创新型催化配方助力提升超低SHR苯乙烯单体生产效率
2019-01-07KazuhikoShinyama
上海化工 2018年12期
关键词:催化剂
Kazuhiko Shinyama
采用超低蒸汽/烃比的(SHR)苯乙烯单体生产工艺可大幅降低蒸汽消耗带来的高昂成本,但是苯乙烯催化剂的高活性和高选择性不可兼得等问题始终限制着生产效率,全新的科莱恩高性能苯乙烯催化剂可完美突破这一瓶颈。
超低SHR的机遇和挑战
以乙苯为原料生产苯乙烯单体需要超高温蒸汽作为能量来源和促进脱氢催化剂的反应。蒸汽的消耗量是生产成本中的最大影响因素,因此优化流程设计一直是工程师煞费苦心的环节。自20世纪50年代起,业内常规的新厂设计蒸汽/烃比值(SHR)已从重量比2.5降低到1.0。在当前的SHR处理条件下,也就是所定义的超低SHR,所需的蒸汽量将大幅降低,从而显著提升能源效率。
然而,降低SHR是一个复杂的过程。乙苯经脱氢制苯乙烯是一个吸热平衡反应,产物中的摩尔数上升。因此,高温、低压、高蒸汽比的反应环境更有利于反应的正向进行。蒸汽不仅有助于推移平衡点向产物方向移动,而且还能防止过度焦化和催化剂的过度还原。如果SHR较低,则相应地导致转化率降低。让超低SHR得以实现且创造价值的唯一方法便是创新流程技术并使用高活性和高选择性兼得的催化剂。
高活性与高选择性之间的取舍
在相同作业温度下,更高的催化剂活性能够提升苯乙烯单体的产量。高选择性则能生成更高比例的苯乙烯单体,降低副产物的生成,如苯和甲苯等。当前可用的苯乙烯单体催化剂只能在高活性和高选择性之间二选一。……
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