玉皇乙苯单元乙醇法制乙苯工艺.doc

玉皇乙苯单元乙醇法制乙苯工艺 1.-1工艺技术特点 采用纳米级分子筛做催化剂，在高温中压条件下，以乙醇与苯为原料，在同一台反应器内同时完成乙醇脱水与乙烯和苯的烃化，生成目的产品乙苯。本工艺具有无腐蚀、无污染、流程简单和热能回收率高的优点。反应产生的苯共沸物与C9-C10芳烃类副产在反烃化反应器得到转化与裂解，不会形成积累。相对于乙烯，乙醇是可再生资源，原料易得。与当今石油价格不断上涨的趋势相比，乙醇为原料的优势将日益明显。相比传统的乙醇分步脱水制乙烯，再由乙烯制得下游产品，工艺简单，投资省，操作费用低，具有明显的优势。其主要的工艺特点是：（1）乙醇脱水反应与乙烯和苯的烷基化在一台反应器内同时完成，C2H5OH C2H4+H2O Hr=46kJ/gmol(吸热) C2H4+ C6H6 C2H5C6H5 Hr=105kJ/gmol（放热） C2H4 + C2H5C6H5 （C2H5）2C6H4 Hr=104kJ/gmol(放热)乙醇脱水所需的热量由烷基化反应的放热供应，乙醇脱水的副反应相对单独进行乙醇脱水的工艺少，减少了乙醇副反应产生的损耗，流程简单，投资省，操作费用低。也很简单地解决了乙醇脱水装置大型化的难题；（2）苯和乙烯在高温、中压的气相中进行烷基化（亦称烃化反应）。反应温度395-405左右，压力2.0MPaG。气相反应使得反应物混合均匀；（3）设置单独的烷基转移反应器（反烃化反应器），使多乙苯同苯进行烷基转移反应，提高乙苯收率，该反应器同时也使副反应生成的苯共沸物与C9-C10芳烃类在较高温度下裂解，不会产生积累；（4）反应器使用了满足乙醇脱水与乙烯烷基化同时进行特定要求的分子筛催化剂，乙醇脱水的选择性与转化率很高，乙烯与苯烷基化的转化率也可达到乙烯法相同的水平；（5）反应过程中没有使用腐蚀性化学品，装置大部分采用碳钢，设备的制造与采购国内都能解决；（6）相对乙醇分步脱水的工艺能耗大幅度降低，工艺中产生的热能95%以上以低压蒸汽的形式回收，送苯乙烯工段利用，循环冷却水消耗也低。1-2 技术路线所用分子筛催化剂是由中国石化上海石油化工研究院开发成功的EB-1000型乙醇与苯直接烷基化分子筛催化剂，（1） 催化剂既能完成乙醇脱水反应生成乙烯又能完成苯和乙烯烷基转移反应（2） 催化剂活性高，选择性好，再生周期长，乙醇转化率接近100%（3） 乙醇脱水反应进行的速度较快，几乎完全转化为乙烯和水，热回收率在95%以上。催化剂再生：考虑切换方便与节省电能，不设置专门的再生气加热炉，催化剂再生系统的再生气加热炉即苯加热炉F2101A/B与反烃化加热炉F2102。再生气热交换器即E2103A/B与E2104A/B。本工艺中无论烃化反应器还是反烃化反应器，当催化剂因结焦而减活或失活后，都可以进行反应器体内烧焦再生。催化剂再生的方法是由氮气和工业风（空气）按规定的比例配制成再生气，在一定温度和压力下流经催化剂床层。因长期运行而结焦并失活的烷基化催化剂或烷基转移催化剂上的焦碳和（或）焦油接触再生气后发生氧化反应（燃烧）生成CO2或（和）CO，催化剂在烧掉结焦后便在一定程度上恢复活性。再生时，通过调节再生气中O2含量，严格控制烧焦过程催化剂床层的峰值温度。这里再生气是通过再生气循环压缩机C2101 循环使用，以节省氮气。返回的再生气通过换热器回收热量后，进入再生气冷却器E2106 将温度冷却到C2101 能接受的程度，并在再生气缓冲缸V2101 分离除去烧焦油产生的冷凝水，返回C2101。用再生气压力调节系统将多余的再生气排出。1-3: EB-1000催化剂主要技术指标（1）物化指标化学组分：氧化硅 氧化铝 其他添加剂。形状与外观：白色圆柱体。直径（mm）长度（mm）:23-9(mm)松装堆积密度g/ml:0.5-0.52抗压强度：14N/c耐水性：冷（沸）水浸泡完整度100%（2）性能指标 乙醇转化率（初期）：99.099.5% 选择性（乙苯+多乙苯）：98.3% 再生周期：0.61年（3）烃化反应条件 首段进口温度：395410 首段进口压力：1