摘要：目前，国内苯乙烯主要生产工艺为乙烯催化脱氢法，生产流程大致可分为两个部分，分别为乙烯脱氢和苯乙烯精馏分离，通过催化剂让乙烯在高温条件下发生脱氢反应。显然，生产过程中催化剂的选择至关重要，是提高反应效率的重点。目前生产企业以铁系催化剂为主，辅助多种碱性金属的复合催化剂。反应器通常采用绝热反应器，整个反应热量由高温进料提供，温度升高后可使乙烯发生热裂解反应。乙烯在反应器中转化率仅为35%～40%。

　　苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，是工业上合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。正因为其应用广泛，我国每年工业生产所需苯乙烯数量逐年升高，呈现出供不应求局面，苯乙烯年进口量已超过500万吨。因此，如何通过优化生产工艺，提高产量，成为苯乙烯生产企业面临的首要问题。

　　目前，国内苯乙烯主要生产工艺为乙烯催化脱氢法，生产流程大致可分为两个部分，分别为乙烯脱氢和苯乙烯精馏分离，通过催化剂让乙烯在高温条件下发生脱氢反应。显然，生产过程中催化剂的选择至关重要，是提高反应效率的重点。目前生产企业以铁系催化剂为主，辅助多种碱性金属的复合催化剂。反应器通常采用绝热反应器，整个反应热量由高温进料提供，温度升高后可使乙烯发生热裂解反应。乙烯在反应器中转化率仅为35%～40%。

　　目前国内苯乙烯生产存在两大共性难题，一是脱氢液精馏期间易聚合，二是脱氢反应中装置易发生异常。

　　在生产过程中，单体容易发生聚合反应，影响工业制取效率。苯乙烯的制取过程聚合反应发生尤为频繁，引发剂、生产负荷以及停车等因素都会引发聚合反应。生产负荷引发聚合，主要由于液态苯乙烯在反应器中停留时间过长。在生产负荷较高的情况下，在脱氢液重力沉降过程中应降低溶液中水的比例，如含水量超过水系统的处理能力，会引发大量苯乙烯聚合。在脱氢液中，不仅含有苯乙烯，还包含乙烯、二乙烯以及苯乙炔等，如操作过程温度过高会引起热反应，影响产品纯度。在生产过程中，因停车后未对乙烯作处理导致乙烯发生聚合的现象屡见不鲜。解决办法是在停车过程中要保证每个罐中的水系统油相有效进入油水分离器，借此减少聚合反应。

　　脱氢反应是苯乙烯制取的重要反应，主要在高温条件下进行。反应物在出口处迅速冷却，从而生成冷凝液，吸附有机物。由于生产过程不断进行，随着冷凝液的不断增加，脱氢液分离罐的进料量也逐渐增加，导致分离时间减少，分离效果大打折扣。脱氢液分离效率过低会使物料中带水，影响精馏操作。冷凝液中也会掺杂物料，进而堵塞冷凝液系统，严重时会导致整个生产装置无法工作，非常影响苯乙烯的生产效率。

　　为提高反应效率、降低装备发生异常可能性，可通过3招对苯乙烯生产过程进行优化。

　　一是优化生产装置。在生产过程中，对生产效率影响最深的是生产装置。因此，优化生产装置可以极大地提高反应速率，进而提高苯乙烯生产效率，如在脱氢液精馏过程中优化生产装置，提高生产质量，可避免苯乙烯发生聚合反应。在优化生产装置时，应让装置更加节能、环保，提高苯乙烯的生产效率，如在反应装置中添加低压降导流喷嘴型混合装置。该装置上方有一个圆锥型导管，水蒸气在此从顶部进入混合腔内，乙烯从环管和喷嘴中进入，可在低压条件下保证水蒸气和乙烯迅速混合，进而提高乙烯的反应速率。为提高乙烯向苯乙烯的转化率，应将几个乙烯脱氢反应器串联，使更多乙烯同时脱氢，提高转化率和生产速率。

　　二是优化生产工艺。为进一步提高反应速率，应减少影响生产速率的不必要因素。在生产过程中，提高催化剂的抗压强度和抗分化性能，可提高反应活性，进而提高反应速率。在反应过程中控制水蒸气使用量，反应温度会有所降低，转化速率会随之提高。乙烯作为重要反应原料应将其分别放置在多个脱氢反应器中。第一反应器出口的气体进入第二反应器中，可减少水蒸气用量，不仅降低生产成本，还能提高乙烯的转换率。降低催化剂中铈含量用锰和镍替代，可降低成本，提高转化率。

　　三是优化催化剂性能。苯乙烯生产所用催化剂最早采用镁系催化剂和锌系催化剂，20世纪70年代末期才开始使用多种助催化剂的铁系催化剂，20世纪80年代又开始研究低水比、节能耗的催化剂。目前，我国工业中有多种催化剂都可使反应速率加快，保证乙烯转化率得以提高，如碱性分子筛催化剂稳定性较高，催化性能也好，前驱体铈铁复合氧化物可提高反应过程中苯乙烯的选择性，有利于苯乙烯的制备。