催化蒸餾與催化吸收干氣制乙苯工藝研究

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1、北京服裝學(xué)院碩士學(xué)位論文催化蒸餾與催化吸收干氣制乙苯工藝研究姓名:彭波申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:張吉瑞;劉軍霞2001.12.28摘要摘要本文研究了在FX一02催化劑上,催化蒸餾和催化吸收模擬干氣制備乙苯的過程。首先,分別對催化蒸餾過程和催化吸收過程進(jìn)行了小試研究??疾炝巳N裝填方式對催化蒸餾過程的影響,重點考察了在催化劑與金屬e環(huán)填料均勻混合裝填條件下,各因素對過程的影響,從而得到適宜的工藝條件口【催化劑裝填分率20~25%、乙烯重量空速<0.3h~、苯烯摩爾比>6、操作壓力>1.9、溫度150~160℃。在此條件下,乙烯轉(zhuǎn)化率大于95%,乙苯選擇性

2、大于95%。同時,考察了在混裝條件下.各因素對催化吸收過程的影響,實驗得到適宜的工藝條件:催化劑裝填分率25%、乙烯重量空速O.2h"1、液體噴淋量4~6m3/(m2垤)、操作壓力>1.5MPa、溫度140~150。C。在此條件下,乙烯轉(zhuǎn)化率大于95%,乙苯選擇性大于92%。然后,采用平衡級模型對催化蒸餾過程進(jìn)行了模擬研究。通過模擬計算.考察了各因素對催化蒸餾過程的影響。【在催化劑為混裝條件下,當(dāng)苯從反應(yīng)段上段進(jìn)料,干氣從提餾段上部進(jìn)料時,模擬得到的結(jié)果與小試結(jié)果一致。同時,對催化吸收也進(jìn)行了模擬研究。催化吸收過程中催化劑也采用混裝方式,模擬得到的結(jié)果也與催化吸收小試

3、的結(jié)果一致。丫。最后,還對催化吸收過程進(jìn)行了穩(wěn)定性研究,結(jié)果表明,催化吸收是一種能耗少、穩(wěn)定性好的新型干氣制乙苯工藝。關(guān)鍵詞:催化蒸餾、催化吸收、干氣、乙苯、沸石催化劑、模擬AbstractSecondly,catalyticdistillationprocesswassimulatedbyequilibriumstagemodel.Theinfluencesoftechnologicalparameterswereinvestigated.Whenpackingmixtureofrandommetalpackingandcatalystparticleswasuse

4、dandthepositionofbenzenefeedingisonthetopofreactionsectionandthepositionofdry—gasfeedingisonthetopofstrippingsection,theresultsofsimulationaccordedwiththeresultsofexpedment.Meanwhile,catalyticabsorptionWassimulatedtoo.Whenpackingmixtureofrandommetalpackingandcatalystparticles,theresults

5、ofsimulationaccordedwiththeresultsofexperiment.Finally,stabilitytestofcatalyticabsorptionWasstudied.Theexperimentshowedthatcatalyticabsorptionisanewprocessofethylbenzenesynthesiswithlessenergyconsumptionandgoodstability.Keywords:catalyticdistillation;catalyticabsorption;dry-gas;ethylben

6、zene;zeolReeatatyst;simulationIII北京服裝學(xué)院碩士研究生論文0前言乙苯是一種重要的有機(jī)化工原料,經(jīng)脫氫處理后,可制得苯乙烯單體。苯乙烯單體廣泛用于制取聚苯乙烯、高抗沖聚苯乙烯、可發(fā)性聚苯乙烯、ABS樹脂、丁苯橡膠、離子交換樹脂、不飽和聚酯等合成材料,是石油化工的主要產(chǎn)品之一。在全世界,僅聚苯乙烯每年就需要消耗上千萬噸。在中國,1998年共消耗了約1.83Mr聚苯乙烯,國內(nèi)僅年產(chǎn)了460kt,其余均靠進(jìn)口。到目前為止.工業(yè)上乙苯主要由苯和乙烯的烷基化反應(yīng)制得。因此,乙烯原料在乙烯工業(yè)發(fā)展中具有重要意義。在我國,煉廠催化裂化干氣中的乙烯含量

7、普遍較高(一般在12%以上),是很寶貴的化工原料,但目前由于技術(shù)的不成熟,很多煉廠干氣都用作燃料燒掉.既浪費(fèi)了資源,又污染了環(huán)境。如果將其與苯烷基化制取乙苯.不僅合理利用了資源,而且可以提高煉廠經(jīng)濟(jì)效益,具有重大意義。世界上制取乙苯的方法很多,各有其優(yōu)缺點。其生產(chǎn)工藝有傳統(tǒng)的A1C1,液相法、Alkar氣相法、均相AICl,液相法、ZSM.5分子篩氣相法、Y.分子篩液相法、0.沸石和合成分子篩氣液相法。前三種工藝由于介質(zhì)的腐蝕性太強(qiáng).嚴(yán)重污染環(huán)境,已經(jīng)被逐步淘汰,不再有新裝置投產(chǎn)。20世紀(jì)后期,隨著分子篩研究的深入,各種由分子篩制備乙苯的工藝蓬勃發(fā)展

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