“节能型GS-11乙苯脱氢催化剂研制及工业试验”通过鉴定

GS-11催化剂催化乙苯脱氢制苯乙烯反应性能宋磊【摘要】为研究GS-11催化剂在绝热床反应器中催化乙苯脱氢制苯乙烯的反应性能,实验考察了反应温度、水比、压力和空速对乙苯脱氢制苯乙烯反应的影响.结果表明,提高水比或降低压力同时有利于乙苯转化率和苯乙烯选择性,提高温度或降低空速有利于乙苯转化率,不利于苯乙烯选择性.催速老化实验结果显示,GS-11催化剂的失活速率慢于参比催化剂,提高反应温度增强了GS-11催化剂耐低水比的能力.水比过低造成活性下降后,采取提温、低负荷活化或停乙苯通水蒸气处理,GS-11催化剂的性能得到恢复.%The effects of reaction temperature, pressure, steam to ethylbenzene ratio, and space velocity on the performance of GS-11 catalyst for the process of ethylbenzene to styrene dehydrogenation reaction were studied. The results from the accelerated aging tests indicate that, the deactivation rate of GS-11 catalyst is smaller than that of the reference catalyst, and the stability of GS-11 catalyst at low steam/oil ratio can be enhanced by raising the reaction temperature. The catalytic activity lost at ultra-low steam/oil ratio could be restored by high-temperature and lower-loading re-generation, or steam only purging.【期刊名称】《化学反应工程与工艺》【年(卷),期】2013(029)001【总页数】5页(P92-96)【关键词】乙苯脱氢催化剂;乙苯;苯乙烯;脱氢反应;催速老化【作者】宋磊【作者单位】中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院,上海201208【正文语种】中文【中图分类】TQ241.2乙苯催化脱氢法是生产苯乙烯的主导技术路线，约占苯乙烯生产能力的90%[1]，该生产方法的核心是催化剂的性能，目前国外乙苯脱氢催化剂市场被南方化学和BASF公司所主导[1,2]。

乙苯脱氢催化剂GS11的生产应用摘要：本文通过齐鲁苯乙烯装置对新型脱氢催化剂GS11的应用情况及使用过程中的具体操作进行分析，提出了技术改造后工艺操作中注意的几个关键点，对苯乙烯装置的生产实践以及提高苯乙烯产量有一定的实际意义。

关键词：苯乙烯催化剂转化率水比温度一、前言齐鲁苯乙烯装置是在原6万吨/年装置基础上进行改造建成的，建设规模为20万吨/年。

原装置采用的是美国Lummus/Monsanto技术，本次改造保留了原装置6万吨/年的乙苯脱氢单元，新建20万吨/年乙苯单元、14万吨/年乙苯脱氢单元和20万吨/年的苯乙烯精馏单元，装置采用国内技术进行建设。

二、乙苯脱氢反应流程简介原料乙苯在流量控制下与水蒸汽混合加热温度达到615℃以上后进入反应器R301催化剂床层，乙苯在负压绝热条件下发生脱氢反应。

由于乙苯脱氢反应为吸热反应，第一反应器R301流出物温度降至530℃左右。

经历了第一阶段脱氢反应的物流继而进入位于第二脱氢反应器R302顶部的中间再热器之管程，同壳程来自蒸汽过热炉约815℃过热蒸汽换热，管程的反应物料温度升至617℃以上，进入第二脱氢反应器R302的催化剂床层，实现第二阶段负压绝热脱氢反应。

GS-11新型脱氢催化剂于2010年8月GS-11在齐鲁20万吨/年苯乙烯装置上开始工业应用，水比由原1.45最低降至1.38，可节约蒸汽约5000t/a，应用效果良好。

三、GS11脱氢催化剂工业应用情况分析2010年齐鲁苯乙烯脱氢催化剂两套乙苯脱氢全部更换为GS11型脱氢催化剂，下面就GS11催化剂的使用状况进行简要分析：1.温度的影响由于脱氢反应是强吸热可逆反应，升高温度可加快反应速度，且有利于苯乙烯的生成，有利于转化率的提高。

当温度提高后，转化率得到提高，但吸热的副反应也将加剧。

高温使生成苯乙烯的选择性降低，同时也增加了能耗的上升，所以反应温度不宜过高，在保证苯乙烯单程收率的前提下尽量采用较低的反应温度。

乙苯脱氢反应实验报告乙苯脱氢制苯乙烯实验报告乙苯脱氢制苯乙烯实验报告一实验目的(1)了解以乙苯为原料在铁系催化剂上进行固定床制备苯乙烯的过程，学会设计实验流程和操作;(2)掌握乙苯脱氢操作条件对产物收率的影响，学会获取稳定的工艺条件之方法。

(3)掌握催化剂的填装、活化、反应使用方法。

(4)掌握色谱分析方法。

二实验原理2.1主副反应乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个可逆的强烈吸热反应，只有在催化剂存在的高温条件下才能提高产品收率，其反应如下:主反应C6H5C2H56H5C2H3 + H2副反应C6H5C2H56 + C2H4C2H4 + H2H6C6H5C2H5 + H2H6+ C2H6C6H5C2H56H5,CH3+ CH4此外，还有部分芳烃脱氢缩合、聚合物以及焦油和碳生成。

2.2 影响因素2.2.1温度的影响乙苯脱氢反应为吸热反应，?H00，从平衡常数与温度的关系式?H0??lnKP?可知，提高温度可增大平衡常数，从而提高脱氢反应的平衡???2?TRT??P转化率。

但是温度过高副反应增加，使苯乙烯选择性下降，能耗增大，设备材质要求增加，故应控制适应的反应温度。

2.2.2 压力的影响?P?乙苯脱氢为体积增加的反应，从平衡常数与压力的关系式KP?Kn?总?可??ni???知，当?γ0时，降低总压P总可使Kn增大,从而增加了反应的平衡转化率,故降低压力有利于平衡向脱氢方向移动。

实验中加入惰性气体或减压条件下进行，通常均使用水蒸气作稀释剂，它可降低乙苯的分压，以提高平衡转化率。

水蒸气的加入还可向脱氢反应提供部分热量,使反应温度比较稳定,能使反应产物迅速脱离催化剂表面,有利于反应向苯乙烯方向进行;同时还可以有利于烧掉催化剂表面的积碳。

但水蒸汽增大到一定程度后，转化率提高并不显著，因此适宜的用量为:水:乙苯,1.2,2.6:1(质量比)。

2.2.3 空速的影响乙苯脱氢反应中的副反应和连串副反应，随着接触时间的增大而增大，产物苯乙烯的选择性会下降，催化剂的最佳活性与适宜的空速及反应温度有关，本-1实验乙苯的液空速以0.6,1h为宜。

苯乙烯是一种重要的化工原料，广泛应用于生产苯乙烯系列树脂，涉及包装材料、电气绝缘材料、日用品、医疗器械等多个领域。

在苯乙烯的生产过程中，乙苯脱氢催化剂发挥着关键作用。

它能有效提高反应速率，降低生产所需的温度，同时选择性地促进目标产物的生成，减少副产物，从而确保产品的高纯度。

此外，催化剂的稳定性和寿命也直接影响生产成本和产品质量。

优质的催化剂应具备持久的活性稳定性，从而减少更换的频率，进而降低生产成本。

然而，全球具备乙苯脱氢催化剂研发实力的企业屈指可数。

目前，仅有德国BASF、瑞士Clariant、中国石化和苏州拓瑞特新材料有限公司（以下简称“苏州拓瑞特”）等四家公司掌握了这一核心技术。

潜心科研跻身乙苯脱氢制苯乙烯催化剂研发权威之列廖仕杰，毕业于华东理工大学，工学博士，专攻工业催化。

他一直致力于化工催化材料的研发和工业应用，至今已在该领域深耕二十余年，积累了丰富的专业知识和行业经验，成为此领域的资深专家。

B usiness新锐廖仕杰：创新引领塑造乙苯脱氢催化剂行业新标杆苏州拓瑞特新材料有限公司创始人兼总经理文/郑 露252 | 中国商人 CBMAGCBMAG 中国商人 | 253荣获瑞士科莱恩化工石化催化剂技术与销售年度冠军。

在中石化的10年研发经历为廖仕杰打下了坚实的基础，而在科莱恩的4年则让他对苯乙烯催化剂行业有了更深入的了解。

这些经历使他意识到，自己已具备创立新公司的条件。

于是，2014年，他成立了苏州拓瑞特新材料有限公司。

廖仕杰深知，新公司要在竞争激烈的市场中立足，必须依靠高质量的产品和持续的技术创新。

因此，他投入大量资源用于研发，不断提升催化剂的性能。

经过3年的努力，公司终于在行业中崭露头角。

2017年，公司承担的高性能纳米氧化铁尖晶石乙苯脱氢催化剂研发和产业化项目获得政府资助，廖仕杰本人也被评为苏州金鸡湖领军人才；2018年，公司被认定为高新技术企业；2019年，公司研发的MacroCat-201S催化剂在大型苯乙烯装置上首次成功应用，打破了国产催化剂在35万吨/年以上规模应用的空白；2023年，这款催化剂更是在特大型苯乙烯装置上获得工业应用，再次刷新了国产催化剂的应用纪录。