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20
2019
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06
乙醇脫水生產(chǎn)乙烯的方法與流程
作者：
乙烯是非常重要的石油化工基本原料，其大宗下游產(chǎn)品主要有聚乙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧乙烷、乙二醇、苯乙烯、醋酸乙烯等。
目前，國內(nèi)外主要采用以石油為原料的裂解法生產(chǎn)乙烯，隨著石油資源的日益減少以及國際油價的不斷攀升，石油路線制乙烯將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。世界許多石油化工公司正積極開拓其他路線，包括采用煤、天然氣、生物質(zhì)原料等生產(chǎn)烯烴，以減輕乙烯對有限石油資源的過度依賴。
采用可再生的生物質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇，再脫水制乙烯的技術(shù)是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。對于乙醇脫水制乙烯，目前主要的研究目標(biāo)是改進(jìn)工藝流程，降低裝置物耗能耗，增加效益。
在乙醇脫水制乙烯的工藝方法中，目前已工業(yè)應(yīng)用的主要為固定床工藝，包括等溫固定床工藝和絕熱固定床工藝。等溫床工藝技術(shù)較適用于小規(guī)模的工業(yè)裝置，當(dāng)裝置規(guī)模達(dá)到或超過數(shù)萬噸/年時，由于等溫床工藝技術(shù)難以工程放大，通常采用絕熱床工藝技術(shù)。US4232179提出了乙醇脫水反應(yīng)的絕熱工藝，即乙醇脫水反應(yīng)在絕熱固定床中進(jìn)行，反應(yīng)物料在進(jìn)入反應(yīng)器前加熱到反應(yīng)所需溫度。之后US4396789又提出了乙醇脫水制乙烯的三段式絕熱固定床反應(yīng)工藝，并在二十世紀(jì)八十年代初利用該工藝建立了6萬噸/年乙烯裝置。US20130178674A1介紹了一種乙醇脫水制乙烯的反應(yīng)器及工藝，該反應(yīng)工藝由多段不同尺寸、不同催化劑裝填量的反應(yīng)器組成，每段反應(yīng)器可獨立操控。對于絕熱床乙醇脫水制乙烯工藝，開發(fā)性能優(yōu)良的絕熱固定床反應(yīng)器以及反應(yīng)工藝是裝置規(guī)模擴(kuò)大的關(guān)鍵技術(shù)之一。在絕熱固定床反應(yīng)工藝的開發(fā)中主要解決的就是反應(yīng)工藝方案以及反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。而對于反應(yīng)器的設(shè)計，關(guān)鍵就是要解決反應(yīng)器內(nèi)的流體均布問題，因為反應(yīng)器內(nèi)流體的分布直接影響催化劑床層的傳熱傳質(zhì)以及反應(yīng)過程等，不均勻的氣體分布會降低催化劑和反應(yīng)器的效率?！豆潭ù卜磻?yīng)器內(nèi)氣體預(yù)分布器研究》(化學(xué)工程，2006，34(4):24-27)，研究了反應(yīng)器內(nèi)氣體預(yù)分布器對流動的影響。對于絕熱固定床反應(yīng)器，設(shè)計合理的進(jìn)口氣體分布器，將有效改善氣體分布效果，**催化劑和反應(yīng)器的利用效率。
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