乙苯催化脱氢制苯乙烯

乙苯催化脱氢制苯乙烯

苯乙烯是重要的基本有机原料，主要用于制造聚苯乙烯树脂、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶弹性体、苯乙烯-丙烯睛共聚物、苯乙烯-顺丁烯二酸配共聚体、不饱和聚酷树脂、离子交换树脂、合成树脂涂料及绝缘体等材料，这些材料在汽车制造、家电用器、纺织、建材、轻工、玩具等工业部门都有重要的用途。此外，苯乙烯还可用于制

药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。

1.乙苯脱氢的轴径向反应器

传统生产方法有等温脱氢工艺和绝热脱氢工艺，分别采用等温列管式反应器和绝热轴向反应器，随着装置高效化和大型化的要求，负压脱氢工艺开发成功，反应器采用低阻力径向反应器，基本上为所有新建装置所采用。20世纪90年代我国开发了独特的轴径向反应器，首次应用于苯乙烯工业，形成了自主的负压脱氢制苯乙烯技术。与Lummus和F ina的径向反应器技术相比，轴径向反应器表现出来很多技术上的优势。首先，采用轴径向流体二维流动技术，充分利用了催化剂封，提高催化剂的利用率，有利于转化率的提高，减少或避免反应器局部催化剂积碳的发生;其次，简仕了反应器结构，用催化剂封替代了机械密封，装催化剂方便;再次，不同于Lummsu和Fina司的专利技术，除轴径向二维流动技术以外，装置流程和催化剂支承结构等也自成特色，形成了犯特的乙苯脱氢反应器先进技术。

2.无机膜反应器

无机陶瓷膜具有良好的热稳定性和化学稳定性，机械强度高，耐酸耐腐蚀。将高温无机膜材料应用于化学工业做成膜反应器，可使化学反应和产品分离同时进行，有效地提高反应转化率和选择性，并节约能源，简化后续分离步骤.

目前，乙苯脱氢用膜反应器仍处在实验室开发阶段。但由于乙苯和氢气相对分子量相差很大，能给出较大的分离系数，可补偿目前无机陶瓷膜分离系数不高这一缺点，且在热力学上有充分强化的余地，所以，乙苯脱氢对膜催化而言是一个合适的模型反应。

多孔氧化铝膜可将反应器分割成反应区和渗透区两个部分,反应区内装填催化剂,进行乙苯脱氢反应;渗透区则通吹扫气(氮气)将选择渗透过来的氢气带出反应体系,从理论上讲,如果采用无机膜将乙苯脱氢反应生成气体中的副产氢气选择分离掉50%,则乙苯转化率可提高5% ~15%。工业上采用膜反应器可能有两种不同的方式,对新设计的脱氢反应器可以考虑将分离膜制成环状,围在反应体系外,组成一个反应器,使反应和生成氢气的分离同时进行。对于现有反应系统上的应用则考虑将第一反应器后的反应生成气,通过无机分离膜对反应生成气体中的氢气进行选择分离,然后再将未渗透过气体送入第二反应器反应。如果将膜反应器技术用于乙苯脱氢制苯乙烯的工艺开发,可使不希望的氧气进入量降到最低程度,从而消除了反应混和物发生燃烧和飞温的可能性。

将乙苯和水蒸汽送入装有脱氢催化剂的管式反应器的入口。在反应器中,物料顺着沿反应器纵向延伸的螺旋流路至少流过反应器的一部分。然后,从反应器的出口段下游回收制得苯乙烯产物。原料所流过的螺旋流路至少位于反应器的入口侧附近,并且螺旋流路的至少一部分含有脱氢催化剂颗粒。