3081304043-陈松敏-考试.doc

苯乙烯生产现状的研究 陈松敏 应化0802 3081304043摘要 简要介绍国内外苯乙烯生产能力现状，分析了苯乙烯的综合性质。重点介绍由乙苯（EB）催化脱氢和苯乙烯/环氧丙烷（SM/PO）联产法生产苯乙烯。关键词 苯乙烯 乙苯 生产方法 进展 苯乙烯简称SM。是石化行业重要的基础原料。苯乙烯主要用于生产苯乙烯系列树脂及丁苯橡胶，也是生产离子交换树脂及医药品的原料之一，此外，苯乙烯还可用于制药，染料，农药以及选矿等行业。苯乙烯系列树脂的产量在世界合成树脂中居三位，仅次于PE,PVC.苯乙烯的均聚物聚苯乙烯（PS）是五大通用热塑性合成树脂之一，广泛用于注塑制品，挤出制品及泡沫制品3大领域。近年来需求发展旺盛。苯乙烯，丁二烯和丙烯腈共聚而成的ABS树脂是用量最大的大宗热塑性工程塑料，是苯乙烯系列树脂中发展与变化最大的品种，在电子电器，仪表仪器，汽车制造，家电，玩具，建材工业等领域得到了广泛的应用。中国已成为世界ABS最大的产地和消费市场之一。正由于苯乙烯具有广泛的用途，苯乙烯的产量巨大市场前景广阔。预计到2011年，全球苯乙烯总消费量将达到3097.6万t，其中亚洲约为1708.6万t。作为苯乙烯消费增长最快的地区，亚洲和中东地区未来5年消费量年均增长率将分别达到约5.12%和14.3%（1）。、苯乙烯的综述报告苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，乙烯基的电子与苯环共轭，不溶于水，溶于乙醇、乙醚中，暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。工业上是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。1.1苯乙烯是芳烃的一种。分子式C8H8，结构简式C6H5CH=CH2 。存在于苏合香脂（一种天然香料）中。无色、有特殊香气的油状液体。苯乙烯在室温下即能缓慢聚合，要加阻聚剂对苯二酚或叔丁基邻苯二酚()作稳定剂，以延缓其聚合才能贮存。苯乙烯自聚生成聚苯乙烯树脂，它还能与其他的不饱和化合物共聚，生成合成橡胶和树脂等多种产物。例如，丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的的共聚物；ABS树脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯(S)的共聚物；离子交换树脂的原料是苯乙烯(2)和少量1，4-二(乙烯基)苯的共聚物。苯乙烯还可以发生烯烃所特有的加成反应。 在工业上，苯乙烯可由乙苯催化去氢制得。实验室可以用加热肉桂酸的办法得到。1.2苯乙烯的理化特性：主要成分含量: 一级99.5;二级99.0（3）。外观与性状无色透明油状液体熔点()-30.6沸点()146相对密度(水=1)0.91相对蒸气密度(空气=1)3.6饱和蒸气压(kPa)1.33(30.8)燃烧热(kJ/mol)4376.9临界温度()369临界压力(MPa)3.81辛醇/水分配系数的对数值3.2闪点()34.4引燃温度()490爆炸上限%(V/V)6.1爆炸下限%(V/V)1.1溶解性不溶于水，溶于醇、醚等多数有机溶剂二、苯乙烯生产工艺技术苯乙烯生产方法主要是乙苯（EB）催化脱氢和苯乙烯, 环氧丙烷（SM/PO）联产法。前者约占苯乙烯产能的80%以上（4）。苯乙烯生产技术实际上是由乙苯生产工艺和苯乙烯生产工艺2 部分组成。乙苯的生产主要采用AlCl3 或沸石催化剂在气相或液相条件下使苯与乙烯进行催化烷基化作用制得乙苯，然后在过热蒸汽和氧化铁铬或氧化锌催化剂作用下，使用绝热床（工业上多采用）或管式等温床反应器进行脱氢反应制得苯乙烯单体（SM）。 苯乙烯, 环氧丙烷（SM/PO）联产法也正被广，为欧美部分生产厂所采用，如Ellba等公司。此外还有以丁二烯为原料生产苯乙烯工艺技术即荷兰国家矿业公司(DSM)的Stamicarbon 乙苯生产工艺和Dow化学公司的苯乙烯生产工艺，但未实现工业化。1.1 乙苯生产工艺技术发展乙苯生产工艺经历了由传统AlCl3 法到改良AlCl3 法,现今主要是分子筛气相烷基化工艺和分子筛液相烷基化工艺为主流工艺的发展过程。 （1）改良AlCl3 法(5)。 改良AlCl3 法由MONSANTO/LUMMUS 公司合作于1974年开发成功。其特点是催化剂络合物与反应物混溶成均相，减少AlCl3 用量。 与传统的液相烷基化相比，MONSANTO 新工艺主要有下述特点。反应温度较高（140200C）、在加压下反应，有利于提高反应收率，催化剂用量减少至传统法的1/5，从而不需单独的分离重催化剂络合相步骤；反应温度高，使反应热得以回收产生低压蒸汽，降低了能耗；AlCl3 用量减少、不再分离AlCl3 络合物和循环使用，减少了对设备和管道的腐蚀；废水量为传统工艺的1/70；设备生产能力为传统法的1倍。由于存在污染和设备腐蚀问题，该法已逐渐淘汰。 （2）ABB LUMMMUS GLOBAL乙苯生产工艺(6)。 该法生产乙苯是利用沸石催化剂，使用专利乙苯混合床和催化蒸馏技术使苯和乙烯发生烷基化反应制得高纯度工业用乙苯，为苯乙烯装置提供原料。 该工艺特点乙苯收率高， 理论收率可达99.5%，烷基化和转移烷基化反应选择性高，几乎无副产品；产品纯度高（99.9%），适合做苯乙烯装置原料，二甲苯含量小于50*10-6，可保证苯乙烯产品不影响聚合用途；催化剂需送外厂异地再生；反应器可长周期运行，可进行24a, 不间断运行；此外，该工艺不产生有害物；操作温度低，所有设备均可使用碳钢制造；能耗低、投资省、操作容易可靠。三、结束语 从2000年表观消费量近2Mt 实际产量746kt和当年装置产能近950kt来看，国内苯乙烯装置产能仍然不够，实际产量与生产能力也存在差距。主要原因是一些装置规模较小，生产工艺相对落后致使生产成本较高，难与国外产品竞争。由此看来必须对现有苯乙烯装置进行扩能和技术改造，使装置生产规模达到经济规模。据悉，随着未来部分装置扩能和新装置的投产，国内商品苯乙烯供应量2005年可达到1.2Mt(7)。我国乙烯资源严重供不足需，发展苯乙烯受到乙烯资源的制约。实际生产的乙烯用于生产苯乙烯的消费比例于国内苯乙烯的当量消费比例差距很大，结构性矛盾突出。在中国乙烯资源紧张长时间得不到解决的状况下，结合我国炼油装置结构状况，宜大力发展用炼厂干气中的稀乙烯制乙苯以获得苯乙烯。 参考文献1 王跃志. 国内苯乙烯工业现状及市场分析及中国化工市场快讯，2001，（39/40）：15162 刘文杰.苯乙烯装置全流程模拟与优化.石油化工，2008，37（6）：617-6233 顾雄毅，戴迎春，张浩等.乙苯脱氢氧化制苯乙烯工艺过分析.化学反应工程与工艺，1995,11（2）：167-1714 沈菊华. 国内外苯乙烯技术与市场及石油化工快报