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20
2019
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06
乙醇脫水生產乙烯的方法與流程
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乙烯是非常重要的石油化工基本原料，其大宗下游產品主要有聚乙烯、聚氯乙烯、環氧乙烷、乙二醇、苯乙烯、醋酸乙烯等。
目前，國內外主要采用以石油為原料的裂解法生產乙烯，隨著石油資源的日益減少以及國際油價的不斷攀升，石油路線制乙烯將面臨前所未有的挑戰。世界許多石油化工公司正積極開拓其他路線，包括采用煤、天然氣、生物質原料等生產烯烴，以減輕乙烯對有限石油資源的過度依賴。
采用可再生的生物質原料生產乙醇，再脫水制乙烯的技術是調整能源結構、減少環境污染、促進國民經濟和社會可持續發展的重要途徑之一。對于乙醇脫水制乙烯，目前主要的研究目標是改進工藝流程，降低裝置物耗能耗，增加效益。
在乙醇脫水制乙烯的工藝方法中，目前已工業應用的主要為固定床工藝，包括等溫固定床工藝和絕熱固定床工藝。等溫床工藝技術較適用于小規模的工業裝置，當裝置規模達到或超過數萬噸/年時，由于等溫床工藝技術難以工程放大，通常采用絕熱床工藝技術。US4232179提出了乙醇脫水反應的絕熱工藝，即乙醇脫水反應在絕熱固定床中進行，反應物料在進入反應器前加熱到反應所需溫度。之后US4396789又提出了乙醇脫水制乙烯的三段式絕熱固定床反應工藝，并在二十世紀八十年代初利用該工藝建立了6萬噸/年乙烯裝置。US20130178674A1介紹了一種乙醇脫水制乙烯的反應器及工藝，該反應工藝由多段不同尺寸、不同催化劑裝填量的反應器組成，每段反應器可獨立操控。對于絕熱床乙醇脫水制乙烯工藝，開發性能優良的絕熱固定床反應器以及反應工藝是裝置規模擴大的關鍵技術之一。在絕熱固定床反應工藝的開發中主要解決的就是反應工藝方案以及反應器的結構設計。而對于反應器的設計，關鍵就是要解決反應器內的流體均布問題，因為反應器內流體的分布直接影響催化劑床層的傳熱傳質以及反應過程等，不均勻的氣體分布會降低催化劑和反應器的效率。《固定床反應器內氣體預分布器研究》(化學工程，2006，34(4):24-27)，研究了反應器內氣體預分布器對流動的影響。對于絕熱固定床反應器，設計合理的進口氣體分布器，將有效改善氣體分布效果，**催化劑和反應器的利用效率。
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