異丙苯法生產(chǎn)苯酚丙酮工藝技術(shù)路線分析及建議

1、| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/異丙苯法生產(chǎn)苯酚丙酮工藝技術(shù)路線分析及建議小匕丄粛pQ 20、*燕化公司技術(shù)處鞠平蘭| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/L前言北京砥山石袖化工公司19M年開始采用 異丙苯法生產(chǎn)苯酚、丙酮U萬t/a小苯酚裝 B).n36年又引進(jìn)日本三井石油化學(xué)公司的 異丙苯袪生產(chǎn)苯酚丙酮技術(shù)，在化工二廠建設(shè) 投產(chǎn)年產(chǎn)a萬噸苯酚丙酮裝置.幾年來生產(chǎn)了 約30萬噸苯酚、丙酮產(chǎn)品'創(chuàng)利稅5億多元, 為燕化公司取得很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益*H萬t/a苯酚丙酮裝置是蕓用AICI,作催 化劑、HC】為助催化劑進(jìn)社

2、苯與丙烯煙牝反應(yīng) 生成異丙苯再經(jīng)氧化、分解生成苯酚和丙酮 產(chǎn)品.經(jīng)過長期的生產(chǎn)實(shí)踐表明：該生產(chǎn)技術(shù) 的主要缺點(diǎn)是工藝壺程長生產(chǎn)設(shè)備臺(tái)數(shù)多. 生產(chǎn)中催化劑Aid,.助催化刑HC1對設(shè)備. 簣道的嗚燭嚴(yán)覓百特別是催化劑配制、加料、脫 除等工序的設(shè)備受到嚴(yán)重的腐燭再加上進(jìn)口 備品備件不足使不少設(shè)備帶病運(yùn)轉(zhuǎn).自1991 年大檢修以來，因管道、閥門腐蝕已停工檢修 4次給生產(chǎn)裝置安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運(yùn)轉(zhuǎn)帶來許 穽問題.如何對苯酚丙酮裝置迸行技術(shù)改造. 并將裝置的生產(chǎn)能力提高至10萬t/s滿足 30萬乙烯改擴(kuò)建需要是全公司職工關(guān) 心的事情以下就異丙苯生產(chǎn)苯酚丙酮技術(shù)路 線比較、分析并提出建議*2苯酚丙酮用途和

3、市場預(yù)測苯酚是重要的有機(jī)化工原料廣泛用于化 工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè)生產(chǎn)中制造酚醛樹脂.增 塑制"苯胺、雙酚殺蟲劑：丙酮不但是 一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，也是制造丙嗣粼薛、甲 基丙烯酸甲苗、取酚A等產(chǎn)品的氐料生產(chǎn)苯 酚、丙酮的方法有多種異丙苯法優(yōu)于其它方 法是由于產(chǎn)品收率高.井聯(lián)產(chǎn)丙酮.世界上絕 大部分苯酚都是釆用異丙苯氣化分解生產(chǎn)的. 苯酚產(chǎn)量最務(wù)的美國t占世界苯酚產(chǎn)量一半氐 上八9了的苯酚都是采用異丙苯法生產(chǎn)的，西 歐和日本異丙苯的生產(chǎn)能力已達(dá)到505- 5萬 t/s仍供不應(yīng)求.我國目前生產(chǎn)苯酚有47家， 總生產(chǎn)能力達(dá)13萬t/aZA -五掙期間上海石 化總廠、吉林化學(xué)工業(yè)公司尊即將計(jì)劃興

4、建8 萬t/且苯酚丙酮裝置，估計(jì)產(chǎn)最達(dá)20萬噸.目 前苯酚由于大量進(jìn)口引起暫時(shí)滯銷+但經(jīng)預(yù) 測，隨著醫(yī)藥、輕工、石油化工對苯酚、丙胡的 需求嚴(yán)八*五”期間苯酚、丙酮仍屬短線產(chǎn)品 對苯酚、丙酮的需求仍呈增長趨勢.3異丙苯生產(chǎn)工藝技術(shù)路線比較燕化公司汕萬I"改擴(kuò)建工程現(xiàn)已起 步為了充分利用煉油廠兩套催化裂牝裝迓化 學(xué)級(jí)丙烯和化一廠即將增產(chǎn)的丙辯，對老裝置 進(jìn)行技術(shù)改造勢在必廿滿足擬建3萬XX 酚A裝置和國內(nèi)的需要生產(chǎn)更多前苯酚丙 酮異丙苯法生嚴(yán)苯酚丙酮的工藝技術(shù)路線逸 擇主要有三種方法"美VOP開發(fā)的SPA 生產(chǎn)異丙苯工藝美國SD開發(fā)的非均相| 維普資訊 h ttp:/| 維普

5、資訊 h ttp:/第1期燕山油化 205 *AlCla法生產(chǎn)異丙苯工藝汽、美國孟山都-凱 洛格開發(fā)的均相A1CI3生產(chǎn)異丙苯工藝.另 外自從帥年代開發(fā)的分子篩催化技術(shù)*近年 來又發(fā)展了擇形分子箱催化劑生產(chǎn)異丙苯新 工藝，但冃前正處于研制開發(fā)階段”尚未見丈 獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)有工業(yè)生產(chǎn)裝置總之*國內(nèi)外異丙苯 生產(chǎn)的塩展著勢是生產(chǎn)規(guī)模大型化井同時(shí)注 重節(jié)能和安全生產(chǎn).3- 1固體磷酸催化法(SPA)生產(chǎn)異丙苯美國UOP公司開發(fā)的£PA法生產(chǎn)舁丙 苯工藝，由于具有獨(dú)持的性能：龍化劑便用壽 命栓、坯產(chǎn)大型攸三廢少并易處理，能源利用 合理尊優(yōu)點(diǎn)在異丙苯生產(chǎn)中占優(yōu)幽*全世界 共有40多套裝置采用此法主產(chǎn)異

6、丙苯，總生 產(chǎn)能力達(dá)3* 5X1叫仏 我國1978年首次引進(jìn) 美國UOP公司開發(fā)的固體磷酸催化刑技術(shù). 用于用苯，丙烯合成界丙基甲苯*在化工三廠 建設(shè)投產(chǎn)了九2萬”目的阿甲酚和0飛萬/ aBHT生產(chǎn)裝置*典型的UOP固體磷議催化 劑生產(chǎn)異丙苯工藝流程簡圖見圖kKttfta應(yīng)器2川冃烷反葦塔舸白土辿理堆真異丙輩培乩反堆It反應(yīng)器0 1 UQP螯司SAP法生產(chǎn)異灣華荀單建程 在異丙苯生產(chǎn)中主要的操作工序有：煙北 反癥、丙烷脫除、苯回收梢制、桂化液白土處 理、異丙苯精制r多異丙苯回收及反煙化反應(yīng)° 進(jìn)料可以是純丙烯或丙烷一丙烯攜合物*但原 料中應(yīng)盡量少含乙烯和丁烯申過量的苯以減少 多烷基苯

7、或烯煙軸合等副反應(yīng)，為了保持催4E 劑活性必須嚴(yán)格控制反應(yīng)進(jìn)料中的含水量+ 過量的水不僅使催化剤活性下降*還會(huì)使催代 制泥化結(jié)塊失活.采用SPA法生產(chǎn)異丙苯工 藝技術(shù)的關(guān)鍵量采用最理想的固體磷酸催化 劑和在無二異丙苯反煙化的工藝條件下獲得 高產(chǎn)率的舁丙苯UOP公司近來發(fā)表的專刊，重點(diǎn)是改進(jìn) 催化刑的穩(wěn)定性*主要是改善大孔孔容，使催 化剜中孔徑丄次丄卩上的孔17.5%總孔 容。大孔不僅降低催化劑強(qiáng)度t也在使用過程 中覽加積按的傾向，導(dǎo)致催化劑失活。另外，控 制催化蒯中硅艇土粘結(jié)劑的粒度及成加擠出 壓力、焙燒溫度和水蒸氣含量,是菠得高結(jié)晶 度的多聚磷酸硅和正麟醴硅結(jié)晶的理挹催化 劑.從而提高催化劑

8、的活性和穩(wěn)定性.延長催 化劑使用壽命.另外據(jù)文猷資料報(bào)導(dǎo).近幾年來UOP 埜可也不斷開發(fā)新的烽化工藝流程，如*廠釆用混合苯一丙烯進(jìn)料苯；cr = 6 /歹 -8 x減少僅化劑層數(shù)*物流從下至上穿過 f反應(yīng)床層使原料更好地混合'減少了丙烯參 聚物生成提高了異丙苯收率F4)烷基化器多點(diǎn)進(jìn)料*白土處理尊技術(shù) 楷施,使產(chǎn)品質(zhì)量有很大的提高*將固定床參異丙苯反繪化反應(yīng)器設(shè)置 在分離裝置后使工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更為合理j(d)StS分去掉閃蒸系統(tǒng)的再沸器由 常壓糟謂改為加壓精謂回收和節(jié)釣?zāi)茉?1 2非均相AICI.- HCI絡(luò)舍催化法生產(chǎn)異 丙苯工藝在日本、蘇聯(lián)和我昌大都采用傳統(tǒng)的非均 相AICla

9、* HC1絡(luò)合物催化苯和丙烯生產(chǎn)異丙 苯、進(jìn)而制適苯酚丙胡"其主要工藝條件是在 溫度兇接近常壓下，采用濃度為£0% 汕的丙烯和千燥的苯在AlCb HCI絡(luò)合物 催化劑存在下生產(chǎn)異丙苯'同時(shí)生成二"三、多 異丙苯，后者送回反應(yīng)器或送入反煙化反應(yīng)器 進(jìn)行反繪化反應(yīng)再生成異丙苯，再進(jìn)一歩氧化| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/燕山油化1992 年| 維普資訊 h ttp:/分解生成苯酚、丙BL三井油化公司的煙化反 應(yīng)工藝流程如圖2.K - S E -J01PE-5掙卻眉E 101同捕蒂炭JIMT 1啡干輩塔CD -209 M 催化解沉降tal

10、KD-ZCHA.R反煙化器、口-21丄 第二催毗卅沉降"，C!T 一卻丄水洗塔，CD-3G1義機(jī)徘飢， CT-IQ1 ¥tf-CT -4加界丙笨墻工T列I寧驚物閃甄 塔.CT 一國2 乙苯壤,CT-2 01 gltififfl i華 垢蠡詡單工茗査翟【煙毗條統(tǒng)其主要工藝接作工序有HCI發(fā)生系統(tǒng)、絡(luò)合物配制、苯干燥及精 討、煙化反應(yīng)、反煙化反應(yīng)、反應(yīng)混合物水洗中 和、四塔精ig.AKOH脫除。車工藝持點(diǎn)是反應(yīng)溫度低，反應(yīng)壓力低* 第件溫和、可在桂化反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行反烽化反 應(yīng)使多烷基苯轉(zhuǎn)變?yōu)楫惐?選擇性好收率 略高于UOF的SPA法流程.但由于使用A1- Ch - HC1催化

11、劑、腐蝕設(shè)備和管線，需要采用 襯耐酸磚、搪瓷*聚四氟乙烯等防腐設(shè)備和配 管及特殊儀裘投資大.號(hào)外.大量消ALCh 催牝劑.經(jīng)水解生產(chǎn)A1(OHS絮耀物.產(chǎn)生大 量的氫翼化恰廢水和廢渣遺成環(huán)境污染*中石化總金司系統(tǒng)采用傳統(tǒng)非均相AU Ch催化劑工藝生產(chǎn)苯酚丙韻的廠家還有高橋 石化公司2. 4萬t/a苯酚丙駅裝置、蘭牝公司 合成橡膠廠12001/4酚丙韻"除丁北京燕山 石油化工公司引進(jìn)日本三井油化工藝找術(shù)外* 其它裝置均由國內(nèi)自行開發(fā)的技術(shù)有的經(jīng)過 枝術(shù)改造其主要工藝技術(shù)指標(biāo)大致相同.同 樣存在生產(chǎn)設(shè)備、管道*配件腐蝕和環(huán)境污染 何題*均«AlCl(fif催化法生產(chǎn)異丙輩工藝1

12、&"9年美國Mosanto公甬在傳統(tǒng)的非均 W AlCh法的基礎(chǔ)上成功地開發(fā)了均相婭化 法主產(chǎn)異丙苯新工藝U9E9年已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化 井向1牛廠家出售了自已的專利技術(shù).與非均相反應(yīng)不同之處是塩化、反短化反 應(yīng)是在具有特定組成的催化劑絡(luò)合物(用量少 于達(dá)到飽和譜解度的需要兮中在較高鍛度 和壓力下迅速溶解呈均相催牝反應(yīng)體系，梗苯 和丙烯瞬時(shí)反應(yīng)生成異丙苯，限制了多異丙苯 的生成工藝持點(diǎn)是使用催牝劑少,設(shè)備少，無 需非均相催化劑緒合物循環(huán).Mo$anto-Ke|- *昶異丙苯法生產(chǎn)工藝示意流程圖如圖3SI 5均相AIC1注生產(chǎn)異啊草示事工藝沈卷均相法主要操作工序有HC1炭生系統(tǒng)、 催化

13、擱絡(luò)合物配制系統(tǒng)、苯檳制及干燥系統(tǒng)* 煙牝反煙化系統(tǒng)、反應(yīng)混合物忒洗中和、三塔 精制,A1OH)4脫除等*與非均相方法比較* 設(shè)備減少阪程簡化節(jié)約催化劑水廢置H 滅少*由于無循環(huán)的催化劑帶回大運(yùn)的務(wù)烷基 苯產(chǎn)品的雜盛減少，提高了產(chǎn)品質(zhì)址由于提 高了反應(yīng)溫度和壓力反應(yīng)熱能可以回收利 用，能耗降低據(jù)文抵資料報(bào)導(dǎo)*已有部菇廠家| 維普資訊 h ttp:/| 維普資訊 h ttp:/將原UOP工藝改造為均相AlCh工藝。 軋4三種生產(chǎn)工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較目麗國內(nèi)外用苯和丙烯催化合成異丙苯工藝主要釆用兩種催化劑悴蔡*固恠璘戟催化 劑和三轆化鋁催化剖，三種生產(chǎn)工君”固體確 酸攝.非均相A1CL和均相AJC

14、h法，見表.固井碑袒捲菲均相 AlCli琲柑 AlCh曲1丙歸=純崖99C-50ppm爍廠圾、聚合紅均可c/. qlOOCpimi>6. 05%同菲均相fiR> 100 Op pm>0. Oi%s30ppm料苯，昵國點(diǎn)<5. 4C5-Jr jft 小5. 3S址尢-.非芳堪250ppm05% ftAQJO龍錄大a師>10k一%A亦呻3ppn> ft±弘5ppm JR丸皮庖溫erf1912S070-*80SO170反應(yīng)壓力.It昶心ftt*7JQ. J優(yōu)廂設(shè)備白64153124IK帶時(shí)檐覽那分進(jìn)口部分設(shè)豪求特jurat堆口短洗程長議程箭比僅化劑一早更

15、換一友*fll化刪簫那董配制*ift各威&««««»«»«作悔樓埋會(huì)囲故黑停工植靜SMTFTJiS8梢羞.t內(nèi)鼻冏葦6&0BM657阿師，卄畀同苯3 &5354356AlCIt2. sa2.4無14霍利用能贏位低用1 1車于利用殲裸=污水t他山£左有a. 121.5PH10COpppmi«01>-90»一異禹苯l»童燉康>99, S>E9.$澳值<100<10C<S異啊輩收率遊選萍性以*計(jì)*并9495H97u cr

16、+ K«三種生產(chǎn)工苦技術(shù)館皈比校由表三種生產(chǎn)方法工藝技術(shù)指標(biāo)比較看 出傳統(tǒng)的非均相A1C1.法由于生產(chǎn)中使用 設(shè)備塞工藝流程長口對設(shè)備、管件腐蝕嚴(yán) 嚏因此開工事低消耗大量的催化剤生成難 于處理的廢水和屢渣不利于環(huán)境保護(hù)*均相 三氯牝侶法雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，多異兩苯能反煙化，產(chǎn)生的高弗狗少，反應(yīng)產(chǎn)物容易分離-產(chǎn)品 質(zhì)量高等但由于煙化特別是反煙化逞度、壓 力較高對設(shè)備材質(zhì)有特殊S*SPA梏從化 工三廠（甲苯、丙烯烽牝制異丙基甲苯工藝五 年多的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)臉看出=生產(chǎn)工藝過程簡 單，使用設(shè)備少無腐蝕*無污染申對設(shè)備材質(zhì)| 維普資訊 h ttp:/208燕山油化1號(hào)2年| 維普資訊 h ttp:/

17、| 維普資訊 h ttp:/無特殊要求，投資省三廢易處理；催化劑便用 壽桶長操作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)為國內(nèi)外許多廠家 所青睞-綜上所述三種生產(chǎn)方法各有其優(yōu)缺 點(diǎn)*選擇哪一沖方法合戰(zhàn)異丙苯生產(chǎn)苯酚丙酮 必須根據(jù)各自的具體情況進(jìn)行選擇考處歷史 原因及各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)授術(shù)楷標(biāo)確保杲大的經(jīng)濟(jì)敦 益和社會(huì)效益口4固體磷酸法生產(chǎn)異丙苯工業(yè)試驗(yàn)情 況介紹以苯、丙烯為原料合成異丙苯工藝在國 外技術(shù)成熟，但國內(nèi)未進(jìn)行系統(tǒng)的試能研究。 為了開發(fā)自己的磷酸進(jìn)技術(shù)燕化公司研究院 從1朋0年開始了 SF樣法的研制工作并于 曲貯年通過CT311催化劑的小試鑒定.建 成了 I5t/a的固障磷酸催化劑生產(chǎn)線同時(shí)開 展了苯、甲苯與丙烯合成異丙苯

18、異丙基甲苯 的工藝研究。為了苯酚丙麗裝置技術(shù)改造確定 珞產(chǎn)異丙苯的技術(shù)路線和改遺方案提供設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)八991年11月燕化公司領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)過填逐研 究，在間申酚停工檢修期間，利用煙化工序設(shè) 備進(jìn)行了 SFA法生產(chǎn)異丙苯的工業(yè)試臉工 柞經(jīng)過化三.化二.研究院"技術(shù)處、科研開發(fā) 處幾次的討論后加1年H月為號(hào)開皓正式 投人原料苯，至12月26日經(jīng)一月的試驗(yàn).取 得了成功其投入原料苯"68. £“丙嫦731. 了匕產(chǎn)岀合格的粗異丙苯NO®.漠值不大于 50,滿足化工二廠苯酚生產(chǎn)要求同時(shí)增產(chǎn)了 苯酚丙酮+創(chuàng)經(jīng)擠效益約1沖萬元*本次試驗(yàn) 不但為16億利稅完成作出貢獻(xiàn),更重要的是. 生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與UOP公司水平相當(dāng)，產(chǎn) 品質(zhì)量滿足生產(chǎn)苯酚、丙躬要求"粗異丙苯含 異丙苯鼻9樂二異丙苯（叭幾重組分Wl, 5%（榔門，漠指數(shù)VltMh物 耗每噸異丙苯消耗07711苯.消耗0. 3861丙 烯*能耗4.5MP*蒸汽為3. 127t/t異丙苯，冷 卻水9t/t界丙苯電65* 1你wh/t異丙苯t 通過了中石此總公司工業(yè)試臉鑒定。5建議通過以上的分析為加快我國異丙苯法含 成苯酚r丙聽的工業(yè)發(fā)展為蘇化公司苯酚、丙 酮生產(chǎn)裝置