甲苯與甲醇側(cè)鏈烷基化制苯乙烯的研究進(jìn)展

李修儀，周金波，黃劍鋒，卜婷婷，馬艷捷

(中國石油石油化工研究院蘭州化工研究中心，蘭州 730060)

苯乙烯作為重要的化工中間體，是橡膠和塑料行業(yè)最重要的原材料之一，主要用于生產(chǎn)聚苯乙烯(GPPS/HIPS、EPS等)、樹脂(SAN，ABS，UPR等)、丁苯橡膠(SBR)、涂料及絕緣材料等，用途十分廣泛。近年來，國內(nèi)苯乙烯需求量不斷增長，進(jìn)口量常年居高不下[1]。工業(yè)上生產(chǎn)苯乙烯主要采用乙苯脫氫法和環(huán)氧丙烷-苯乙烯聯(lián)產(chǎn)法。其中，采用乙苯脫氫法制得苯乙烯的產(chǎn)量占其總產(chǎn)量的90%以上[2]。

乙苯脫氫法制苯乙烯的反應(yīng)過程為：在催化劑的作用下，乙苯脫除乙基上的氫生成苯乙烯。工業(yè)上典型的乙苯脫氫制苯乙烯技術(shù)主要有Lummus/UOP工藝和Fina/Badger工藝。乙苯脫氫反應(yīng)過程為強(qiáng)吸熱且分子數(shù)增加的過程，需要較高的反應(yīng)溫度和較低的反應(yīng)壓力，因而對催化劑和反應(yīng)器的要求均較高。同時，由于反應(yīng)溫度較高，乙苯也會發(fā)生脫乙基或脫甲基反應(yīng)，生成苯、甲苯、甲烷、乙烯和氫氣等副產(chǎn)物，因而產(chǎn)物需要分離提純。此外，原料乙苯要先由苯與乙烯烷基化制得，因此以該方法生產(chǎn)苯乙烯不僅工藝復(fù)雜、能耗高，而且要消耗高附加值的乙烯原料。

采用環(huán)氧丙烷-苯乙烯聯(lián)產(chǎn)(PO/SM)法生產(chǎn)苯乙烯，會聯(lián)產(chǎn)環(huán)氧丙烷。相較乙苯脫氫法，該工藝更加簡單、經(jīng)濟(jì)，但后續(xù)分離過程復(fù)雜，并受環(huán)氧丙烷市場需求及利潤的限制，因而更適合于具有相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的大型煉化企業(yè)。該技術(shù)工業(yè)上的典型應(yīng)用有Halcon工藝。我國萬華化學(xué)公司于2019年宣布自主開發(fā)出高效綠色生產(chǎn)環(huán)氧丙烷-苯乙烯的成套技術(shù)，目前正在建設(shè)一套650 kt/a苯乙烯聯(lián)產(chǎn)300 kt/a環(huán)氧丙烷的工業(yè)裝置[3]。……