[发明专利]乙苯脱氢-氢氧化反应工艺

说明书

技术领域

本发明涉及乙苯脱氢-氢氧化反应工艺，特别是关于一种采用阻钾剂的乙苯脱氢-氢氧 化反应工艺。

背景技术

苯乙烯是基本的有机化工原料。乙苯脱氢工艺是生产苯乙烯的最主要方法。乙苯脱氢 生成苯乙烯和氢气是一个吸热、分子数增多的平衡反应。提高反应温度、降低反应压力、 使用高效能的脱氢催化剂，可提高乙苯的单程转化率，但仍受到热力学平衡的限制。

乙苯脱氢–氢氧化工艺是在乙苯脱氢的基础上增加氢气选择性氧化反应，其基本反应 过程是脱氢-氢氧化-脱氢，也就是说第一步是脱氢反应，第二步是氢氧化反应，即第一步 反应产生的氢气和加入的氧气发生燃烧反应，第三步是第二步的反应产物继续进行脱氢反 应。相对于乙苯脱氢工艺而言，乙苯脱氢-氢氧化工艺主要具有两点优势：(1)乙苯脱氢 为吸热反应，氢燃烧产生热量为下一步脱氢提供热量；(2)由于产物之一的氢气被反应消 耗，有利于乙苯脱氢反应向生成苯乙烯方向移动，从而提高反应的转化率。

一般采用铁钾系催化剂用作乙苯脱氢反应的催化剂。比如采用专利CN1400052A或 CN1443738A(用于乙苯脱氢制备苯乙烯的氧化物催化剂)描述的催化剂用于乙苯脱氢反 应的催化剂。

一般采用贵金属系催化剂用于乙苯脱氢的氢氧化反应催化剂。比如采用US4914249， CN1479649A，CN1705510A、CN1704160A(用于乙苯脱氢过程中氢氧化反应的催化剂) 描述的催化剂用于氢氧化反应的催化剂。

工业上使用的乙苯脱氢催化剂含有较多含量的钾，在反应过程中，乙苯脱氢催化剂中 的钾容易逐渐的流失。过多的钾会使氢氧化催化剂中毒，降低了活性和选择性，降低了氢 氧化反应效率。另外，过低的氢氧化活性会使得氢氧化过程中的氧气不能全部消耗，剩余 的氧气会使得后续的脱氢反应催化剂中毒。氢氧化催化剂的低选择性意味着更多的芳烃被 燃烧，增加了原料单耗。

但用铁钾系催化剂催化乙苯脱氢反应与用贵金属系催化剂催化的乙苯脱氢物料氢氧 化反应进行串联时，造成氢氧化催化剂催化活性和选择性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是将铁钾系催化剂催化的乙苯脱氢反应与贵金属系催化 剂催化的乙苯脱氢物料氢氧化反应进行串联时，造成氢氧化催化剂催化活性和选择性低的 问题，提供一种新的用于乙苯脱氢-氢氧化反应的工艺。该工艺具有提高氢氧化反应活性 和选择性的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：乙苯脱氢-氢氧化反应工艺， 包括以下步骤：

(1)在脱氢反应工序，以水为稀释剂，含乙苯的原料与脱氢催化剂接触发生乙苯脱 氢反应生成含乙苯、氢气和苯乙烯的反应物流1；

(2)反应物流1在脱钾工序经与阻钾剂接触得到反应物流2；

(3)含反应物流2和氧气的物料在氢氧化反应工序，与氢氧化催化剂接触进行氢氧 化反应降低反应物流2中氢气含量得到物流3；

脱氢催化剂为Fe-K系乙苯脱氢催化剂；所述阻钾剂以重量份数计，包含a)以氧化铝 计5～90份的铝，b)以二氧化硅计10～95份的硅，且氧化铝与二氧化硅的总份数为100； 所述氢氧化催化剂为贵金属系氢氧化催化剂。

上述技术方案中，脱氢反应工序的反应温度优选为550～650℃，反应压力优选为0.1～ 10千克/厘米²，液体空速优选为0.5～3小时^-1，水/乙苯重量比优选为0.6～3。

上述技术方案中，氢氧化催化剂优选为负载型铂催化剂。

上述技术方案中，氢氧化反应工序的反应温度优选为500～700℃，反应压力优选为 0.1～10千克/厘米²，液体空速优选为1～10小时^-1，氢气与氧气的摩尔比优选为(2～10)∶ 1。

上述技术方案中，反应物流1与阻钾剂接触的温度优选为500～700℃，压力优选为 0.1～10千克/厘米²，液体空速优选为0.2～50小时^-1。

上述技术方案中，阻钾剂的用量优选为脱氢催化剂重量的5～60％。

上述技术方案中，以重量份数计，阻钾剂优选包含a)以氧化铝计10～70份的铝，b) 以二氧化硅计30～90份的硅。