二乙苯催化脫氫反應(yīng)的研究

危春玲，宋 磊，繆長(zhǎng)喜

(中國(guó)石化上海石油化工研究院，上海 201208)

二乙烯基苯是一種十分重要的交聯(lián)劑，廣泛用于離子交換樹(shù)脂、離子交換膜、ABS樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、合成橡膠、特種塑料、涂料、膠粘劑及其他領(lǐng)域[1-2]。

工業(yè)上，二乙烯基苯主要是通過(guò)二乙苯(DEB)在催化劑的作用下脫氫制得。該反應(yīng)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，且受熱力學(xué)平衡的限制，二乙苯脫氫反應(yīng)的主反應(yīng)為：

可見(jiàn)，主反應(yīng)分為兩步進(jìn)行，第一步先生成乙基乙烯苯，再進(jìn)一步脫氫生成二乙烯基苯[3-5]。事實(shí)上，該反應(yīng)較為復(fù)雜，除乙基乙烯苯(EVB)和二乙烯基苯(DVB)兩種主要產(chǎn)物外，還包括諸多副產(chǎn)物，如苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲基乙苯、甲基苯乙烯以及重組分等。因此，對(duì)于該脫氫反應(yīng)過(guò)程，催化劑起著關(guān)鍵性的作用，催化劑的優(yōu)劣決定了脫氫過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。目前，工業(yè)上大多以Fe2O3-K2O氧化物作為催化劑[6-9]，該類(lèi)催化劑具有轉(zhuǎn)化率高、選擇性好的特點(diǎn)。

對(duì)于二乙苯催化脫氫生成二乙烯基苯的研究報(bào)道較少，且大多側(cè)重于催化劑的性能考察，對(duì)于工藝參數(shù)的優(yōu)化，尤其是工藝參數(shù)變化等對(duì)產(chǎn)物分布的影響鮮有涉及。本文采用Fe2O3-K2O氧化物催化劑，對(duì)二乙苯脫氫制二乙烯基苯過(guò)程進(jìn)行反應(yīng)特性研究及工藝參數(shù)優(yōu)化，針對(duì)二乙苯脫氫反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響因素進(jìn)行分析，為工藝的設(shè)計(jì)和最佳操作條件的選擇提供參考依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料與試劑

二乙苯原料由丹陽(yáng)市新鑫油品劑廠(chǎng)提供，F(xiàn)e、K、Ce和Mo等的金屬氧化物或鹽及制孔劑均為試劑純，由相關(guān)化學(xué)試劑廠(chǎng)提供。……