芳烃衍生物生产技术-乙苯脱氢生产苯乙烯

苯乙烯的性质和用途一、

苯乙烯的物理性质苯乙烯又名乙烯基苯，系无色至黄色的油状液体。具有高折射性和特殊芳香气味。沸点为145℃，凝固点-30.4℃。难溶于水，能溶于甲醇、乙酸及乙醚等溶剂。苯乙烯蒸气与空气能形成爆炸混合物，其爆炸范围为1.1％～6.01％。二、

苯乙烯的化学性质苯乙烯具有乙烯基烯烃的性质反应性能极强，如氧化、还原、氯化等反应均可进行，并能与卤化氢发生加成反应。苯乙烯暴露于空气中：易被氧化成醛、酮类。苯乙烯易自聚生成聚苯乙烯（PS）树脂。易与其他含双键的不饱和化合物共聚。三、苯乙烯的用途最大用途是生产聚苯乙烯；另外苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚，其共聚物可用以生产ABS工程塑料；与丙烯腈共聚可得AS树脂；与丁二烯共聚可生成丁苯乳胶或合成丁苯橡胶；此外，苯乙烯还广泛被用于制药、涂料、纺织等工业。四、苯乙烯的生产方法苯乙烯生产发展历史苯乙烯化合物于1827年发现；1867年Berthelot发现乙苯通过赤热瓷管时能生成苯乙烯；1930年美国道化学公司首创了乙苯热脱氢法生产苯乙烯过程；1945年实现了苯乙烯工业化生产；60年多来，苯乙烯生产技术不断进步，已趋于完善。四、苯乙烯的生产方法苯乙烯的合成方法工业上主要是利用乙苯脱氢方法生产苯乙烯。乙苯氧化脱氢生产苯乙烯。哈康法生产苯乙烯，该法是以乙苯和丙烯为原料联产苯乙烯和环氧丙烷。乙烯和苯直接合成苯乙烯，该方法采用贵金属催化剂，可在液相或气相中进行反应，副产物有乙苯、乙醛、二氧化碳等。屠呦呦思政小课堂2015年10月，屠呦呦因创制新型抗疟药—青蒿素和双氢青蒿素的贡献，与另外两位科学家获2015年度诺贝尔生理学或医学奖。思政小课堂《肘后备急方》“青蒿一握，以水二升渍zì，绞取汁，尽服之”屠呦呦由此认为高温有可能对青蒿有效成分造成破坏，从而影响疗效。她降低了提取温度，由乙醇提取改为用沸点更低的乙醚提取，结果发现，乙醚提取法的提取物对于鼠疟（nüè）

和猴疟的抑制率均达到100%！思政小课堂《肘后备急方》“青蒿一握，以水二升渍zì，绞取汁，尽服之”1972年，该成果得到重视，研究人员从这一提取物中提炼出抗疟有效成分青蒿素。

中国中医文化源远流长，中医药确实是一个伟大的宝库，有宝贵的财富需要我们去发现、挖掘和研究。苯乙烯反应原理一、反应原理主反应：在主反应发生的同时，还伴随发生一些副反应，如裂解反应和加氢裂解反应：一、反应原理在水蒸气存在下，还可发生水蒸气的转化反应：高温下生碳：二、反应概述乙苯脱氢反应（可逆吸热反应）在低温时平衡常数很小，平衡转化率也很低，从热力学分析可知，平衡常数随反应温度的升高而增大，而平衡产率则随压力的降低而升高。实验测定当压力从0.1MPa降至0.01MPa时，达到相同平衡转化率所需的反应温度可降低100℃左右。但是在高温下进行负压操作是不安全的，因此，可采用加入惰性气体的方法以达到降低原料气分压的作用，其对平衡所产生的效应与降低总压相似。工业上常采用水蒸气作惰性气体稀释剂。三、乙苯脱氢催化剂乙苯脱氢反应是个复杂反应从热力学上讲裂解反应比脱氢反应有利，加氢裂解反应也比脱氢反应有利，即使是700℃下，加氢裂解的平衡常数仍然很大。乙苯在高温下进行脱氢时主要产物是苯，而要使主反应进行顺利，必须采用高活性、高选择性的催化剂。除了活性和选择性外，脱氢反应是在高温、氢气和大量水蒸气存在下进行的，也要求催化剂具有很好的热稳定性和化学稳定性，此外催化剂还能抗结焦和易于再生。三、乙苯脱氢催化剂乙苯脱氢催化剂的活性组分是氧化铁，助催化剂有钾、钒、铂、钨、铈等氧化物。助催化剂K2O能改变催化剂表面酸度，减少裂解反应的发生能提高催化剂的抗结焦性能和消炭作用促进催化剂的再生能力，延长再生周期助催化剂Cr2O3提高催化剂的耐热性，稳定铁的价态三、乙苯脱氢催化剂在有氢和水蒸气存在下，氧化铁体系中可能存在四价铁、三价铁、二价铁和金属铁之间的平衡。据研究：

Fe3O4可能起催化作用。在氢作用下，高价铁会还原成低价铁，甚至是金属铁。低价铁会促使烃类的完全分解反应，而水蒸气的存在能阻止低价铁的出现。新冠灭活疫苗思政小课堂新冠灭活疫苗-全球首个新冠灭活疫苗临床试验在疫情肆掠时，全球首个新冠灭活疫苗在中国生产，该疫苗从启动研发到获批临床只用了98天，目前60多个国家获中国疫苗无偿援助。新冠灭活疫苗思政小课堂中国速度中国实力中国力量中国特色社会主义制度的优越性生产操作条件

一、反应温度乙苯脱氢反应（可逆吸热反应）温度升高：有利于提高平衡转化率，也有利于反应速率的提高。温度升高：对乙苯的裂解和加氢裂解反应有利，结果是随着温度的升高，乙苯的转化率增加，而苯乙烯的选择性下降。一、反应温度乙苯脱氢反应（可逆吸热反应）温度降低：副反应虽然减少，有利于苯乙烯选择性的提高，但因反应速率下降，产率也不高。如采用氧化铁催化剂，500℃下进行乙苯脱氢反应，几乎没有裂解产物，选择性接近100％，而乙苯的转化率只有30％。故苯乙烯收率随温度变化存在一个最高点，其对应的反应温度为最适宜的温度。二、反应压力乙苯脱氢反应（体积增大的反应）降低反应压力对反应有利，其平衡转化率随反应压力的降低而升高。4-2压力对乙苯脱氢反应平衡转化率的影响压力：l01.3kPa压力：10.1kPa温度/K平衡转化率/％温度/K平衡转化率/％46510390105653045530620505055067570565707809063090三、空速乙苯脱氢反应（复杂的反应）空速低：接触时间增加，副反应加剧，选择性显著下降，故需采用较高的空速，以提高选择性。较高的空速：会使转化率较低，未反应的原料气循环使用，必然会造成能耗增加。需要综合考虑，选择最佳空速。四、原料纯度若原料气中有二乙苯，则二乙苯在脱氢催化剂上也能脱氢生成二乙烯基苯，在精制产品时容易聚合而堵塔。只能用机械法清除，所以要求原料乙苯沸程应在135～136.5℃之间。原料气中二乙苯含量小于0.04％。要求原料中乙炔的体积分数<10-5，硫（以H2S计）的体积分数<2×10-6，氯（以HCl计）的质量分数≤2×10-6，以免对催化剂的活性和寿命产生不利影响。五、水蒸气用量

降低了乙苯的分压，利于提高乙苯脱氢的平衡转化率；可以抑制催化剂表面的结焦和消炭作用；提供反应所需的热量，且易与产物分离。水蒸气作为脱氢反应的稀释剂具有下列优点陈薇院士思政小课堂

新冠肺炎爆发以来，54岁的陈薇院士临危受命，逆向出征，大年初二率领团队，进驻武汉，深入抗疫一线。

他们快速运行帐篷式移动检测实验室，应用自主研发的检测试剂盒，配合核酸全自动提取技术，大幅提高确诊速度和效率，为全方位确诊病人，全面控制疫情赢得了宝贵的时间。武汉思政小课堂

陈薇率领团队与北京后方科研基地联合作战，集中力量展开疫苗研制应急科研攻关。2020年3月16日，重组新冠疫苗在武汉启动一期临床试验。8月11日，疫苗获得国家专利，成为国内首个进入临床获得专利权的新冠疫苗。思政小课堂

陈薇院士敢为人先、勇于创新、胸怀大爱、不忘初心、爱岗敬业、无私奉献的精神值得我们学习。乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程一、乙苯脱氢反应工艺流程图4-3乙苯脱氢反应工艺流程

乙苯在水蒸气存在下催化脱氢生成苯乙烯，是在段间带有蒸汽再热器的两个串联的脱氢绝热径向反应器内进行，反应所需热量由来自蒸汽过热炉的过热蒸汽提供。一、乙苯脱氢反应工艺流程1—蒸汽过热炉2（Ⅰ、Ⅱ）—脱氢绝热径向反应器3，5，7—分离罐4—废热锅炉6—液相分离器8，12，13，15—冷凝器9，17—压缩机10—泵11—残油汽提塔14—残油洗涤塔16—工艺冷凝汽提塔图4-3乙苯脱氢反应工艺流程思政小课堂全球首套柴油吸附分离工艺及装备成功实现工业应用40万吨/年柴油吸附分离制工业白油装置全景针对我国炼化行业劣质柴油加工难，烯烃、芳烃生产原料不足等重大问题，中国石油联合有关单位首创开发了柴油吸附分离工艺，攻克了技术、装备等难关，形成了特色鲜明的油品分质加工“平台级”技术，将助力炼化产业转型升级。该技术采用模拟移动床吸附分离工艺，可对劣质柴油等油品中的重烃馏分进行分子层面族组成高纯度“分类归集”，避免了优质组分损失。2020年在山东滨州成功建成了全球首套40万吨/年工业生产装置，产品指标全面优于设计值。该技术的成功应用标志着我国成为目前全球唯一掌握柴油等重烃组分高纯度分离基础性关键技术的国家。苯乙烯的分离与精制工艺流程二、苯乙烯的分离和精制工艺流程苯乙烯的分离与精制工序，由四台精馏塔和一台薄膜蒸发器组成。目的：

将脱氢混合液分馏出乙苯和苯，然后循环回脱氢反应系统，并得到高纯度的苯乙烯产品以及甲苯和苯乙烯焦油副产品。二、苯乙烯的分离和精制工艺流程图4-4苯乙烯的分离和精制工艺流程1—乙苯—苯乙烯分馏塔2—乙苯回收塔3—苯—甲苯分离塔4—苯乙烯塔5—薄膜蒸发器6，7，8，9—冷凝器10，11，12，13—分离罐14—排放泵二、苯乙烯的分离和精制工艺流程流程的特点采用了带有蒸汽再热器的两段径向流动绝热反应器，减压操作，单程转化率和选择性都很高；流程设有尾气处理系统，用残油洗涤尾气来回收芳烃，可保证尾气中不含芳烃；残油和焦油的处理采用了薄膜蒸发器，使苯乙烯回收率大大提高。在节能方面也采取了一些有效措施。例如：进入反应器的原料(乙苯和水蒸气的混合物)，先与乙苯-苯乙烯分馏塔塔顶冷凝液换热。铁人精神思政小课堂是对王进喜同志崇高思想、优秀品德的