CO2选择氧化乙苯制苯乙烯催化剂研究态势.pdfVIP

维普资讯 第 23卷 第4期 石 化 技 术 与 应 用 Vo1．23 No．4 2005年 7月 PetrochemicalTechnology Application July2005 论坛 (253—257) CO2选择氧化 乙苯制苯 乙烯催化剂研究态势 张君 屹 ，宗保 宁 (1．石油化工科学研究院，北京 100083；2．中国石油兰州石化公司 催化剂厂，甘肃 兰州 730060) 摘要 ：介绍了CO：选择氧化乙苯制苯乙烯催化剂研究现状及发展态势。按载体 ，CO：选择氧化乙苯 制苯乙烯催化剂主要分为活性炭、氧化铝 、水滑石、氧化镁及其他 5种类型 ，目前存在的主要问题是失活 速度较快 ，稳定性较差。反应按氧化 一还原循环和反应耦合 2种机理进行 。在催化剂表面 ，酸、碱 中心 匹配对催化剂的性能有重要影响。 关键词：乙苯 ；苯乙烯 ；二氧化碳 ；选择氧化 ；失活 中图分类号：TQ241．2 1 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009—0045(2005)40 —0253一O5 预计 2005年世界及 中国苯乙烯需求量将分 性过高会致使反应物和产物裂解。反应必须在 别为 2415万 t及 396万 t，国内苯 乙烯实际生产 催化剂表面上酸性 中心与碱性 中心相匹配并适 能力只有 170万 t／a¨-2]。国内外 目前生产苯乙 当的条件下进行 ，以提高乙苯转化率和苯乙烯 的 烯的方法主要有 乙苯 (EB)催化脱氢法、环氧丙烷 选择性 。 联产法、热解汽油抽提蒸馏 回收法、丁二烯合成 二步法是先使 乙苯简单脱氢 ，生成苯乙烯和 法、甲苯 甲醇合成法等 ，90％以上苯 乙烯采用 H ，然后使 CO 与 H 进行逆向水煤气反应 ，生成 乙苯催化脱氢法生产 ，典型乙苯催化脱氢催化剂 CO和 HO，反应方程式为： 为 K—Fe0 催化剂 。乙苯催化脱氢工艺存在反 C6H5CH2CH3 应温度高、能量损失大、苯乙烯产率低、催化剂更 C6H5CH— CH2+H2+117．6kJ／mol 换周期只有 2年左右等缺点。为克服乙苯催化 CO2+H2——_+CO+H2O + 41．2kJ／mol 脱氢的缺点，日本通产省资源环境技术综合研究 采用有蒸汽参 与的简单脱氢法 、CO 选择氧 所提 出了乙苯 CO 选择氧化工艺。 化一步法和二步法 3种工艺 ，温度对 乙苯脱氢反 应苯 乙烯平衡收率的影响如 图 1所示 。 1 反应机理及热力学 在 CO 气氛下 ，乙苯脱氢反应可能存在一步 法和二步法 2种途径 。2种反应途径正好分别 哥 对应体现了氧化 一还原循环和反应耦合 2种反 {L 应机理 。一步法是乙苯被 CO 直接氧化，反应 方程式为 ： C6H5CH2CH3+CO2 C6H5CH— CH2+CO+H20 + 158．8kJ／mol 1一 二步法 ，n(CO2)／n(EB)=9；2一一步法 ，n(CO2)／n(EB)=9； 乙苯氧化脱氢反应 机理：乙苯先吸 附于酸性 中 3一简单脱氢 ，n(H20)／n(EB)=9 心 ，由相邻碱性基团 OH从 乙苯上脱去 a—H，脱 图 1 反应温