化学工艺芳烃系列产品
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副反应： CH=CH2
可逆吸热反应 ， T↑，有利 ， T >500℃，但 T >700℃，深 度裂解。 C2H
+ H2
2020/9/27
二 、 乙苯催化脱氢合成苯乙烯
平行反应：
C2 H5
裂
解
反
C2 H5
应
+H2
+C2 H4 + 105KJ/m ol
CH3
+CH4 --54.4KJ/m ol
△高选择性的Cat → 增加正反应的反应速度。
第八章 芳烃系列产品
• 8.1 主要产品 • 8.2 苯乙烯 • 8.3 苯 酚 • 8.4 烷基苯
2020/9/27
8.1 主要产品
芳烃尤其是苯、甲苯、二甲苯是石 油化工重要原料，芳烃的主要产品 有：
2020/9/27
烷基化
加乙烯烷基化
脱氢
乙苯
苯乙烯
聚苯乙烯、丁苯 橡胶、ABS树脂
加丙烯 烷基化
2020/9/27
名词解释 一
• GPPS树脂
– General purpose poly styrene
• HIPS树脂
– High impact poly styrene
• SAN树脂
– Styrene Acrylonitrile（苯乙烯-丙烯腈）
• ABS树脂
– Acrylonitrile Butadiene Styrene（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）
开发催化裂化干气制乙苯技术 ，并成果卓著，不仅在一定程 度上解决了生产技术落后问题 ，还可合理利用催化裂化干气 ，提高苯乙烯产量。
2020/9/27
二 、 乙苯催化脱氢合成苯乙烯
1. 主要反应
主反应：
C2H5
CH=CH2
T：500℃~700℃
+ H2 -117.2KJ/mol
P↓，H2O稀释，X↑
异丙苯
苯酚 苯胺，酚醛树脂
丙酮 双酚A
聚碳酸酯 环氧树脂
加十二烯烷基化
十二烷基苯 合成洗涤剂
苯 加氢
环己烷
聚酰胺单体（聚酰胺纤维） 己内酰胺
氯化 硝化
氯化苯
染料中间体，医药
橡胶助剂，染 料，医药，农药
还原
硝化苯
苯胺 二苯基甲烷二异氰酸酯
聚氨酯纤维
氧化 顺丁烯二酸酐
四氢呋喃 1.4－丁二醇
医药，聚氨酯
①甲苯脱氢 Pb.MgO/Al2O3苯乙烯基苯
C2H4
苯乙烯
Wo.K2O/SiO2
540~650℃ 2C6H5CH3 + 2PbO
C6H5CH=CHC6H5+2Pb+2H2O
C6H5CH=CHC6H5+CH2=CH2 → 2C6H5CH=CH2
2Pb +O2→ 2PbO
2020/9/27
目前尚处于研究阶段
② 甲苯和甲醇 →苯乙烯
cat 2C6H5CH3 +2CH3OH → C6H5C2H5 + C6H5CH=CH2
4. 乙烯与苯→苯乙烯
+2H2O +H2
C H = C H2
+C H2 = C H2 +1O /2 2醋酸钯
+O H2
5. 丁二烯 →苯乙烯
贵重金属催化剂，可以在气相也 可在液相中反应，目前尚处于研 究阶段。
一、 苯乙烯的生产方法
第一步：
cat
+C2H4
C2H5
第二步：
C2 H5
H 2
液相、气相乙基化
C H2 =C H2
+H 2
2020/9/27
不受乙苯脱氢平衡限制，也不采
2. 乙苯氧化脱用水氢蒸法汽，目前尚处于研究阶段
Biblioteka Baidu
C 2 H 5
+1O /2 2
C H = C H 2
+H 2 O
3. 甲苯为原料
间苯 二腈
邻苯二 甲酸酐
聚酰胺纤 维，农药
医药染料 ，增塑剂
2020/9/27
8.2 苯乙烯
苯乙烯的用途与发展
• 苯乙烯单体(SM)是重要的有机化工原料。
GPPS HIPS SAN树脂 ABS树脂 SBR IN TO • 苯乙烯发展概况
国外状况
国内状况
1. 全球苯乙烯生产主要集中在发 达国家
2. 美国、日本、荷兰、德国四国 的苯乙烯生产能力之总和占世 界总产量的75％
2020/9/27
甲苯
硝化 歧化 氧化
硝化， 还原， 光气化
硝基甲苯 苯，二甲苯
燃料中间 体，炸药
苯甲酸
染料中间体，医 药，农药,增塑剂
甲苯 二异氰酸酯
聚氨酯泡沫 塑料，聚氨 酯橡胶
2020/9/27
对二甲苯 间二甲苯 二甲苯
邻二甲苯
氧化 异构化 氨氧化 氧化
对苯二 甲酸
聚氨酯树 脂，涤纶
对二甲苯
2020/9/27
3. 反应条件
T P 空速 H2O(g)
2020/9/27
4. 反应器
①多管等温型反应器
反应器用列管式：燃料燃烧所产生的高温烟道气走管外； 管内装催化剂. 烟道气载热体 ②绝热型反应器 过热蒸汽直接入反应器内与外界无热量交换. 热量有水蒸汽直接带入 (P214, 图6-16)
2CH=CHCH=CH2 二 聚 乙烯基环己烷 -H2 C6H5CH=CH2 +H2
2020/9/27
乙苯生产工艺技术发展
• 传统法AlCl3
改良AlCl3法
分子筛气相/液相烷基化工艺:
气相烷基化法主要有: Alkar 气相法和Mobil/Badger分 子筛气相法.
液相烷基化法主要有 :AlCl3液相法和90年代开发的Y型 分子筛液相法
• SBR树脂
– Styrene Butadiene Rubber（丁苯橡胶）
①烷基化（苯和乙烯→乙苯）
2020/9/27
一、 苯乙烯的生产方法
1. 乙苯脱氢——目前主要的生产方法 乙苯来源：
①烷基化（苯+乙烯 —乙苯） ②炼油厂 —— 重整油
—— 裂解汽油 ③炼焦厂 —— 煤焦油
2020/9/27
△裂解反应较脱氢反应容易，平衡常数大于脱氢反应。
2020/9/27
2. 催化剂
Fe2O3 —Mo2O3—CeO+K2O 国产—氧化铁系：Fe2O3 -K2CrO7 _- K2CO3 - CuO
X↑,S↑， 二年以上。 氧化锌： 560~570℃ Xc2= = 40% 苯乙烯（产率）= 93%， 析碳—再生。
3. 张家港陶氏化学公司年生产能 力就高达80万吨，比中国目前 一年总产量还多
1. 直到80年代末90年代初随着国 内乙烯发展．才相继建成了几 套规模有限的苯乙烯装置
2. 目前我国苯乙烯年产量约60多 万t，远满足不了国内对苯乙烯 的长远需求
3. 为了满足国内需求，每年都有 较大量的进口，其中2000年为 1157.5千吨
2020/9/27
乙苯生产工艺技术发展
• 国内外乙苯生产技术开发情况
国外开发情况
国内开发情况
1. 98％的乙苯是由苯和乙烯烷基 1.
中科院大连化物所和抚
化法生产的，另外有2％的乙苯
顺石化公司石油化工二厂合作
从C8分离制取。 2. 在乙苯生产工艺中，Y型分子筛
法被誉为“已经工业应用证实 最先进的工艺”
可逆吸热反应 ， T↑，有利 ， T >500℃，但 T >700℃，深 度裂解。 C2H
+ H2
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二 、 乙苯催化脱氢合成苯乙烯
平行反应：
C2 H5
裂
解
反
C2 H5
应
+H2
+C2 H4 + 105KJ/m ol
CH3
+CH4 --54.4KJ/m ol
△高选择性的Cat → 增加正反应的反应速度。
第八章 芳烃系列产品
• 8.1 主要产品 • 8.2 苯乙烯 • 8.3 苯 酚 • 8.4 烷基苯
2020/9/27
8.1 主要产品
芳烃尤其是苯、甲苯、二甲苯是石 油化工重要原料，芳烃的主要产品 有：
2020/9/27
烷基化
加乙烯烷基化
脱氢
乙苯
苯乙烯
聚苯乙烯、丁苯 橡胶、ABS树脂
加丙烯 烷基化
2020/9/27
名词解释 一
• GPPS树脂
– General purpose poly styrene
• HIPS树脂
– High impact poly styrene
• SAN树脂
– Styrene Acrylonitrile（苯乙烯-丙烯腈）
• ABS树脂
– Acrylonitrile Butadiene Styrene（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）
开发催化裂化干气制乙苯技术 ，并成果卓著，不仅在一定程 度上解决了生产技术落后问题 ，还可合理利用催化裂化干气 ，提高苯乙烯产量。
2020/9/27
二 、 乙苯催化脱氢合成苯乙烯
1. 主要反应
主反应：
C2H5
CH=CH2
T：500℃~700℃
+ H2 -117.2KJ/mol
P↓，H2O稀释，X↑
异丙苯
苯酚 苯胺，酚醛树脂
丙酮 双酚A
聚碳酸酯 环氧树脂
加十二烯烷基化
十二烷基苯 合成洗涤剂
苯 加氢
环己烷
聚酰胺单体（聚酰胺纤维） 己内酰胺
氯化 硝化
氯化苯
染料中间体，医药
橡胶助剂，染 料，医药，农药
还原
硝化苯
苯胺 二苯基甲烷二异氰酸酯
聚氨酯纤维
氧化 顺丁烯二酸酐
四氢呋喃 1.4－丁二醇
医药，聚氨酯
①甲苯脱氢 Pb.MgO/Al2O3苯乙烯基苯
C2H4
苯乙烯
Wo.K2O/SiO2
540~650℃ 2C6H5CH3 + 2PbO
C6H5CH=CHC6H5+2Pb+2H2O
C6H5CH=CHC6H5+CH2=CH2 → 2C6H5CH=CH2
2Pb +O2→ 2PbO
2020/9/27
目前尚处于研究阶段
② 甲苯和甲醇 →苯乙烯
cat 2C6H5CH3 +2CH3OH → C6H5C2H5 + C6H5CH=CH2
4. 乙烯与苯→苯乙烯
+2H2O +H2
C H = C H2
+C H2 = C H2 +1O /2 2醋酸钯
+O H2
5. 丁二烯 →苯乙烯
贵重金属催化剂，可以在气相也 可在液相中反应，目前尚处于研 究阶段。
一、 苯乙烯的生产方法
第一步：
cat
+C2H4
C2H5
第二步：
C2 H5
H 2
液相、气相乙基化
C H2 =C H2
+H 2
2020/9/27
不受乙苯脱氢平衡限制，也不采
2. 乙苯氧化脱用水氢蒸法汽，目前尚处于研究阶段
Biblioteka Baidu
C 2 H 5
+1O /2 2
C H = C H 2
+H 2 O
3. 甲苯为原料
间苯 二腈
邻苯二 甲酸酐
聚酰胺纤 维，农药
医药染料 ，增塑剂
2020/9/27
8.2 苯乙烯
苯乙烯的用途与发展
• 苯乙烯单体(SM)是重要的有机化工原料。
GPPS HIPS SAN树脂 ABS树脂 SBR IN TO • 苯乙烯发展概况
国外状况
国内状况
1. 全球苯乙烯生产主要集中在发 达国家
2. 美国、日本、荷兰、德国四国 的苯乙烯生产能力之总和占世 界总产量的75％
2020/9/27
甲苯
硝化 歧化 氧化
硝化， 还原， 光气化
硝基甲苯 苯，二甲苯
燃料中间 体，炸药
苯甲酸
染料中间体，医 药，农药,增塑剂
甲苯 二异氰酸酯
聚氨酯泡沫 塑料，聚氨 酯橡胶
2020/9/27
对二甲苯 间二甲苯 二甲苯
邻二甲苯
氧化 异构化 氨氧化 氧化
对苯二 甲酸
聚氨酯树 脂，涤纶
对二甲苯
2020/9/27
3. 反应条件
T P 空速 H2O(g)
2020/9/27
4. 反应器
①多管等温型反应器
反应器用列管式：燃料燃烧所产生的高温烟道气走管外； 管内装催化剂. 烟道气载热体 ②绝热型反应器 过热蒸汽直接入反应器内与外界无热量交换. 热量有水蒸汽直接带入 (P214, 图6-16)
2CH=CHCH=CH2 二 聚 乙烯基环己烷 -H2 C6H5CH=CH2 +H2
2020/9/27
乙苯生产工艺技术发展
• 传统法AlCl3
改良AlCl3法
分子筛气相/液相烷基化工艺:
气相烷基化法主要有: Alkar 气相法和Mobil/Badger分 子筛气相法.
液相烷基化法主要有 :AlCl3液相法和90年代开发的Y型 分子筛液相法
• SBR树脂
– Styrene Butadiene Rubber（丁苯橡胶）
①烷基化（苯和乙烯→乙苯）
2020/9/27
一、 苯乙烯的生产方法
1. 乙苯脱氢——目前主要的生产方法 乙苯来源：
①烷基化（苯+乙烯 —乙苯） ②炼油厂 —— 重整油
—— 裂解汽油 ③炼焦厂 —— 煤焦油
2020/9/27
△裂解反应较脱氢反应容易，平衡常数大于脱氢反应。
2020/9/27
2. 催化剂
Fe2O3 —Mo2O3—CeO+K2O 国产—氧化铁系：Fe2O3 -K2CrO7 _- K2CO3 - CuO
X↑,S↑， 二年以上。 氧化锌： 560~570℃ Xc2= = 40% 苯乙烯（产率）= 93%， 析碳—再生。
3. 张家港陶氏化学公司年生产能 力就高达80万吨，比中国目前 一年总产量还多
1. 直到80年代末90年代初随着国 内乙烯发展．才相继建成了几 套规模有限的苯乙烯装置
2. 目前我国苯乙烯年产量约60多 万t，远满足不了国内对苯乙烯 的长远需求
3. 为了满足国内需求，每年都有 较大量的进口，其中2000年为 1157.5千吨
2020/9/27
乙苯生产工艺技术发展
• 国内外乙苯生产技术开发情况
国外开发情况
国内开发情况
1. 98％的乙苯是由苯和乙烯烷基 1.
中科院大连化物所和抚
化法生产的，另外有2％的乙苯
顺石化公司石油化工二厂合作
从C8分离制取。 2. 在乙苯生产工艺中，Y型分子筛
法被誉为“已经工业应用证实 最先进的工艺”