[发明专利]乙苯脱氢制苯乙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙苯脱氢制苯乙烯的方法。

背景技术

众所周知，工业上约90％的苯乙烯由乙苯催化脱氢制得，该方法的关键之一是催化剂。专利报道的催化剂分两类：一类是Fe-K-Cr系列，如已公开的美国专利4134858、4152300、4144197，虽然该类催化剂的活性和稳定性较好，但由于含有对环境不太友好的铬，已被淘汰。另一类是Fe-K-Ce-Mo系列，如已公开的美国专利4804799、欧洲专利0502510A1、0297685A1、0305020A1，此类催化剂不仅用Ce、Mo替代了Cr，而且催化剂的活性和稳定性较前者有较大幅度的提高，已被各国苯乙烯生产厂家采用，它存在的主要问题是反应温度高，一般都在620℃以上，使得生产能耗居高不下。目前，乙苯脱氢生产苯乙烯技术相当成熟，最新发展趋势是在降低原材料消耗和提高能效上做文章。

乙苯脱氢生产苯乙烯普遍采用的是以氧化铁为主要活性组分、氧化钾为主要助催化剂的铁系催化剂。但钾在高温水蒸汽冲刷下缓慢流失与迁移，是催化剂不可逆失活的主要原因之一，目前降低钾含量是乙苯脱氢催化剂开发的主流。

世界上乙苯脱氢生成苯乙烯的工业装置规模绝大部分在10万吨/年以上，反应温度高，一般都在620℃以上，副产物多，能耗高，一直是困扰苯乙烯生产厂家的难题，脱氢反应温度如能降低5℃乃至10℃，对工业装置而言，不要改动任何设备，不需增加投资，一年就能节省水蒸汽、电方面的大量开支，另外由于脱氢反应在低温下运行，对于延长催化剂寿命、降低设备材质耐高温要求，也有积极意义。因此，寻找一种乙苯低温脱氢方法生产苯乙烯，降低能耗，一直是研究人员感兴趣的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往技术中存在的低钾催化剂在低温条件下活性低而导致乙苯脱氢反应温度高、苯乙烯生产能耗大、生产不经济的问题，提供一种新的乙苯脱氢制苯乙烯的方法。该方法具有可在较低温度下使用、运行温度区间大、催化剂钾含量低和稳定性好，可以有效降低能耗的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种乙苯脱氢制苯乙烯的方法，以乙苯为原料，在乙苯空速0.5～2.0小时^-1、水/乙苯重量比1.0～3.0、反应温度550～630℃，反应压力0～20KPa的条件下，原料通过催化剂床层与催化剂接触，反应生成苯乙烯，

其中所用催化剂以重量百分比计催化剂包括以下组份：

(a)65～80％的Fe₂O₃；

(b)6～12％的K₂O；

(c)6～10％的CeO₂；

(d)0.5～5％的WO₃；

(e)0.5～5％的MgO；

(f)选自中稀土氧化物Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃或Dy₂O₃中的至少一种，其含量为0.1～5％；

(g)选自重稀土氧化物Er₂O₃、Tm₂O₃、Yb₂O₃或Lu₂O₃中的至少一种，其含量为0.1～5％；

(h)0～4％的粘结剂，粘结剂选自高岭土、硅藻土或水泥的一种。