乙苯脱氢国产化技术的开发和应用

介绍了乙苯脱氢国产化技术的开发和应用情况。6万t/a苯乙烯的乙苯脱氢技术，其脱氢催化剂采用兰州石化公司开发的LH-365型催化剂，脱氢反应器采用华东理工大学开发的轴径向两段绝热脱氢反应技术，该装置自投产以来，已连续平稳运行2年，主要技术经济指标均达到国内同类引进装置的水平。     

乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程模拟

采用AspenPlus化工流程模拟软件对乙苯两段脱氢、乙苯三段脱氢、乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热4种乙苯脱氢制苯乙烯工艺的流程进行模拟。模拟结果表明,乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺脱氢过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺降低35%和37%;乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺由于氢气氧化反应器的存在,尾气中氢气的量较少,尾气压缩机的功耗比乙苯两段脱氢工艺降低38%和67%;乙苯脱氢-氧化工艺和乙苯脱氢-氧化-换热工艺乙苯的单程转化率达到80%以上,循环乙苯量较乙苯两段脱氢工艺大幅降低,因此这两种工艺分离过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺减少15%和17%。     

高活性低水比乙苯脱氢催化剂

低水比乙苯脱氢催化剂的最佳配方(份,质量,下同)为:氧化铁70~72,碳酸钾13,草酸铈8~10,钼酸铵1~2,氧化镁1~2,氧化钙1~2,氢氧化钠1。在此配方下,各化合物混合1 h后加入200 m L去离子水,捏合约1 h可制备外径为2.8~3.2 mm,长度为6~8 mm,堆密度为(1.35±0.05)g/m L,侧压强度为25~30 N/mm的低水比乙苯脱氢催化剂。在等温装置和4 L绝热负压侧线装置上,分别对催化剂的主组成、活性及稳定性进行了评价。结果表明:于等温装置上,在碳酸钾用量为13份,以氢氧化钠为钠源(1份,焙烧后加入)的条件下,与碳酸钠相比,前者催化剂活性较高,乙苯转化率达到79.0%,苯乙烯选择性为96.5%;于绝热负压侧线装置上,在低水比为1.05下连续运行500 h时,采用自制低水比乙苯脱氢催化剂的乙苯平均转化率保持在66%以上,苯乙烯平均选择性在97%以上,催化剂表现出良好的活性和稳定性。     

GS-08M乙苯脱氢催化剂的工业试用

主要介绍了GS-08M乙苯脱氢催化剂在工业试用的23个月中，在指定的操作温度、压力、汽烃比、进料量的条件下，乙苯总转化率、苯乙烯选择性和苯乙烯单收都达到了试验的要求，此次试验的成功不仅取得了良好的经济效益，而且对乙苯脱氢催化剂国产化有着深远意义。     

我国突破乙苯负压脱氢制苯乙烯关键技术

目前 ,乙苯负压脱氢制苯乙烯是苯乙烯生产的先进方法 ,其核心技术是乙苯负压脱氢制苯乙烯反应器。我国华东理工大学开发的乙苯负压脱氢反应器采用轴径向反应器和气气快速混合两大关键技术 ,突破了国外技术垄断 ,形成了自主知识产权。轴径向反应器是在床层顶部采用催化剂自封式结构、以使径向床的顶部造成轴径向二维流动的新颖径向反应器。与传统的径向反应器相比 ,这种催化剂自封式结构取消了催化床上部的机械密封区 ,简化了径向床结构 ,有效地利用此部分反应器空间中的催化剂 ,消除催化剂床的滞流区 ,有利于提高反应转化率 ,同时催化剂装卸…     

LH 375乙苯脱氢催化剂的高温活化研究

采用干混法,以氧化铁、碳酸钾、铈盐、钼盐为主组分,在捏合机上制备了LH 375乙苯脱氢催化剂。在100 mL常压等温反应器中,对其催化活性进行了评价。结果表明,当活化温度为750~850℃时,乙苯脱氢催化剂比表面积随活化温度的升高和活化时间的延长略有下降;在800℃,2.0 h的条件下活化,催化剂综合性能最佳。     

国产乙苯脱氢催化剂的评价

通过对国产乙苯脱氢催化剂的综合考评,测定出催化剂在沸水和静水中钾的相对流失量和粉化度,并通过５ 吨／年的乙苯脱氢装置考评,得到了乙苯转化率和苯乙烯选择性随反应时间变化曲线。同时, 结合上述考评结果, 对催化剂的性能进行了分析,为苯乙烯车间选择合适的乙苯脱氢催化剂提供了依据。     

新型乙苯脱氢催化剂PED-06的制备与性能评价

以氧化铁红、K_2CO_3、草酸铈、钼酸铵、CaO,MgO等为原料,采用干混捏合法制备出乙苯脱氢催化剂PED-06。在100 mL等温装置上,考察了主活性相铁酸钾(K_2Fe_(22)O_(34))的焙烧温度、钙源种类及主要助剂组分MgO,K_2O含量对催化剂性能的影响,并在4 L绝热负压侧线装置上进行了催化剂性能评价。结果表明:在等温装置上,于主活性相的焙烧温度为750℃,以CaO为钙源,催化剂中MgO,K_2O质量分数分别为1.5%,14.0%的条件下,乙苯转化率为81.50%,苯乙烯选择性为96.00%;在绝热负压侧线装置上,于第1、第2反应器入口温度分别为610,615℃,乙苯液体空速为0.42 h~(-1),水与乙苯质量比为1.5,第2反应器出口压力为40 kPa的条件下,催化剂连续运行1 000 h后,乙苯转化率大于68.00%,苯乙烯选择性高于97.00%。     

LH 375催化剂乙苯脱氢动力学模型

采用绝热固定床反应器,在负压条件下,研究了乙苯脱氢在催化剂LH375上的反应规律,并在此基础上建立了反应动力学模型。结果表明:由动力学方程计算的反应结果与实验结果基本吻合,转化率的最大相对误差为2.8%,平均相对误差为1.1%;选择性的最大相对误差为1.6%,平均相对误差为0.64%。并采用所建模型考察了温度、空速、水油比、出口压力等工艺条件对反应转化率和选择性的影响,发现模型模拟规律完全符合工业生产中乙苯脱氢的反应规律。     

PED-01乙苯脱氢催化剂与进口催化剂的工业应用对比

分别使用PED-01催化剂和德国BASF公司生产的催化剂催化乙苯脱氢制苯乙烯,在反应温度为620℃,液体空速为1.0 h-1,水/原料(质量比)为2.0,常压条件下,于100 mL等温评价装置上,对催化剂进行了300 h的活性评价,并且对比了二者分别在中国石油兰州石化公司6万t/a苯乙烯装置上的应用结果。评价结果表明,PED-01催化剂的性能略优于BASF催化剂。工业应用表明,使用BASF催化剂,总乙苯转化率为60.5%,总苯乙烯收率为58.8%;若以PED-01为催化剂,则上述各值依次为61.4%,60.3%。