乙烯直接氧化制环氧乙烷银催化剂.docx

1、乙烯直接氧化制环氧乙烷银催化剂乙烯直接氧化制环氧乙烷银催化剂姓名: 班级:学号: 成绩: 乙烯直接氧化制环氧乙烷银催化剂摘要:要从技术现状、技术进展与发展趋势等几方面,对国内外乙烯直接氧化制环氧乙烷得银催化剂得进展情况进行了综述。重点阐述了Sel催化剂、D催化剂、VS催化剂得技术研究现状,并针对我国环氧乙烷生产装 置与催化剂研究状况,提出了今后环氧乙烷催化剂得发展方向与建议。 关键词:乙烯;直接氧化;环氧乙烷;催化剂stract:Advance n silver catayst f ehyleneoie from ethylene by irec xidto at home a arod wr

2、e e-viewd。ased o te statusrgressnd trend of its technolgy.Thereeah stats o ctaystssu a8 hell.S-aSwereexpoune mphaticaly.iinga the proces unitofehylneand earch stus relaive catalyst inCa。te develping drectio augetion ofth catlyethyle oxie in futr ere put foward.Ky wor:ete;direc xidaio;ethyle oxide;ca

3、lyst一、技术现状11.Shel催化剂1. S催化剂23。 S催化剂 。三菱化学公司研制得催化剂 二、技术进展 1。 Shll催化剂 32。 S催化剂 33. YS催化剂 33、1 Y一7银催化荆得改进 33.2 S一851银催化荆33、3YS一银催化剂 3.其她公司对催化剂性能得研究技术4三、发展趋势41。高活性银催化剂 42。高选择性银催化剂3。适用于中等负荷得新型银催化剂4四、建议51。加快国内高性能催化剂得开发 2。采用国产催化剂 3、采用高选择性催化剂5参考文献6环氧乙烷()就是乙烯工业衍生物中仅次于聚 乙烯与聚氯乙烯得重要有机化工产品,全球约6%用于生产乙二醇(EG)【1】、工业

4、上采用乙烯在银催化剂作用下直接氧化法生产EO,O无催化剂水合法生产EG、由于原料乙烯通常占EO生产成本得 70以上,因此,开发高性能银催化剂,降低乙烯消耗就是生产EO得技术核心2。一、技术现状 世界上银催化剂得研究已有70多年得历史,催化剂得性能一直在不断提高、银催化剂主要分2 类:一就是目前生产装置上普遍应用得高活性银催化剂,二就是用于专门设计得生产负荷较低装置得高选择性催化剂。世界可提供EO催化剂技术得公司主要有英荷壳牌公司(e)、美国科学设计公司(SD)、美国联合碳化学公司(UCC)与日本触媒化学株式会社(NSKK)4家。据统计,世界上50得银催化剂由英荷Shell供应,美国S与C提供得

5、催化剂量各占总量得0,日本触媒占5、此外,日本三菱化学、英国ICI、德国ASF、Huels、美国ow与我国燕山石化研究院(YSH)也进行催化剂得开发与生产。尽管英荷Shell、美国SD与美国 CC3家公司催化剂得载体、物理性能与制备略有差异,但水平不相上下,选择性均在80以上。20 世纪90年代中期以前建成得EOEG装置得最新银催化剂有英荷Shel公司得S一863银催化剂与美国D公司得SD一18银催化剂等,初始选择性8。0%左右,使用寿命一般为24a。 1.Shell催化剂 美国hel公司自98年开发了AC8、 AgRe-一S体系催化剂即S一880系列高选择 性催化剂体系后,又在含铼催化剂得基

6、础上就促进 剂添加技术开展了大量工作,例如后浸渍促进剂镍,添加V族金属元素得含氧阳离子促进剂,添加钼与钨得含氧阴离子促进剂、添加稀土元素促进剂、添加磷与硼作为铼得协同助剂等,使催化剂得性能又有了提高【2】。 目前,Sell拥有高活性与高选择性2种系列催化剂、高活性催化剂系列产品为S一86、861、862、863,具有初始反应温度低(22035)、初始选择性为183.5、活性与选择性下降速度慢、不易发生飞温等特点,该系列催化剂已应用在包括我国抚顺在内得国内外多家采用Shell技术或其她专利技术得生产装置中高选择性催化剂系列产品为S一87、80、882,工艺比较成熟,性能更加优越、该系列催化剂最早

7、于年用在美国Geismr厂,目前已在国外E/EG生产中得到了应用。今后几年新建得大型EO/EG装置大多计划采用这类高选择性催化剂【3】、 2。S催化剂【4】2世纪80年代SD推出S一1105催化剂,在其基础上经过较长一段时间后开发了SD一210系列催化剂,其性能时空产率(1h3 at。生产得E得质量,下同)270。2kg,寿命a,选择性为初始0、%,第一年79。%,第二年78%,第三年76、4比一05上了一个台阶,目前我国吉林石化与独山子石化2套EG装置使用其中得SD一218催化剂。3、 YS催化剂 燕山石化研究院1997年研制开发成功了S一7系列高活性银催化剂,并在国内EO/EG装置中成 功

8、地应用【5】,目前我国有8套装置选用该系列催化剂,占85%得市场份额,见表1 YS一7银催化剂还将在浙江三江EO/G装置中应用。由于各装置所采用得工艺技术不同,运用各牌号得催化剂有所差异,但S一7与SD一2118催化剂、一3催化剂基本相近。表l 目前我国EOE装置催化剂使用情况厂名催化剂厂名催化剂燕化YS一上海Y7东方YS一7茂名YS-7辽化Y一7抚顺S一863天津YS一独山子SD218扬子YS一7吉林EGD218吉林EYS一4、三菱化学公司研制得催化剂三菱化学公司研制出得催化剂可大幅度降低反应温度,提高催化剂选择性与寿命,已在该公司2套装置上顺利运行。二、技术进展 近年来,各国围绕高性能催化

9、剂得研制开展了大量工作,特别就是高选择性催化剂研发工作进展很快,工业应用催化剂得选择性已超过90,而且活性日趋提高。、 Shl催化剂在高活性系列催化剂开发上,Shel在推出一 86催化剂后,为进一步提高催化剂选择性,开发了一种介于S一80860系列催化剂之间得S一865催化剂,其特点为:在时空产率190 g条件下,催化 剂初始选择性5;但初始反应温度超过40,并对循环气中CO:浓度控制要求较高、针对该催化剂所存在得问题,进行了降低反应温度得催化剂改进工作【6】、 Shell高选择性催化剂一82自194年工业化以来,研发步伐进一步加快,特别就是近2在活性与稳定性方面较为突出,寿命已从初期得2a延

10、长至3,初始反应温度较初期下降约7o左右【7】。. SD催化剂 美国D公司用质量分数为3一25%得银有 机酸盐烃溶液浸渍多孔载体,在含有惰性气体与氧气含量低于1(体积分数)得气氛下,对催化剂进行连续多步加热活化来提高催化剂得选择性。该公司还发明了包含碱金属与硫等组成得助催化剂组合物且基本上不含铼与过渡金属得银催化剂。SD公司还推出了初始温度0左右、初始选择性85%8%得新得高活性催化剂、3. S催化剂【10】3、1 YS一7银催化荆得改进 近年来,燕山院不断加强载体、助剂及催化剂制备工艺研究,适时地将成熟得研究成果应用到Y一 7银催化剂生产中,提高催化剂得活性与稳定性。3、2 YS一50银催化

11、荆 近年来,燕山院一直致力于中等负荷(时空产率18g)下选择性达84.0一8.0%得Y一800系列银催化剂得研究开发工作、YS一8510催化剂与YS一7催化剂相比,有4个方面得改进:1)载体得改进,研制与开发一种新型 载体,提高催化剂性能;2)催化剂组成改变,助剂种类与用量与YS一银催化剂有较大差别;3)催化剂制备工艺,改变了活化条件,有利于提高催化剂得活性;4)改进了评价工艺条件,改善了催化剂稳定性、3 YS一8银催化剂 近年来,燕山院一直在研究开发选择性达到88.%以上得高选择性YS一8银催化剂、在载体得制造、助剂得选用与搭配以及浸渍活化工艺三方面进行了大量制备试验与稳定性试验,研制出了时

12、空产率18 kg、始反应温度23、起始选择性达到8.0得YS一8银催化剂样品,寿命实验160 d时选择性9、,反应温度为25、4.其她公司对催化剂性能得研究技术三菱化学公司采用含银得有机胺络合物溶液浸渍载体,在10-0加热,使有机物质量分数低于0。1%来提高催化剂得稳定性。在载体开发方面,日本触媒公司采用氢氟酸处理载体得方法,使催化剂选择性大幅提高。其方法就是在5-20下加热处理氧化铝得载体,接着用氢氟酸处理,然后在l002 000下进行焙烧。用经氢氟酸处理过得载体制备得催化剂,在空速为11 001,反应压力为、1MPa,温度为20时,选择性达到88、上海石油化工研究院采用在银催化剂中加入金属

13、镍组分得方法,解决催化剂稳定性不高、催化剂得选择性与活性容易随开车时间推移而下降得问题。三、发展趋势世界EO催化剂技术进展较快,并呈现了新建装置或部分老装置扩能(考虑增加反应系统)均采用高选择性催化剂,同时现有装置(由于反应工艺与反应器传热条件得限制)均采用高活性催化剂得趋势。1、高活性银催化剂银催化剂初始选择性为0%一82,起始反应温度为2023,时空产率00 k以上,使用期为。提高选择性与改进稳定性以满足高负荷装置得使用要求就是这种银催化剂得主要研究方向、2。高选择性银催化剂银催化剂初始选择性为8一0%,起始反应 温度为230以上,时空产率一般低于180 kg,反应温度与选择性下降较快,使

14、用期为2a、提高稳定性与延长使用寿命就是这种银催化剂得主要研究方向。3、适用于中等负荷得新型银催化剂 初始选择性为85左右,起始反应温度为230,时空产率一般不高于200 ,使用期为2左右。如果这种催化剂得性能得到进一步得改进,将具有很大得竞争力、四、建议 1、加快国内高性能催化剂得开发 1)针对我国EO/G装置得特点,在YS一与一810催化剂基础上,开发能适合各类装置条件得、稳定性好得、初始选择性在5左右得高活性催化剂,以确保现有E/装置催化剂得国产化率最大、)在高活性催化剂基础上,瞄准国际O催化剂发展趋势,加快开发负荷较高、寿命2a以上、初始选择性达到90%得高选择性催化剂,参与国际竞争,为今后我国新建装置催化剂国产化与出口做技术储备、2、采用国产催化剂 目前,国内11家O/EG装置中已有家(包括 吉林石化EO装置)采用燕化院得S系列催化剂,应用结果表明,系列催化剂性能与Shel公司一83、S公司S一2118性能相近、S一7银催化剂还将在浙江三江EO/EG装置应用、建议用YS系