國內外乙苯脫氫催化劑開發(fā)和應用現(xiàn)狀

目前，國外乙苯脫氫催化劑市場基本上被德國南方化學集團公司(Sud Chemie Group)、美國標準(Criterion)催化劑公司、德國BASF 公司和Dow 化學公司四大集團所壟斷。德國BASF 公司和Dow 化學公司也生產該類催化劑，但主要用于自身公司的苯乙烯生產裝置，很少對外銷售產品。

(1)德國南方化學集團公司。該公司早期生產的乙苯催化脫氫催化劑為C -97、G -64 和G - 84 系列。20 世紀80 年代末期開發(fā)成功Styromax-1 型和2 型催化劑，90 年代后又推出3 ～6型催化劑，其中4 和5 型催化劑的應用效果較好，乙苯轉化率為64% ～66%，苯乙烯選擇性為96.8% ～97.2%。該類催化劑在工業(yè)裝置上的應用特點為:反應起始溫度低(615 ～618 ℃)，提溫速率較慢，每月升溫約0.8 ℃;工業(yè)生產中，抗波動能力強;催化劑的穩(wěn)定性較好，連續(xù)使用壽命達3 年以上。

(2)美國標準催化劑公司。該公司乙苯催化脫氫催化劑開發(fā)較早，尤其是Shell 105 曾長期應用于大型生產裝置。近年來，該公司為適應生產裝置的要求，又相繼推出了C-025、C-035、C-045、C-145 和Flexi Cat yellow/blue 等催化劑。其中Shell 105 是含鉻催化劑，C 系列催化劑則為無鉻催化劑。公司在乙苯脫氫制苯乙烯反應工藝中，采取對兩個反應器裝填不同類型的催化劑。工業(yè)應用特點為:起始反應溫度較南方化學公司的催化劑高，一般為620 ～625 ℃，穩(wěn)定期在630 ℃長達1 年以上，無須提升反應溫度即可滿足生產需求。

(3)Dow 化學公司。該公司于20 世紀90 年代初期開發(fā)出D -0239E 型絕熱型催化劑，其顯著特點是水比低，使用范圍寬(1.1 ～1.7)。當操作水比為1.1 時，可減少能耗近40%，而不縮短催化劑的壽命;當水比為1.7 時，可提高苯乙烯收率近10%，催化劑使用壽命超過24 個月，催化劑的失活速率可降低至每月0.6 ℃，另外，機械強度高，抗干擾能力強。

(4)德國BASF 公司。該公司先后開發(fā)出S6 -20、20S、28、30、40、42 等牌號的乙苯脫氫催化劑，其中前2 種主要應用于等溫反應器，后幾種主要應用于絕熱反應器，產品用于本公司的苯乙烯生產，其中S6 -40 適用于絕熱工藝的新型催化劑。工業(yè)應用表明:在空速為0.4 ～0.5 h-1，水比為1.45 ～1.50 時，轉化率達到66%，選擇性達到97%，催化劑使用壽命超過20 個月。

我國乙苯脫氫催化劑的研究始于20 世紀60 年代，目前已經開發(fā)成功的催化劑主要有中國石油石油化工研究院蘭州化工研究中心的LH 系列催化劑，廈門大學的XH 系列催化劑，中國科學院大連化學物理研究所的DC 系列催化劑以及中國石化集團公司上海石油化工研究院的GS 系列催化劑等，這些催化劑都在國內苯乙烯生產裝置上得到一定范圍的工業(yè)應用。其中應用較為廣泛的是中國石油化工研究院的LH系列和中國石化上海石油化工研究院的GS 系列催化劑。

目前，我國乙苯脫氫生產苯乙烯催化劑的市場競爭格局呈現(xiàn)三足鼎立的局面，即德國南方化學集團公司、美國標準催化劑公司和中國石化，中國石化的苯乙烯生產裝置基本上實現(xiàn)了催化劑的國產化，90%的苯乙烯裝置使用中國石化的乙苯脫氫催化劑，而中國石油的苯乙烯生產裝置主要使用德國南方化學集團公司和美國標準催化劑公司的乙苯脫氫催化劑。