国内外异丙苯生产技术进展
晓铭
目前，世界异丙苯的总生产能力约为1222.1万t/a，年消费量约为1027万t，我国异丙苯的生产能力为
48.2万t/a，年消费量约为60万t。
国 内
1.气液固工艺和FX-01沸石催化剂
中石化北京燕山石化公司与北京服装学院合作开发了并于1998年将原6.5万t/a AlCl3均相法生产装置扩能
改造为8.5万t/a。此后，燕化公司又与北京化工大学合作研制开发出三塔流程的液相工艺和YSBH-1沸石催化剂，
经过500t/a中试装置验证，于2001年对异丙苯装置进行了扩能改造，工艺水平大幅度提高，操作简便，运行平稳。
2004年，北京燕山石油化工公司开发出新一代环保型异丙苯混合多晶分子筛催化剂YSBH-2，并应用于烷基化单元，
使异丙苯生产能力由8.5万t/a提高到13.4万t/a。目前，该公司科研人员又研制成功性能更优异的YSBH-3、YSBH-4
催化剂。其中，YSBH-3催化剂将于2006年投入工业应用，YSBH-4催化剂计划在“十一五”期间完成中试实验，并
投入工业应用。
2.多段循环绝热反应工艺、烷基化反应器与烷基转移反应器直接串联工艺
中石化上海石油化工研究院在20世纪90年代开发，多段循环绝热反应工艺是丙烯分段进料，还开发了既可用
于液相烷基化，又可用于烷基转移反应的M-92分子筛催化剂，副产多异丙苯（二异丙苯、三异丙苯）可经烷基转
移反应转变为异丙苯，产率高达99%以上。在基于γ沸石的M-92、基于β沸石的M-98催化剂基础上，开发出新一
代MP-01催化剂，工业侧线试验表明：该催化剂在低温、低苯/丙烯比、高空速的反应条件下，表现出良好的稳定
性，不仅适用于石油苯，当以焦油苯作为原料时也具有良好的稳定性。该催化剂对原料中微量水分不敏感，在苯/
丙烯摩尔比为2～4时对选择性和稳定性无明显影响。提高空速可降低正丙苯的生成量。
3.悬浮床催化精馏合成异丙苯生产工艺（简称SCD工艺）
中石化石油化工科学研究院开发，该工艺与普通催化蒸馏（简称CD工艺）的主要区别在于：在CD工艺中，催
化剂固定于蒸馏塔中，是固定床反应器与蒸馏塔的偶合；而在SCD工艺中，催化剂处于悬浮状态，是悬浮反应器与
蒸馏塔的偶合。该工艺的优点是：在反应的同时进行蒸馏，可提高转化率和选择性；充分利用反应热，可节省能源；
在泡点下操作，有利于控制温度；采用粉末催化剂，不必制成比较复杂的催化剂构件，且可以减少传质阻力，催化
剂效率得到充分发挥；催化剂可以悬浮液的形式加入和取出，不影响蒸馏塔操作；流程简化，节省投资。研究结果
表明，在常压、反应段温度为80～100℃，催化剂浓度为0.015～0.020g/ml，进料苯/丙烯摩尔比为1.75～3.00时，
丙烯转化率接近100%，异丙苯选择性＞90%，产物经一般精馏就可以得到纯度大于99.9%、杂质正丙苯和C8芳烃含
量小于100μg/g的异丙苯产品。该工艺待解决的主要问题是催化剂与产物的分离，目前正在进行中试放大试验。
石油化工科学研究院在研制乙苯催化剂的基础上，又开发了二氧化硅负载的杂多酸催化剂，其粒径为1～100nm，
以超细二氧化硅为载体，负载质量分数为5%～80%的杂多酸。该催化剂对苯和丙烯的烷基化具有极高的活性，杂多
酸负载量只有28%时，活性比相同用量的纯杂多酸催化剂要高的多，且选择性高，催化剂寿命长。
国 外
异丙苯传统生产方法主要有固体磷酸（SPA）法和三氯化铝法2种，由于这2种方法都存在设备腐蚀和环境污
染问题，自20世纪60年代以来，世界各大公司转向开发无腐蚀、无污染的以沸石分子筛催化剂为基础的新型催化
技术。
1．Dow/Kellog工艺
采用陶氏化学公司开发的3DDM高度脱铝中孔丝光沸石（Si/Al约为70）催化剂，丙烯转化率可达100%，异丙
苯产品中正丙苯含量≤100×10-6。该催化剂具有较好的选择性，可阻止邻二异丙苯和三异丙苯的生成，还具有较
低温度下烷基转移作用，尤其适用于固体磷酸法装置的改造，不足之处是苯和丙烯比例较高。
2．Q-Max工艺
UOP公司于20世纪90年代开发了以苯和炼厂级或化学级丙烯为原料的液相固定床多段进料的技术。该工艺采
用MgAPSO-31沸石催化剂，该催化剂孔体积大小适中，再生性能良好，使用周期为18个月，总寿命超过5年，可
以完全再生，各催化剂床层采用相同的催化剂，可同时用于烷基化和烷基转移反应。该工艺投资和操作费用均较低，
产品中芳烃含量、溴价指数均低于固体磷酸传统工艺。异丙苯产品纯度的质量分数可以达到99.96%～99.97%，收
率接近化学计量值99.7%。美国JLM化学公司采用该工艺投运了1套6.6万t/a异丙苯生产装置，雪佛龙公司采用
Q-Max工艺改造了其在美国得克萨斯州阿瑟港的固体磷酸法异丙苯生产装置，生产能力由原来的22.7万t/a扩增
到45.4万t/a，陶氏化学公司也采用该工艺对荷兰特纽赞地区的固体磷酸法异丙苯生产装置进行了改造。
3．Mobil/Badger工艺
20世纪90年代， Exxon-Mobil公司开发出该工艺，其对设备无腐蚀，对环境无污染，操作费用少，适合于传
统工艺的改造和新建装置。该工艺使用沸石分子筛新型催化剂MCM-22，采用该催化剂在低温下操作，生产的异丙
苯纯度可以达到99.97%，收率可以达到99.7%，催化剂选择性可以达到98%，乙苯、正丙苯、丁苯等杂质均比固体
磷酸法低得多。副产丙烷可以用作液化气，残留物可用作高辛烷值汽油调和料。MCM-22催化剂对环境呈惰性，无
需特定装填或处理，可方便地从反应器中取出和再生。催化剂再生周期为2年，总寿命可达5年。之后，埃克森美
孚公司又开发出具有层状结构的MCM-56沸石催化剂，该催化剂可以吸收更多1，3，5-三甲苯等分子直径大的化合
物，而且酸性较高，其细孔内的扩散性能进一步得到改善。采用MCM-56催化剂使丙烯与苯进行烷基化反应时，即
使反应温度比MCM-22的使用温度下限（110℃）低45℃，丙烯转化率也可以达到96%；重量时空速率（WHSV）提高
约8倍时也不会降低丙烯的转化率。采用MCM-56催化剂，可以在不增加设备费用的前提下增加异丙苯的生产能力。
4．硼置换的β沸石催化剂
埃尼化学（EniChem）公司采用，该催化剂中含有适量的碱金属或碱土金属，β沸石骨架中含Al-Si-B。运行
4000h的催化剂稳定性中试评价表明，该催化剂可通过空气加热再生，经过5个再生周期，仅比新鲜催化剂活性降
低5%，采用固定床工艺，苯/丙烯的摩尔比为7.4∶1，反应温度为150℃，压力为3.0MPa。
5．CD Tech生产工艺
CD Tech公司开发出催化蒸馏生产异丙苯的技术，并开发了合成异丙苯的工艺。该工艺催化剂用玻璃纤维或不
锈钢丝网捆包，在反应区塔板上有序排列。经过100t/a中试装置6000h连续运转评价，产品纯度超过99.95%，乙
苯含量为220μg/g，正丙苯为350μg/g，溴指数为2，收率为99.6%，催化剂单程寿命超过2年。该工艺的优点是
反应条件温和，可充分利用反应热，比传统方法节能3/4，产品质量高；不足之处是反应区结构比固定床复杂，催
化剂需要捆包处理，失活后需要拆包才能再生，过程装卸不方便，操作工艺比固定床复杂。苯和多异丙苯的烷基转
移反应在另外设置的固定床反应器中进行。
6．沸石液相烷基化异丙苯生产工艺
意大利Polimeri公司于2000年开发，并实现工业化生产。该工艺采用 PBE1沸石催化剂，是基于β沸石的一
种混合物，专门用于液相或混相反应条件下的固定床工业化生产异丙苯。PBE1催化剂成功地将较高的最佳沸石孔
隙率与较高的机械强度结合在一起。在合成异丙苯装置上连续工业化运转4年多表明，PBE1催化剂还具有良好活
性，孔体积无明显缩小，压碎强度或磨损等机械性能也没下降。未检测到催化剂细粉，压降也未增加，所测试的一
个反应周期的催化剂产率超过3.0万t异丙苯/t催化剂，并且还在增加。针对PBE1催化剂寿命长、容易结焦失活
等问题，开发出一种专用的再生工序。相关试验表明，该PBE1催化剂是完全可以再生的。由于单程使用时间和反
应/再生循环的次数仍然未知，所以尚难以估计PBE1催化剂的使用寿命。Polimeri欧洲公司在PBE1催化剂放大生
产后，已在全球范围内生产和销售该催化剂。