苯乙烯生产方法选择

有机化工生产技术

广西工业职业技术学院主讲：蒋艳忠2020年2月

二、生产方法的选择

目前，工业生产苯乙烯的主要方法有：

1。乙苯催化脱氢法这是工业上最早采用的生产方法，通过几年的研究发展，在催化剂性能、反应器结构和工艺操作条件等方面都有了很大的改进

2。乙苯氧化脱氢法乙苯在氧化剂存在下，发生氧化脱氢转化为苯乙烯。乙苯氧化脱氢技术是用较低温度下的放热反应代替高温下的乙苯脱氢吸热反应，从而大大降低了能耗，提高了效率。（三）环氧丙烷-苯乙烯联产法（共氧化法）

以乙苯和丙烯联产苯乙烯和环氧丙烷，可分为三步进行。

①乙苯氧化生产过氧化氢乙苯。温度403K，压力300~500KPa

②在催化剂环烷酸钼存在下，过氧化氢乙苯与丙烯发生环氧化生产ɑ-苯乙醇和环氧丙烷。温度363~383K，压力2~4MPa

③ɑ-苯乙醇在催化剂ThO2条件下脱水转化为苯乙烯。温度523~553K

该法的优点：是不需要高温反应，可以同时联产苯乙烯和环氧丙烷两种重要的有机化工产品。将乙苯脱氢的吸热和丙烷氧化的放热两个反应结合起来，节省了能量。另外，由于联产装置的投资费用要比单独的环氧丙烷和苯乙烯装置低25%，操作费用低50%以上，因此采用该法建设大型生产装置时更具竞争优势。不足之处：在于受联产品市场状况影响较大，且反应复杂、副产物多、投资大、乙苯单耗和装置能耗等都要高于乙苯脱氢法工艺。但从联产环氧丙烷的共氧化角度而言，可避免氯醇法给环境带来的污染，因此具有很好的发展潜力。4。丁二烯合成法Dow化学公司和荷兰国家矿业公司（DSM）都在开发以丁二烯为原料合成苯乙烯技术，即将实现工业化生产。Dow化学工艺以负载在-沸石上的铜为催化剂，在1.8MPa和100℃下，采用固定床反应，丁二烯转化率90%，4-乙烯基环己烯（4-VCH）DE选择性接近100%，之后的氧化脱氢采用以氧化铝为载体的锡/催化剂，该反应在0.6MPa和400℃下进行，VCH的转化率约为90%，苯乙烯的选择性为90%，副产物为乙苯、苯甲醛、苯甲酸和二氧化碳；

DSM工艺采用在四氢呋喃溶剂中负载于二亚硝基铁的锌为催化剂，锌的作用是使硝基化合物活化。液相反应在80℃和0.5MPa下进行，丁二烯转化率大于95%，4-乙烯基环己烯选择性为100%。之后4-乙烯基环己烯的脱氢采用负载氧化镁的钯催化剂，在300℃和0.1MPa的气相中进行，4- 乙烯基环己烯完全转化，苯乙烯选择性超过96%，唯一的副产物是乙基环己烷。5。其他方法（1）石油热裂解裂解汽油中含有4%～6%的苯乙烯，可以从其中分离得到苯乙烯。（2）煤加工的副产物苯乙烯也可以从煤加工的副产物焦化苯中分离出来。（3）尚在开发中的甲苯甲醇合成法、乙烯-苯直接偶合法、苯乙酮法、甲苯二聚法以及甲苯和合成气反应法等。Dow化学工艺以负载在-沸石上的铜为催化剂，与1.8MPa和100℃下，在这装有催化剂的固定床上进行反应，丁二烯转化率90%，4-乙烯基环乙烯（4-VCH）DE选择性接近100%.之后的氧化脱氢采用以氧化铝为载体的锡/催化剂，在气相中进行。在1个月的运转期内，催化剂活性下降了一半，此时在催化剂床上通入氧气使其再生。该反应在0.6MPa和400℃下进行，VCH的转化率约为90%，苯乙烯的选择性为90%，副产物为乙苯、苯甲醛、苯甲酸和二氧化碳；DSM工艺采用在四氢呋喃溶剂中负载于二亚硝基铁的锌为催化剂，锌的作用是使硝基化合物活化。液相反应在80℃和0.5MPa下进行，丁二烯转化率大于95%，4-乙烯基环己烯选择性为100%。之后4-乙烯基环己烯