第
期金山油
化纤
异丙苯
工业生
产路线简述
周丰
卜荣
总厂
化
工二厂
本文简述由苯和丙烯烷基化反应合成异丙苯的反应过程介绍
了以固体磷酸为催化剂的!∀#
工艺和以三
氯化铝
一盐酸为催化剂的日
本三井油化工艺同时又简述了这两者新
近的技术进
展通过初步的对比孟
山都
公
司改进的以三氯化铝一盐酸催化剂的高温均相烷基化工艺在总厂拟建苯酚一丙酮装置提高技术
国产化
程
度方面似更应引起重视
‘导丙苯是生产苯酚
和丙
酮的原料工业
生产都采用苯
和丙烯为原料在酸催化剂参
与下进行烷基化反应制得
世界异丙苯生
产能力在∀∀
万%
以
上
其中&∀
∋采用美国环球油品公司开发的
以
固体磷酸(#)
为催化剂的烷基化工艺过
科
亦
称!∗#
法其
余是
以三氯化铝为催
化剂
自+
工业生产过程该
技术最初由美国(,
公司
开发后经日本三井油化公司改进形成了三
井油化的工艺过程−∀年代初
孟山都公司
再次与鲁姆斯公
司合作
以原先合作改进三
氯化铝催化的苯与乙烯烷基化制取乙苯的工
艺技术
高温
均相催化技术
为基础改进了
苯
与丙烯的三
氯化铝烷基化制取异丙苯
的工
艺过程孟山
都技术不仅简化了工
艺流程提
高了异丙苯产得率
降低了能耗.
而且基本解
决了废水处理问题废氯化铝催化剂可回收
使用
于水处理过程中因而立即被为数众多
的异丙苯生产
厂商采纳
最近信
息声称/
美国凯
洛格公司为我国
台湾省
建设一座投资0
亿美元的苯酚一丙酮
装置
苯酚原
料异丙苯的生产即采用孟山
都
技
术的新工
艺该
公司还决定为位
于美国得
克萨斯州迪尔派克的壳
牌公司
位于芬兰鲍
伏的雀
巢公司和位
于法国罗西隆的
罗姆
一
普朗克公司的三家固
体磷酸催化剂系统的!∗#
异丙苯生产装置改造成孟
山都技术的
异丙苯工艺装置
鉴
于国际上有关异丙苯工艺技术发展的
新动向
国外将(#)
改造成氯化铝催化系统
和在新建装置中不断扩大应用的趋势在总
厂规
划建设异丙苯
一苯酚一丙酮生产装置
的
时
候我们了解异丙苯和苯酚一丙酮的生产
技术的优劣选择好它们的生产工艺流程就
很有
必要了
苯
和丙
烯的
烷基化
反应
异丙苯是由苯与丙烯进
行烷基化
反应合
成的该反应是芳核上
典型的
亲电子
取代反
应活
性基团是正碳离
子或强
极性络
合物因
此反应
可使用
质子酸
硫酸磷酸
等
或具有
质子酸
性质的强极
性络合物
三氯
化铝一
盐
酸
作为催化剂
将丙
烯催
化转化成正碳离子
型异丙基
团加
快与苯环的
结合速度
合成
异
丙
苯
苯与丙
烯的烷基
化反应是可逆的平行
一
连
串一级反应随着反应
的进行
除异丙苯
外
还生
成多烷基苯
二异丙苯三异丙苯
因此
烷基
化反应混
合物的组成取决于反应条
件和
所用催化剂系统即既有热力学平
衡又有动
力学速度因素制约
金
山油
化纤0&&1
234
。524
一8
92∗4/
一26
4:十24
8
卜
91
234.2;4: /524
一
9234(264:
(
苯
与丙烯之
比对产物组成有很大影响
当使用质子酸为催化剂进行不可逆烷基化
时产
物组成与异丙苯消耗和生成的速度
常
数比有关如9//9/9//9<
通常苯烷基化时
9<=9
,
因为烷基
取代基
使苯核活
化反应
能
力增加因此反应生成物
料中异丙苯的含量
不超过1>
∋76∀∋
当采用)?206
一42≅Α崔化剂时
会发生烷
基转
移反应反应物料
2∗4Β/
十2∗4。
二”<2∗
4/Β
达到平衡组成时异丙苯含量可达>∀
∋所
以使用)?20642?
为催化剂234
。与烯烃的
摩尔
比为6/≅71/0
而
使用其它催
化剂时
是/070∀/
土
烷基
化原料应脱
除硫化物
—硫
化氢
硫醇
等杂
质因为它
们能
与氯化铝
相互作用
由于水
能使催化剂分解故需对苯和烯烃进
行干燥烯烃也应净化除
去其它不饱和化合
物因为后者能形成焦油状物
质
采用
磷酸催化剂不仅能进行烷基化而
且也能使烯烃聚合这给异丙苯的后加工
带
来困
难采用氯化铝
催化剂时也产生聚
合物
但它们可被催化剂络合物吸附因此异丙苯
产物
实际上不含聚
合物
反应是放热反
应因此必须安排反应器
的导热措施催化剂活性和选择
性提高机械强度延长使
用寿
命
101
反应条件
温度1∀
71>∀
℃
压力1:7一10∀3Χ;
空速6>Δ
一’
原料配
比苯与丙烯摩尔
比
一3
,≅
催化剂
操作周
期/:∀
一Ε,∗Δ
106
工
艺流程
丙
烯和苯经混合加进
反应器在反应器
内丙烯完全
被转化反应产物
送到精馏器在
那里脱除反应产物中的丙烷并作
燃料
气体
送
出反应产物
再在苯循环塔内脱苯
回收苯被
循环回反应器异丙苯塔
分离异丙苯和重组
分芳烃
塔顶产物是高纯度异丙苯
塔底是
含
多异丙苯在内的重芳烃
图0
但去除白土
处理和烷基化
转移单
元设备
多年
来!∗#
公司不
断改进固
体磷酸催
化剂和工艺
技术抑
制丙
烯二聚
或三聚福」反
应
在!∀#
改进工
艺流程中
图0
为
提高产
品异丙苯质量反应产物进入异丙苯
塔之前
先经!
∀#
研制的一种白土处理技
术设备除
去烷基化副反应生成的少量重组份
降低异
丙苯澳值为针对磷酸催化剂不能转移
多烷
基苯的缺点提
高异
丙苯收得率增设了烷基
化
转移设
备将异丙苯
塔的釜
液进行处理
使
其中富含的二异丙苯转
移生成异丙苯返
回
异丙苯塔加料进行精制
笨进料丙烷
作姗料
1
异丙
苯的
工业生产
方法成品
异丙笨
10Φ∗Χ
法
100
催化
剂
ΦΓ#
法使用催
化剂为固
体磷酸烷基化
反应
在固定
床反应器中进
行催化剂含有焦
磷酸:>∋
载于硅藻土1>
∋ )≅刃6
或硅
胶上催
化剂还含其它添加剂其作用是
提高重芳烃
图≅
改进Φ∗#
异丙
苯工
艺流
程示
意图
0
烷基化
反应
器1
精
馏器6
循环苯
塔
白
土处理>
异丙苯
塔3
烷基转移