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[摘 要]本文通过对国内外催化精馏技术在石油化工行业中的应用进行总结分析，详细介绍了石油化工行业中催化精馏技术在醚化、烷基化、异构化、酯化等各个反应中的作用。
[关键词]石油化工；催化精馏技术；作用
中图分类号：TG125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0083-01
反应精馏技术是化学工程合成分离耦合技术中的一种，是属于化学工程中一种比较领先的技术，反应精馏技术就是在相同的塔内同时进行分离和反应的化工生产过程。而催化精馏技术就是采用催化剂的反应精馏技术。在上世纪80年代初，催化精馏技术被研发成功，在石油化工生产过程中合理和科学的采用催化精馏技术能让反应生成物尽快的移离，另外精馏可以使用反应过程中生成的热量，这样就能够有效降低生产的能源消耗，让设备投资有效减少，从而来提高石油化工企业的生产经济效益。
一、催化精馏技术在醚化反应中的作用
石油化工业生产中需要生产甲基叔丁基醚（MTBE）、乙基叔丁基醚（ETBE）和二醇醚。在上世纪80年代的时候，相关学者以混合碳四、甲醇为基本原料，采用阳离子交换技术和催化精馏技术，成功的合成了MTBE。该技术得到大量的使用后，石油化工企业的生产能力得到了极大的提高。通过催化精馏裂解处理后，我国异丁烯的生产实现了国产化，为石油企业节约了大额的生产成本，主要为美国MTBE的专利生产技术。MEBE在使用的过程中，会严重的污染生态环境，特别是水资源的污染比较严重。为了有效的改善这一现象，通过对MTBE的生产过程的改良，成功合成了ETBE。ETBE在调和性、蒸汽压和辛烷值方面得到了极大的提高，对环境污染的破坏能力也低，符合了国家环保政策。在汽车行业的高速发展过程中，对于电泳漆溶剂中的乙二醇醚的使用量越来越大，可是其对人体将造成严重的威胁，严重的会导致癌症的发生。为了减少乙二醇醚的使用，在间歇釜式反应中使用催化精馏技术，能有效的改善副产物的产出，提高目的物的产出量，从而得到危害性小的丙二醇醚，去取代乙二醇醚。在醚化反应中，通过催化精馏技术的使用，不仅能有效的改善企业生产能力，同时还能减少环境污染、避免对人体造成的危害，在石油化工生产中，应该推动该技術的使用。
二、催化精馏技术在烷基化反应中的作用
（一）生成异丙苯。在最基本的有机化工原料中，异丙苯是其中非常重要的一种，生产丙酮和苯酚是异丙苯最主要的作用。在上世纪80年代中期的时候，美国一家企业就开发出了催化精馏技术丙烯与苯生成异丙苯，同时也进行了中试；而在20世纪末台湾的纤维和化学品公司利用催化精馏技术建成了270kt/a的装置。在烷基化反应器的上部和中部加入丙烯和苯，反应器的下部时提馏段，而上部则是反应段，反应段的填料选择经过特殊排列和包装的催化剂。在催化剂的表面同时加入气相丙烯和液相苯，苯和丙烯的摩尔比为1：10，这样能有效防止生成多异丙苯，让主反应的转化率能得到有效提升。
（二）乙苯的生成。乙苯也是化工原料中非常重要的一种。我国的催化裂化副产干气超过2Mt/a，而其中乙烯则没有能够被完全的利用。采用炼油催化裂化干气和苯通过烷基化反应来生成乙苯，并且在上世纪90年代初真正实现了工业化，随后又成功研发了以纯乙烯作为原料，利用新型的分子筛催化剂来合成乙苯。
（三）直链烷基苯的合成。在生产阴离子表面活性剂烷基苯磺酸盐的过程中，直链烷基苯是最主要的材料。现阶段工业上在实际的生产中主要的催化剂还是选择氢氟酸，这种生产方式就可能会存在比较大的安全问题以及环境污染问题。而如果选择采用悬浮床催化剂蒸馏工艺来进行直链烷基苯的生产，最终得到的产品杂质就比较少，可以将其用作高档洗涤剂制备的原材料。
（四）甲缩醛的合成。在生产质量比较好的通用工程塑料聚甲醛树脂过程中，甲缩醛的合成是非常重要的环节。采用固体酸催化剂精馏技术，用甲醛和甲醇可以缩合成浓度比较高的甲缩醛，甲醛的转化率非常高。
三、催化精馏技术在异构化反应中的作用
在柴油、润滑油、航空煤油和汽油中，异构烷烃是非常重要的组成部分，现阶段烷基异构化已经成为了一种非常完善的技术，如果能够合理和可以的利用催化精馏技术则能让异构烷烃的收率得到有效提升。完全异构化技术是其中一项比较常用的技术，分子筛吸附分离和异构化组成了完全异构化生产工艺。
四、催化精馏技术在酯化反应中的作用
石油化工企业在生产丙二醇单烷基醚羧酸酯时，采用传统的方式进行生产时，对生产过程进行控制时存在一定的困难，原材料中的丙二醇醚和乙酸在反应时基本上都不能进行完全的反应，并且这些物质还会在塔顶水相中残留。在生产完成后，生产线中还需要设置一定的设备去进行后续反应物的回收。在这个过程中，不仅会浪费很多的原材料，同时还会增加生产成本并加重控制难度。在生产过程中使用催化精馏技术后，反应过程中的温度、压强都能得到控制，塔顶油相回流，从而减低了控制难度，并使原材料中的丙二醇醚和乙酸将能得到完全反应，塔顶中也不再有残留原料，减少了原来回收操作，大大的提高了生产效率，降低了生产成本。
在生产甲基丙烯酸甲酯的时候，通过催化精馏技术主要是利用了催化剂的大孔强酸性阳离子交换树脂的效果，并对相应的反应器进行加长，使温度维持在80到100摄氏度，反应器中通过酯化反应后产生的共沸物形成蒸气后流出，这是反应器的平衡被打破后，继续进行反应。通过催化剂的作用，甲基丙烯酸甲酯的产出率得到了极大的提高，而且能进行温度控制，使其进行选择性的生产。同时在生产的过程中，不在需要其他溶剂了，使反应后续控制得到了简化，达到节能作用。
结束语
总之，石油化工在生产过程中，通过对催化精馏技术的使用，使在进行醚化反应生产、烷基化反应生产、异构化反应生产和酯化反应生产过程中，有效的提高了生产效率，减少了生产过程中各种添加剂的使用，有效的节约了自然资源；同时，在生产的过程中，生产工艺也得到了简化，使生产过程得到有效的控制；一些生产反应后续回收操作减少了，大大的减少了投入成本，从而提高了企业经济效益。
参考文献
[1]郭本帅.汽油烷基化硫转移催化精馏过程研究[D].天津大学，2012.
[2]邹志武.催化精馏技术在醇脱水反应中的应用研究[D].北京化工大学，2012.
[3]罗淑娟，李东风.催化精馏技术新进展[J].石油化工，2011，01：1-11.
[4]万瑞.催化精馏用MoO_3/Al_2O_3-Al固体酸催化剂制备研究[D].长春工业大学，2011.
[5]樊英杰，孙世林，张松显，任海鸥，王艳飞.催化精馏技术在高纯度醚类生产中的应用进展[J].当代化工，2010，03：339-341+344.
[关键词]石油化工；催化精馏技术；作用
中图分类号：TG125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0083-01
反应精馏技术是化学工程合成分离耦合技术中的一种，是属于化学工程中一种比较领先的技术，反应精馏技术就是在相同的塔内同时进行分离和反应的化工生产过程。而催化精馏技术就是采用催化剂的反应精馏技术。在上世纪80年代初，催化精馏技术被研发成功，在石油化工生产过程中合理和科学的采用催化精馏技术能让反应生成物尽快的移离，另外精馏可以使用反应过程中生成的热量，这样就能够有效降低生产的能源消耗，让设备投资有效减少，从而来提高石油化工企业的生产经济效益。
一、催化精馏技术在醚化反应中的作用
石油化工业生产中需要生产甲基叔丁基醚（MTBE）、乙基叔丁基醚（ETBE）和二醇醚。在上世纪80年代的时候，相关学者以混合碳四、甲醇为基本原料，采用阳离子交换技术和催化精馏技术，成功的合成了MTBE。该技术得到大量的使用后，石油化工企业的生产能力得到了极大的提高。通过催化精馏裂解处理后，我国异丁烯的生产实现了国产化，为石油企业节约了大额的生产成本，主要为美国MTBE的专利生产技术。MEBE在使用的过程中，会严重的污染生态环境，特别是水资源的污染比较严重。为了有效的改善这一现象，通过对MTBE的生产过程的改良，成功合成了ETBE。ETBE在调和性、蒸汽压和辛烷值方面得到了极大的提高，对环境污染的破坏能力也低，符合了国家环保政策。在汽车行业的高速发展过程中，对于电泳漆溶剂中的乙二醇醚的使用量越来越大，可是其对人体将造成严重的威胁，严重的会导致癌症的发生。为了减少乙二醇醚的使用，在间歇釜式反应中使用催化精馏技术，能有效的改善副产物的产出，提高目的物的产出量，从而得到危害性小的丙二醇醚，去取代乙二醇醚。在醚化反应中，通过催化精馏技术的使用，不仅能有效的改善企业生产能力，同时还能减少环境污染、避免对人体造成的危害，在石油化工生产中，应该推动该技術的使用。
二、催化精馏技术在烷基化反应中的作用
（一）生成异丙苯。在最基本的有机化工原料中，异丙苯是其中非常重要的一种，生产丙酮和苯酚是异丙苯最主要的作用。在上世纪80年代中期的时候，美国一家企业就开发出了催化精馏技术丙烯与苯生成异丙苯，同时也进行了中试；而在20世纪末台湾的纤维和化学品公司利用催化精馏技术建成了270kt/a的装置。在烷基化反应器的上部和中部加入丙烯和苯，反应器的下部时提馏段，而上部则是反应段，反应段的填料选择经过特殊排列和包装的催化剂。在催化剂的表面同时加入气相丙烯和液相苯，苯和丙烯的摩尔比为1：10，这样能有效防止生成多异丙苯，让主反应的转化率能得到有效提升。
（二）乙苯的生成。乙苯也是化工原料中非常重要的一种。我国的催化裂化副产干气超过2Mt/a，而其中乙烯则没有能够被完全的利用。采用炼油催化裂化干气和苯通过烷基化反应来生成乙苯，并且在上世纪90年代初真正实现了工业化，随后又成功研发了以纯乙烯作为原料，利用新型的分子筛催化剂来合成乙苯。
（三）直链烷基苯的合成。在生产阴离子表面活性剂烷基苯磺酸盐的过程中，直链烷基苯是最主要的材料。现阶段工业上在实际的生产中主要的催化剂还是选择氢氟酸，这种生产方式就可能会存在比较大的安全问题以及环境污染问题。而如果选择采用悬浮床催化剂蒸馏工艺来进行直链烷基苯的生产，最终得到的产品杂质就比较少，可以将其用作高档洗涤剂制备的原材料。
（四）甲缩醛的合成。在生产质量比较好的通用工程塑料聚甲醛树脂过程中，甲缩醛的合成是非常重要的环节。采用固体酸催化剂精馏技术，用甲醛和甲醇可以缩合成浓度比较高的甲缩醛，甲醛的转化率非常高。
三、催化精馏技术在异构化反应中的作用
在柴油、润滑油、航空煤油和汽油中，异构烷烃是非常重要的组成部分，现阶段烷基异构化已经成为了一种非常完善的技术，如果能够合理和可以的利用催化精馏技术则能让异构烷烃的收率得到有效提升。完全异构化技术是其中一项比较常用的技术，分子筛吸附分离和异构化组成了完全异构化生产工艺。
四、催化精馏技术在酯化反应中的作用
石油化工企业在生产丙二醇单烷基醚羧酸酯时，采用传统的方式进行生产时，对生产过程进行控制时存在一定的困难，原材料中的丙二醇醚和乙酸在反应时基本上都不能进行完全的反应，并且这些物质还会在塔顶水相中残留。在生产完成后，生产线中还需要设置一定的设备去进行后续反应物的回收。在这个过程中，不仅会浪费很多的原材料，同时还会增加生产成本并加重控制难度。在生产过程中使用催化精馏技术后，反应过程中的温度、压强都能得到控制，塔顶油相回流，从而减低了控制难度，并使原材料中的丙二醇醚和乙酸将能得到完全反应，塔顶中也不再有残留原料，减少了原来回收操作，大大的提高了生产效率，降低了生产成本。
在生产甲基丙烯酸甲酯的时候，通过催化精馏技术主要是利用了催化剂的大孔强酸性阳离子交换树脂的效果，并对相应的反应器进行加长，使温度维持在80到100摄氏度，反应器中通过酯化反应后产生的共沸物形成蒸气后流出，这是反应器的平衡被打破后，继续进行反应。通过催化剂的作用，甲基丙烯酸甲酯的产出率得到了极大的提高，而且能进行温度控制，使其进行选择性的生产。同时在生产的过程中，不在需要其他溶剂了，使反应后续控制得到了简化，达到节能作用。
结束语
总之，石油化工在生产过程中，通过对催化精馏技术的使用，使在进行醚化反应生产、烷基化反应生产、异构化反应生产和酯化反应生产过程中，有效的提高了生产效率，减少了生产过程中各种添加剂的使用，有效的节约了自然资源；同时，在生产的过程中，生产工艺也得到了简化，使生产过程得到有效的控制；一些生产反应后续回收操作减少了，大大的减少了投入成本，从而提高了企业经济效益。
参考文献
[1]郭本帅.汽油烷基化硫转移催化精馏过程研究[D].天津大学，2012.
[2]邹志武.催化精馏技术在醇脱水反应中的应用研究[D].北京化工大学，2012.
[3]罗淑娟，李东风.催化精馏技术新进展[J].石油化工，2011，01：1-11.
[4]万瑞.催化精馏用MoO_3/Al_2O_3-Al固体酸催化剂制备研究[D].长春工业大学，2011.
[5]樊英杰，孙世林，张松显，任海鸥，王艳飞.催化精馏技术在高纯度醚类生产中的应用进展[J].当代化工，2010，03：339-341+344.