苯乙烯工艺六组

苯乙烯的生产技术应用化工技术01班六组目录苯乙烯的性质与用途苯乙烯工业的现状及发展趋势苯乙烯的生产工艺简述一、苯乙烯的性质与用途

性质（1）苯乙烯又名乙烯基苯，苯乙烯是无色透明油状液体，难溶于水，反应性能极强，能溶于甲醇、乙醇及乙醚等溶剂中。能自聚生成聚苯乙烯树脂，也很容易与其它含双键的不饱和化合物共聚。（2）沸点：145.2℃，冰点:-30.628℃，闪点:30℃。（3）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。（4）苯乙烯还可以发生烯烃所特有的加成反应。用途（1）苯乙烯自聚生成聚苯乙烯树脂（2）苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚，其共聚物可用于生产ABS工程塑料；（3）与丁二烯共聚可以生成丁苯乳胶（SBL）和合成丁苯橡胶（SBR）；（4）与丙烯腈共聚为AS树脂；（5）乙烯也可用于生产其它树脂。此外，苯乙烯还被广泛用于制药、涂料、纺织等工业危害性健康危害：对眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用。环境危害：对环境有严重危害，对水体、土壤和大气可造成污染。3.燃爆危险：本品易燃，为可疑致癌物，具刺激性。二、苯乙烯工业的现状及发展趋势我国生产现状我国苯乙烯生产始于20世纪50年代末。采用传统的三氯化铝液相烷基化工艺，建成一套5000吨/年苯乙烯生产装置，以后又陆续建成几套生产装置，但大都生产规模小，能耗和物耗较高，产量低，因而发展缓慢。20世纪90年代，大庆石盘锦乙烯和广州石化公司先后引进气相分子筛工艺建成苯乙烯生产装置，这些装置的陆续建成投产，使我国苯乙烯的生产得到了飞速发展。1998年我国苯乙烯的生产能力达到约74.0万吨，2000年进一步增加到约95万吨。

2006年，我国又有多套苯乙烯装置建成投产，截止到2006年11月底，我国苯乙烯的生产能力达到285.5万t/a，

苯乙烯需求的巨大缺口和持续强劲增长态势，是我国苯乙烯生产不断扩能的原动力。2007-2010年仍是我国苯乙烯产能的大规模增长期，一些新建和扩建项目仍将陆续进行。预计到2008年我国苯乙烯总生产能力将达到约400.0万t/a，2010年，总生产能力将达到约600.0万t/a，届时我国苯乙烯市场供需矛盾将得到根本缓解。据此可知我国苯乙烯生产现状还是比较乐观！！

随着我国聚苯乙烯以及ABS树脂等消费量的不断增加，近年来苯乙烯的表观消费量不断增加。

2.苯乙烯的市场分析2、苯乙烯的发展趋势及建议（1）应尽快采用先进技术对现有装置进行技术改造随着亚洲和中东地区大型苯乙烯装置的陆续建成投产，势必会导致更多的国外产品流入我国，对我国苯乙烯行业的发展造成一定的影响。而国内苯乙烯生产装置规模偏小，生产技术相对落后，在国内外市场上缺乏竞争力。因此，应尽快采用先进技术对现有装置进行技术改造，逐步提高装置的规模和工艺技术水平，使单套装置的生产规模达到20万t/a以上。（2）积极开发利用干气生产乙苯和苯乙烯的生产技术

目前，我国乙烯资源产不足需，而催化裂化干气资源却相对丰富，但利用率较低。建议有条件的炼油企业积极开发利用干气生产乙苯和苯乙烯的生产技术。（3）苯乙烯/环氧丙烷联产法工艺值得推荐

同时生产苯乙烯和环氧丙烷两种化工产品，适合建设大规模生产装置，建议我国新建苯乙烯生产装置采用此工艺。同时还应加快以丁二烯制苯乙烯、以甲苯制苯乙烯以及乙苯脱氢-氢选择氧化制苯乙烯等新工艺的研究和开发步伐，努力缩短与国外技术之间的差距。（4）苯乙烯催化剂的研究开发需更加深入

开发低压、低温、稳定性更好的新型催化剂，节省能源，降低生产成本，延长催化剂的使用寿命，全面实现催化剂的国产化，将成为今后我国苯乙烯催化剂开发研究的主要努力方向。三、苯乙烯的生产工艺简述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。前者约占苯乙产能的80%以上。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）联产法也正被推广，为欧美部分生产厂所采用。

苯乙烯和环氧丙烷联产法，又称共氧化法。这种方法先将乙苯过氧化，再与丙烯反应生成甲基苄醇和环氧丙烷，甲基苄醇脱水即得苯乙烯，其中乙苯过氧化条件为141℃、0.35MPa。苯过氧化物提浓至17%后进入环氧化工序。工艺条件110℃、4.05MPa。环氧化过程生成的α-苯乙醇可经液相或气相在催化剂存在下脱水成苯乙烯。

任务二苯乙烯生产工艺路线选择；

生产工艺条件影响因素分析温度：热力学分析（反应是吸热反应，因此，高温有利于化学反应，所以对于所有的吸热气相反应随温度的升高而增加。所以高温有利于反应，但高温带来副反应会使乙苯分解为苯和乙烯，或者甲苯和甲烷，从而使副反应的选择性增加。动力学分析：温度升高，也有利于化学反应速率升高。压力：热力学分析（压力增大有利于化学反应）动力学分析（有利于产物浓度的提高，所以在热力学和动力学的综合分析中，我们以有利于产物增加为原则，则压力低有利于化学反应。但压力则采用略高于常压以克服系统阻力，同时为了维持低压操作，尽可能减少系统的压力降）。催化剂目前国内大多选择Fe-K系类催化剂，其中三氧化二铁为活性组分，氧化钾为活性促进剂，氧化钾的引入使铁系催化剂的活性提高，而氧化钾的含量增加，使钾离子的流失浪费。我们则选用氧化铁系催化剂-高铁低钾氧化铁，具有低活性，高选择性。既减少了钾的流失，又不降低选择性。任务三典型设备的选择反应设备选择两段绝热固定床反应器因为该反应为吸热反应，反应器结构简单，反应空间利用率大，不需耐热金属材料，检修方便，投资低。而对于反应而言，不需要额外增加热量只需蒸汽提供。如温度过高，会使乙苯蒸气过热而裂解，绝热式反应器直接传热，温度均匀。

选择两段绝热是因为单级反应器的乙苯转化率只有40-50%。但是如果在加热到一级入口的温度，混合物无法平衡，所以混合物送往到第二催化剂床层，进一步转化为苯乙烯，直至再次接近平衡。由于受其他因素影响乙苯转化率可达到70-85%。若在增加催化剂床层，要综合考虑经济效益。总之，我们选用两段绝热固定床反应器。薄膜蒸发器筛板式精馏塔

苯乙烯精馏单元粗苯乙烯先进入乙苯蒸出塔，将没有反应的乙苯、副产物苯和甲苯与苯乙烯进行分离。塔顶蒸出的乙苯、苯和甲苯经过冷凝后，一部分回流，其余送入苯、甲苯回收塔，将乙苯与苯、甲苯分离，塔底分出的乙苯可循环作脱氢原料用。塔顶分出的苯和甲苯，送入苯、甲苯分馏塔，将