催化干气制乙、苯乙烯工艺技术

2005年第4期甘肃化工2005年12月催化干气制乙苯和乙苯脱氢制苯乙烯工艺技术

邓彦波

(巴陵石化有限责任公司技术中心，湖南岳阳414014〉

摘要:介绍了国内外催化干气制乙苯工艺和乙苯脱氢制苯乙烯工艺技术。对国外乙苯脱氢

法生产苯乙烯工艺路线和乙苯脱氢制苯乙烯国产化技术进展作了介绍。

关键词:催化干气；乙苯；苯乙烯；工艺技术

苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯、合成橡胶、工程塑料、离子交换树脂等产品，是巴陵石化合成橡胶事业部生产565等锂系聚合物的重要聚合单体。世界上90 V。的苯乙烯都是通过乙烯和苯烃化生产乙苯，乙苯再催化脱氢生产的。我国乙烯资源紧缺，而我国炼厂催化裂化生产能力达60 “1/&，副产干气达2 &以上，其中300〜500 &的乙烯资源没有获得很好的利用。巴陵石化烯烃事业部就有年加工能力近2 ^1/3的炼油装置，利用其干气中的稀乙烯与苯直接烃化制乙苯，乙苯脱氢制苯乙烯，苯乙烯产品就地消化，产品不加阻聚剂，565生产可省去脱除阻聚剂的精制过程，每吨565降低生产成本200多元，可大幅度地增强巴陵石化565产品的市场竞争优势，对巴陵石化整体发展具有明显的综合经济效益。

1干气制乙苯卜5〕

为了综合利用炼厂催化干气中的乙烯资源，美国乂0611/63电61公司合作开发的以28“ - 5高硅沸石为催化剂，生产乙苯的气相分子筛工艺取得工业化实验成功，并于1992年在英国513^10评建成投产了160 ^1/3的第一套大型工业化装置。由中科院大连化学物理所、抚顺石化公司石油二厂、洛阳石化工程公司联合开发的催化裂化干气与苯烃化制取乙苯成套工艺技术是具有独立知识产权的专利技术，目前处于国际先进水平。自1993年抚顺石油二厂30^1/3干气制乙苯装置采用第一代技术投产后，联合开发体又成功地开发出第二代乙苯工艺技术。应用第二代技术的林源炼油厂30 ^1/3 乙苯装置和大连石化公司100肚仏乙苯装置已分别于1996年12月和1999年11月一次开车成功，目前装置运行正常。产品的主要技术质量指标都达到或超过了设计值。2003年10月由大连化物所和抚顺石化分公司共同开发的6万1/3催化裂化干气制乙苯生产装置在抚顺石化分公司成功开工运行，目前该套干气制乙苯第三代技术装置，催化剂的各项反应性能均优于设计和合同指标，烃化反应乙烯转化率达到99^ 9 V。，每年创造数以亿计的经济效益。

目前，由低浓度乙烯气体直接烃化制乙苯技术有美国口0？的…化和咖扮1/63.1工艺、我国中科院大连化学物理研究所开发的直接烃化技术。

收稿日期：2005 ~ 04^ 04。

作者简介:邓彦波〔1963~〉，男，湖南沅江人，学士，工程师，现从事石油化工情报调研工作。

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工艺技术甘肃化工2005年第4期1.1工艺〔4〕

该技术所用的催化剂为及肝3改性的丫 ~人12〇3非均相强酸性催化剂，其活性很高，选择性强，回收气体的乙烯浓度在5。4〜100。/。范围均可作原料。因此，该工艺既可用于裂解装置分离后的高浓度乙烯，也可用于稀乙烯气体。在处理前需除去气体中的硫化氢、二氧化碳和水分等杂质，以免催化剂失活。乙烯的转化率可达100。/^生成乙苯的浓度为99 9 X。…虹I工艺的优点是气固相反应，反应条件温和，单程转化率高，腐蚀性和三废生成量均小；其缺点是制备催化剂的条件苛刻、成本高以及催化剂对硫化氢很敏感而易中毒失活。

1 ^ 2於0乜11/也相汉工艺〔4〕

该技术是美国石油公司与83扭61工程公司共同开发的气相法制乙苯工艺，米用28“~ 5 沸石催化剂。其同样需要先脱硫化氢、干燥、分离丙烯的预处理’然后在370〜430匕1. 42〜2.84 &、质量空速3〜5『1的条件下进行烃化反应。未反应的苯及副产的二乙苯返回反应部分，

继续进行烃化和反烃化反应。生产出的乙苯可直接脱氢制苯乙烯。催化剂的再生温度为570仁,压力为0胃103&。尾气和残液可作为装置的燃料，热能回收率可达95 X，单耗与能耗均低。

1^ 3国内催化干气制乙苯技术12，5〕

中科院大连化学物理研究所、抚顺石化公司石油二厂、洛阳石化工程公司联合开发的稀乙烯工艺，催化干气不需经特殊精制直接用作反应气与苯烃化制取乙苯，在3884催化剂作用下，反应温度380〜420仁,压力0.7〜1.0 3，进料中苯与乙烯的物质的量比为5 01，乙烯生成乙苯的选择性大于99 X，乙烯回收率达90 X以上。该工艺因采用不需经特殊精制催化干气直接用作反应气，工艺流程短，技术指标先进。在装置投资和能耗上，优于美国“0池电打工艺。据介绍，原料预精制部分的投资约占乙苯装置总投资的60 X，据统计，用干气制乙苯比用纯乙烯与苯合成乙苯工艺的成本低2 X。目前，该技术已发展到第三代和第四代技术。即烃化反应和反烃化反应分别放在两个反应器中进行，气相反烃化改为液相反烃化，可将乙苯产品中二甲苯的含量降低到1 000爪V蛣以下。

燕化液相法干气制乙苯。为了有效利用燕化炼油厂干气中乙烯资源，开辟乙苯生产新途径，燕化公司化学品事业部和北京服装学院开展了利用炼油厂干气进行制乙苯中试研究。利用干气制乙苯的优点是可充分利用现有干气中的乙烯资源，降低生产成本。目前，化学品事业部已完成了催化剂活性试验和2 000 ^催化剂寿命试验。专家一致认为，该技术是利用干气中乙烯资源的新工艺，采用只乂-62型沸石催化剂，以炼厂干气、液相苯为原料，是液相合成乙苯的中试技术。该中试流程比较合理，工艺可行，操作容易控制，运转安全可靠，具备了工业化放大的条件，并有较好的推广应用前景。

2乙苯脱氢制苯乙烯

2^ 1国外乙苯脱氢法生产苯乙烯工艺路线6〕

目前，乙苯负压脱氢制苯乙烯是苯乙烯生产的先进方法，世界上90 X的苯乙烯都是通过乙烯和苯烃化(采用三氯化铝或分子筛催化剂)生产乙苯，乙苯再催化脱氢生产的。典型的乙苯脱氢工艺有巴杰尔(抱扭打)法和罗姆斯(匕口爪爪肥)法。

2.1.1罗姆斯法

^66罗姆斯公司采用罗姆斯/10？01&8810 8“工艺，使乙苯（册）脱氢生产聚合级苯乙烯单体(^“)。用于过程改扩建时，乙苯脱氢采用罗姆斯义口0？ 8“八尺丁工艺。在口狀也8“工艺中，气相反

34 应在高温、减(负)压下进行。乙苯(新鲜的和循环的）和主蒸气与过热蒸气混合，在多段反应器中