优选第四章苯乙烯生产技术
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯生产工艺和应用研究进展苯乙烯是一种非常重要的化学产品, 它在工业和日常生活中有着广泛的应用。
目前，苯乙烯的年产量已经达到了几千万吨，而且这个数字还在不断增加。
本文将讨论苯乙烯的生产工艺和应用的研究进展。
苯乙烯可以通过多种途径进行生产，但最常用的方法是通过蒸汽裂解法。
这个方法就是将石油、天然气等烃类化合物在高温下进行分解，产生苯乙烯和其他副产物。
下面我们来看一下苯乙烯的蒸汽裂解工艺。
(一) 苯乙烯生产的原理苯乙烯的生产基于烯烃物质的热解反应，反应的原理是在高温下使得长链低碳的烃类分子断裂形成短链，同时发生双键的重排反应，生成有机物。
苯乙烯的生产工艺依据其生产原理可以分为以下几个步骤：原料处理、预热、加热、裂解、裂解气、冷凝、分离、回收等。
（1）原料处理：在工业上一般使用石油、天然气和煤焦油作为原料，必须对原料处置以减小杂质含量以防影响苯乙烯的质量和产量，同时要削减原料对反应器的腐蚀性。
（2）预热：将原料逐渐升温到裂解反应温度，通常是 500-550 ℃之间。
（3）加热：原料预热后进入反应器，通过在锅炉中燃烧燃料产生的烟气对原料进行加热，以使其达到反应温度。
（4）裂解：在达到高温状态下，原料分解成许多轻质烃类，含有苯乙烯、丙烯、甲苯等等品种。
（5）裂解气：产生的气体混合物被称为裂解气，含有苯乙烯、甲苯、乙烯、丙烯和脱氢甲苯等.（6）冷凝：在裂解反应器之后，将高温裂解气通过冷凝器进行降温，并对其中的苯乙烯等组分进行分离。
（7）分离：将分离出的苯乙烯进行精馏和干燥处理，以获得物料的高纯度、高滴点等的产品。
（8）回收：对于回流的废气需要处理排放以防对环境产生影响，回收部分有用的烃类物质以减少资源浪费。
(一) 苯乙烯在聚合物中的应用苯乙烯被广泛用于聚合物材料的生产中，例如聚苯乙烯（PS）、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）、ABS、SBR、聚乙烯基苯乙烯、聚邻苯二甲酸酯（PAP）等，其中聚苯乙烯的应用最为广泛。
苯乙烯的生产工艺
2.反应压力
乙苯脱氢反应是一个气体分子数增多的可逆反应。理 论上，低压有利于乙苯平衡转化率及苯乙烯平衡收率 的提高。但是，真空条件下进行高温操作易燃易爆物 料，在工业生产中极不安全。为解决这一矛盾，工业 上通常采用通入过热水蒸气的办法。这样，既降低了 原料乙苯的分压，有利于主反应的进行，又避免了真 空操作，保证了生产的安全运行。
3.哈康法生产苯乙烯（共氧化法）
该法是以乙苯和丙烯为原料联产苯乙烯和环氧丙烷，可分为三 步进行 a.乙苯氧化生成过氧化氢乙苯 b.在催化剂存在下，过氧化氢 乙苯与丙烯发生环氧化生成 a-苯乙醇和环氧丙烷 c.a-苯乙醇催化脱水转化为苯乙烯 乙苯共氧化法可同时得到两种重要的化工产品，其生产成本低、 污染少，但其工艺复杂，副产物多，流程较长，单位能耗高。
在工业生产中，乙苯与水蒸气摩尔比一般为（6~9）：1左 右。
3.乙苯液空速
乙苯液空速小,在催化剂床层停留时间长,转 化率高,但由 于连串副反应的竞争,使选择性下 降,催化剂表面结焦量增 加,再生周期缩短。空 速过大,转化率低,未转化的原料回 收循环量大,分离、回收消耗的能量也上升。若是绝热式 反应器,水蒸气的消耗也将明显增加。乙苯的 液空速对转 化率和选择性的影响见下表。现 在一般工业上采用的液空 速为0.4～0.6h-1 。
③ 有毒，对人体皮肤、眼和呼吸系统有刺激性。空气中最高 容 许浓度为100ppm。爆炸极限为1．1-6．1%。
④ 苯乙烯具有乙烯基烯烃的性质，反应能力强，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。苯乙烯在高温 下容易裂解和燃烧，生成苯、甲苯、乙烷、碳、一氧化碳、二氧化 碳和氢气等。苯乙烯暴露于空气中，易被氧化成醛、酮类。
苯乙烯的生产工艺组织与实施
精馏法
通过多级精馏进一步提纯苯乙烯，可有效去除杂质，提高产品纯 度。
共沸精馏法
利用苯乙烯与其他杂质在共沸剂中的共沸性质进行分离，适用于高 纯度苯乙烯的制备。
分子筛吸附法
利用分子筛对苯乙烯的选择性吸附进行提纯，适用于高纯度苯乙烯 的制备。
副产物的处理与利用
乙苯回收
通过蒸馏等技术回收副产物乙苯，可作为原料循环使用。
新技术应用与推广
新催化剂研发
研究开发高效、环保的新型催化剂，提高反应 活性和产物纯度。
绿色合成工艺
探索环境友好的合成工艺，减少生产过程中的 废弃物排放和资源消耗。
循环经济理念
将循环经济理念应用于生产过程中，实现资源的循环利用和生产过程的可持续 发展。
THANKS。
04
产物分离与提纯
产物分离方法
01
蒸馏法
利用不同物质沸点的差异进行分 离，是苯乙烯工业生产中最常用 的分离方法。
萃取法
02
03
吸附法
利用物质在两种不混溶液体中的 溶解度差异进行分离，适用于从 复杂组分中分离苯乙烯。
利用吸附剂对目标产物的选择性 吸附进行分离，适用于高纯度苯 乙烯的分离。
产物提纯技术
02
03
配料比优化
根据原料配比对化学反应的影响，通 过试验确定最佳的配料比，降低生产 成本。
设备改进与选型
高效反应器
采用新型高效反应器，提高反应速度和产物收率，降低能耗和生 产成本。
分离设备升级
改进分离提纯设备，提高产品纯度和分离效果，减少副产物的生成 。
自动化控制系统
引入先进的自动化控制系统，实现生产过程的自动化和智能化控制 ，提高生产效率和安全性。
催化剂回收
苯乙烯生产
一、概述
1.苯乙烯分子式： 在常温下是带有辛辣香味的 无色透明液体。熔点为-30.7℃，沸点为145.2℃， 闪点31℃，在25℃时密度为901.9Kg/m3，难溶于 水，易溶于甲醇、乙醇、乙醚等溶剂。苯乙烯易燃， 其蒸气与空气能形成爆炸混合物，爆炸极限为1.1%6.01%。
2.世界上苯乙烯生产路线有三条：①乙苯催化脱氢。 ②丙烯与乙苯过氧化制取环氧丙烷及苯乙烯。③从 蒸气裂解汽油中抽提蒸馏回收苯乙烯。世界上90% 苯乙烯都是通过乙苯催化脱氢生产的。 3.苯乙烯用途：本身可以自聚生成聚苯乙烯树脂，也可 以和其他不饱和化合物发生共聚。苯乙烯是三大合成 工业的重要单体，另外苯乙烯还广泛应用于制药、涂 料、颜料和纺织等工业。
二、苯乙3.苯乙烯精制流程
苯乙烯生产工艺流程
苯乙烯生产工艺流程苯乙烯是一种重要的化工原料，广泛用于塑料、合成纤维、橡胶等行业。
下面我们来介绍一下苯乙烯的生产工艺流程。
苯乙烯的生产主要是通过乙苯的裂解反应得到。
裂解反应是指将分子较大的乙苯分子打断，使之分解成较小的苯乙烯分子。
整个生产过程分为以下几个步骤。
首先是乙苯的预处理。
乙苯经过脱烷和除酚处理后，进入到预热器中进行预热。
预热器中的乙苯温度增加到约450℃，使其达到裂解反应的温度要求。
同时，还需要加入一定的催化剂，例如铁适配体催化剂，以促进裂解反应的进行。
然后是乙苯的裂解反应。
预热后的乙苯进入到裂解炉中，裂解炉内的温度保持在约700-750℃，此时乙苯分子受到热能激发，发生断裂。
乙苯分子中的碳-碳键断裂，生成苯乙烯等较小分子。
裂解炉内还需加入适量的稀释剂，如蒸汽或天然气，以保持炉内的温度控制。
裂解反应后的产物经过冷却、冷凝、卸除催化剂等处理步骤，得到含有苯乙烯的混合物。
该混合物还含有其他杂质，需要经过分离和纯化。
分离是根据各组分的沸点差异进行的。
通过分馏塔，将混合物中的杂质逐步分离出去，得到苯乙烯和一定的副产物。
纯化是为了去除副产物和提高苯乙烯的纯度。
纯化一般采用精馏操作。
首先进行粗馏，将其中含有低沸点物质的部分去掉。
然后再进行精馏，将苯乙烯纯化到要求的纯度。
最后，将得到的苯乙烯液体经过凝固、过滤、洗涤等处理，得到苯乙烯的产品。
总的来说，苯乙烯的生产工艺主要包括乙苯的预处理、乙苯的裂解反应、产物的处理和纯化等步骤。
通过这些步骤，可以高效地生产出优质的苯乙烯产品。
苯乙烯生产技术
一、苯乙烯生产安全技术方案
物料 乙苯
闪点℃ 爆炸极限
15
1.0-6.7
危险特性 燃烧爆炸
安全对策 储罐氮封装置
苯乙烯 H2
34.4
1.1-6.1
高压易燃气体
储存需氮封，储存运输时需 加入阻聚剂
高压易燃气体
管线安全阀；超压连锁跳车； 驰放气火炬放空。
工艺参数 固定床 压缩机 精馏塔
温度℃ 600
压力 MPa 5-10
苯乙烯生产技术
苯乙烯的性质与用途
苯乙烯的性质与用途
苯乙烯的产能和产量
生产方法（二）乙苯催化脱氢生产苯乙烯
生产方法（二）乙苯催化脱氢生产苯乙烯
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。
❖ 薄膜蒸发器
筛板式精馏塔
苯乙烯生产中安全、环保、节能措施
序 号
危险物 质名称
熔点 （℃）
沸点 （℃）
闪点 （℃）
爆炸 极限 (V％)
饱和 引燃温 蒸气 度（℃） 压
（KPa）
相对密 度
(水=1)
相对密 度
(空气 =1)
外观与 性状
危险 特性
健康 危害 LD50
无色液
01 乙苯
-94.9
136. 2
15
1.06.7
432
1.33 0.87
3.66
体，有 芳香气
味
00 mg/k g
02 苯乙烯 -30.6 146
34.4
苯乙烯生产技术 苯乙烯生产工艺流程
釜
四、岗位职责
岗位
岗位职责
烃化岗位
负责烃化液的生产，对原料投入到产品产出 整个生产过程进行检查、记录、调节、控制、 预防及处理事故，并协调岗位之间、工种之 间的
教学目标
知
识 ➢了解苯乙烯的常见生产方法、
目
工艺流程 ➢熟悉苯乙烯的典型生产工艺过
标程
能
力
➢能够对苯乙烯生产工艺流程进
目 行解析
标
工作任务:
结合教材内容，查找相关文献资料，学 习苯乙烯生产工艺流程及过程控制的知识 ， 并完成表格内容。
完成下表内容并交流:
问题
对苯的烷基化过程进行工 艺解析
对乙苯的脱氢过程进行工 艺解析
苯乙烯生产技术
教学目标
知 识
➢了解甲醇的理化性质 ➢ 了解甲醇的产量
➢了解甲醇工业的基本情况
目
➢ 了解甲醇工业的发展趋势
标
能
➢能够熟练运用学习资源进行检
力
索
目
➢能够对检索得到的信息和知识
标
进行筛选
项目说明:
通过本项目的学习，了解苯乙烯的基本性 质和用途，苯乙烯工业的基本情况及苯乙烯的 生产方法，熟悉苯乙烯的工艺生产流程及苯乙 烯生产的操作规程，掌握影响苯乙烯生产的工 艺条件及影响因素。
3．检查疏水器、排凝水情况
1． 乙苯蒸出塔塔釜液面过低
1． 恢复釜液面，增加进料或回流
2． 乙苯蒸出塔塔釜出料系统泄漏
2． 停车或减压检漏使之密封
1． 塔釜蒸汽压力波动
苯乙烯的生产范文
苯乙烯的生产范文苯乙烯的生产是一个重要的工业过程，它是许多塑料和合成纤维的基础化学品之一、在本文档中，我们将详细介绍苯乙烯的生产过程，包括原料准备、反应机制、反应条件、催化剂和催化剂的选择以及产品分离和纯化等方面的内容。
一、原料准备苯乙烯的生产主要原料为乙烯和苯。
乙烯一般是通过蒸馏和分离气体的方法从乙烷和丙烷的裂解气中分离得到的。
苯则可以通过煤焦油的分馏或石油的提炼得到。
这两种原料的纯度要求较高，一般需要经过进一步的净化和纯化处理。
二、反应机制C6H6+CH2=CH2→C6H5CH=CH2三、反应条件苯乙烯的生产需要在适当的反应条件下进行，包括温度、压力和催化剂等方面的要求。
一般而言，反应温度在300-500℃之间，压力为1-8大气压。
催化剂常用的是氯化铝或氯化亚铝，它们可以增加反应的速率和选择性。
四、催化剂的选择在苯乙烯的生产中，催化剂的选择是关键的。
常用的催化剂包括氯化铝、氯化亚铝、复合氯化物等。
这些催化剂可以提高反应的速率和选择性，降低副反应的发生。
五、产品分离和纯化苯乙烯的生产过程中，需要对反应产物进行分离和纯化处理。
一般而言，反应产物包括苯乙烯、副产物和未反应的原料等。
它们可以通过分馏、萃取和蒸汽冷凝等方法进行分离。
分离得到的苯乙烯可以进行进一步的纯化，如通过再串联分馏或晶体化等方法纯化得到高纯度的苯乙烯。
六、工业应用苯乙烯是一种重要的化学品，广泛应用于橡胶、塑料、合成纤维、涂料、胶粘剂等行业。
其中，最主要的应用是橡胶和塑料制品，如聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等。
苯乙烯的生产是这些化学品的基础，对于促进工业的发展具有重要意义。
总结：苯乙烯是一个重要的工业化学品，广泛应用于橡胶、塑料和合成纤维等行业。
它的生产过程包括原料准备、反应机制、反应条件、催化剂选择以及产品分离和纯化等方面的内容。
催化剂的选择对于提高产率和选择性非常重要。
苯乙烯的生产过程是一个复杂的工业过程，需要精确的操作和控制，以保证产品的质量和产量。
苯乙烯生产工艺
课题：乙苯脱氢生产苯乙烯第二节 乙苯脱氢生产苯乙烯一、概述１.苯乙烯的性质和用途 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。
本节主要介绍乙苯脱氢法生产苯乙烯。
二、反应原理1.主、副反应 主反应：CH=CH 2 CH=CH 2＋H 2△HΦ298=117.6KJ/mol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： ＋H 2＋CH 4+H 2在水蒸气存在下，还可发生水蒸气的转化反应+2H 2O2+3H 2 高温下生碳8C+5H 2此外，产物苯乙烯还可能发生聚合，生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物等。
2．催化剂乙苯脱氢反应是吸热反应，在常温常压下其反应速度是小的，只有在高温下才具有一定的反应速度，且裂解反应比脱氢反应更为有利，于是得到的产物主要是裂解产物。
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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。
CH=CH 2 CH=CH 22．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。
本节主要介绍乙苯脱氢法生产苯乙烯。
二、反应原理1.主、副反应主反应：＋H 2△H Φ298=117.6KJ/mol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：＋ ＋CH 4+C 2H 4+H 2 +C 2H 6在水蒸气存在下，还可发生水蒸气的转化反应+2H +2CO 2+3H 2 CH 2—CH 3 2 CH 2—CH 3 CH 2—CH 3 CH 2—CH 3 CH 2—CH 3高温下生碳8C+5H2此外，产物苯乙烯还可能发生聚合，生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物等。
苯乙烯生产技术研究
苯乙烯生产技术研究苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯树脂（PS）、丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯三元共聚物（ABS）、苯乙烯- 丙烯腈共聚物（SAN）树脂、丁苯橡胶（SBR）和丁苯胶乳（SBR胶乳）、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS等。
此外，还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。
一、苯乙烯生产工艺介绍目前，世界上苯乙烯的生产方法有乙苯气相催化脱氢法、环氧丙烷—苯乙烯联产法、乙苯脱氢选择性氧化法、热解汽油抽提蒸馏回收法、乙苯—丙烯共氧法、甲苯甲醇合成法、丁二烯合成法等。
其中，常用的方法有3种：催化脱氢法、乙苯脱氢选择性氧化（SMART）法、乙苯—丙烯共氧（POSM）法。
下面就重点介绍这三种方法。
1.催化脱氢法DOW化学公司与BASF公司与1937年联合开发出催化脱氢法，在长期生产中各公司在催化剂、反应器、流程、节能等方面各具特色，典型的如：Fina/Badger 法、Monsanto/Lummus/UOP法、DOW法、Cosden/Badger法、CdF法等。
其中Monsanto/Lummus/UOP法被世界上生产能力最大的一些苯乙烯装置所采用，与其他方法相比，每吨苯乙烯可节约蒸汽2t，降低生产成本16%。
2.乙苯脱氢选择性氧化法乙苯氧化脱氢技术采用三段式反应器：一段脱氢反应器中乙苯和水蒸汽在脱氢催化剂层进行脱氢反应，在出口物流中加入定量的空气或氧气与水蒸汽进入二段反应器，二段反应器中装有高选择性氧化催化剂和脱氢催化剂，氧和氢反应产生的热量使反应物流升温，氧全部消耗，烃无损失，二段反应器出口物流进入三段反应器，完成脱氢反应。
当脱氢反应温度为620～645℃、压力为0.03～0.13 MPa、蒸汽和乙苯质量比为（1∶1）～（2∶1）时，乙苯转化率为85%，苯乙烯选择性为92 %～96 %。
3.环氧丙烷—苯乙烯（PO/SM）联产法环氧丙烷一苯乙烯（PO/SM）联产法又称共氧化法，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l7%后进入环氧化T序，在反应温度为110℃、压力为4.05 MPa 条件下，与丙烯发生环氧化反应成环氧丙烷和甲基苄醇。
苯乙烯生产工艺
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苯乙烯的化学结构式如下：CH=C H2 或者©CH=CH2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 C,凝固点—30.4C,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。
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? -----------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。
本节主要介绍乙苯脱氢法生产苯乙烯。
二、反应原理1.主、副反应主反应: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:◎— CH 2 —CH 3+H 2 ——+C 2H 6在水蒸气存在下，还可发生水蒸气的转化反应| —CH2 — CH3 +2H 2O高温下生碳a 8C+5H 2此外，产物苯乙烯还可能发生聚合，生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物等。
2. 催化剂乙苯脱氢反应是吸热反应， 在常温常压下其反应速度是小的， 只有在高温下才具有一定的反应速度，且裂解反应比脱氢反应更为有利，于是得到的产物主要是裂解产物。
苯乙烯生产技术
苯乙烯是重要的有机化工原料 。它作为重要的 合成单体和其他烯烃单体发生共聚反应 , 可生产丁 苯橡胶 、聚苯乙烯树脂 、ABS 和 SAN 树脂 、离子 交换树脂及不饱和聚酯树脂 ; 此外还用于制药 , 染 料行业 , 或制取农药乳化剂及选矿剂等 。
自从 1937 年美国陶氏化学公司和德国巴斯夫 公司同时实现乙苯脱氢制苯乙烯的工业化生产以 来 , 苯乙烯已有 50 多年的工业化生产历史 。苯乙 烯的主要生产方法为乙苯脱氢法和环氧丙烷共氧化 法 , 前者约占苯乙烯生产能力的 90 % , 乙苯催化 脱氢制苯乙烯的工艺有孟山都/ 鲁姆斯法 、巴斯夫 法 、Fina/ Badger 法 、Cdf 法和三菱油化/ 环球化学 法 。而共氧化法步骤多 , 流程长 , 又存在环氧丙烷 的联产问题 , 因此国内外生产和研究重点多放在乙 苯脱氢法上 。
3 苯乙烯的技术发展前景
311 国外有发展前途的新催化剂和新工艺 31111 国外乙苯生产技术的研究 国外近年的苯 乙烯生产技术改进研究不断进行 。对乙苯合成所用 催化剂及工艺的研究卓有成效 。研究的目的在于继 气相法实现工业生产克服了液相法固有的技术缺陷 后 , 使催化剂的性能更趋完美 , 以克服 ZSM25 烃化 催化剂再生周期短 , 反应温度高等弊病 。
乙苯脱氢工艺装置主要有蒸汽过热炉 、绝热型
化工进展 2001 年第 3 期 47
图 1 鲁姆斯/ 孟山都乙苯脱氢工艺流程示意图
图 2 Fina/ Badger 法乙苯脱氢工艺流程示意图
反应器 、热回收器 、气体压缩机和乙苯/ 苯乙烯分 离塔 。过热炉将蒸汽过热至 800 ℃而作为热源引入 反应器 。乙苯脱氢的工艺操作条件为 550～650 ℃, 常压或减压 , 蒸汽/ 乙苯质量比为 110～215 。
苯乙烯生产技术进展
苯乙烯生产技术进展一、苯乙烯生产工艺发展概况作为一种最为基本且非常重要的有机化工生产原料，苯乙烯具有非常广泛的用途，在生产丁苯乳胶（即sbrpsbr）、苯乙烯二丙烯晴树脂（即san树脂）、丙烯晴二丁二烯而苯依稀树脂（即abs树脂）、聚苯乙烯（即ps）等材料过程中具有非常重要的作用，苯乙烯为eo、pvc、pe等之后的第四大乙烯衍生类产品。
生产苯乙烯过程中主要采用的方法为苯乙烯二环氧丙烷联产方法以及乙苯脱氢的方法等，其中后者在苯乙烯产品生产过程中占据的份额达到85%，而前者虽然在生产工艺方面相对复杂，且需要较大的投资，但是因为可以同时得到两种非常重要的有机材料，所以近段时间得到非常迅速的发展，在苯乙烯的生产中也占据了15%的份额。
二、苯乙烯生产的新工艺（一）使用热交换介质逆流方式的新工艺。
ba sf公司发明了一种新型反应工艺，在反应器的管束部分将热量导入脱氢催化剂，并使热交介质与乙苯进料逆流对其加热，从而提高反应的时空产率。
如有需要，还可以在管束的下面再连一个装填了催化剂的后反应器，进行绝热脱氢反应，因为逆流提供的热量足以供给反应所需的热量。
此工艺结合了现有工艺的两大优势：绝热反应的高选择性和等温反应的低水油比。
整个工艺可分为三大步：应物加热、管束中的脱氢反应及后反应器中的脱氢反应。
选用g84c催化剂为实验对象，在水油比(质量)1.25、进料温度420℃的条件下，经管束中与后反应器两次脱氢反应后测得乙苯转化率为64%，苯乙烯选择性为95.5%。
同时，在管束出口处测得温度620℃，后反应器出口处为585℃。
（二）周期性改变物料流向的新工艺。
对于填充床反应器中的吸热反应，例如乙苯脱氢制苯乙烯、可通过周期性地改变乙苯物料流动方向和蒸汽(提供反应热)加入方向，使水油比(物质的量)保持在8～10.2(传统方法为12～17)，由低吸热反应变成高吸热反应，从而减少能量损失。
与传统的乙苯物料单向流动方式比较，既节约了能源、降低了成本，同时还保证了反应的高转化率和选择性。
苯乙烯生产技术
苯乙烯生产技术第一节概述一、苯乙烯的性质、产品规格及用途燃，难溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙醚、二硫化碳等有机溶剂中，在空气中的最大允许浓度是100ppm。
苯乙烯的合成方法有许多种，可用不同原料用不同方法来生产苯乙烯。
工业上主要是利用乙苯脱氢方法生产苯乙烯。
（一）乙苯催化脱氢生产苯乙烯该方法是以苯和乙烯为原料，通过苯烷基化反应生成乙苯，然后乙苯再催化脱氢生成苯乙烯。
这是工业上最早采用的生产方法，通过近年来的研究发展，使其在催化剂性能、反应器结构和工艺操作条件等方面都有了很大的改进。
其反应方程式如下：（二）乙苯氧化脱氢生产苯乙烯乙苯在氧化剂存在下，发生氧化脱氢转化为苯乙烯。
以氧为氧化剂时反应方程式如下：（三）哈康法生产苯乙烯（共氧化法）该法是以乙苯和丙烯为原料联产苯乙烯和环氧丙烷。
可分为三步进行：1．乙苯氧化生成过氧化氢乙苯。
2．在催化剂存在下，过氧化氢乙苯与丙烯发生环氧化生成α-苯乙醇和环氧丙烷。
3．α-苯乙醇催化脱水转化为苯乙烯。
乙苯共氧化法可同时得到两种重要的化工产品，其生产成本低，污染少，但其工艺复杂，副产物多，流程较长，单位能耗较高。
（四）乙烯和苯直接合成苯乙烯工业上生产苯乙烯主要是采用乙苯催化脱氢的方法，本章重点介绍原料乙苯的生产和乙苯催化脱氢生产苯乙烯的生产技术。
第二节乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺原理一、反应原理及特点乙苯脱氢生成苯乙烯的主反应为：r m 117.8Hθ∆=乙苯脱氢生成苯乙烯是吸热反应，在生成苯乙烯的同时可能发生的平衡副反应主要是裂解反应和加氢裂解反应，因为苯环比较稳定，裂解反应都发生在侧链上。
r m 105kJHθ∆=m 54.4k Jr Hθ=-∆m 31.5kJr Hθ=-∆在水蒸气存在下，还可能发生下述反应：与此同时，发生的连串反应主要是产物苯乙烯的聚合或脱氢生焦以及苯乙烯产物的加氢裂解等。
聚合副反应的发生，不但会使苯乙烯的选择性下降，消耗原料量增加，而且还会使催化剂因表面覆盖聚合物而活性下降。
苯乙烯简介及主要生产方法
苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯树脂（PS）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）树脂、丁苯橡胶和丁苯胶乳（SBR/SBR胶乳）、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体（如SBS）等。
此外，还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。
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 乙苯催化脱氢工艺乙苯催化脱氢是工业上生产苯乙烯的传统工艺，由美国Dow化学公司首次开发成功。
目前典型的生产工艺主要有Fina/Badger工艺、ABB鲁姆斯/UOP工艺以及BASF 工艺等。
乙苯催化脱氢法的技术关键是寻找高活性和高选择性的催化剂。
一开始采用的是锌系、镁系催化剂，以后逐渐被综合性能更好的铁系催化剂所替代。
目前，国外苯乙烯催化剂主要有南方化学集团公司开发的Styromax-1、Styromax-2、Styromax-4以及Styromax-5型催化剂；美国标准催化剂公司推出的C-025HA、C-035、C-045型催化剂；德国BASF公司开发的S6-20、S6-20S、S6-28、S6-30催化剂；Dow化学公司开发出的D-0239E型绝热型催化剂等。
我国从20世纪60年代就开始进行与乙苯脱氢工艺相配套的催化剂研究。
目前开发成功的催化剂主要有兰州石油化工公司研究院的315、335、345、355系列催化剂；厦门大学、中国科学院大连化学物理研究所的XH、DC系列以及中国石化集团公司上海石油化工研究院的GS系列催化剂等。
兰州石化分公司研究院还从催化剂配方和制备工艺入手，开发出了以铁-钾-铈-钼-镁为主要体系的低钾型乙苯脱氢催化剂。
苯乙烯生产技术讲解
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。
苯乙烯生产技术范文
苯乙烯生产技术范文
一、苯乙烯生产技术
1、苯乙烯生产原理
2、生产工艺
（1）重整工艺：重整工艺是最常用的工艺之一，它是由于苯乙烯在
高温和高压条件下，在合成气的作用下，烯烃与烷烃间的重整反应，而生
成苯乙烯的，是重整与分子转换过程。
该工艺主要有硫酸铵重整催化剂和
磷酸重整催化剂，以及硼酸、溴化物的重整催化剂。
这三种催化剂的反应
都是在高温和高压条件下发生的，其反应温度一般为500～650℃，反应
压力一般为1.5MPa～3.0MPa。
（2）催化重整工艺：催化重整工艺是指在一定的温度和压力条件下，用苯乙烯催化重整反应催化剂，进行苯乙烯产生反应，其反应温度一般比
重整温度低30～50℃，反应压力一般比重整压力低1.5MPa～4.0MPa，它
以氧化铝为支撑体，有机锰酸钾和有机磷酸酯作为催化剂，组成重整催化
剂体系，进行反应产生苯。
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❖ 2.乙苯与丙烯共氧化(自氧化)法 乙苯先氧化成过氧
化氢乙苯,然后与丙烯进行环氧化反应制得苯乙烯并
联产环氧丙烷:
过氧化氢乙 苯
CH2CH3 + O2
CH CH3 OOH
CH CH3 + CH2 CHCH3 OOH
CH CH3 OH
CH CH3
CH2 CHCH3
OH
+
O
甲基苄醇
CH CH2 + H2O
生产能力10 万吨/年苯乙烯。后者反应器型式大致相近,但生产技
术各有不同。典型的工艺有UOP/Lummus 法和
Fina/Badger 法, 为世界苯乙烯生产厂家普遍采用。也有几套苯 乙烯和环氧丙烷联产装置。
❖ 目前, 苯乙烯制造技术已经相当成熟, 几乎所有的苯乙烯生产装置
都采用了低阻降的新型反应器、负压脱氢工艺和能量的综合 利用等技术措施, 使苯乙烯生产的物耗和能耗降低到了极限水平,
吸 热
1、温度： 580～620℃
、 分
2、催化剂：高选择性催化剂铁系催化剂
子
数 3、水蒸气和乙苯的用量比：水蒸气的作用
增
加 的
4、操作压力：稍高于大气压，可添加稀释剂
可
逆 5、乙苯液空速： 0.4～0.6h-1
反
应
1、温度
（1）热力学和动力学分析
d ln K p dT
H RT 2
△H(873K)=125KJ/mol>0
540-6500C
CH=CH
+ Pb + H2O
CH=CH
+ CH2=CH2
CH CH2
2Pb + O2
2PbO
以上诸法除萃取分离法已被某些工厂采
用外,其余的因技术经济原因没有得到
推广应用。
乙苯脱氢法 （90%左右）
已应用的工艺
乙苯－丙烯共氧化法 （约12%）
萃取分离法
❖ 二、乙苯脱氢的主反应为传统脱氢反应器中增加了 氢氧化反应过程。该工艺采用三段式反应器。一段脱 氢反应器中乙苯和水蒸汽在脱氢催化剂层进行脱氢反 应，在出口物流中加入定量的空气或氧气与水蒸汽进 入二段床层，二段床层中装有高选择性氧化催化剂， 氧和氢反应产生的热量使反应物流升温，氧全部消耗， 烃无损失，二段出口物流进入三段催化剂床层，完成 脱氢反应。
❖ ②美国道化学公司以丁二烯为原料生产苯乙烯:
2CH2=CH CH=CH2
二聚
CH2
脱氢
CH=CH2 + H2
本法苯乙烯总收率在90%以上,成本较低。
❖ ③乙烯和苯经氧化偶联也可生产苯乙烯:
+ CH2=CH2
+
1 2
O2
醋酸铅
CH=CH2 + H2O
④以甲苯为原料生产苯乙烯:
2
CH3
常
+ 2PbO
判断,脱氢反应是一个吸热反应,ΔH为正值,因此
平衡常数Kp随温度的上升而增大,故可采用提高温
度的办法来增大平衡常数及平衡转化率。下表和
图显示出了乙苯脱氢反应的平衡常数与温度的关
系及平衡转化率与组成与温度的关系。
从反应的热力学分析，反应温度 在500℃以上的温度下进行。
但是，反应温度高于700℃以上，苯乙 烯就会脱氢生产苯乙炔：
❖ 本法俗称哈康(Halcon)法,生产的苯乙烯约占世界 苯乙烯总产量的12%,优点是能耗低,可联产环氧丙 烷,因此综合效益好。但工艺流程长,经济规模(即 能盈利的最小生产规模)大,联产二种产品受市场 制约大。
❖ 3.其他生产方法
❖ ①日本东丽公司开发Stex法,从裂解汽油中萃取分 离出苯乙烯,纯度大于99.7%,但产量有限。
优选第四章苯乙烯生产技术
1
一、苯乙烯生产技术概况
参考文献：2008
❖ 工业化的苯乙烯生产方法主要有乙苯脱氢法和苯乙烯 - 环氧丙烷联产法。其中联产法工艺复杂, 一次性投资 大, 能耗高, 难以成为主导方法, 因此其产量仅为苯乙 烯总产的10%,其余90%的苯乙烯由乙苯脱氢法生产。
❖ 乙苯脱氢生产苯乙烯的反应器型式可分为两大类, 即等温式和 绝热式固定床反应器。前者的代表是BASF 工艺, 单台反应器
UOP/Lummus Smart 工艺流程图
苯乙烯生产方法总结： ❖ 现在工业上苯乙烯主要用二种方法生产:
❖ 1.乙苯脱氢法(吸热反应)
CH2 CH3
CH CH2 + H2 - 125Kj/mol
❖ 本法工艺成熟,苯乙烯收率达95%以上。全世界苯乙 烯总产量的90%左右是用本法生产的。近十年来,在 原先乙苯脱氢法的基础上,又发展了乙苯脱氢-氢选择 性氧化法,可使乙苯转化率明显提高,苯乙烯选择性也 上升了4～6个百分点(92%～96%),被认为是目前生产 苯乙烯的一种好方法。
Monsanto以及UOP三家公司开发的Lummus/UOP乙
苯绝热脱氢技术的集成。
SMART工艺原理：
❖ 该工艺是在原乙苯脱氢工艺的基础上，向脱 氢产物中加入适量氧或空气，使氢气在选择 性氧化催化剂作用下氧化为水，从而降低了 反应物中的氢分压，打破了传统脱氢反应中 的平衡，使反应向生成物方向移动。同时， 氢氧化放出大量的热，为后面的乙苯脱氢供 热。
- CH2- CH3
- CH=CH2
+
H2
117.8 KJ/mol
副反应
裂解反应 加氢裂解反应 水蒸气转化反应
乙苯高温下生碳反应 苯乙烯聚合反应
主反应：
副反应：
加氢 裂解
生碳
水蒸 气转 化
气体分子数增加， 可逆吸热反应
裂解反应
目的： 减少催 化剂表 面积炭
另外：降低反应物 产物分压；作为载 热体
三、热力学和动力学分析及工艺条件的选择
因此迫切需要开发新的苯乙烯生产工艺。
❖ 国内早期苯乙烯的生产, 采用的是等温列管式 反应器, 生产规模小, 物耗和能耗高, 产品无市 场竞争力, 这些装置现已全部停产。
❖ 20 世纪80 年代中期, 我国分别在燕山石化、 齐鲁石化引进了两套6 万吨/年苯乙烯大型装 置, 均采用Lummus/UOP 工艺。流程图如下：
乙苯脱氢技术的发展—SMART生产工艺
❖ 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。氧化脱氢反应为强放热反应，在热力学上有利于 苯乙烯的生成。典型的生产工艺为苯乙烯先进反应器技 术（Styrene Monomer Advanced Reactor Technology，简称Smart工艺）。该工艺于20世纪90 年代初期开发成功，是UOP公司开发的乙苯脱氢选择 性氧化技术（Styro-Plus工艺）与Lummus、