异丙苯法生产苯酚丙酮工艺技术路线分析及建议

1、| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/异丙苯法生产苯酚丙酮工艺技术路线分析及建议小匕丄粛pQ 20、*燕化公司技术处鞠平兰| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/L前言北京砥山石袖化工公司19M年开始采用 异丙苯法生产苯酚、丙酮U万t/a小苯酚装 B).n36年又引进日本三井石油化学公司的 异丙苯袪生产苯酚丙酮技术，在化工二厂建设 投产年产a万吨苯酚丙酮装置.几年来生产了 约30万吨苯酚、丙酮产品'创利税5亿多元, 为燕化公司取得很大的经济效益和社会效益*H万t/a苯酚丙酮装置是芸用AICI,作催 化剂、HC】为助催化剂进社

2、苯与丙烯煙牝反应 生成异丙苯再经氧化、分解生成苯酚和丙酮 产品.经过长期的生产实践表明：该生产技术 的主要缺点是工艺壺程长生产设备台数多. 生产中催化剂Aid,.助催化刑HC1对设备. 簣道的嗚烛严觅百特别是催化剂配制、加料、脱 除等工序的设备受到严重的腐烛再加上进口 备品备件不足使不少设备带病运转.自1991 年大检修以来，因管道、阀门腐蚀已停工检修 4次给生产装置安、稳、长、满、优运转带来许 穽问题.如何对苯酚丙酮装置迸行技术改造. 并将装置的生产能力提高至10万t/s满足 30万乙烯改扩建需要是全公司职工关 心的事情以下就异丙苯生产苯酚丙酮技术路 线比较、分析并提出建议*2苯酚丙酮用途和

3、市场预测苯酚是重要的有机化工原料广泛用于化 工、医药、农药等工业生产中制造酚醛树脂.增 塑制"苯胺、双酚杀虫剂：丙酮不但是 一种优良的有机溶剂，也是制造丙嗣粼薛、甲 基丙烯酸甲苗、取酚A等产品的氐料生产苯 酚、丙酮的方法有多种异丙苯法优于其它方 法是由于产品收率高.井联产丙酮.世界上绝 大部分苯酚都是釆用异丙苯氣化分解生产的. 苯酚产量最务的美国t占世界苯酚产量一半氐 上八9了的苯酚都是采用异丙苯法生产的，西 欧和日本异丙苯的生产能力已达到505- 5万 t/s仍供不应求.我国目前生产苯酚有47家， 总生产能力达13万t/aZA -五挣期间上海石 化总厂、吉林化学工业公司尊即将计划兴

4、建8 万t/且苯酚丙酮装置，估计产最达20万吨.目 前苯酚由于大量进口引起暂时滞销+但经预 测，随着医药、轻工、石油化工对苯酚、丙胡的 需求严八*五”期间苯酚、丙酮仍属短线产品 对苯酚、丙酮的需求仍呈增长趋势.3异丙苯生产工艺技术路线比较燕化公司汕万I"改扩建工程现已起 步为了充分利用炼油厂两套催化裂牝装迓化 学级丙烯和化一厂即将增产的丙辩，对老装置 进行技术改造势在必廿满足拟建3万XX 酚A装置和国内的需要生产更多前苯酚丙 酮异丙苯法生严苯酚丙酮的工艺技术路线逸 择主要有三种方法"美VOP开发的SPA 生产异丙苯工艺美国SD开发的非均相| 维普资讯 h ttp:/| 维普

5、资讯 h ttp:/第1期燕山油化 205 *AlCla法生产异丙苯工艺汽、美国孟山都-凯 洛格开发的均相A1CI3生产异丙苯工艺.另 外自从帥年代开发的分子筛催化技术*近年 来又发展了择形分子箱催化剂生产异丙苯新 工艺，但冃前正处于研制开发阶段”尚未见丈 献报导有工业生产装置总之*国内外异丙苯 生产的塩展着勢是生产规模大型化井同时注 重节能和安全生产.3- 1固体磷酸催化法(SPA)生产异丙苯美国UOP公司开发的£PA法生产舁丙 苯工艺，由于具有独持的性能：龍化剂便用寿 命栓、坯产大型攸三废少并易处理，能源利用 合理尊优点在异丙苯生产中占优幽*全世界 共有40多套裝置采用此法主产异

6、丙苯，总生 产能力达3* 5X1叫仏 我国1978年首次引进 美国UOP公司开发的固体磷酸催化刑技术. 用于用苯，丙烯合成界丙基甲苯*在化工三厂 建设投产了九2万”目的阿甲酚和0飞万/ aBHT生产装置*典型的UOP固体磷議催化 剂生产异丙苯工艺流程简图见图kKttfta应器2川冃烷反葦塔舸白土辿理堆真异丙辈培乩反堆It反应器0 1 UQP螯司SAP法生产异灣華荀单建程 在异丙苯生产中主要的操作工序有：煙北 反症、丙烷脱除、苯回收梢制、桂化液白土处 理、异丙苯精制r多异丙苯回收及反煙化反应° 进料可以是纯丙烯或丙烷一丙烯攜合物*但原 料中应尽量少含乙烯和丁烯申过量的苯以减少 多烷基苯

7、或烯煙轴合等副反应，为了保持催4E 剂活性必须严格控制反应进料中的含水量+ 过量的水不仅使催化剤活性下降*还会使催代 制泥化结块失活.采用SPA法生产异丙苯工 艺技术的关键量采用最理想的固体磷酸催化 剂和在无二异丙苯反煙化的工艺条件下获得 高产率的舁丙苯UOP公司近来发表的专刊，重点是改进 催化刑的稳定性*主要是改善大孔孔容，使催 化剜中孔径丄次丄卩上的孔17.5%总孔 容。大孔不仅降低催化剂强度t也在使用过程 中览加积按的倾向，导致催化剂失活。另外，控 制催化蒯中硅艇土粘结剂的粒度及成加挤出 压力、焙烧温度和水蒸气含量,是菠得高结晶 度的多聚磷酸硅和正麟醴硅结晶的理挹催化 剂.从而提高催化剂

8、的活性和稳定性.延长催 化剂使用寿命.另外据文猷资料报导.近几年来UOP 埜可也不断开发新的烽化工艺流程，如*厂釆用混合苯一丙烯进料苯；cr = 6 /歹 -8 x减少僅化剂层数*物流从下至上穿过 f反应床层使原料更好地混合'减少了丙烯参 聚物生成提高了异丙苯收率F4)烷基化器多点进料*白土处理尊技术 楷施,使产品质量有很大的提高*将固定床参异丙苯反绘化反应器设置 在分离装置后使工艺技术经济指标更为合理j(d)StS分去掉闪蒸系统的再沸器由 常压糟谓改为加压精谓回收和节釣能源.1 2非均相AICI.- HCI络舍催化法生产异 丙苯工艺在日本、苏联和我昌大都采用传统的非均 相AICla

9、* HC1络合物催化苯和丙烯生产异丙 苯、进而制适苯酚丙胡"其主要工艺条件是在 温度凶接近常压下，采用浓度为£0% 汕的丙烯和千燥的苯在AlCb HCI络合物 催化剂存在下生产异丙苯'同时生成二"三、多 异丙苯，后者送回反应器或送入反煙化反应器 进行反绘化反应再生成异丙苯，再进一歩氧化| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/燕山油化1992 年| 维普资讯 h ttp:/分解生成苯酚、丙BL三井油化公司的煙化反 应工艺流程如图2.K - S E -J01PE-5挣却眉E 101同捕蒂炭JIMT 1啡干辈塔CD -209 M 催化解沉降tal

10、KD-ZCHA.R反煙化器、口-21丄 第二催毗卅沉降"，C!T 一却丄水洗塔，CD-3G1義机徘飢， CT-IQ1 ¥tf-CT -4加界丙笨墙工T列I寧驚物闪甄 塔.CT 一國2 乙苯壤,CT-2 01 gltififfl i華 垢蠡詡单工茗査翟【煙毗条统其主要工艺接作工序有HCI发生系统、络合物配制、苯干燥及精 討、煙化反应、反煙化反应、反应混合物水洗中 和、四塔精ig.AKOH脱除。車工艺持点是反应温度低，反应压力低* 第件温和、可在桂化反应的同时进行反烽化反 应使多烷基苯转变为异丙苯.选择性好收率 略高于UOF的SPA法流程.但由于使用A1- Ch - HC1催化

11、剂、腐蚀设备和管线，需要采用 衬耐酸砖、搪瓷*聚四氟乙烯等防腐设备和配 管及特殊仪裘投资大.号外.大量消ALCh 催牝剂.经水解生产A1(OHS絮耀物.产生大 量的氢翼化恰废水和废渣遗成环境污染*中石化总金司系统采用传统非均相AU Ch催化剂工艺生产苯酚丙韵的厂家还有高桥 石化公司2. 4万t/a苯酚丙駅装置、兰牝公司 合成橡胶厂12001/4酚丙韻"除丁北京燕山 石油化工公司引进日本三井油化工艺找术外* 其它装置均由国内自行开发的技术有的经过 枝术改造其主要工艺技术指标大致相同.同 样存在生产设备、管道*配件腐蚀和环境污染 何题*均«AlCl(fif催化法生产异丙輩工艺1

12、&"9年美国Mosanto公甬在传统的非均 W AlCh法的基础上成功地开发了均相婭化 法主产异丙苯新工艺U9E9年已实现工业化 井向1牛厂家出售了自已的专利技术.与非均相反应不同之处是塩化、反短化反 应是在具有特定组成的催化剂络合物(用量少 于达到饱和谱解度的需要兮中在较高锻度 和压力下迅速溶解呈均相催牝反应体系，梗苯 和丙烯瞬时反应生成异丙苯，限制了多异丙苯 的生成工艺持点是使用催牝剂少,设备少，无 需非均相催化剂绪合物循环.Mo$anto-Ke|- *昶异丙苯法生产工艺示意流程图如图3SI 5均相AIC1注生产异啊草示事工艺沈卷均相法主要操作工序有HC1炭生系统、 催化

13、搁络合物配制系统、苯檳制及干燥系统* 煙牝反煙化系统、反应混合物忒洗中和、三塔 精制,A1OH)4脱除等*与非均相方法比较* 设备减少阪程简化节约催化剂水废置H 滅少*由于无循环的催化剂带回大运的務烷基 苯产品的杂盛减少，提高了产品质址由于提 高了反应温度和压力反应热能可以回收利 用，能耗降低据文抵资料报导*已有部菇厂家| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/将原UOP工艺改造为均相AlCh工艺。 轧4三种生产工艺技术经济指标比较目丽国內外用苯和丙烯催化合成异丙苯工艺主要釆用两种催化剂悴蔡*固恠璘戟催化 剂和三轆化铝催化剖，三种生产工君”固体确 酸摄.非均相A1CL和均相AJC

14、h法，见表.固井碑袒捲菲均相 AlCli琲柑 AlCh曲1丙歸=纯崖99C-50ppm烁厂圾、聚合红均可c/. qlOOCpimi>6. 05%同菲均相fiR> 100 Op pm>0. Oi%s30ppm料苯，昵国点<5. 4C5-Jr jft 小5. 3S址尢-.非芳堪250ppm05% ftAQJO龍录大a师>10k一%A亦呻3ppn> ft±弘5ppm JR丸皮庖温erf1912S070-*80SO170反应压力.It昶心ftt*7JQ. J优厢设备白64153124IK帶时檐覽那分进口部分设豪求特jurat堆口短洗程长議程箭比僅化剂一早更

15、換一友*fll化刪箫那董配制*ift各威&««««»«»«作悔楼埋會囲故黑停工植靜SMTFTJiS8梢羞.t內鼻冏葦6&0BM657阿师，卄畀同苯3 &5354356AlCIt2. sa2.4无14霍利用能赢位低用1 1车于利用歼裸=污水t他山£左有a. 121.5PH10COpppmi«01>-90»一异禹苯l»童炖康>99, S>E9.$澳值<100<10C<S异啊輩收率遊选萍性以*计*并9495H97u cr

16、+ K«三种生产工苦技术馆皈比校由表三种生产方法工艺技术指标比较看 出传统的非均相A1C1.法由于生产中使用 设备塞工艺流程长口对设备、管件腐蚀严 嚏因此开工事低消耗大量的催化剤生成难 于处理的废水和屢渣不利于环境保护*均相 三氯牝侣法虽然有很多优点，多异两苯能反煙化，产生的高弗狗少，反应产物容易分离-产品 质量高等但由于煙化特别是反煙化逞度、压 力较高对设备材质有特殊S*SPA梏从化 工三厂（甲苯、丙烯烽牝制异丙基甲苯工艺五 年多的生产实践经脸看出=生产工艺过程简 单，使用设备少无腐蚀*无污染申对设备材质| 维普资讯 h ttp:/208燕山油化1號2年| 维普资讯 h ttp:/

17、| 维普资讯 h ttp:/无特殊要求，投资省三废易处理；催化剂便用 寿桶长操作平稳等优点为国内外许多厂家 所青睐-综上所述三种生产方法各有其优缺 点*选择哪一沖方法合战异丙苯生产苯酚丙酮 必须根据各自的具体情况进行选择考處历史 原因及各项经济授术楷标确保杲大的经济敦 益和社会效益口4固体磷酸法生产异丙苯工业试验情 况介绍以苯、丙烯为原料合成异丙苯工艺在国 外技术成熟，但国内未进行系统的试能研究。 为了开发自己的磷酸进技术燕化公司研究院 从1朋0年开始了 SF样法的研制工作并于 曲貯年通过CT311催化剂的小试鉴定.建 成了 I5t/a的固障磷酸催化剂生产线同时开 展了苯、甲苯与丙烯合成异丙苯

18、异丙基甲苯 的工艺研究。为了苯酚丙丽装置技术改造确定 珞产异丙苯的技术路线和改遗方案提供设计 数据八991年11月燕化公司领导经过填逐研 究，在间申酚停工检修期间，利用煙化工序设 备进行了 SFA法生产异丙苯的工业试脸工 柞经过化三.化二.研究院"技术处、科研开发 处几次的讨论后加1年H月為号开皓正式 投人原料苯，至12月26日经一月的试验.取 得了成功其投入原料苯"68. £“丙嫦731. 了匕产岀合格的粗异丙苯NO®.漠值不大于 50,满足化工二厂苯酚生产要求同时增产了 苯酚丙酮+创经挤效益约1沖万元*本次试验 不但为16亿利税完成作出贡献,更重要的是. 生产技术经济指标与UOP公司水平相当，产 品质量满足生产苯酚、丙躬要求"粗异丙苯含 异丙苯鼻9乐二异丙苯（叭几重组分Wl, 5%（榔门，漠指数VltMh物 耗每吨异丙苯消耗07711苯.消耗0. 3861丙 烯*能耗4.5MP*蒸汽为3. 127t/t异丙苯，冷 却水9t/t界丙苯电65* 1你wh/t异丙苯t 通过了中石此总公司工业试脸鉴定。5建议通过以上的分析为加快我国异丙苯法含 成苯酚r丙聽的工业发展为蘇化公司苯酚、丙 酮生产装置