• 未冷凝气体用二乙苯在吸收塔4中进行洗涤，进一步回 收气体中的苯，剩余气体作为废气放空或作燃料（视气 体成分而定）。为了减少乙烯损失，尾气中乙烯量应严 加控制，一般原料乙烯纯度80～90％时，尾气中乙烯 量应小于3％（体积）；多乙烯纯度为90～95％时，尾 气中乙烯量应小于5％（体积）；多乙烯纯度在95％以 上时，则尾气中乙烯含量应小于8％（体积）。 • 烷基化液自反应器2上部溢流而出，经冷却器5冷却至 313 K左右流入沉降槽6，其中催化络合物因密度较烷 基化液大而沉于下层，并返回反应器2。上层烷基化液 与水混合，在水洗塔9中进一步把催化络合物分解。为 避免腐蚀精馏系统设备，用50％的碱液中和烷基化液 的酸性。碱液可用泵8循环使用，至浓度低于30％时再 排出更新。烷基化液经中和、沉降除去络合物后送精馏 系统。送精馏系统的组成大致为苯40％、乙苯30～40 ％、二乙苯15～20％、多乙苯2～3％（质量）。
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• 向装有搅拌器的催化剂配制槽1中依次加入干 燥过的苯、多乙苯、A1C13和C2H5C1。加 热至333～343 K，并搅拌。配制好的催化络 合物连续加入烷基化反应器2中。 • 原料苯、乙烯及吸收苯后的二乙苯混合物均以 反应器2下部通入。入二乙苯的作用主要是 因为催化络合物与反应产物间产生烷基的置换 作用，使多烷基苯进行烷基转移。 • 从烷基化反应器顶部出来的气体主要是苯蒸气， 经冷凝后，苯液流回反应器2回收利用，
• 2．原料配比 • 在反应体系中所有催化剂络合物都处于动态平衡状 态，络合物周围介质中乙烯浓度越大，三氯化铝络 合物中所含烷基愈多，生成烷基苯亦愈多，因此， 随着所吸收乙烯对苯的比率的增加，反应将向生成 多烷基苯的方向进行。由此可见，烯烃与苯的比例 对烷基化产品的组成有很大影响。用AlCl3作催化剂， 在368 K时，乙烯与苯的摩尔比对平衡收率的影响 如图9-3所示。 • 由图9-3可知，随着烯烃和苯比例的增加，一烷基 苯收率开始是增加，到一定程度后又随之下降，而 多烷基苯的收率却一直增加，这说明生成的一烷基 苯又转化成多烷基苯。此时，苯转化率的增加，只 能说明更多的原料消耗于生成副产物。 • 由此可见，反应产物的组成，在其它工艺条件一 定情况下，主要决定于烯烃和苯的比例。
为了获取较高收率， 乙烯与苯烷基化时乙 烯与苯的摩尔比以 0.5～0.6为宜。当有 多烷基苯循环使用时， 这个比例数据应当是 原料混合物中烷基和 苯核的比值
• 3．原料纯度 • 原料纯度是指乙烯和苯的纯度。要求苯的沸点范围为 352.7～353.7 K，用AlCl3催化剂进行液相烷基化反应时，可 以采用不同浓度的烯烃，由于原料来源不同，其中所含杂质也 不同，通常原料中存在下列杂质时，必须除去。 • ①含氧化合物，如乙醛、乙醚等，它们会使催化络合物钝化。 • ②乙炔与丁二烯会引起催化络合物树脂化而失去活性。C4烯 烃含量<1.0％（体积），乙炔<0.5％（体积）。 • ③硫化物使催化剂中毒而失去催化作用。苯中总含硫量应小 于0.1％（质量）。 • ④在用乙烯烷基化时，要特别注意控制高碳烯烃的含量，因 为高碳烯烃较乙烯更易进行烷基化反应，使烷基化产物复杂化， 造成分离困难，增加原料苯消耗量。 • ⑤苯中水分会使A1C13水解生成没有活性的Al（OH）3沉淀， 并造成管道堵塞。为获得生成氯化氢所需要的水分，必须注意 计量，而且水分最好随同气体烯烃加入，而不要随同液体苯加 入，以便于操作控制。如果是采用苯中带入水分加入的方法， 使A1C13进行水解可以产生更多氯化氢，则苯中水分的加入量 一定要精确计算，不可过量太多，一般含水量<500～700 ppm.。
二乙苯 苯 AlCl3 1 氯 乙 烷 水 3
废气 接蒸气 喷射泵 4 17 18
11 7 5 乙 烯 2 6 废液 8 废液 12 50％NaOH 9 10 13 14
苯 乙苯 15 16 二乙苯
22 20 21 多乙苯
水
图9.4.2 乙苯生产的工艺流程图 1-催化剂配置槽；2-烷基化器；3，5，17,18-冷凝器；4-二乙苯吸收塔；6-沉降器；7,11-混合 器；8,12-水洗塔；10,13-分离器；14-蒸苯塔；15-蒸乙苯塔；16-二乙苯塔；20,21,22-加热器
表 9— 3 温度，K 333 353 353 373 373 气体通入量 m3 12 12 36 12 36
乙烯转化率与沮度及气体通入量的关系 mol 苯吸收乙烯的量※ 0.44 0.47 0.54 0.70 0.80 排出气体乙烯含量，％ 32~62 10~14 31~54 6~8 7~8
压力对气液相反应平衡影响不大，根据热力学计算，在生产操作温度下，乙烯在近乎 常压 5～6 MPa 下操作。通常在使用 AlCl3 催化剂时，乙烯与苯在常压下进行。
三组：张瑞玲 魏瑞平 王汝翰 郭 炜
• 1．温度与压力 • 烷基化反应是放热反应，由热力学分析知道，在较低的温度下 有较好的平衡收率，随温度升高，一烷基苯收率反而下降。同 时，在非均相烷基化过程中，温度过高，不利于烷烃的吸收， 催化络合物容易树脂化而遭破坏，超过393K时，络合物明显 树脂化。 • 反应温度低些虽然有利于一烷基苯生成，但反应速度太慢，对 反应进行不利。适宜的反应温度随所用催化剂不同而不同，若 用A1C13为催化剂，乙烯对苯烷基化温度一般控制在363～ 373K。原料烃类的转化率随温度的降低和气体在反应区停留 时间的缩短而降低，在一定的反应容积中，气体通入量增加， 则其停留时间就相应缩短，因此，气体通入量应严格控制在使 原料在反应区有较适宜的停留时间，有利提高反应效果。表93列出了苯烷基化过程中乙烯转化率与温度及气体通入量的关 系。