异丙苯技术与市场前景分析.doc

异丙苯技术与市场前景分析 异丙苯是重要的有机化工原料．目前世界上90％以上的异丙苯用于生产苯酚和丙酮，其他用途是作为油漆、清漆和搪瓷珐琅的稀释剂．也可用做某些石油溶液的成分以及做高辛烷值航空燃料油组分，还可用于生产苯乙酮、α甲基苯乙烯和过氧化物等。 1 传统生产技术 传统的异丙苯生产主要有固体磷酸法和三氯化铝法。固体磷酸法(简称SPA法)是UOP公司开发的生产技术，Kellogg工程公司将其生产工艺流程进行了改进和完善。该工艺以硅藻土负载固体磷酸为催化剂，采用固定床反应器．苯和丙烯液相反应。工艺条件：反应压力3.0～4.1MPa．反应温度180～230℃，苯丙烯摩尔比为5～7．质量空速 1～2h-1，为保持催化活性．反应器需要连续注人少量水，产物含4％～5％的多异丙苯。催化剂分层装填，丙烯分段注人。该工艺流程简单，腐蚀性小；但催化剂无烷基转移功能，产品质量较差，苯收率相对较低，为94.7％～96.0％。 三氯化铝法有SD和Monsanto2种工艺ll1SD法是美国科学技术公司开发成功的异丙苯合成技术，采用三氯化铝为主催化剂，HC1、氯乙烷等为助催化剂。该催化剂既可催化烷基化反应，又可催化烷基转移反应。该工艺催化剂活性高，反应条件温和，苯收率高，约为96％；但流程长．设备腐蚀性强，物耗、能耗较高，排放污水多。Monsanto法是对SD法的改进，该工艺催化剂采用三氯化铝络合物，能溶于苯中形成均相体系，反应在均相进行．更有利于异丙苯的生成。与SD法相比，催化剂三氯化铝消耗量减少约80％，副产物f如丁苯等1生成量很少，但工艺流程仍然很长，腐蚀和污染问题依然存在。 因SPA法和三氯化铝法都存在难以彻底解决的设备腐蚀和污染问题，因此 自20世纪60年代开始世界各大公司开始转向开发无腐蚀、无污染的新型固体酸催化生产异丙苯的新技术从 1992年Dow化学公司首次采用分子筛催化剂进行烷基转移化反应以来．分子筛催化合成异丙苯工艺取得长足进展。目前，主要有UOP、Mobil／Badger、Dow／Kellogg、Enichem、CDTech和中国石化北京燕化石油化工股份有限公司（简称燕化公司)等6种工艺实现了工业化。 2 国外沸石分子筛催化技术 2.1 UOP工艺 UOP公司于20世纪80年代开始研究合成异丙苯的新型催化剂，于9o年代初期开发成功了Q—MAX工艺技术，采用MgAPSO—31沸石催化剂。该催化剂孔体积大小适中，具有特殊的三维孔结构，再生性能良好，使用周期为 18个月，寿命超过5年，可同时用于烷基化和烷基转移反应。此后，该公司又推出了商品名为QZ2000的催化剂。采用该催化剂．允许低苯量循环操作．新建及老装置改造投资和操作费用均较低。 典型的工艺流程包括烷基化反应器、脱丙烷塔、烷基转移反应器 、苯塔、异丙苯塔和二异丙苯塔。烷基化采用固定床反应器，催化剂分层装填，新鲜苯和循环苯混合加入反应器．丙烯分段注入．完全转化。产品质量分数可达99．7％，收率接近化学计量值99．7％。 丙烯原料纯度町以是炼厂丙烯级f摩尔分数65％～80％)、化学级和聚合级。催化剂对普通进料杂质(如水、硫、二氧杂环乙烷和胂等)不敏感。 2.2 Mobil／Badger工艺 该工艺1994年由美国Georgial Gulf公司在得克萨斯州Pasadena的异丙苯装置首次使用。典型工艺由1台固定床烷基化反应器、1台固定床烷基转移反应器和1套包括脱丙烷塔、苯塔、异丙苯塔和二异丙苯塔的分离系统构成 新鲜苯和循环苯以及液相丙烯存烷基化反应器中混合反应．丙烯完全转化．多异丙苯和苯混合送入烷基转移反应器反应．微量杂质由脱丙烷塔脱除。 此工艺采用Mobil公司开发的MCM—22催化剂 。该催化剂具有很高的单烷基化选择性，丙烯齐聚等副反应很少．生产的异丙苯产品纯度达99．97％，收率99．7％，乙苯、正丙苯、丁苯等杂质均比SPA法低得多。催化剂再生周期 2年，总寿命达5年。该工艺对设备无腐蚀，对环境无污染，操作费用少，适合于传统工艺的改造和新建装置 之后．MobilOil公司又公开了一种含 MCM—56催化剂，由质量分数为65％的MCM—56和质量分数为35％的氧化铝组成。烷基化在三段等温固定床反应器中进行，操作压力2MPa左右，苯与丙烯摩尔比为3，丙烯质量空速2.5～3.0h．反应温度 50～150℃。与MCM—22相比，反应温度可降低 45℃。 2.3 Dow／Kellogg工艺 该工艺采用高性能脱铝丝光沸石催化剂，商品名3—DDM，包括固定床烷基化和烷基转移两级反应。该工艺 1992年在Dow化学公司位于荷兰Terneuzen的异丙苯装置上首次实现工业化．烷基化反应采用多层固定床反应器．反应热通过进出物料换热进行回收。 丝光沸石的晶体结构属于单斜品系，含有十二元环直孔道和