Vol.34 No.3
NO.3.2020
第34卷第3期2020年第3期
技术与教育TECHNIQUE & EDUCATION a-甲基苯乙烯质量攻关技术研究
拼装玩具金辉1王刚$刘先武1安明东1张会泉1
(1冲国石油吉林石化公司染料厂，吉林 吉林132021；2.吉林市吉化北方化工龙山助剂有限公司，吉林吉林132021) 摘 要：a-甲基苯乙烯作为异丙苯法合成苯酚丙酮的副产品，可以用于合成二聚物用于橡胶产 品助剂，具有较高的附加值。由于工厂初始设计精馆塔单元不尽合理，致使产品纯度低、
颜发黄，下游用户反映影响聚合效杲。工厂在流程模拟的基础上，重新设计提出了改 造方案，解决了 a-甲基苯乙烯产品质量问题。
关键词：a -甲基苯乙烯；质量攻关；脱重塔；精制
中图分类号:TQ316.34 文献标识码:A
1 a-甲基苯乙烯概况及市场需求
1.1 a-甲基苯乙烯产品现状
目前，国内多家企业正致力于实现苯酚、丙 酮与其下游产品一体化的生产模式。未来我国苯
酚产能将保持增长，预计到2022年，国内将新增
苯酚产能140.6万吨/年，新增丙酮产能86.8万 吨/年；届时，国内苯酚产能将达到395.4万吨/
年，丙酮产能将达到239.5万吨/年。
a -甲基苯乙烯(AMS)作为生产苯酚与丙
酮时的副产物21，是橡胶助剂中的重要原料之
一，同时在化工、有机合成和高分子合成方面均 有应用，在香料合成、制药等领域也得到良好应
用。
1.2 a-甲基苯乙烯产品技术现状及发展趋势 1.
2.1加氢还原
相应a-甲基苯乙烯副产数量也迅猛增长。大 多苯酚丙酮装置采用加氢还原进行处理，但需要
配套AMS 加氢单元、回收单元和精制单元。加氢 单元多采用耙系固体催化剂，催化剂及公用工程
相应运行成本比较高，并且另一原料氢气也属于 甲类防爆气体，极易引发火灾爆炸，存在一定的 安全风险。基于上述原因，俄罗斯、日本及韩国苯
酚丙酮装置都放弃加氢还原路线，直接对外销售
a-甲基苯乙烯产品，中国市场成为他们的首
选。
122产品外销
精制提纯后的a-甲基苯乙烯外销也是一
条很好的途径，目前国内一些树脂厂所需的a-
甲基苯乙烯都是来源于进口，由于进口产品受运
输及关税等不利因素影响，经常出现供货不及时 或运输时间过长发生自聚合反应，影响产品质
量。因此，国内a-甲基苯乙烯产品比较紧俏且 受到业内好评，进而拉动国内苯酚丙酮装置对其 进行生产和销售。
1.2.3合成a -甲基苯乙烯二聚体
a-甲基苯乙烯线性二聚体是目前国内 a -甲基苯乙烯主要消耗渠道之一，约占消耗总 量的70%。无锡佳盛高新改性材料有限公司、上
海嘉定马门溶剂油厂、南京义盛长科技有限公司 等均是国内a-甲基苯乙烯用量大户。目前国
内主要二聚体用户有10家，见表lo
作者简介：金辉(1969—)，男，工程师。研究方向：化工生产技术。
金辉王刚刘先武安明东张会泉a-甲基苯乙烯质量攻关技术研究7
表1国内©-甲基苯乙烯用户
序号用户名称用途
1无锡佳盛高新改性材料有限公司二聚体
2南京义盛长科技有限公司二聚体
3湖北盛天恒创生物科技有限公司二聚体
4湖北鑫源顺医药化工有限公司二聚体
5萨恩化学技术（上海）有限公司二聚体
6上海嘉定马门溶剂油厂二聚体
7山东邹平铭兴化工有限公司二聚体
8无锡市致远化学品有限公司二聚体
9上海笛柏化学品技术有限公司二聚体、龙葵醇10上海聚瑞实业有限公司二聚体
2a-甲基苯乙烯精制系统质量攻关实施过程
目前冲国石油吉林石化公司染料厂的苯酚丙酮装置产能为13.5万吨/年，年副产a-甲基苯乙烯2000吨左右。由于装置规模小、消耗高，整体盈利水平较低，因此需要不断进行技术改造叫工厂组织人员进行市场调研发现，a-甲基苯乙烯产品市场前景较好，而现有a-甲基苯乙烯产品存在颜发黄、纯度低、杂质含量高不能满足现有客户需求问题，因此决定对现有产品进行质量攻关，以达到现有市场需求标准。
2.1工艺流程的确定
2.1.1原工艺流程
首先，根据流程模拟计算结果验证了原工艺流程。原工艺流程如图］所示。 采取T-701塔塔顶回流7.016m3/h操作，T-701塔进料为4.086m7h，塔顶采出0.638m7h 轻组分（回流比11）；塔釜通过采出重组分0.1 m3/h来去除重组分杂质，不含重组分的物料通过侧线抽出3.795m3/h进入T-702塔。从T-702塔塔顶采岀含有一定量a-甲基苯乙烯的物料异丙苯3.048m3/h,10.667mVh通过回流返回到塔顶（回流比3.5）；得到T-702塔釜采出产品0.75 mTh，这股
a-甲基苯乙烯物料通过加氢反应转化为异丙苯。
2.1.2改造工艺流程
改造初始目标方案如下：a-甲基苯乙烯分离采用先脱轻，再脱重的顺序流程得到—甲基苯乙烯产品。通过模拟研究发现，现有装置的精储塔均不满足要求。因此，本着“小投入、大产出”的技术改造原则，尽量利用现有精傭塔T-701和T-702的精憎能力，主要通过精憎模拟软件计算，并适当调整精憎塔控制参数来实现«-甲基苯乙烯精制目标。通过流程模拟软件计算，确定改造流程图如图2所示。
T-701塔顶采出约进料量1/3的物料（异丙苯）0.818mVh，塔釜间歇排放0.01mVh，由塔侧线采出约进料量2/3的物料1.722m3/h，作为T-702的进料，塔顶回流7.36nM（回流比9）。由T-702下段开一侧线抽出口尿出a-甲基苯乙烯产品0.357mVh；塔顶采出异丙苯1.347m3/h，塔顶回流9.43亦/11（回流比7）,T-702塔塔釜物料间歇排放0.0025m3/h，以提高a-甲基苯乙烯收率。按年产量2000吨计算，塔径计算结果为:T-701塔径为1019mm,T-702塔径为1127 mm，现有装置均能满足要求。
2.2实施过程
2.2.1原料分析
本项目采用原料为染料厂苯酚丙酮装置C 区碱洗后甲基苯乙烯混合物料，原料组成见表2。
2.2.2主要设备
根据模拟化软件计算结果，项目改造核心设备T702塔，现有塔塔径为1400mm，塔内装有500Y丝网波纹填料共分为6段，填料总高度为23.36m可以满足此次改造目标要求
。
8
技术与教育
0.818m 3/h 1.347m 3/h
图2改造工艺流程简图
表2原料组成
组分
质量分数（％）
电动油脂润滑泵异丙苯84.936a-甲基苯乙烯
14.546
a 甲基苯丙烯
0.033丙酮
0.235乙苯
0.024
苯乙烯0.016丙苯
0.100
异丁苯0.0342-苯基-1- 丁烯
0.024
2.3试验过程
www.dd13工厂组织技术人员成立技术攻关调优小组, 为验证T-702塔塔内构件是否能够满足此次技
术改造要求，开展了 T-702塔调优试验，具体实 验过程为实施改变回流比。通过调整塔内回流 量，根据塔顶和塔釜组成分析取样结果适时调
整，根据每次调整的分离效果进行不断优化回流 比；同时对操作数据实施软件模拟计算，观察其 吻合度，取得了较好的实验效果。
2.4工业化装置调优试验结果及讨论
经过近半个月的工艺调优，得出最佳实验结 果，工业化装置调优试验结果见表30
表3调优试验结果与模拟结果（回流比:4）
取样时间XXXX 年 XX 月 XX 日 18:00
调优试蹄果
模拟计算结果
进料
塔顶塔釜回流
进料塔顶塔釜回流
温度代
113.3138.20
114.6
138.8
压力/kPa 33.75
60.4633.7548.25
14n
流量 /(m 3/h)
2.9 2.50.3510.0 2.90 2.5090.32910.04
组分名称/Wt%分析结果计算结果
丙酮
0.0490.000 90.049
0.000 5
密封杯
异丙苯87.38
98.58
0.11
87.502 7
98.620.004
金辉王刚刘先武安明东张会泉a-甲基苯乙烯质量攻关技术研究9
（续表）组分名称/Wt%分析结果计算结果wcdl
丙苯0.0920.0620.010.0920.0940.0018
ot-甲基苯乙烯12.35 1.2799.2412.35 1.2899.93
叔丁基苯0.00530.00010.070.00530.05
2-苯基丁醛0.0009
2,3-二苯基-2,3-二苯基丁烷
2,5-二苯基-1-己烯
1,1,3-三甲基-3-苯基-二氢化萌0.0010.0010.018
2,4-二苯基-4-甲基-2-戊烯0.00090.02
2X0.170.080.06
由试验结果和软件计算结果双重对照发现：采取加大T-702塔内回流比的措施有效，实验表明回流比在4.0为最佳操作条件。经分析结果显示T-702塔釜a-甲基苯乙烯纯度能够达到99.8%以上，完全满足现有下游客户需求指标。经投放市场，受到下游用户一致好评，年可为企业多创效益340万元，此项技术改造是“科技就是生产力、科技兴企”的良好验证，因此受到吉林石化公司科研部门的奖励和表彰。3结论
通过此次技术攻关和改造，实现了“小投入、大回报”目标，彰显了模拟软件计算的技术优势。目前，a-甲基苯乙烯已经连续产出合格产品，并得到下游用户一致认可，实现了精憎操作软件计算与实际操作结果的一致性，为今后同类装置优化改造提供了成功案例，同时为企业带来了良好的经济效益和社会效益。
参考文献
［1］许红柳.a-甲基苯乙烯二聚反应催化剂研究的进展［JJ.黑龙江八一农垦大学学报,2006(02)：92-95.［2］梅来宝，周卓华.a-甲基苯乙烯的利用［J］.辽宁化工,1994(05)：18-20.
［3］安明东.苯酚丙酮装置工艺改造研究［D］.上海：上海师范大学,2016.
Study on the Technology of Improving the Quality of a-Methylstyrene
JIN Hui1,WANG Gang2,LIU Xianwu1,AN Mingdong1,ZHANG Huiquan1
(1.Jilin Petrochemical Dyestuff Factory,PetroChina,Jilin132021,China
2.Jilin North Chemical Longshan Additive Co.Ltd,Jilin132021,China)
Abstract:As a by-product in the synthesis of phenol and acetone from cumene,a-methylstyrene can be used to synthesize dimer,which can be used as an additive for rubber products with high added value.Due to the unreasonable initial design of the distillation column unit,the purity of the product is low and the color is yellow,which affects the polymerization effect.On the basis of process simulation,the plant redesigned and put forward the transformation scheme,which solved the quality problem of a-methylstyrene.
Key words:a-methylstyrene;quality tackling;De-Heavy fractionator;refining
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