苯乙烯的合成
苯乙烯的合成工艺
二、乙苯催化脱氢合成苯乙烯的工艺流程脱氢反应:强吸热反应;反应需要在高温下进行;反应需要在高温条件下向反应系统供给大量的热量。
由于供热方式不同,采用的反应器型式也不同。
工业上采用的反应器型式有两种:一种是多管等温型反应器,是以烟道气为热载体,反应器放在加热炉内,由高温烟道气,将反应所需要的热量通过管壁传递给催化剂床层。
另一种是绝热型反应器,所需要的热源是由过热水蒸气直接带入反应系统。
采用这两种不同型式反应器的工艺流程,主要差别:脱氢部分的水蒸气用量不同;热量的供给和回收利用方式不同。
(一)多管等温反应器脱氢部分的工艺流程反应器构成:是由许多耐高温的镍铬不锈钢钢管组成;或者内衬以铜锰合金的耐热钢管组成;管径为100~185mm;管长为3m;管内装填催化剂;管外用烟道气加热(见图4-9,P182)。
多管等温反应器脱氢部分的工艺流程图见图4-10(P182)所示。
反应条件及流程:1.原料乙苯蒸气和一定量的水蒸气混合;2.预热温度(反应进口):540℃;3.反应温度(反应出口):580~620℃;4.反应产物冷却冷凝:液体分去水后送到粗苯乙烯贮槽;不凝气体含有90%左右的H2,其余为CO2和少量C1及C2 可作为燃料气,也可以用作氢源。
5.水蒸气与乙苯的用量比(摩尔比)为6~9:1; (等温反应器脱氢,水蒸气仅作为稀释剂用)。
6.讨论:(1)等温反应器:要使反应器达到等温,沿反应器的反应管传热速率的改变,必须与反应所需要吸收热量的递减速率的改变同步。
(2)一般情况下,出口温度可能比进口温度高出几十度(传递给催化剂床层的热量,大于反应时需要吸收的热量。
)(3)催化剂床层的最佳温度分布以保持等温为好。
(4)在反应初期, 温度比较低有利:在反应初期,乙苯浓度高,平行副反应竞争激烈。
温度比较低,有利于抑制活化能比较高的裂解和水蒸气转化等副反应的进行。
(5) 接近反应器的出口,温度比较高有利:接近反应器的出口,乙苯浓度降低,反应的推动力减小,提高反应温度,不仅可以增大反应速度常数,也可以提高反应的推动力,从而加快脱氢反应速度,使乙苯能达到比较高的转化率。
苯乙烯生产技术
1、乙苯脱氢单元
来自乙苯精馏单元的原料乙苯和循环乙苯与210kPa 低压蒸汽混合后进入苯蒸发器发生乙苯蒸汽混合物,被 第二脱氢反应器产物过热后与来自蒸汽过热炉的过热蒸 汽混合进入第一脱氢反应器底部发生负压绝热脱氢反应 ,产物经过热蒸汽中间加热后进入第二脱氢反应器继续 反应,产物脱氢气首先过热乙苯蒸汽后发生低压蒸汽, 然后急冷至67℃。急冷后的脱氢气在主冷器中被冷凝成 汽液两相,汽相进入后冷器继续冷凝,主冷器和后冷器 的液相混合后进入油水分离罐分离水相,分离后的脱氢 液进入苯乙烯精馏单元进行分离,后冷器的气相进入尾 气处理单元。
任务点05 苯乙烯生产工艺流程组织
苯乙烯装置的工艺流程简述 苯乙烯生产装置主要由烷基化单元、乙苯精馏单元、乙 苯脱氢单元和苯乙烯精馏单元四个工段组成,这次主要介 绍乙苯脱氢单元,苯乙烯径流单元、烷基化单元和乙苯精 馏就不详细说明了。 乙苯催化脱氢制苯乙烯的过程,就脱氢反应器的类型 不同可分为等温床脱氢工艺和绝热床脱氢工艺。我们组采 用二级绝热床脱氢工艺,两个反应器中间的热交换是独立 的,故反应器系统的总压降较高,为0.0309MPa。分离流 程为4塔流程,先将苯、甲苯与乙苯,苯乙烯分开,后分 乙苯,苯乙烯,苯乙烯精致塔下部重组分经薄膜蒸发器脱 除焦油,蒸出液返回苯乙烯塔,回收夹带苯乙烯。这种流 程苯乙烯需在塔釜加热三次。
任务点02 生产工艺条件影响因素分析
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。
任务点02 生产工艺条件影响因素分析
苯乙烯生产工艺
苯乙烯生产工艺
1苯乙烯的介绍
苯乙烯(ethylene)是有机化学的重要单体,是无色、无臭的气体,也是最重要的分子量小的烯烃,也称为“氢化脂”,它可以通过烯烃的反应(例如加氢反应)转化为更高级的有机合成产物,例如醇、醛、酯、烷酸和酮。
2苯乙烯的生产工艺
苯乙烯生产主要分为两大类工艺:烯烃催化裂化法和烷烃催化裂化法。
(1)烯烃催化裂化法(乙烯催化合成法)
该工艺是通过催化剂(钯)来将甲烷或其它烷烃(碳与碳数不连续的烃)裂解成芳烃,再经过连续反应完成甲烯的还原,最后形成乙烯的过程。
催化剂的活性很重要,有些催化剂如硅烷钯可以用低温(-10℃)即可进行反应,但也有一些催化剂只能在较高的温度中进行反应,如铂/硅烷活性剂或钯/铝盐活性添加剂,需要温度达到400℃才能反应。
(2)烷烃催化裂化法
该工艺是将烷烃(例如煤油,石油等)进行温度(600-900℃)、加压(3-10Mpa)和催化剂(硼酸)加热来反应,使烷烃分解成低碳烃
之一乙烷,再经过一系列的精制步骤形成乙烯的过程。
根据所用的原料不同,该工艺可以分为煤油生产乙烯和石油生产乙烯工艺。
3结语
苯乙烯是有机合成中重要的单体,生产苯乙烯有不少工艺,技术复杂,涉及多种工艺因素,从原料准备和精制到成品检验,这都需要有良好的技术操作能力和设计思路,从而保证生产准确、高质量和高效率。
苯乙烯流程图
授课内容:●乙苯脱氢生产苯乙烯反应原理●乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程知识目标:●了解苯乙烯物理及化学性质、生产方法及用途●掌握乙苯脱氢生产苯乙烯反应原理●掌握乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程能力目标:●分析和判断影响反应过程的主要因素●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响思考与练习:●乙苯脱氢生产苯乙烯反应中有哪些副反应?●影响乙苯脱氢生产苯乙烯反应过程的主要因素有哪些?●绘出乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程图授课班级:授课时间:年月日第二节乙苯脱氢生产苯乙烯一、概述1.苯乙烯的性质和用途动手查资料:查“高分子化工”方面资料了解苯乙烯作为高聚物合成的单体,地位如何?苯乙烯的化学结构式如下:或者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。
苯乙烯在高温下容易裂解和燃烧,生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、碳、一氧化碳、二氧化碳和氢气等。
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%。
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。
也易与其他含双键的不饱和化合物共聚。
苯乙烯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。
2.生产方法工业生产苯乙烯的方法除传统乙苯脱氢的方法外,出现了乙苯和丙烯共氧化联产苯乙烯和环氧丙烷工艺、乙苯气相脱氢工艺等新的工业生产路线,同时积极探索以甲苯和裂解汽油等新的原料路线。
迄今工业上乙苯直接脱氢法生产的苯乙烯占世界总生产能力的 90%,仍然是目前生产苯乙烯的主要方法,其次为乙苯和丙烯的共氧化法。
苯乙烯基本资料
苯乙烯苯乙烯,芳烃的一种。
存在于苏合香脂(一种天然香料)中。
无色、有特殊香气的液体。
主要由乙苯制得,是聚合物的重要单体。
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。
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。
苯乙烯 - 基本信息中文名称:苯乙烯。
英文名称:Phenylethylene;Styrene。
别名:乙烯苯。
CAS No.:100-42-5。
分子式:C8H8;C6H5CHCH2。
分子量:104.14。
危险标记:7(易燃液体)。
包装方法:小开口钢桶;薄钢板桶或镀锡薄钢板桶(罐)外花格箱;安瓿瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。
苯乙烯 - 沿革液态碳氢化合物的芳香族有机化合物,因易发生聚合反应而倍受瞩目,苯乙烯则是用来制造塑料、树脂、橡胶等由单分子体构成的大分子物质的,同时也可用于制造聚脂和乳胶漆。
纯净的苯乙烯透明、无色、易燃、略带毒性,沸点为145,冰点为-30.6。
它的方程式是C8H8,早在1850年人们就已知道苯乙烯不与天然树脂发生反应但要发生聚合作用。
但直到19世纪30年代,它才被应用于工业生产,苯乙烯是通过对苯乙烷进行除氢作用而生成的(苯乙烷是汽油中提取的乙烯和苯的化合物)。
德国法本公司和美国陶氏化学公司于1937年采用乙苯脱氢法进行了苯乙烯工业化生产。
第二次世界大战期间,由于生产合成橡胶的需要,产量迅速扩大。
战后,由于苯乙烯系塑料的发展,苯乙烯产量直线上升,并出现了一些其他的生产方法。
例如:1966年,美国哈康公司开发了乙苯共氧化法;70年代初,日本等国采用萃取精馏从裂解汽油中分离苯乙烯,制得的苯乙烯量取决于乙烯生产的规模。
1981年,世界苯乙烯装置的总能力达17.13Mt,其中90%以上采用乙苯催化脱氢法制造的。
苯乙烯合成方法
苯乙烯生产方法目前,世界上苯乙烯的生产方法主要有乙苯脱氢法、环氧丙烷-苯乙烯联产法、热解汽油抽提蒸馏回收法以及丁二烯合成法等。
1 乙苯脱氢法乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法,其生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的90%。
它又包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺。
1.1 乙苯氧化脱氢法乙苯氧化脱氢法是目前尚处于研究阶段生产苯乙烯的方法。
在催化剂和过热蒸汽的存在下进行氧化脱氢反应的,即:2C6H5C2H5 + O2↑→ 2C6H5CHCH2 + 2H2O此方法可以从乙苯直接生成苯乙烯,还可以利用氧化反应放出的热量产生蒸汽,反应温度也较催化脱氢为低。
研究的催化剂种类较多,如氧化镉,氧化锗,钨、铬、铌、钾、锂等混合氧化物,钼酸铵、硫化钼及载在氧化镁上的钴、钼等。
但这些催化剂在多处于研究阶段,尚不具备工业化条件,有待进一步研究开发。
1.2 乙苯催化脱氢法这是目前生产苯乙烯的主要方法,目前世界上大约90%的苯乙烯采用该方法生产。
它以乙苯为原料,在催化剂的作用下脱氢生成苯乙烯和氢气。
反应方程式如下:C6H5C2H5→ C6H5CHCH2 + H2↑同时还有副反应发生,如裂解反应和加氢裂解反应:C6H5C2H5 + H2↑→ C6H5CH3+ CH4C6H5C2H5 + H2↑→C6H6 + CH3CH3C6H5C2H5→ C6H6 + CH2CH2高温裂解生碳:C6H5C2H5→8C + 5H2↑在水蒸汽存在下,发生水蒸汽的转化反应:C6H5C2H5 + 2H2O →C6H5CH3 + CO2 + 3H2此外还有高分子化合物的聚合反应,如聚苯乙烯、对称二苯乙烯的衍生物等。
2 环氧丙烷-苯乙烯联产法环氧丙烷-苯乙烯(简称PO/SM)联产法又称共氧化法,由Halcon公司开发成功,并于1973年在西班牙首次实现工业化生产。
在130-160℃、0.3-0.5MPa下,乙苯先在液相反应器中用氧气氧化生成乙苯过氧化物,生成的乙苯过氧化物经提浓到17%后进入环氧化工序,在反应温度为110℃、压力为4.05MPa条件下,与丙烯发生环氧化反应成环氧丙烷和甲基苄醇。
苯乙烯的生产
苯乙烯的生产生产苯乙烯的原料是乙苯。
目前,世界上90%以上的乙苯是由苯和乙烯烷基化生产制得,一分子乙烯在适当条件下与一分子苯作用生成一分子乙苯。
乙苯乙基苯的俗称,无色,具有芳香气味的可燃液体,沸点136.19°C。
熔点(℃) -94.9,可由苯通过烷基化或直接从碳八芳烃分离获得,主要用于制造苯乙烯,少量用于有机合成工业,如制成苯乙酮用于香料、医药等方面。
现在工业上约有90%的乙苯是通过苯烷基化生产的。
1.生产工艺方法液相法液相法使用的催化剂为三氯化铝,反应器为塔式,反应温度范围在125~140℃,反应压力在0.2~0.4Mpa,使乙烯与苯反应生成乙苯:副反应是乙苯进一步用乙烯烷基化生成多乙苯。
工业上将苯的转化率限制在52%~55%左右,并采用高的苯与乙烯配料比(摩尔比一般为2左右),以防止生成更多的二乙苯与多乙苯。
乙苯的平均收率为94%~96%。
应严格控制原料苯和乙烯中的硫化物、乙炔等杂质,以减少三氯化铝的消耗。
一般烃化液的组成(质量%):苯40,乙苯47,多乙苯(主要是二乙苯)13。
反应前应将苯干燥至水含量30mg/kg以下,乙烯纯度为99.9%。
反应产物(粗乙苯)用精馏分离得到乙苯,分离得到的苯再循环使用。
气相法气相法的设备是固定床式,催化剂为磷酸负载在硅藻土构成的催化剂。
反应温度为200~250℃,反应压力为1.4Mpa.关于乙烯的综合纯度指标高低不是关键,关键是应在预处理中除掉硫及硫化物,氮化物和乙炔。
纯化后的乙烯与气-液混合物苯混合后通过负载催化剂的固定床反应器,并产生放热反应,将反应生成物进行冷凝和冷却。
未参加反应的惰性气体循环并与进料反应物混合重新被使用。
被冷凝下来的液相反应产物用精馏分离,被分离出的苯再循环使用,乙苯进入罐压。
这种工艺的问题是需采用高苯/乙烯比例,以防止多烷基苯的产生(因对多烷基苯后处理有难度)。
这种工艺的优势是反应器成本低(用低碳钢),催化剂成本低,对催化剂再生处理工序少。
苯乙烯的悬浮聚合实验报告
苯乙烯的悬浮聚合实验报告苯乙烯的悬浮聚合实验报告悬浮聚合是一种常见的聚合方法,通过将单体悬浮在溶剂中,在催化剂的作用下进行聚合反应。
本实验旨在通过悬浮聚合方法合成苯乙烯聚合物,并对聚合物的性质进行表征。
实验步骤:1. 实验前准备:准备所需的苯乙烯单体、溶剂、催化剂和反应容器。
确保所有仪器和试剂都是干净的,以避免杂质的干扰。
2. 悬浮聚合反应:将苯乙烯单体加入适量的溶剂中,加入催化剂并充分搅拌。
将反应容器密封,保持一定的温度和时间,使聚合反应进行。
3. 聚合物的分离和洗涤:将反应溶液过滤,得到聚合物固体。
用适量的溶剂反复洗涤聚合物,以去除残留的催化剂和单体。
4. 干燥和表征:将洗涤后的聚合物在真空下干燥,得到最终的聚合物产物。
使用红外光谱、核磁共振等方法对聚合物的结构和性质进行表征。
实验结果:通过悬浮聚合反应,成功合成了苯乙烯聚合物。
经过洗涤和干燥后,得到了无色透明的聚合物产物。
红外光谱表明聚合物中存在苯环和乙烯基的特征吸收峰,证实了聚合物的结构。
聚合物的性质也进行了初步的表征。
聚合物具有良好的热稳定性和机械性能,可以应用于塑料制品的生产。
此外,聚合物还具有一定的光学性质,可以应用于光学材料的制备。
讨论与结论:本实验采用悬浮聚合方法成功合成了苯乙烯聚合物,并对其进行了初步的表征。
通过实验我们发现,悬浮聚合是一种简便有效的聚合方法,适用于合成各种聚合物。
然而,本实验还存在一些问题和改进的空间。
首先,聚合物的分子量分布范围较广,需要进一步优化反应条件以提高聚合物的分子量一致性。
其次,对聚合物的进一步表征和性能测试也需要进一步深入研究。
总之,本实验通过悬浮聚合方法成功合成了苯乙烯聚合物,并对其进行了初步的表征。
该实验为我们进一步了解聚合反应的机理和聚合物的性质提供了基础。
希望通过进一步的研究和改进,可以应用于更广泛的聚合物合成和应用领域。
苯乙烯生产技术总结
苯乙烯生产技术一、苯乙烯的简介苯乙烯分子球棍模型苯乙烯分子比例模型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。
主要由乙苯制得,是聚合物的重要单体。
二、苯乙烯研究历史早在1850年人们就已知道苯乙烯不与天然树脂发生反应但要发生聚合作用。
到19世纪30年代,被应用于工业生产,苯乙烯是通过对苯乙烷进行除氢作用而生成的(苯乙烷是汽油中提取的乙烯和苯的化合物)。
德国法本公司和美国陶氏化学公司于1937年采用乙苯脱氢法进行了苯乙烯工业化生产。
第二次世界大战后,由于苯乙烯系塑料的发展,例如:1966年,美国哈康公司开发了乙苯共氧化法;20世纪70年代初,日本等国采用萃取精馏从裂解汽油中分离苯乙烯,制得的苯乙烯量取决于乙烯生产的规模。
1981年,世界苯乙烯装置的总能力达17.13Mt,其中90%以上采用乙苯催化脱氢法制造的。
三、苯乙烯的用途(1)最重要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体,以生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯;(2)用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料,如与丙烯腈、丁二烯共聚制得的ABS树脂,广泛用于各种家用电器及工业仪表上;(3)与丙烯腈共聚制得的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂;(4)与丁二烯共聚所制得的SBS是一种热塑性橡胶,广泛用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性剂等。
(5)此外,少量苯乙烯也用作香料等中间体。
(6)近年来需求发展增长旺盛。
苯乙烯还用作镇咳祛痰的易咳嗪、抗胆碱药胃长宁的原药。
[1]四:生产方法(一)乙苯催化脱氢;(二)乙苯氧化脱氢;(三)哈康法(共氧化法);(四)乙烯和苯直接合成目前生产苯乙烯的主要方法是乙苯催化脱氢法(主要探讨此方法)五、反应原理乙苯在催化剂作用下,达到550~600℃时脱氢生成苯乙烯:乙苯脱氢是一个可逆吸热增分子反应,加热减压有利于反应向生成苯乙烯方向进行。
最新乙苯脱氢制苯乙烯
绝热式反应器乙苯脱氢工艺 流程图如下:
进料:
原料气一反应尾气换热,在经过预热进入反应器。预热的热量来自于过热水 蒸汽,入口温度为610℃~660℃。 脱氢反应:
催化剂床层为三段,段间补充过热蒸汽,蒸汽与乙苯的摩尔比为14. 产物分离:
产物冷却后首先要气液分离,气相包括氢气,二氧化碳,一氧化碳,可用作 燃料化铁 助催化剂:钾、钒、钼、钨、铈等氧化物
活性组分和助催化剂按适当比例组合可实现高乙苯转化率和 高选择性,如Fe2O3:K2O:Cr2O3=87:10:3组成的催化剂, 乙苯的转化率为60%,选择性为87%。
乙苯脱氢法
反应条件
1、温度: 乙苯脱氢反应是可逆吸热反应,温度升高有利于平衡转
乙苯脱氢制苯乙烯
苯乙烯生产方法
Ø 乙苯脱氢法; Ø 乙苯共氧化法(哈康法); Ø 甲苯为原料合成苯乙烯(研究中); Ø 乙烯和苯直接合成苯乙烯(研究中); Ø 乙苯氧化脱氢(研究中)。
乙苯脱氢法
主反应:C6H6+C2H4→C6H5-C2H5 C6H5-C2H5C6H5-C2H3+H2
此外还发生一系列副反应,主要有乙苯 的裂解、加氢裂解、水蒸气裂解、聚合和缩 合而形成焦油等。
液相经精馏塔分离出苯,甲苯,乙苯及焦油,最终得到产物苯乙烯。
乙苯脱氢工艺的改进
一、脱氢反应器的改进: 可利用圆筒形辐射流动反应器,双蒸汽两段绝热反应器、多段径向流反应器来 提高乙苯的转化率和收率。 二、脱氢工艺条件的改进 1、降低反应的压力可以提高苯乙烯的转化率和选择性 2、利用多段绝热反应器,填充不同的催化剂,发挥催化剂的最大效能。 三、新型催化剂的研制 催化剂改进的目标为:减少水蒸气及降低压力条件下,提高苯乙烯的选择性, 可以通过依稀三种途径来实现: 1、选择合适的催化剂助剂。 2、改进催化剂颗粒的粒度和形状,小粒径,低表面积,异形催化剂有利于提 高选择性 3、改进催化剂的使用方法,对于多层反应器可填充不同活性催化剂。
苯乙烯及其聚合物的合成及应用
1
聚合机理
聚合工艺
聚合物
2 2
3
聚苯乙烯
原材料
1、单体苯乙烯 2、引发剂 3、阻聚剂 4、溶剂
聚合机理
• 自由基聚合反应 • 阴离子聚合反应 • 阳离子聚合反应 • 配位聚合反应 但具有实际工业意义的是自由基聚合反应
苯乙烯自由基聚合
H2C
CH
自由基引发剂 或单体受热
n
自由基反应遵循步骤及公式
聚苯乙烯的应用
1
1
聚苯乙烯用途
2
2
力学特点
3
市场预测
3
聚苯乙烯的发展
苯乙烯系列树脂是五大通用型合成 树脂之一,一般按产量仅次于PE , PVC 和PP而居第四位。
聚苯乙烯的用途
主要用于制造音像制品和光 盘磁盘盒、灯具和室内装饰件、 高频电绝缘零件; 火车车辆部件、汽车零部件、 船舶用塑料件、电讯电器零部件 及建筑材料; 制造硬型无纺布等。
C6H5 C2H5 C6H5 CH CH2 H2
催化剂
苯与乙烯的反应条件因催化剂不 同而不同
1、催化剂:无水三氯化铝 0 反应条件:在液相反应器中120 C 左右 进行 2、催化剂:分子筛或沸石 0 反应条件:370 C 以上,1.4—2.1 MPa 条件下气相反应
悬浮聚合法
主要用于苯乙烯共聚物如SAN、 SMMA以及可发行聚苯乙烯的生产。
苯乙烯悬浮聚合装置图
苯乙烯悬浮聚合流程图
苯乙烯系列共聚物
苯乙烯—丙烯腈共聚物(SAN)、 高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈— 丁二烯—苯乙烯共聚树脂(ABS)、 苯乙烯—马来酸酐共聚树(SMA)、 苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯(SMMA)、 苯乙烯—丁二烯共聚树脂等等
苯乙烯 成份
苯乙烯成份
苯乙烯是一种有机化合物,苯乙烯是由苯环和乙烯基组成的。
苯环是由六个碳原子通过共价键连接形成的环状结构,而乙烯基是由两个碳原子和一个双键组成的官能团。
在苯乙烯中,乙烯基通过双键与苯环连接。
这种结构使得苯乙烯具有一些独特的化学性质,例如可发生聚合反应、加成反应等。
苯乙烯是一种重要的化工原料,广泛应用于制造塑料、橡胶、合成树脂、涂料、胶粘剂等领域。
需要注意的是,苯乙烯对人体和环境可能具有一定的危害,因此在使用和处理苯乙烯时需要遵循相关的安全规定和操作指南,以确保安全和环保。
乙烯聚合成苯乙烯步骤
乙烯聚合成苯乙烯步骤乙烯(C2H4)是一种重要的化工原料,广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。
乙烯聚合成苯乙烯(C8H8)是一种具有特殊性能的聚合物,具有优异的耐磨、耐腐蚀、耐老化等性能。
下面将详细介绍乙烯聚合成为苯乙烯的步骤。
首先,我们需要准备乙烯单体和催化剂。
乙烯单体是一种无色气体,具有较高的活性。
催化剂是促使乙烯单体聚合的关键物质,常用的有钴基催化剂、钼酸铵等。
步骤一:将乙烯单体注入反应釜中。
为了确保反应的安全性和效率,反应釜需要进行严格的水浴控制,保持恒定的温度。
步骤二:加入催化剂。
将催化剂溶解在适当的溶剂中,然后倒入反应釜中。
催化剂的加入可以提高聚合反应的速率,缩短反应时间。
步骤三:搅拌。
在反应过程中,需要对反应釜进行充分搅拌,以确保乙烯单体和催化剂充分接触,提高聚合反应的均匀性。
步骤四:监测聚合度。
聚合度的监测可以通过红外光谱、核磁共振等手段进行。
当达到预期的聚合度时,需要及时终止反应。
步骤五:分离产物。
反应结束后,将聚合产物与未反应的乙烯单体进行分离,得到纯净的苯乙烯聚合物。
步骤六:后处理。
为了提高苯乙烯聚合物的性能,可以对其进行后处理,如添加阻聚剂、抗氧剂等。
在乙烯聚合成为苯乙烯的过程中,需要注意以下几点:1.严格控制反应温度,避免过高的温度导致副反应的产生。
2.选择合适的催化剂,确保聚合反应的速率和效率。
3.保持反应釜内的搅拌强度,确保反应均匀进行。
4.及时监测聚合度,防止过度聚合或聚合度不均匀。
乙烯聚合成苯乙烯的技术在国内外已得到广泛应用,如制造合成橡胶、塑料等。
随着科学技术的不断发展,苯乙烯聚合物的应用领域将不断拓宽,为我国化工产业的发展注入新的活力。
苯乙烯聚合方法实验报告实验结果与讨论
苯乙烯聚合方法实验报告实验结果与讨论在本次实验中,我们采用了传统的苯乙烯聚合方法,通过催化剂的作用,探究了这一聚合反应的实验结果,并对实验结果进行了深入的讨论。
实验结果在实验过程中,我们首先制备了苯乙烯单体溶液,然后在催化剂的存在下进行聚合反应。
通过实验,我们观察到苯乙烯单体逐渐发生聚合反应,体系逐渐变浓稠,并最终形成固态聚合产物。
我们用色差法检测了聚合产物的质量,并通过溶解实验验证了其纯度。
实验结果显示,我们成功地合成了苯乙烯聚合物,并且其质量较高,纯度较好。
实验讨论在本次实验中,我们采用的苯乙烯聚合方法是一种常见的聚合反应途径。
苯乙烯是一种重要的单体,可以通过自由基聚合、阳离子聚合等多种方法进行聚合反应。
而在本次实验中,我们选择了使用催化剂进行聚合反应,可以提高聚合速度和产物质量,是一种较为高效的合成方法。
在实验结果分析中,我们观察到聚合产物的质量较高,这可能是由于催化剂的作用提高了聚合反应速度,促进了分子间结合。
此外,我们还检测到聚合产物的纯度较好,这可能是因为我们在实验中对产物进行了适当的提纯处理,去除了杂质。
这些结果表明,我们选择的苯乙烯聚合方法在本次实验中取得了成功的合成效果。
总的来说,本次实验中我们通过苯乙烯聚合方法成功合成了质量较高、纯度较好的聚合产物。
这一实验结果对于进一步研究聚合反应机制、优化合成条件具有重要的参考价值,也为进一步应用这一合成方法提供了实验基础。
通过对实验结果的深入讨论,我们可以更好地理解苯乙烯聚合方法的原理和特点,为相关领域的研究提供更多的参考依据。
以上是本次苯乙烯聚合方法实验的报告实验结果与讨论,希望能为相关研究和实验工作提供一定的参考价值。
1。
苯乙烯制造过程中的分离与提纯技术研究
苯乙烯制造过程中的分离与提纯技术研究苯乙烯是一种重要的有机化学品,广泛用于制造聚苯乙烯、ABS树脂、PVC、合成橡胶等。
苯乙烯的制造过程中,分离与提纯是非常重要的环节。
本文将从苯乙烯的制造过程出发,探讨苯乙烯的分离与提纯技术研究。
一、苯乙烯的制造过程苯乙烯的制造通常采用苯和乙烯为原料,经过反应生产苯乙烯。
苯和乙烯在加热条件下,经过催化剂的作用,发生加成反应生成苯乙烯。
反应方程式如下:C6H6 + CH2=CH2 → C6H5CH=CH2苯乙烯制造的主要反应装置通常是热力学闭合型反应器。
由于加热后反应体系的体积变化,为保持反应温度和压力不变,通常会通过加入反应器内的循环液来平衡体系压力。
二、苯乙烯的分离与提纯技术苯乙烯制造的产物中除了苯乙烯外还会有一些杂质物,例如苯、乙烯、甲苯、乙苯等。
因此,在苯乙烯制造过程中,分离与提纯是必不可少的环节。
常见的苯乙烯分离与提纯技术包括以下几种:1. 精馏分离精馏分离是苯乙烯制造过程中最常见的技术之一。
利用苯乙烯、苯、乙烯等物质沸点的不同,经过多级精馏,将苯乙烯从原料和副产物中分离提纯出来。
常用的精馏塔有板式塔、刮板塔、填料塔等。
2. 溶剂抽提溶剂抽提是一种将不同物质通过溶剂选择性地分离提纯的技术。
在苯乙烯制造过程中,可以通过使用适当的溶剂来提取或抽提苯乙烯。
常用的溶剂包括苯、乙苯、氯化甲烷等。
但溶剂抽提过程中溶剂和苯乙烯之间的分离和回收也是一个重要的环节。
3. 低温析出低温析出是一种将物质由液态转变为固态的分离技术。
在苯乙烯制造过程中,可以通过降低反应体系温度,使苯乙烯从反应体系中析出和分离。
但低温析出需要消耗大量的能源,影响生产效率和经济性。
4. 吸附分离吸附分离是一种将物质通过其在特定材料表面吸附的特性实现分离的技术。
在苯乙烯制造过程中,可以通过将原料通入吸附剂中,让其中的苯乙烯分子在吸附剂表面吸附,再用洗涤剂进行洗脱。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
5. 膜分离膜分离是一种将物质通过膜的选择性渗透性实现分离和提纯的技术。
苯乙烯制备方法
苯乙烯制备方法
苯乙烯是一种有机化合物,化学式为C8H8,它可以用作其他化合
物的原料或在聚合物工业中广泛使用。
下面是苯乙烯制备的常用方法:
1. 乙烯与苯进行反应:乙烯和苯在催化剂的存在下进行反应可以
得到苯乙烯。
常见的催化剂有氧化铝、氢氧化钠等。
反应式如下:C2H4 + C6H6 → C6H5CH=CH2
2. 乙苯分解法:乙苯分解法是苯乙烯制备的一种重要方法。
它是
将乙苯在高温下分解成苯和乙烯,再让乙烯和苯重组成苯乙烯。
反应
式如下:
C6H5CH3 → C6H6 + C2H4
C6H6 + C2H4 → C6H5CH=CH2
3. 甲苯氧化法:甲苯氧化法是利用甲苯经过氧化、裂解反应,在
高温下分解成苯和乙烯,再让乙烯和苯重组成苯乙烯。
反应式如下:C6H5CH3 + O2 → C6H5CHO + H2O
C6H5CHO → C6H6 + CO
C6H6 + C2H4 → C6H5CH=CH2
以上就是苯乙烯制备的常用方法,它们各有优缺点,具体应用需
要根据实际情况选择最合适的方法。
乙苯生成苯乙烯的反应类型
乙苯生成苯乙烯的反应类型乙苯生成苯乙烯的反应类型可以归类为芳香族烯烃的合成反应。
芳香族烯烃是一类具有稳定的芳香环结构和双键的不饱和烃化合物,具有重要的工业和化学应用价值。
乙苯生成苯乙烯的反应通常采用脱氢反应,也被称为脱氢偶联反应。
在该反应中,乙苯中的一个氢原子被去除,产生一个氢气分子,并形成一个双键,从而生成苯乙烯。
乙苯生成苯乙烯的反应可以通过多种方法实现,其中最常见的是热裂解反应和氧化反应。
热裂解反应是一种通过高温加热乙苯使其分解的方法。
在高温条件下,乙苯中的C-H键断裂,形成自由基中间体,然后在自由基的作用下发生重组,生成苯乙烯。
这种方法具有简单、高效的特点,但需要高温条件和催化剂的存在。
氧化反应是一种通过在乙苯中引入氧原子来实现的方法。
氧化剂可以是氧气、过氧化氢、过氧化苯等。
在氧化反应中,氧原子取代乙苯中的一个氢原子,形成氧化乙苯,然后发生分子内重排反应,生成苯乙烯。
这种方法具有选择性好、反应条件温和的特点,但需要较复杂的氧化剂。
除了热裂解反应和氧化反应,还可以通过催化剂的存在实现乙苯生成苯乙烯的反应。
常见的催化剂有酸性催化剂、碱性催化剂和金属催化剂等。
催化剂可以促进乙苯中的氢原子脱离,并参与反应中间体的形成和转化,从而加速反应速率。
乙苯生成苯乙烯的反应在石油化工和有机合成领域具有广泛的应用。
苯乙烯是一种重要的工业原料,广泛用于合成塑料、合成橡胶、合成纤维等。
通过乙苯生成苯乙烯的反应,可以高效地利用石油资源,实现石化工业的可持续发展。
总结起来,乙苯生成苯乙烯的反应类型为芳香族烯烃的合成反应,常用的方法包括热裂解反应、氧化反应和催化反应。
这些反应在石油化工和有机合成领域具有重要的应用价值,对于推动工业发展和资源利用具有重要意义。
通过不断优化反应条件和催化剂的研发,可以进一步提高乙苯生成苯乙烯的反应效率和选择性,促进相关产业的发展。
苯乙烯是什么材料
苯乙烯是什么材料苯乙烯是一种重要的合成树脂原料,也是一种重要的有机化工产品。
它是一种无色透明的液体,具有特殊的芳香气味。
苯乙烯在工业上被广泛应用,它不仅可以用来制备聚苯乙烯树脂,还可以用来制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。
那么,苯乙烯究竟是什么材料呢?接下来,我们将从苯乙烯的性质、用途、生产工艺等方面来进行详细介绍。
首先,从化学结构上来看,苯乙烯的分子式为C8H8,是一种烯烃类化合物。
它的分子结构中含有一个苯环和一个乙烯基,因此得名苯乙烯。
苯环的存在使得苯乙烯具有较强的稳定性和惰性,乙烯基则使得苯乙烯具有较好的反应活性。
这种独特的结构使得苯乙烯在合成树脂、橡胶、纤维、药品等领域有着广泛的应用。
其次,苯乙烯作为合成树脂的原料,主要用于制备聚苯乙烯树脂。
聚苯乙烯是一种重要的热塑性树脂,具有良好的透明性、机械性能和加工性能,被广泛应用于家电、建筑材料、包装材料等领域。
此外,苯乙烯还可以和其他单体进行共聚,制备出具有特定性能的共聚物,如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有优异的耐寒性和耐化学性能,被广泛应用于橡胶工业;苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物则具有良好的耐候性和透明性,被广泛应用于建筑材料领域。
此外,苯乙烯还可以用于制备橡胶、纤维、药品等产品。
例如,苯乙烯可以和丙烯腈、丁二烯等单体进行共聚,制备丙烯腈-苯乙烯-丁二烯橡胶,具有良好的耐热性和耐油性,被广泛应用于轮胎、橡胶管等产品中;苯乙烯还可以用于制备丙烯酸苯乙酯纤维,具有良好的光泽和柔软性,被广泛应用于纺织品领域;此外,苯乙烯还可以用于制备苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,具有良好的生物相容性,被广泛应用于药品包装材料领域。
最后,从生产工艺上来看,苯乙烯的生产主要通过蒸汽裂解苯乙烯原料来实现。
首先,将苯和乙烯原料按一定比例混合,然后经过加热,使得苯和乙烯发生蒸汽裂解反应,生成苯乙烯和苯。
随后,通过分馏和净化等工艺步骤,最终得到纯净的苯乙烯产品。
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摘要本设计是年产50万吨苯乙烯(SM)工艺设计。
主要是对苯乙烯生产工艺的研究,本文对我国苯乙烯工业生产技术,SM的性质及用途,发展进程,以及苯乙烯的生产方法都做了叙述。
并且对苯乙烯的生产和应用进行了简单的叙述,还就生产苯乙烯的工艺选择,原理方法,工艺选择的必要性以及苯乙烯的影响因素进行了详细的概述。
在确定苯乙烯生产工艺的基础上对主要设备进行了物料衡算,热量衡算,设备选型等。
讨论了生产安全的相关问题与三废的排出和处理方案。
最后在上述内容的基础上绘制了带控制点的工艺流程图,希望本设计能够为苯乙烯生产工艺的创新和改进有所帮助。
关键词:苯乙烯;脱氢;精馏;物料衡算;热量衡算;三废处理AbstractThe design is an annual output of 500000 tons of styrene (SM) process design.Research is mainly for styrene production process, the production technology of styrene in China industry, properties and uses, SM development process, and a process for the production of styrene are described.The production and application of styrene are briefly described, process selection, also on the production of styrene principle, factors necessary process selection and effect of styrene is outlined in detail. The styrene production process is the main equipment for the material balance, heat balance, equipment selection, etc... Discharge and treatment scheme is discussed issues related to production safety and waste.Finally, on the basis of above content rendering process flow chart with control points, I hope this design can help for styrene production process innovation and improvement. Keywords: Styrene; Dehydrogenation; Distillation; Material balance; Heat balance; Waste treatment目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章综述.............................................................................................................................. - 1 -1.1 苯乙烯的性质和用途.................................................................................................. - 1 -1.2 原料的性质、用途...................................................................................................... - 1 -1.2.1 乙苯的性质........................................................................................................ - 1 -1.2.2 乙苯的主要用途................................................................................................ - 2 -1.3 苯乙烯生产技术的发展.............................................................................................. - 2 -1.3.1 乙苯脱氢法........................................................................................................ - 2 -1.3.2 新工艺进展........................................................................................................ - 4 -1.4 苯乙烯的现状和发展趋势.......................................................................................... - 5 -1.4.1 全球产业环境.................................................................................................... - 5 -1.4.2 国内市场现状.................................................................................................... - 5 -1.4.3 消费结构............................................................................................................ - 6 -1.4.4 国内市场发展趋势............................................................................................ - 6 -1.5 生产工艺的反应历程.................................................................................................. - 6 -1.5.1 反应方程式........................................................................................................ - 6 -1.5.2 反应过程............................................................................................................ - 7 -1.5.3 生产方式的选取................................................................................................ - 8 -1.6 生产工艺说明.............................................................................................................. - 8 -1.6.1 生产任务............................................................................................................ - 8 -1.6.2 生产方法的确定................................................................................................ - 8 -1.6.3 生产控制参数及具体操作................................................................................ - 9 - 第二章主要设备物料衡算.................................................................................................... - 11 -2.1 主要设备物料衡算.................................................................................................... - 11 -2.1.1 计算依据.......................................................................................................... - 11 -2.1.2 进出脱氢反应器的物料衡算.......................................................................... - 12 -2.1.3 冷凝油水分离阶段的物料衡算...................................................................... - 13 -2.1.4 粗馏塔的物料衡算.......................................................................................... - 14 -2.1.5 乙苯塔的物料衡算表...................................................................................... - 14 -2.1.6 苯乙烯精馏塔的物料衡算.............................................................................. - 14 -2.1.7 苯∕甲苯的物料衡算 ......................................................................................... - 15 - 第三章主要设备热量衡算.................................................................................................... - 16 -3.1 热量衡算.................................................................................................................... - 16 -3.1.1 能量守恒定律.................................................................................................. - 16 -3.1.2 热量计算.......................................................................................................... - 16 -3.1.3 热量衡算表...................................................................................................... - 18 -3.2 苯∕甲苯精馏塔的设计计算 ....................................................................................... - 19 -3.2.1 精馏塔的物料衡算.......................................................................................... - 19 -3.2.2 精馏塔的塔体工艺尺寸计算.......................................................................... - 20 -3.2.3 筛板的流体力学验算...................................................................................... - 21 -3.3 苯乙烯精馏塔的设计................................................................................................ - 23 -3.3.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率.......................................................... - 24 -3.3.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量.................................................. - 24 -3.3.3 物料衡算.......................................................................................................... - 24 -3.4 冷凝器的设计............................................................................................................ - 24 -3.5 油水分离器................................................................................................................ - 25 -3.6 过热蒸汽炉................................................................................................................ - 26 - 第四章“三废”处理和安全事项 ............................................................................................ - 27 -4.1 废水............................................................................................................................ - 27 -4.2 废气............................................................................................................................ - 27 -4.3 废渣............................................................................................................................ - 27 -4.4 副产品处理一览表.................................................................................................... - 27 -4.5 废物处理一览表........................................................................................................ - 27 -4.6 安全事项.................................................................................................................... - 28 - 参考文献.................................................................................................................................. - 29 - 结束语...................................................................................................................................... - 30 -致谢.......................................................................................................................................... - 31 - 附录.......................................................................................................................................... - 32 -第一章 综述1.1 苯乙烯的性质和用途苯乙烯,分子式88H C ,结构式256CH CH H C 是不饱和芳烃最简单、最重要的成员,广泛用作生产塑料和合成橡胶的原料。