乙烯氧化制环氧乙烷催化剂的技术进展.docxVIP

乙烯氧化制环氧乙烷催化剂的技术进展李胜利1，曹志涛2*，张晓琳2(1．中国石油辽阳石化分公司烯烃厂，辽宁辽阳111003;2．中国石油辽阳石化分公司研究院，辽宁辽阳111003)摘要:银催化剂是乙烯和氧气直接氧化反应生产环氧乙烷的核心，其性能尤其是选择性在很大程度上影响着生产的经济效益。介绍了国内外银催化剂的技术进展和工业应用情况，同时，对我国银催化剂的研发重点提出了一些建议。关键词:环氧乙烷银催化剂载体选择性中图分类号:文献标识码:A文章编号:1006－7906(2013)03－0007－04TQ223．24TechnicalprogressofcatalystforoxidationofethylenetoethyleneoxideLIShengli1，CAOZhitao2，ZHANGXiaolin2(1．OlefinsPlantofPetroChinaLiaoyangPetrochemicalCompany，Liaoyang111003，China;2．ResearchInstituteofPetroChinaLiaoyangPetrochemicalCompany，Liaoyang111003，China)Abstract:Thesilvercatalystisthecoreofdirectoxidationofethyleneandoxidetoethyleneoxide．Theperformanceofsilvercata-lyst，especiallytheselectivity，affectstheeconomicbenefitofproductionsignificantly．Thetechnologyprogressandindustrialapplica-tionofsilvercatalystaroundtheworldareintroduced，andsomerationalizationproposalsarepresentedfortheresearchofsilvercatalystinourcountry．Keywords:Ethyleneoxide;Silvercatalyst;Carrier;Selectivity公司供应，美国SD公司和UCC公司提供的催化剂量各占总量的10%，日本触媒公司占5%。此外，日本三菱化学，英国ICI，德国BASF、Huels，美国Dow也进行银催化剂的开发和生产［1］。工业上采用乙烯在银催化剂作用下直接氧化生产环氧乙烷(EO)，EO无催化剂水合法生产乙二醇(EG)［1］。在乙烯环氧化制环氧乙烷的工业生产中，银催化剂是目前唯一有效的催化剂。世界上银催化剂的研究已有70多年的历史，催化剂的性能一直在不断提高。目前有3类银催化剂用于EO/EG生产装置:一是高选择性银催化剂，这类催化剂最高选择性达88%～91%，但要求反应气中φ(CO2)在1．0%以下，适用于时空产率相对较低的EO/EG生产装置;二是中等选择性银催化剂，这类催化剂最高选择性约85%～87%，一般要求反应气中φ(CO2)在3%甚至1%以下;三是高活性银催化剂，这类催化剂用于负荷较高、CO2浓度较高的情况，如早期建成的EO/EG生产装置，初始选择性80%～82%，使用寿命2～4年。Ag催化剂的催化性能尤其是选择性在很大程度上影响生产的经济效益，因此，改进Ag催化剂性能的研究工作一直都在进行［2］。1国外银催化剂技术进展据统计，世界上50%的银催化剂由英荷Shell1．1Shell公司催化剂Shell公司自1988年开发了Ag－Re－Cs，Ag－Re－Cs－S体系催化剂即S－880系列高选择性催化剂体系后，又在含铼催化剂的基础上就促进剂添加技术开展了大量工作。目前拥有高活性和高选择性2种系列催化剂。高活性催化剂系列产品为S－860，S－861，S－862，S－863，其特点是初始反应温度低(220～235℃)，初始选择性为8l%～83．5%，活性与选择性下降速度慢，不易发生飞温等［1］。高选择性催化剂系列产品为S－879，S－880，S－收稿日期:2012－12－06。作者简介:李胜利(1978—)，男，辽宁丹东人，硕士，工程师，现从事乙烯裂解工艺的生产管理工作。*通讯作者:曹志涛。·8·化学工业与工程技术2013年第34卷第3期882，其生产工艺较成熟，性能更加优越。特别是近年来在活性和稳定性方面较为突出，寿命已从初期的2年延长至3年，初始反应温度较初期下降约7℃［3］。以我公司采用的S－886催化剂为例，其具体表征数据见表1。21%的气氛中分四级进行活化，各级活化温度分别为150～200，200～300，300～400，400～500℃，活化时间均少于1h，然后再用铯溶液浸渍。同时SD公司的研究表明，不