析，在較低溫度下有較好的平衡收率，隨著溫度的升高，乙苯的收

26、率反而下降。同時(shí)，在非均相烷基化過程中，溫度過高，升高，乙苯的收率反而下降。同時(shí)，在非均相烷基化過程中，溫度過高，不利于乙烯的吸收，催化配合物容易樹脂化而遭破壞。不利于乙烯的吸收，催化配合物容易樹脂化而遭破壞。從動(dòng)力學(xué)方面分析，反應(yīng)溫度低，反應(yīng)速度低，對(duì)反應(yīng)進(jìn)行不利。從動(dòng)力學(xué)方面分析，反應(yīng)溫度低，反應(yīng)速度低，對(duì)反應(yīng)進(jìn)行不利。適宜的溫度隨所用催化劑不同而不同。我組選用適宜的溫度隨所用催化劑不同而不同。我組選用ZSM-5催化劑，反應(yīng)溫催化劑，反應(yīng)溫度主要滿足催化劑發(fā)揮催化活性和延長使用壽命的需要度主要滿足催化劑發(fā)揮催化活性和延長使用壽命的需要,一般為一般為440445,過高的反應(yīng)溫度同樣會(huì)發(fā)生生成

27、焦油等副反應(yīng)過高的反應(yīng)溫度同樣會(huì)發(fā)生生成焦油等副反應(yīng),結(jié)果導(dǎo)致催化劑因結(jié)果導(dǎo)致催化劑因表面結(jié)炭而失活表面結(jié)炭而失活乙苯生產(chǎn)工藝乙苯生產(chǎn)工藝2 乙烯濃度的影響乙烯濃度的影響 由表由表2 2可知可知, ,乙烯濃度對(duì)催化精餾過程有影響。干氣乙烯濃度對(duì)催化精餾過程有影響。干氣中乙烯濃度提高中乙烯濃度提高, ,乙烯的轉(zhuǎn)化率提高乙烯的轉(zhuǎn)化率提高, ,乙苯選擇性降低乙苯選擇性降低。這是由于在反應(yīng)壓力一定的情況下。這是由于在反應(yīng)壓力一定的情況下, ,干氣中乙烯濃干氣中乙烯濃度增加度增加, ,乙烯分壓增大乙烯分壓增大, ,有利于乙烯在液相中的溶解吸有利于乙烯在液相中的溶解吸收收, ,提高了乙烯的轉(zhuǎn)化率。又由于乙

28、烯在液相中的溶提高了乙烯的轉(zhuǎn)化率。又由于乙烯在液相中的溶解度增加解度增加, ,繼續(xù)烷基化反應(yīng)速率增大繼續(xù)烷基化反應(yīng)速率增大, ,生成更多的二乙生成更多的二乙苯和多烷基苯等苯和多烷基苯等, ,降低了乙苯的選擇性降低了乙苯的選擇性 乙苯生產(chǎn)工藝3 3 壓力壓力由表3可以看出，壓力對(duì)反應(yīng)的影響十分顯著，即隨反應(yīng)壓力的增加，乙烯轉(zhuǎn)化率明顯增加。反應(yīng)壓力增加有利于乙烯在液相中的溶解吸收，而乙烯在液相中的溶解吸收是整個(gè)過程的控制步驟，所以烷基化反應(yīng)相應(yīng)加快，乙烯轉(zhuǎn)化率提高乙苯生產(chǎn)工藝 A0203A0203：典型設(shè)備的選擇：典型設(shè)備的選擇烷基化反應(yīng)器苯進(jìn)料泵，轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器苯進(jìn)料泵，轉(zhuǎn)烷烷基化反應(yīng)器苯進(jìn)料泵

29、，轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器苯進(jìn)料泵，轉(zhuǎn)烷基化反應(yīng)器多乙苯進(jìn)料泵，乙苯單元的精餾塔塔頂回流泵，基化反應(yīng)器多乙苯進(jìn)料泵，乙苯單元的精餾塔塔頂回流泵，苯乙烯單元各個(gè)精餾塔的塔底塔頂泵，不過苯乙烯單元都苯乙烯單元各個(gè)精餾塔的塔底塔頂泵，不過苯乙烯單元都是負(fù)壓操作的。是負(fù)壓操作的。用的比較多的是磁力泵和屏蔽泵用的比較多的是磁力泵和屏蔽泵 此外還有大功率離心泵此外還有大功率離心泵 反反烴化反應(yīng)進(jìn)料泵是高速齒輪泵。烴化反應(yīng)進(jìn)料泵是高速齒輪泵。乙苯生產(chǎn)工藝A0204A0204：乙苯生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施：乙苯生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施烷基化反應(yīng)系統(tǒng)烷基化反應(yīng)系統(tǒng): :1. 1. 應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視反應(yīng)器的溫度、壓力，進(jìn)料苯

30、和多乙苯中的應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視反應(yīng)器的溫度、壓力，進(jìn)料苯和多乙苯中的水含量應(yīng)小于水含量應(yīng)小于10ppm10ppm。反應(yīng)器開停車應(yīng)嚴(yán)格控制開、降溫。反應(yīng)器開停車應(yīng)嚴(yán)格控制開、降溫速度；反應(yīng)器系統(tǒng)的聯(lián)鎖必須正常投入使用，定期校驗(yàn)聯(lián)速度；反應(yīng)器系統(tǒng)的聯(lián)鎖必須正常投入使用，定期校驗(yàn)聯(lián)鎖并有記錄。鎖并有記錄。2. 2. 崗位巡檢時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)反應(yīng)器的監(jiān)視。定期用特殊的紅崗位巡檢時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)反應(yīng)器的監(jiān)視。定期用特殊的紅外測溫儀測定反應(yīng)器有無過熱點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)過熱點(diǎn)必須立即緊外測溫儀測定反應(yīng)器有無過熱點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)過熱點(diǎn)必須立即緊急處理；反應(yīng)器降溫用的噴淋水必須保持隨時(shí)可用，至少急處理；反應(yīng)器降溫用的噴淋水必須保持隨時(shí)可用，至少

31、每月試驗(yàn)一次。每月試驗(yàn)一次。3. 3. 應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行檢查反應(yīng)器開車前的氣密試驗(yàn)和干燥。應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行檢查反應(yīng)器開車前的氣密試驗(yàn)和干燥。乙苯生產(chǎn)工藝4. 4. 應(yīng)經(jīng)常檢查易被腐蝕的設(shè)備、管線、閥門、儀表的應(yīng)經(jīng)常檢查易被腐蝕的設(shè)備、管線、閥門、儀表的腐蝕情況。防腐襯層、設(shè)備及管線的壁厚。發(fā)現(xiàn)問腐蝕情況。防腐襯層、設(shè)備及管線的壁厚。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修理或更換。題及時(shí)修理或更換。5. 5. 酸性物料泄漏時(shí)要用堿中和后，再放入廢油。在地酸性物料泄漏時(shí)要用堿中和后，再放入廢油。在地下廢水槽及事故槽中工作時(shí)，應(yīng)穿戴相應(yīng)的防護(hù)用下廢水槽及事故槽中工作時(shí)，應(yīng)穿戴相應(yīng)的防護(hù)用品，事故槽應(yīng)經(jīng)常保持無液面或低液面。品，事故槽應(yīng)

32、經(jīng)常保持無液面或低液面。烷基化反應(yīng)系統(tǒng)烷基化反應(yīng)系統(tǒng):乙苯生產(chǎn)工藝催化劑絡(luò)合物配制系統(tǒng)催化劑絡(luò)合物配制系統(tǒng): :1.1.應(yīng)保持多乙苯和苯中含水小于應(yīng)保持多乙苯和苯中含水小于10ppm10ppm，氯化氫含水，氯化氫含水小于小于50PPppm50PPppm。2.2.受潮分解結(jié)塊的三氯化鋁禁止再用于生產(chǎn)。受潮分解結(jié)塊的三氯化鋁禁止再用于生產(chǎn)。3.3.催化劑配制開車時(shí)，尾氣吸收系應(yīng)保持正常開車。催化劑配制開車時(shí)，尾氣吸收系應(yīng)保持正常開車。乙苯生產(chǎn)工藝3.3.脫氫反應(yīng)系統(tǒng)脫氫反應(yīng)系統(tǒng): :1. 1. 嚴(yán)格控制反應(yīng)器入口溫度。進(jìn)料蒸汽：乙苯不得低于嚴(yán)格控制反應(yīng)器入口溫度。進(jìn)料蒸汽：乙苯不得低于1.31.3

33、：1 1。乙。乙苯中二乙苯含量小于苯中二乙苯含量小于10ppm10ppm，盡量減少開、停車次數(shù)，防止催化劑，盡量減少開、停車次數(shù)，防止催化劑破碎。反應(yīng)器最初開車應(yīng)首先用氮?dú)饧訜嵘郎?，床層溫度達(dá)破碎。反應(yīng)器最初開車應(yīng)首先用氮?dú)饧訜嵘郎?，床層溫度達(dá)200200以以上時(shí)方可通入蒸氣。尾氣壓縮機(jī)入口壓力應(yīng)保持為上時(shí)方可通入蒸氣。尾氣壓縮機(jī)入口壓力應(yīng)保持為0.0276MPa0.0276MPa。反。反應(yīng)器、蒸汽過熱爐、尾氣壓縮機(jī)的聯(lián)鎖系統(tǒng)必須正常投用，并定期應(yīng)器、蒸汽過熱爐、尾氣壓縮機(jī)的聯(lián)鎖系統(tǒng)必須正常投用，并定期校驗(yàn)和記錄。校驗(yàn)和記錄。2. 2. 安全閥應(yīng)每年定壓一次，防爆膜應(yīng)每年檢查一次，發(fā)現(xiàn)問題要及安全閥應(yīng)每年定壓一次，防爆膜應(yīng)每年檢查一次，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)更換或修理。時(shí)更換或修理。3. 3. 尾氣系統(tǒng)三臺(tái)在線氧分析器都應(yīng)正常投用，當(dāng)有兩臺(tái)指示值超過尾氣系統(tǒng)三臺(tái)在線氧分析器都應(yīng)正常投用，當(dāng)有兩臺(tái)指示值超過1%1%時(shí)聯(lián)鎖應(yīng)動(dòng)作，使系統(tǒng)升為正壓操作。尾氣在負(fù)壓操作時(shí)需排入時(shí)聯(lián)鎖應(yīng)動(dòng)作，使系統(tǒng)升為正壓操作。尾氣在負(fù)壓操作時(shí)需排入火炬系統(tǒng)，不準(zhǔn)排入大氣?；鹁嫦到y(tǒng)，不準(zhǔn)排入大氣。乙苯生產(chǎn)工藝4