乙苯生产方法【仅供参考】
乙苯的生产工艺组织与实施

乙苯的生产工艺组织与实施引言乙苯是一种广泛应用于化学工业的重要有机化合物。
它广泛用于生产塑料、纤维、颜料、橡胶等各个领域。
乙苯的生产工艺组织与实施对于提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。
本文将介绍乙苯的生产工艺,包括其生产原料、反应条件、反应机制以及工艺参数的优化。
乙苯的原料乙苯的主要原料是乙烯和苯。
乙烯是一种常见的烃类物质,可以通过石油炼制过程中分离得到。
苯则是一种苯环结构的有机化合物,可以从煤焦油或石油中提取得到。
乙烯和苯是乙苯生产的基础原料,其纯度和质量对乙苯的产量和质量具有重要影响。
乙苯的生产工艺Friedel-Crafts芳烃烷基化反应乙苯的主要生产工艺是Friedel-Crafts芳烃烷基化反应。
该反应利用强酸性催化剂,将乙烯与苯发生取代反应,并生成乙苯。
这个反应过程需要在一定的反应条件下进行,包括催化剂的选择、反应温度、反应压力等。
催化剂的选择常用的催化剂有氯化铝、氯化铁等,在催化剂选择方面,需要考虑其催化活性、选择性和稳定性。
催化剂的活性与反应速率有关,选择性则与乙苯的产率和副产物的生成有关,稳定性能够保证催化剂的持久使用。
反应条件的控制Friedel-Crafts芳烃烷基化反应的反应条件对反应的效果具有重要影响。
反应温度一般在120-150摄氏度之间,高温有利于提高反应速率,但同时也会增加副反应的发生;反应压力一般在2-5兆帕之间,过低的压力会降低反应速率,过高的压力则可能导致催化剂失活。
反应机制Friedel-Crafts芳烃烷基化反应的反应机制包括亲电取代和自由基取代两个过程。
在亲电取代过程中,催化剂起到了极大的作用,使得苯环发生亲电进攻,将乙烯加成到苯上形成乙苯;在自由基取代过程中,催化剂使得乙烯自由基发生反应,并将乙烯加成到苯上。
反应机制的理解对于优化工艺参数、提高产量具有重要意义。
工艺参数的优化为了提高乙苯的生产效率和质量,需要进行工艺参数的优化。
常用的优化方法包括反应温度、反应时间、反应物的比例等。
生产乙苯的毕业设计

生产乙苯的毕业设计生产乙苯的毕业设计在化工领域中,乙苯是一种重要的有机化合物,广泛应用于塑料、橡胶、染料、医药等行业。
因此,乙苯的生产工艺和技术一直备受关注。
本文将探讨一种生产乙苯的毕业设计方案,旨在提供一个可行的方法和建议。
首先,我们需要了解乙苯的生产原理。
乙苯的主要生产方法是通过乙烯和苯的加氢反应得到。
乙烯是一种化工原料,广泛应用于合成聚合物和溶剂。
苯是一种常见的有机溶剂,也是许多化学品的重要原料。
将乙烯和苯加氢反应,可以得到乙苯。
在设计乙苯生产工艺时,首先需要确定反应条件。
加氢反应需要一定的温度和压力条件,以保证反应的进行。
此外,还需要选择合适的催化剂,以提高反应的效率和选择性。
常用的加氢催化剂包括铜、铜-锌合金和铜-锌-铝合金等。
通过实验和优化,可以确定最佳的反应条件和催化剂。
其次,需要考虑乙烯和苯的供应和储存。
乙烯可以通过乙烯裂解或石油加工等方式得到。
苯可以通过煤焦化、石油加工或天然气加工等途径获得。
在生产过程中,需要保证乙烯和苯的供应充足,并建立合适的储存设施,以确保生产的连续性和稳定性。
此外,还需要考虑生产过程中的安全性和环境保护。
化工生产涉及到许多有害物质和高温高压条件,因此必须采取相应的安全措施,防止事故的发生。
同时,要注意废气、废水和废渣的处理,以减少对环境的污染。
可以采用脱硫、脱氮、脱磷等方法处理废气和废水,采用固体废弃物处理设备处理废渣。
此外,还可以考虑乙苯的附加值提升。
乙苯是一种重要的化工原料,可以用于合成其他有机化合物。
例如,可以通过乙苯甲酸酯化反应得到乙苯甲酸酯,用于合成塑料、涂料等产品。
此外,还可以将乙苯与乙烯进行酰化反应,得到乙苯乙酸酯,用于合成染料和香料。
通过进一步的研究和开发,可以提高乙苯的附加值,增加经济效益。
综上所述,生产乙苯的毕业设计需要考虑多个方面的因素,包括反应条件、原料供应、安全环保和附加值提升等。
通过合理设计和优化,可以实现乙苯的高效生产,为化工行业的发展做出贡献。
2024年乙苯、苯乙烯安全生产要点(三篇)

2024年乙苯、苯乙烯安全生产要点1工艺简述包括用苯烷基化制取乙苯和用乙苯脱氢法生产苯乙烯。
工艺过程由烷基化、洗涤、乙苯精馏、脱氢、苯乙烯精馏等工序组成。
简要工艺过程是将原料苯干燥使之含水小于10ppm,配入助催化剂无水氯化氢,同乙烯和三氯化铝催化剂络合物进入烷基化/烷基转移反应器,在温度180℃、压力0.91MPa下进行烷基化/烷基转移反应。
反应的物料经闪蒸回收氯化氢,再进入串联的三级洗涤系统,除去三氯化铝和氯化氢。
洗涤后的烷基化液送入精馏系统,烷基液被分离成苯、乙苯、多乙苯和残油。
苯和多乙苯返回烷基化/烷基转移反应器,乙苯产品送贮罐。
将乙苯和初级蒸汽过热后与主蒸汽混合(蒸气:乙苯=1.3:1)进入第一级反应器。
在入口温度628℃、出口压力0.0486MPa和催化剂作用下进行脱氢反应,然后于入口温度631℃、出口压力0.04MPa下在第二级反应器中继续脱氢生成苯乙烯,脱氢混合物经废热锅炉、过热蒸汽降温器、空调器降温、冷凝。
分离器出来的脱氢液进精馏系统,分离苯乙烯、乙苯、苯、甲苯得到苯乙烯产品。
乙苯、苯返回使用。
付产品甲苯送罐区。
本装置生产过程的物料乙苯、苯、苯乙烯、多乙苯、氢气等都具有易燃、易爆、有毒、有害的特性,有些具有强腐蚀性,如氢化氢,催化剂络合物等。
2重点部位2.1烷基化反应系统它是乙苯生产的核心部位。
反应时温度、压力较高,反应条件较苛刻,物料易燃、易爆且有强腐蚀性。
反应器需使用性能良好的防腐隔热衬砖为衬里。
其它设备和阀门、管线均采用特殊防腐材料,但仍存在着跑、冒、滴、漏的危险。
该类装置曾发生反应器被腐蚀而泄漏的事故。
另外,一旦水进入反应器会使催化剂络合物中毒,并造成设备、管线堵塞。
某厂苯乙烯装置因该反应器出料口堵塞而被迫停车。
2.2催化剂络合物配制系统该系统用苯、多乙苯、三氯化铝、无水氯化氢配制催化剂络合物供烷基化/烷基转移反应使用。
物料具强腐蚀性;系统若进水会使催化剂失活并分解产生沉淀堵塞管线,威胁整个烷基化反应。
乙苯的制备实验报告

一、实验名称:乙苯的制备实验二、实验目的:1. 了解乙苯的制备过程及其化学反应原理;2. 掌握实验室制备乙苯的操作步骤和注意事项;3. 通过实验验证乙苯的制备效果,并分析实验结果。
三、实验原理:乙苯是一种重要的有机化工原料,主要由苯和乙烯在催化剂的作用下发生加成反应制得。
实验采用乙烯与苯在酸性催化剂存在下进行加成反应,生成乙苯。
反应式如下:C6H6 + C2H4 → C6H5CH2CH3四、实验材料与试剂:1. 苯:分析纯,含量≥99.5%;2. 乙烯:分析纯,含量≥99.5%;3. 硫酸:分析纯,含量≥98%;4. 氢氧化钠:分析纯,含量≥99%;5. 水浴锅;6. 烧杯;7. 滴定管;8. 酒精灯;9. 冷却水;10. 碘化钾淀粉试纸。
五、实验器材与仪器:1. 烧杯(100ml);2. 滴定管(25ml);3. 烧瓶(250ml);4. 水浴锅;5. 酒精灯;6. 冷却水;7. 碘化钾淀粉试纸。
六、实验步骤:1. 准备实验装置:将烧瓶置于水浴锅中,连接好冷却水,确保实验过程中温度控制在一定范围内;2. 配制反应溶液:将苯和乙烯按一定比例混合,加入适量的硫酸作为催化剂,搅拌均匀;3. 加热反应:开启酒精灯,加热反应溶液,控制水浴锅温度在70-80℃之间;4. 观察反应现象:在反应过程中,溶液颜色逐渐由无色变为黄色,说明反应已进行;5. 冷却反应溶液:待反应完成后,关闭酒精灯,将反应溶液冷却至室温;6. 检验乙苯含量:取少量反应溶液,加入氢氧化钠溶液调节pH值至中性,然后用碘化钾淀粉试纸检验乙苯含量;7. 记录实验数据:记录实验过程中苯、乙烯的用量、反应时间、反应温度等数据。
七、实验数据记录与处理:1. 苯用量:10ml;2. 乙烯用量:10ml;3. 反应时间:2小时;4. 反应温度:75℃;5. 乙苯含量:待检验。
八、实验结果与分析:1. 通过实验,成功制备出乙苯,反应溶液颜色由无色变为黄色,说明反应已进行;2. 检验结果显示,乙苯含量达到预期要求,实验效果良好;3. 通过对比不同实验条件下的乙苯含量,分析反应温度、反应时间等因素对乙苯制备的影响。
乙苯生产技术

3 乙烯浓度旳影响
由表2可知,乙烯浓度对催化精馏过程有 影响。干气中乙烯浓度提升,乙烯旳转化 率提升,乙苯选择性降低。这是因为在反 应压力一定旳情况下,干气中乙烯浓度增 长,乙烯分压增大,有利于乙烯在液相中 旳溶解吸收,提升了乙烯旳转化率。又因 为乙烯在液相中旳溶解度增长,继续烷基 化反应速率增大,生成更多旳二乙苯和多 烷基苯等,降低了乙苯旳选择性
4 催化剂
该工艺采用ZSM-5沸石催化剂,完全防止了 AlCl3催化剂带来旳一系列问题。但因为 ZSM-5催化剂旳活性温度较高,所以反应要 在较高温度下进行。在较高温度下,烷基化 反应速率较快,该催化剂对苯和乙烯旳烃化 反应及多乙苯与苯旳反烃化反应均具有较 强旳催化剂活性和良好旳选择性,可达 99.5%。此工艺催化剂用量少,轻易结焦而 失活,但轻易再生,使用寿命长,生产中不存 在环境污染和设备腐蚀问题。
任务点05 经典设备旳选择
乙苯单元由烷基化反应、烷基转移反应和乙苯精馏部分 构成。烷基化反应部分旳任务是在分子筛催化剂旳作用 下使乙烯和苯烷基化生成乙苯、多乙苯等物质。烷基转 移反应部分旳任务则是在分子筛催化剂旳作用下使苯、 多乙苯发生烷基转移反应,生成乙苯。烷基化反应和烷 基转移反应部分旳出料中具有乙苯、多乙苯、重质物及 未反应旳原料苯,都被送到乙苯精馏预分馏塔。由预分 馏塔、苯塔、乙苯塔、多乙苯塔、脱非芳塔将反应产物 分离成苯、乙苯、多乙苯和重质物。其中回收旳苯返回 到烷基化反应器和烷基转移反应器,多乙苯返回到烷基 转移反应器。脱非芳塔则用于脱除进料和反应过程中生 成旳轻组分和轻非芳烃
• 用旳比较多旳是磁力泵和屏蔽泵 另外还有大功率离心泵 反烃化反 应进料泵是高速齿轮泵。
任务点06 乙苯生产中安全、环境保护、节能 措施
1.1应严格监视反应器旳温度、压力,进料苯和多乙苯 中旳水含量应不大于10ppm。反应器开停车应严格 控制开、降温速度;反应器系统旳联锁必须正常投 入使用,定时校验联锁并有统计。
制备乙苯实验报告

一、实验目的1. 理解乙苯的制备原理和工艺流程;2. 掌握乙苯的合成方法,包括原料的选择、反应条件控制等;3. 学会使用实验室仪器设备,进行乙苯的制备实验;4. 分析乙苯的制备过程中的影响因素,提高实验操作技能。
二、实验原理乙苯(C8H10)是一种重要的有机化工原料,广泛应用于生产苯乙烯、乙苯二甲酸等化工产品。
乙苯的制备主要通过乙苯的合成反应来实现,其反应原理如下:1. 以乙烯(C2H4)和苯(C6H6)为原料,在催化剂的作用下进行烷基化反应,生成乙苯(C8H10);2. 反应方程式:C2H4 + C6H6 → C8H10;3. 反应条件:温度为80-100℃,压力为0.1-0.2MPa,催化剂为磷酸或硫酸等。
三、实验材料与试剂1. 乙烯:纯度99%;2. 苯:纯度99%;3. 催化剂:磷酸或硫酸;4. 氢氧化钠溶液:1mol/L;5. 水浴加热器;6. 反应釜;7. 滴液漏斗;8. 气相色谱仪;9. 热分析仪。
四、实验器材与仪器1. 乙烯钢瓶;2. 苯钢瓶;3. 滴液漏斗;4. 反应釜(0.5L);5. 气相色谱仪;6. 热分析仪;7. 温度计;8. 压力表;9. 搅拌器。
五、实验步骤1. 将乙烯和苯按照一定比例混合,放入反应釜中;2. 加入催化剂,开启搅拌器,开始加热;3. 在80-100℃、0.1-0.2MPa的条件下反应,观察反应釜内压力、温度变化;4. 反应结束后,将反应釜内的产物取出,用氢氧化钠溶液中和,过滤得到乙苯;5. 对乙苯进行气相色谱分析,确定其纯度;6. 对乙苯进行热分析,测定其热稳定性。
六、实验数据记录和处理1. 记录反应过程中温度、压力变化;2. 记录乙苯的制备量;3. 对乙苯进行气相色谱分析,记录保留时间、峰面积等数据;4. 对乙苯进行热分析,记录分解温度、热稳定性等数据。
七、实验结果与分析1. 通过气相色谱分析,确定乙苯的纯度为98%;2. 通过热分析,乙苯的分解温度为490℃,热稳定性较好;3. 实验过程中,温度、压力控制在80-100℃、0.1-0.2MPa范围内,反应顺利进行;4. 乙苯的制备量与理论值基本一致,实验成功。
苯和乙烯制乙苯的烷基化方法

苯和乙烯制乙苯的烷基化方法
苯和乙烯制乙苯的烷基化方法通常使用硫酸为催化剂,是一种常用的工业化学反应。
该反应利用烷基卤化物(例如氯化乙基)将乙基基团引入苯环中,生成乙苯。
这个反应也可以用其他的酸性催化剂,例如氢氟酸或氯化铝等。
反应的机理如下:首先,硫酸或其他酸性催化剂质子化苯环,使其变得更加亲电。
随后,乙烯与质子化的苯环发生亲电加成,生成1-苯基乙烯阳离子。
最后,
烷基卤化物与1-苯基乙烯阳离子发生亲核取代反应,生成乙苯并释放出氢卤酸。
需要注意的是,烷基化反应是一种典型的亲核取代反应,其反应活性中心是产生的烷基卤化物。
因此,该反应需要在反应体系中加入烷基卤化物作为底物,并
且需要进行充分的混合和搅拌以保证反应的进行。
此外,该反应的一些操作条件和细节也需要注意。
例如,反应需要在一定的温度和压力条件下进行,并且需要在惰性气氛下进行以避免氧化反应的发生。
此外,反应产物也需要经过适当的分离和纯化步骤,以获得高纯度的乙苯产物。
制备乙苯的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解乙苯的制备原理和工艺流程;2. 掌握乙苯的实验室制备方法;3. 熟悉实验操作技能,提高化学实验实践能力。
二、实验原理乙苯(C8H10)是一种重要的有机化工原料,广泛用于合成苯乙烯、苯酚、苯胺等。
乙苯的制备方法主要有两种:一是由苯与乙烯在催化剂作用下进行烷基化反应;二是将乙苯氧化生成苯甲酸,再还原生成乙苯。
本实验采用苯与乙烯在催化剂作用下进行烷基化反应制备乙苯。
反应方程式如下:C6H6 + C2H4 → C8H10三、实验材料与试剂1. 原料:苯、乙烯;2. 催化剂:钴钼催化剂;3. 仪器:反应釜、温度计、压力计、流量计、冷凝器、接收瓶等;4. 试剂:无水乙醇、浓硫酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备工作:将反应釜清洗干净,检查各连接部位是否密封良好,温度计、压力计、流量计等仪器调试正常。
2. 催化剂制备:将钴钼催化剂按照一定比例混合均匀,装入反应釜中。
3. 原料准备:将苯和乙烯分别通过流量计进入反应釜,控制进料速度。
4. 反应:将反应釜加热至一定温度,使反应进行。
在此过程中,需密切关注温度、压力、流量等参数,确保反应在适宜条件下进行。
5. 收集乙苯:反应结束后,关闭乙烯进料阀门,继续加热一段时间,使未反应的乙烯蒸发掉。
随后,将反应混合物导入接收瓶中,收集乙苯。
6. 乙苯纯化:将收集到的乙苯进行蒸馏,去除其中的杂质,得到纯净的乙苯。
五、实验数据记录与处理1. 记录反应温度、压力、流量等参数;2. 记录乙苯的收集量;3. 记录乙苯的纯度。
六、实验结果与分析1. 乙苯的收集量:根据实验数据,乙苯的收集量为XX克;2. 乙苯的纯度:根据实验数据,乙苯的纯度为XX%;3. 分析:通过对比实验数据,分析影响乙苯产率和纯度的因素,如温度、压力、催化剂等。
七、讨论与心得1. 实验过程中,温度、压力、流量等参数对乙苯的产率和纯度有较大影响。
通过调整这些参数,可以提高乙苯的产率和纯度;2. 催化剂对乙苯的制备具有重要作用,应选择合适的催化剂,以提高反应效率;3. 实验过程中,注意安全操作,避免发生意外事故。
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(参考类) 1 乙苯生产方法 1 前言 乙苯是重要的化工原料,主要用于脱氢生产苯乙烯,少量的乙苯也用于溶剂、稀释剂以及生产二乙基苯等。当前,全世界乙苯产量已达约2000万吨,其中99%的乙苯用于生产苯乙烯。 中石化安庆分公司原油加工能力500万吨/年,拥有常减压蒸馏、催化裂化、催化裂解、延迟焦化、催化重整等主要生产装置。其中催化(裂解)干气中含有大量的乙烯,目前都作为燃料消耗,没有进行经济有效的利用。 利用催化(裂解)干气中乙烯制备乙苯,进而生产苯乙烯,充分利用炼厂干气中的乙烯资源,是提高资源利用率,增加企业经济效益的一条有效途径。本文对安庆分公司催化干气中的乙烯资源,以及由稀乙烯制备乙苯的工艺技术路线进行了专门讨论。 2 干气中乙烯资源及利用 炼厂干气主要来源于石油的二次加工过程,如催化裂化、催化裂解、延迟焦化、加氢裂化等,其主要成份为氢气、甲烷、乙烯、乙烷以及少量C3/C4烃类。 安庆分公司的炼油装置结构中,拥有具有先进工艺的140万吨/年催化裂化装置和70万吨/年催化裂解装置。其中,140万吨/年催化裂化装置采用中国石油化工科学研究院开发的多产丙烯和清洁汽油的MIP-CGP新技术;催化裂解装置具有气体产率大、烯烃含量高的特点,其干气产率超过相同规模催化裂化装置的两倍,乙烯浓度也明显高于常规催化裂化。两套催化装置副产大量富含乙烯的干气。在炼油500万吨/年加工负荷情况下,催化裂化和催化裂解装置所产干气中乙烯量约3万吨/年。 干气中乙烯资源的回收利用,国内外都十分重视,已经开发的回收炼厂干气中乙烯的技术主要有深冷分离法、双金属盐络合吸收法、溶剂抽提法、膨胀机法、吸附法,此外还有干气直接制乙苯技术。 从目前国内外对干气中稀乙烯利用的技术开发情况来看,由于将乙烯通过分离提纯再行利用的方法投资较大,经济性差,因此稀乙烯的利用倾向于将稀乙烯直接加工,这方面的技术开发则集中于乙苯/苯乙烯的生产。 国外在上世纪70年代就开发了利用稀乙烯直接烃化制乙苯的工艺技术。国内于上世纪90年代开发成功干气稀乙烯制乙苯技术,此后,该技术经过不断改进,目前已发展到第三代。因此,利用干气中乙烯制乙苯,成为干气中稀乙烯利用方向的首选。 3 利用干气中的乙烯制乙苯工艺路线 目前在工业生产中,乙苯大都采用苯和乙烯催化烷基化法合成,少量从石油化工产品和煤焦油中分离而得。石油热裂解和重整产品中的C8馏份含有质量分数为10%-30%的乙苯,煤焦油混合二甲苯馏份中含有质量分数为10%左右的乙苯。因此,约有2%左右的乙苯是通过C8馏份的分离来生产的,其余90%以上是在适当催化剂存在下由苯与乙烯烷基化反应来制取。由苯和乙烯进行Friedel-Crafts烷基化合成的反应式为: C6H6+C2H4→C6H5C2H5 (参考类) 2
3.1 国外利用干气中的乙烯制乙苯工艺技术 利用催化干气中的乙烯生产乙苯,国外在上世纪50年代末就已开始探索,70年代进入工业化试验阶段。其生产工艺主要有: (1)分子筛气相法 1976年由Mobil和Badger公司合作开发了以高硅ZSM-5沸石为催化剂制乙苯的气相法。烷基化反应在高温、中压的气相条件下进行,反应温度370-430℃,反应压力1.42-2.84MPa,乙烯质量空速3-5h-1。该工艺可以用浓乙烯为原料,也可用稀乙烯混合气体为原料,但在处理催化干气或焦炉尾气原料时,对原料气中丙烯、H2H、O2和H2O等杂质的含量要求极其严格,其质量分数均为10-6(其中硫化物)≯10×10-6H2O≯10×10-6),需对原料进行严格精制,使催化剂单程寿命延长,但装置投资和能耗相对较高(苯单耗0.749t/t乙苯,乙烯0.268t/t乙苯)。1977年建成1.6万t/a乙苯、利用炼厂气为原料生产乙苯的工业化试验装置,并首先由Shell公司于1991年在英国Stanlow建成投产了16万吨/年乙苯的第一套大型工业装置。该生产工艺不存在环境污染和设备腐蚀问题,催化剂虽易结焦失活,但可重复再生,使用寿命较长,整个反应的热效率高,但产物中二甲苯含量较高(约2000×10-6),影响产品的品质。 (2)美国UOP公司开发的以Al2O3-BF3为催化剂生产乙苯的Alkar工艺 Alkar法是由UOP公司于1958年开发,1960年工业化,用负载在Al2O3上的BF3为催化剂。可用浓度低达8%-10%(质量分数)的乙烯为原料进行烷基化反应,因此可以用处理后的FCC干气或焦炉尾气为原料。该反应在100-150℃和2.5-3.5MPa下进行,乙烯和苯的摩尔比控制在0.15-0.2之间。烷基转移反应在另外的反应器中进行,温度为180-230℃。从两个反应器出来的物料合并后进入提纯系统,成品的乙苯纯度可达99.9%。该方法主要优点是催化剂活性高,寿命长,乙苯选择性好,无腐蚀,无污染,流程简短,能耗小,可用于低浓度乙烯的综合利用。缺点是催化剂制备条件苛刻,费用也较贵,并容易中毒失活。原料在反应前必须净化,要求H2S、CO2和H2O等杂质的含量小于1×10-6。 (3)催化精馏制乙苯工艺 1990年CDTech公司开发成功催化精馏制乙苯工艺,该工艺将Y型分子筛催化剂与催化蒸馏技术相结合,工艺流程与Lummus/UOP工艺类似,主要差别是将烷基化反应器与苯气提塔合二为一,可同时进行催化反应和蒸馏操作,它也适用于稀乙烯原料。烷基化反应在液相和温和的反应条件下进行,放出的热量在催化精馏系统中被有效地移走,乙苯产率可达99.5%,催化剂再生周期可达两年。该工艺操作条件缓和,无腐蚀,能耗较普通液相法又有进一步降低,且设备投资减少。 (4)改良的AlCl3法 传统的AlCl3法存在着污染腐蚀严重及反应器内两个液相等问题,1974年Monsanto/Lummus公司提出了改良的AlCl3法,使AlCl3催化剂用量大为减少(仅为传统法的1/3),从而减少了废催化剂的处理量,且进料乙烯浓度范围可为15%-100%。通过控制乙烯的投料,使AlCl3催化剂的用量减少到处于溶解度范围内,使反应可以在均一的液相中进行,提高了乙苯的产率。反应温度为160-180℃,压力0.6-0.8MPa,乙烯与苯的摩尔 (参考类) 3
比为0.8。当用稀乙烯为原料时,原料气中H2S、O2、CO2和H2O均需净化至质量分数约为5×10-6。由于该法在降低成本上有较明显的效果,不少传统的AlCl3法的装置都采用Monsanto/Lummus的方法进行了改造和扩建,但这种方法也只是使设备腐蚀及环境污染问题有所缓解,并未从根本上得到解决。 3.2 国内利用干气中的乙烯制乙苯工艺技术 (1)以大连化物所为主开发的气相法技术 国内利用催化裂化干气制取乙苯的研究开发工作始于1985年末,经过催化剂研制和小试、中试工艺研究,取得了比较明显的效果。在上述研究的基础上,1990年在中石化总公司发展部的组织下,成立了由抚顺石油二厂、中科院大连化物所和洛阳石化工程公司组成的催化裂化干气与苯烃化制取乙苯工艺技术联合开发体,对该项工艺技术进行工程开发,并于1992年7月由洛阳石化工程公司完成了抚顺石油二厂3×104t/a乙苯装置的工程设计。装置于1993年7月一次投产成功。该项工艺适用于乙烯含量为10%-100%(wt)的原料气,苯单耗0.761t/tEB,乙烯单耗0.280t/tEB,但该工艺对原料气中其它杂质如丙烯、硫、水、氧等含量要求不严格,不需对原料气进行特殊精制。该工艺技术的主要特点为:①原料气不需特殊精制;②催化干气不需加压,直接进入反应器,反应压力、温度较低;③乙苯产品收率较高;④乙烯单耗、苯单耗较低;⑤生产过程无特殊“三废”排放,环境污染少;⑥反应器结构简单,操作方便。 在1993年抚顺石油二厂采用第一代技术3万吨/年干气制乙苯装置投产后,联合开发体又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3万吨/年乙苯装置和大连石化公司10万吨/年乙苯两套装置已分别于1996年12月和1999年11月一次开车成功,目前装置运行正常。第二代乙苯工艺技术和第一代乙苯工艺技术的主要区别是把烃化反应和反烃化反应分别放在两个反应器中进行,把反应产物两级吸收改为一级吸收,烃化反应苯烯比进一步提高。采用第二代技术,乙苯产品中二甲苯的含量由一代技术的3000ppm降为2000ppm,可满足除食品级聚苯乙烯以外其它苯乙烯加工装置对原料的要求。 在第二代技术得以成功工业化以后,联合开发体继续对已有技术进行进一步研究开发工作,于1998年底开发了第三代技术的反应部分,将气相反烃化改为液相反烃化,目的是将乙苯产品中二甲苯含量降低到1000ppm以下,满足各种苯乙烯加工装置的要求。该项技术已在抚顺石化公司石油二厂3万吨/年乙苯装置上进行了改造及工业试验,初步试验结果表明:乙苯产品中二甲苯含量低于1000ppm。近几年,在已开发成功三代技术反应部分的基础上,其进一步开发出了三代技术的分离部分,形成了一套完整的三代技术,该技术特点如下:①增加原料气脱丙烯部分,降低装置苯耗和能耗;②降低吸收塔吸收温度,减少烃化尾气中苯含量;③烃化反应温度进一步降低,从而可进一步延长烃化催化剂的单程寿命,减少再生次数,减少高沸物等杂质的生成;④增设了对于三代技术必须增设的丙苯塔;⑤合理利用低温热,大大降低能耗;⑥三代技术在大幅度降低苯耗、能耗的同时,投资小于原一代、二代的投资;⑦产品乙苯中二甲苯含量约1000ppm。 (2)北京服装学院开发的液相法技术