催化劑開發(fā)過程的最后一步是將催化劑成功地用在工業(yè)生產(chǎn)裝置上,。如果中試放大制備及中型評價(jià)試驗(yàn)工作足夠細(xì)致及深入,，則許多催化劑的使用經(jīng)驗(yàn)證明，經(jīng)這一步驟充分考察,，也可將試制催化劑直接應(yīng)用于大型工業(yè)生產(chǎn)裝置上,，也即將中試放大制備與工業(yè)試生產(chǎn)合二為一。將試生產(chǎn)催化劑在工業(yè)裝置上考核成功后,，進(jìn)行大批量定型生產(chǎn),。

     對于一種新的催化工藝或催化劑，或一些生產(chǎn)規(guī)模較大的石油化工催化工藝,，一種穩(wěn)妥的辦法還是在大規(guī)模工業(yè)使用前,，有較小規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用，通過催化劑裝填,、升溫,、還原、開停車,、事故處理等操作,，暴露出一些問題再進(jìn)行調(diào)整后，逐步成為一種性能可靠的新品種或新牌號,。下面為GS-05乙苯脫氫制苯乙烯催化劑的工業(yè)應(yīng)用示例,。

1．乙苯脫氫制苯乙烯反應(yīng)機(jī)理

      苯乙烯是生產(chǎn)聚苯乙烯塑料和合成橡膠的重要原料，也是重要的石油化工產(chǎn)品,。乙苯脫氫是生產(chǎn)苯乙烯的工業(yè)方法之一,。

乙苯在催化劑作用下，高溫脫氫生成苯乙烯：

主要副反應(yīng)有裂解反應(yīng)及加氫裂解反應(yīng),。

       催化劑是以Fe,、K為主要活性組分，以少量金屬氧化物（如MgCr,、W、Ce,、Ca等）作為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑,。大量研究表明，乙苯脫氫是在催化劑的表面原子簇上進(jìn)行,，用紅外光譜分析考察,，其反應(yīng)步驟如圖2-23所示。采用α-碳上的為D同位素的乙苯,，用紅外光譜觀察到Fe-0-D鍵,，證實(shí)了圖2-23所示反應(yīng)步驟中存在吸附態(tài)（II）,；同時(shí)采用β-D同位素的乙苯，在高溫下也能觀察到Fe-D譜,，證實(shí)了反應(yīng)步驟中同時(shí)存在吸附態(tài)（皿）,。

圖2-23 乙苯脫氫的反應(yīng)步驟

2．催化劑

      乙苯脫氫反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在常溫常壓下其反應(yīng)速率很低,，只有在高溫下才具有一定反應(yīng)速率,，且裂解反應(yīng)會(huì)比脫氫反應(yīng)更占優(yōu)勢。因此,，要在高溫下得到的產(chǎn)物主要是脫氫產(chǎn)物,，選擇催化劑是關(guān)鍵。其具體要求是：①有良好的活性及選擇性,，即能在較低溫度下,，有選擇性地加快脫氫的反應(yīng)速率：②熱穩(wěn)定性高，能經(jīng)受較高反應(yīng)溫度,；③化學(xué)穩(wěn)定性好,，要求反應(yīng)過程中不被氫還原，在大量水蒸氣存在下操作穩(wěn)定而不崩解,，保持足夠的機(jī)械強(qiáng)度,；④有良好的抗結(jié)焦性及再生性能。

      國內(nèi)乙苯脫氫催化劑研制始于20世紀(jì)60年代,，先后有多家科研機(jī)構(gòu)及高等院校研制出多種牌號的催化劑,，并進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。上海石油化工研究院于1988年研制成功的GS -05型乙苯脫氫制苯乙烯催化劑在國內(nèi)的中小型苯乙烯裝置上廣泛試用,，效果良好,，1994年后用于引進(jìn)裝置上并替代了進(jìn)口催化劑，多年工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明,，其催化活性及選擇性已超過以前所使用的進(jìn)口催化劑,。表2-22示出了GS-05催化劑的物性數(shù)據(jù)。表2-23示出了GS-05催化劑的活性評價(jià)數(shù)據(jù),，并與進(jìn)口催化劑進(jìn)行比較,。可以看出,，其活性及選擇性均優(yōu)于進(jìn)口催化劑,。

表2-22 GS-05催化劑的物性指標(biāo)

表2-23620℃下的GS-05催化劑活性評價(jià)數(shù)據(jù)

①催化劑裝填量100mL，常壓,，空速1.0h,，水比（質(zhì)量)=2.0。

3．工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)

      GS-05催化劑經(jīng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行1500h的穩(wěn)定性試驗(yàn)、催化劑浸水試驗(yàn)及催化劑停水試驗(yàn)等評價(jià)考核后,，于1994年在北京燕山石化公司化工一廠60kt／a苯乙烯引進(jìn)裝置上進(jìn)行乙苯催化脫氫制苯乙烯的工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn),。采用徑向絕熱二段反應(yīng)技術(shù)，在低于常壓下操作,。表2-24為進(jìn)口催化劑的實(shí)際操作運(yùn)行數(shù)據(jù),。表2-25為GS-05催化劑在工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)期間的操作數(shù)據(jù)。從表2-24及表2-25可以看出,，GS-05催化劑的轉(zhuǎn)化率及選擇性優(yōu)于進(jìn)口催化劑,，而CS-05催化劑的年平均苯乙烯單程收率為63.18％，進(jìn)口催化劑的年平均苯乙烯單程收率為60.45％,，前者比后者提高2個(gè)百分點(diǎn),，而且CS-05 催化劑價(jià)格遠(yuǎn)低于進(jìn)口催化劑。因此,，用GS-05催化劑替代進(jìn)口催化劑,，不但可提高苯乙烯收率、增加苯乙烯產(chǎn)量,，還可降低生產(chǎn)成本費(fèi)用,，并取得較好的社會(huì)效益。

表2-24 進(jìn)口催化劑的操作運(yùn)行數(shù)據(jù)

表2-25GS-05 催化劑的工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)操作數(shù)據(jù)

產(chǎn)品介紹

產(chǎn)品詳情：

      SSC-CTR900 催化高溫反應(yīng)儀適用于常規(guī)高溫高壓催化反應(yīng),、光熱協(xié)同化,、催化劑的評價(jià)及篩選、可做光催化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué),、反應(yīng)歷程等方面的研究,。主要應(yīng)用到高溫高壓光熱催化反應(yīng)，光熱協(xié)同催化,，具體可用于半導(dǎo)體材料的合成燒結(jié),、催化劑材料的制備、催化劑材料的活性評價(jià),、光解水制氫,、光解水制氧、二氧化碳還原,、氣相光催化,、甲醛乙醛氣體的光催化降解、苯系物的降解分析,、VOCs,、NOx、SOx,、固氮等領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)氣固液多相體系催化反應(yīng)，氣固高溫高壓的催化反應(yīng),，滿足大多數(shù)催化劑的評價(jià)需求,。

產(chǎn)品優(yōu)勢：

SSC-CTR900催化高溫反應(yīng)儀的優(yōu)勢特點(diǎn)

1)高溫高壓催化反應(yīng)儀可實(shí)現(xiàn)催化高溫<900℃C高壓<10MPa反應(yīng)實(shí)驗(yàn)

2)紫外、可見,、紅外等光源照射到催化劑材料的表面,，實(shí)現(xiàn)光熱協(xié)同和光誘導(dǎo)催化;

3)光熱催化反應(yīng)器采用高透光石英玻璃管，也可以采用高壓反應(yīng)管,，兼容≤30mm 反應(yīng)管;

4)可以實(shí)現(xiàn)氣氛保護(hù),、抽取真空、PECVD,、多種氣體流量控制等功能;

5)可以外接鼓泡配氣,、背壓閥、氣液分離器,、氣相色譜等,，實(shí)現(xiàn)各種功能的擴(kuò)展;

6) 采取模塊化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)光源,、高溫反應(yīng)爐,、高溫石英反應(yīng)器、高真空,、固定床反應(yīng),、

光熱反應(yīng)等匹配使用;

7) 高溫高壓催化反應(yīng)儀，小的占地面積,，可多功能靈活,，即買即用。