乙苯脱氢制苯乙烯关键技术轴径向反应器和新型催化剂的研发及应用

项目名称：乙苯脱氢制苯乙烯关键技术轴径向反应器和新型催化剂的研发及应用

奖励类别：国家科技进步奖

获奖等级：二等

授予单位：中华人民共和国国务院

获奖单位：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，华东理工大学，中国石化集团上海工程有限公司

项目完成人：朱子彬，吴德荣，缪长喜，朱学栋，钱小燕，邵百祥，朱中南，李瑞江，沈江，刘文杰

获奖时间：2009

成果介绍：

该项目属化学反应工程学科领域。该技术的开发成功，为新型大型反应装置的开发和工业催化剂研制技术提升作出积极的贡献，推动了我国大宗有机原料生产技术的进步。项目在国家自然基金和国家重点科技攻关等计划的支持下，取得多项关键技术突破，在国际上首次开发了具有自主知识产权的乙苯脱氢轴径向流反应器和新型乙苯脱氢催化剂，并通过整体技术耦合，实现了苯乙烯反应装置的国产化。

其创新内容和特点为：第一，国际上首次采用催化剂自封式结构的轴径向反应器应用于苯乙烯装置，简化结构，消除滞流区，提高催化剂利用率；采用导流锥与流道整体设计技术，保证了薄催化床层内流体均布；第二，国际上首次采用П型流动径向反应器和双流道优化组合技术于苯乙烯装置，同时解决了后系统装置的泄漏问题；第三，开发的快速喷射流混合器技术，适应超短停留时间，满足对反应介质高混合度要求；第四，开发了新型大型反应器的放大方法和工程化技术，解决了从实验室热态小试到大型工业反应器的一步放大，应力设计、内构件精密加工组装和耐高温材料使用等一系列难题；第五，开发了新型的GS-08M乙苯脱氢催化剂，通过发明复合孔道体系构建、晶格氧和氧缺位耦合、催化剂表面酸性位控制等技术，有效提高了催化剂的活性和选择性；第六，首次发现铁钾尖晶石形成和稳定技术，有效解决了钾流失难题，提高催化剂的稳定性；第七，发明了催化剂自再生能力持续保持技术，解决了传统催化剂使用水比高难题，有效减少了水蒸汽消耗，提高了苯乙烯生产的经济性；第八，通过多类技术集成，形成了负压乙苯脱氢制苯乙烯的成套技术，实现了整套苯乙烯装置的国产化。

我国现有负压苯乙烯生产企业共20家，共采用本技术装置12套，占总量60%，另在建苯乙烯装置6套。乙苯脱氢关键技术的开发打破国外技术垄断，实现苯乙烯整套装置国产化，其中已建5套装置和脱氢催化剂新增利税15亿余元，节支1亿余元。本项目申请国家发明专利45项，授权30 项，发表EI论文30多篇，具有自主知识产权。兰州石化“乙苯负压脱氢制苯乙烯反应装置的开发”项目的鉴定意见为：工程研究基础扎实，技术创新，达到国际先进水平。齐鲁石化“20万吨/年乙苯/苯乙烯成套技术”鉴定意见为：苯乙烯单元采用的GS-08M乙苯脱氢催化剂、轴径向流脱氢反应器等技术具有自主知识产权，核心设备实现国产化，达到国外同类工艺技术的先进水平。工业实践证明，装置和催化剂的各项技术指标达到国际先进水平，部分技术处于国际领先水平。