【《异丙苯生产方法的确定综述》1900字】

异丙苯生产方法的确定综述目录TOC\o"1-3"\h\u20062异丙苯生产方法的确定综述 1228241.1异丙苯的生产技术 1307891.2本设计生产工艺的确定 21731.3沸石分子筛生产异丙苯流程 324751.3.1异丙苯合成原理 3199041.3.2生产流程叙述 41.1异丙苯的生产技术苯酚是有机化学工业中具有广泛用途的一种重要的化工原料，异丙苯是工业生产苯酚的主要中间体，异丙苯的合成是苯酚工业生产过程中的一个关键步骤。目前，异丙苯的合成方法主要是以均相三氯化铝法和固体磷酸法为主。近年来，随着石油工业的不断发展，沸石分子筛作为催化剂和载体在石油加工过程中得到了广泛的应用。大连理工大学在大孔沸石分子筛的基础上经改性得到AB6系列分子筛，并将该分子筛成功地进行了苯—丙烯烃化制异丙苯的小试研究，1994年1月通过国家教委鉴定。传统的异丙苯合成工艺主要是以负载型固体磷酸（SPA）和三氯化铝为催化剂的工业生产技术，SPA法有着低腐蚀、低污染的优点，但存在容易发生丙烯齐聚、酸流失、催化剂易结焦、费催化剂难处理等缺点，并且催化剂没有烷基转移活性，选择性较低、收率较低、产品质量较差。三氯化铝法具有反应条件温和、催化剂活性高、催化剂同时具备烷基化和烷基转移功能、苯烯比低等优点，缺点是设备腐蚀和环境污染较重，且催化剂用量大、物耗和能耗大，操作困难，该法已经趋于淘汰[7]。随着异丙苯生产技术的发展，1992年以后开始出现了以分子筛为催化剂的异丙苯生产工艺，主要有Dow/Kellog、UOP、Mobil/badger、Enichem、CDTech和北京燕山石化等六种工艺实现了工业化。其中Dow/Kellog采用脱铝丝光沸石（3-DDM）），丙烯转化率可达100%；UOPQ-MAX工艺采用QZ-2000催化剂，据报道，该催化剂总寿命超过5年；Mobil/badger采用MCM-22催化剂，异丙苯产品纯度99.95%～99.97%；Enichem采用硼改性β沸石，催化剂活性稳定，可通过空气加热再生；CDTech采用USY(LCY-82)催化剂，其工艺属于催化精馏工艺，异丙苯产率超过99%；北京燕山石化采用以改性β沸石催化剂的YSBH-1催化剂，催化剂单程寿命超过两年。沸石分子筛工艺与传统工艺相比，分子筛工艺生产的产品纯度高，生产无污染、腐蚀，在保护环境和效率上明显占优，以新型沸石分子筛为催化剂的苯和丙烯液相烃化制异丙苯生产工艺最终将取代SPA法和三氯化铝法的传统工艺[8]。下面对以上工艺方法进行比较，如表2-1所示表2-1工艺方法比较合成方法优点缺点现状SPA低腐蚀，低污染丙烯齐聚，酸流失传统工艺三氯化铝反应条件温和，催化剂活性高设备腐蚀和环境污染较重，催化剂用量大，能耗大传统工艺沸石分子筛催化剂寿命长，污染小新型工艺1.2本设计生产工艺的确定沸石催化合成异丙苯的基本原理，是苯和丙烯烷基化合成异丙苯，属于典型的funk反应，属于正碳离子机理。在催化剂的作用下，反应机理为苯与丙烯酸烷基化首先生成异戊烯。在T-酸的催化作用下，丙烯被活化成异丙基碳离子，异丙基碳离子攻击苯环形成化合物，然后通过质子完成烷基化过程。作为一种固体酸催化剂，沸石分子筛催化剂有很多种。它能催化烃类反应，由于中柱具有接近分子直径的均匀孔隙系统，孔隙系统可以选择小于孔径的反应物分子或产物分子进入中柱。因此，苯在催化剂上的高烷基化反应具有的选择性和低烯烃聚酯的反应特性。苯与丙烯在BPA催化剂上液相烷基化反应,结果如图2.1所示图2.1BPA催化剂上苯与丙烯液相烷基化评价结果从图2.1可以看出，在1000h反应过程中，沸石分子筛催化剂都表现出活性稳定、选择性好的特点。在物料较大质量空速条件下，沸石分子筛催化剂显示出较强的烷基化反应能力。BPA生产异丙苯特点沸石分子筛催化剂可提高产量和装置处理能力。该技术反应温和，节能效果显著。（3）该技术具有废渣少、无腐蚀等优点。2.3沸石分子筛生产异丙苯流程1.3.1异丙苯合成原理苯与丙烯的烷基化反应合成异丙苯属于正碳离子机理反应，是典型的付克反应。主产物为异丙苯，典型副产物有二异丙苯、三异丙苯和正丙苯，本设计只考虑主要副产物二异丙苯，其它副产物不予考虑。苯和丙烯的烷基化反应是在催化剂作用下进行的亲电取代反应，主要反应如下[17-18]：苯和丙烯在分子筛催化剂的催化作用下生成主产物异丙苯，生成的异丙苯又和丙烯反应生成主要副产物二异丙苯。1.3.2生产流程叙述本设计异丙苯生产工艺流程如图2.2所示。图2.2本设计异丙苯生产工艺流程方框图来自原料罐区的新鲜苯与丙烯经过混合器混合，充分混合均匀时，一起进入到熔炉加热至345℃，保持此温度进入反应器，反应器反应后得到异丙苯的粗制品，此时需要进一步的降温处理，再经换热器进行降温，降至80℃；同时反应器出来的物料压力过大，此时再经过减压阀进行降压处理，把压力降到0.3MPa；此时的物料以80℃、02MPa进入到闪蒸塔内，进行分离丙烯，得到的丙烯从闪蒸塔塔顶进入到丙烯原料进料口进行循环，闪蒸塔的底部产物进入苯精馏塔内；苯精馏塔的塔顶则分离出苯，并进入到苯原料进口，进行苯