Advances in development and industrial applications of ethylbenzene processes  

乙苯工艺技术开发及工业应用进展（英文）

作　　者：杨为民[1] 王振东[1] 孙洪敏[1] 张斌[1] 

机构地区：[1]中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院,上海201208

出　　处：《Chinese Journal of Catalysis》2016年第1期16-26,共11页催化学报（英文）

摘　　要：The benzene alkylation process for the production of ethylbenzene has undergone significant improvements during recent decades.Various environmentally benign zeolite-catalyzed ethylbenzene processes,including ZSM-5-zeolite-based vapor-phase ethylbenzene processes and Y-,β-,and MCM-22-zeolite-based liquid-phase processes,have been developed and commercialized.Pure ethylene,ethanol,and dilute ethylene have been used as ethylation agents.Here,the development and industrial application of alkylation catalysts and benzene ethylation techniques are summarized,and some other promising innovations are discussed.Recent advances in benzene alkylation over hierarchical zeolites with improved access to active sites and molecular transport are also covered.Zeolites with short diffusion lengths are promising candidates as better alkylation catalysts.The key point is how to obtain such materials easily and economically.The structure-activity relationships of commercial zeolites in these processes are discussed.Liquid-phase processes catalyzed by β and MCM-22 are more profitable than vapor-phase processes catalyzed by ZSM-5.乙苯是重要的基本有机化工原料,主要用于生产苯乙烯,进而作为合成橡胶和塑料等高分子材料的单体.乙苯的生产主要采用苯和乙烯的烷基化工艺.传统的AlCl_3法由于存在设备腐蚀和环境污染等问题已逐步被环境友好的分子筛烷基化法取代.分子筛烷基化法分为气相法和液相法.气相烷基化催化剂为ZSM-5分子筛,例如Mobil-Badger气相烷基化工艺;液相烷基化催化剂有Y,Beta和MCM-22分子筛,例如Lummus/UOP的EBOne工艺和Mobil-Raythen的EBMax工艺.近年来,随着经济的发展,全球范围内乙苯需求量逐年增加,产能也逐渐扩大.尤其在中国大陆,目前乙苯产能居世界首位,其乙苯工艺技术的开发也最为活跃.经过20多年的发展,苯烷基化制乙苯工艺取得了长足发展.中国科学院大连化学物理研究所在成功合成ZSM-5/ZSM-11分子筛的基础上,与中国石化、中国石油联合开发了苯与干气气相烷基化制乙苯工艺;中国石化上海石油化工研究院则以ZSM-5分子筛为基础,开发了适应原料多样性的苯气相烷基化制乙苯催化剂和工艺技术,可以采用石油苯、焦化苯、纯乙烯、乙醇和稀乙烯为原料;石油化工科学研究院则开发了基于Beta分子筛的苯与乙烯液相烷基化催化剂及液相循环烷基化工艺.以上催化剂及工艺技术均已工业化应用.此外,实现催化烷基化与分离同时进行的催化蒸馏工艺以及乙烷脱氢再与苯烷基化的两段法制乙苯工艺的研究也取得了一定进展.在苯烷基化制乙苯工艺中,气相法操作温度高,苯与乙烯进料摩尔比高,因而能耗高,同时二甲苯含量高,产品纯度低.液相烷基化工艺则具有温度低和苯/烯比低的特点,其能耗控制及产品质量均优于气相法工艺.但是,液相反应中的扩散阻力大,孔道为10元环的ZSM-5分子筛失活迅速,因而选用了具有12元环孔道的Y,Beta和具有表面12元环碗状半超笼的MCM-22分子筛为催化�

关 键 词：ETHYLBENZENE ALKYLATION TRANSALKYLATION ZSM-5 zeolite MCM-22 zeolite Beta zeolite Y zeolite 

分 类 号：TQ241.1[化学工程—有机化工]