乙苯生产方法[1]
乙苯的制备原理
乙苯的制备原理乙苯是一种有机化合物，也被称为苯乙烷，化学式为C8H10。
它是一种无色液体，具有特殊的香味，常用作溶剂和作为化学反应的起始物质。
乙苯的制备原理有多种方法，最常用的方法是通过重整合成反应来制备乙苯。
以下将详细介绍其中两种常见的制备方法。
1. 乙苯烷烃化乙苯烷烃化是最常用的制备乙苯的方法之一。
这种方法使用乙烯（C2H4）和苯（C6H6）作为原料，在适宜的反应条件下进行反应，制备乙苯。
反应方程式如下：C2H4 + C6H6 →C6H5CH3反应条件是在催化剂存在的条件下进行，通常选择过渡金属催化剂，例如铝的氯化物作为催化剂。
反应温度一般在180-220C之间，压力为1-10大气压。
在反应过程中，乙烯和苯被加热，并吹入高压环境下的催化剂床，通过化学反应生成乙苯。
该方法的优点是反应具有较高的收率，并且催化剂可以循环使用，有效降低制备成本。
然而，这种方法需要对废气进行处理，以减少对环境的污染。
2. 甲苯甲基化乙苯也可以通过甲苯甲基化的方法制备。
甲苯（C7H8）是一个含有甲基基团的化合物，因此通过将甲苯和甲烷（CH4）反应，可以得到乙苯。
反应方程式如下：CH3CH3 + C7H8 →C6H5CH3 + H2此方法的反应条件与乙苯烷烃化方法类似。
反应温度一般在500-600C之间，压力为10-30大气压。
反应产物乙苯直接升华，并通过冷凝回收，同时也可以回收未反应的甲烷。
这种方法的优点是原材料的选择相对较宽，不仅可以使用乙烯，还可以使用甲烯、乙炔等作为甲基化试剂。
此外，反应产物乙苯的纯度较高，并且不需要额外的废弃物处理。
除了以上两种方法，还有其他一些制备乙苯的方法，例如：煤炭气化法、氢化苯法等。
这些方法主要适用于特殊条件下的制备，其原理和反应条件与前述方法有所不同。
综上所述，乙苯的制备原理主要通过烃烃化或甲基化的方法进行。
不同的方法适用于不同的条件和要求，但它们都需要催化剂的参与，通过适当的反应条件和原料选择，可以高效地制备乙苯。
乙苯生产原理
乙苯生产原理1.1.1烃化反应机理1.1.1.1生成乙苯: C2H4+C6H6=C6H5C2H5在沸石催化剂上存在Lewis酸中心，可以吸附干气中的乙烯分子，生成正碳离子L-CH2CH2+，再与苯进行加成反应生成乙苯。
这一反应是可逆反应，但是在反应条件下，正向反应(烃化)比逆反应(反烃化)更有利。
烃化反应是放热反应。
反应热△H=-106.2KJ/ mol。
1.1.1.2生成多乙苯:如：C6H5C2H5+C2H4=C6H4(C2H5)2乙苯可以进一步烷基化生成二乙苯、三乙苯等。
（有邻、间、对三种异构体）1.1.1.3多乙苯反烃化: C6H4(C2H5)2+C6H6=2C6H5C2H5在反烃化反应器中，在沸石催化剂上同样存在Lewis 酸中心，吸附多乙苯分子生成正碳离子，发生烷基转移反应生成乙苯，并达到稳态浓度。
1.1.1.4生成丙苯和丁苯: C3H6+C6H6=C6H5C3H7C4H8+C6H6=C6H5C4H9干气中除含10～30(V)%的乙烯外，还含有少量的丙烯和丁烯，在烃化催化剂上，同样发生烷基化反应，生成同相应组分呈平衡的丙苯（异丙苯和正丙苯）和丁苯（4个异构体：正丁苯、异丁苯仲丁苯和叔丁基苯）；丙苯和丁苯之类较高级的烷基苯不象乙苯那样稳定，在反烃化反应器中，在Lewis酸中心作用下，它们较易脱烷基，也能较容易发生相互转变，而且在低空速时，较易经过烯烃聚合和裂解转变为乙苯。
C6H5C3H7+C6H6→C6H5C2H5+C6H5CH3+C3H6C6H5C4H9+C6H6→C6H5C2H5+C6H5C3H7+C6H5CH3+C4H81.1.1.5生成甲苯:甲苯可以由非芳烃、乙苯和二甲苯生成的，且主要是由丙苯和丁苯之类较高级烷基苯生成的。
甲苯在反应器中不易通过脱烷基方法除去。
1.1.1.6生成二甲苯:在Lewis 酸中心作用下，在反应温度下，乙苯能够异构化生成二甲苯，三个二甲苯异构体之间很容易进行异构化，在反应器流出物中它们接近热力学平衡。
苯烷基化生产乙苯
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反应过程中，烷基化剂首先与催化剂生成碳正离子，然后碳正离子与苯环发生亲电取代反应，生成乙 苯。
反应条件与催化剂
反应条件
烷基化反应通常在高温、高压下进行， 反应温度一般在200-400℃，反应压力在 1-10MPa之间。反应时间和搅拌速度也 是影响反应效果的重要因素。
VS
催化剂
常用的催化剂有酸性催化剂和金属催化剂 两类。酸性催化剂如硫酸、氢氟酸等，能 够促进碳正离子的生成，从而加速烷基化 反应的进行。金属催化剂如铝、锌等，能 够提高烷基化剂的活性，降低反应活化能 ，促进反应的进行。
在苯烷基化生产乙苯过程中， 会产生多种废弃物，应严格按 照废弃物性质进行分类，确保
各类废弃物得到妥善处理。
污染物排放控制
采用先进的污染处理技术，对生产 过程中产生的废气、废水进行严格 处理，确保污染物排放达到国家及 地方环保标准。
环保设备投入
加大对环保设备的投入，提升环保 设施的处理能力，为降低环境污染 提供有力保障。
03
工艺流程详解
原料准备与预处理
原料选择
生产乙苯的主要原料为苯和乙烯。这两种原 料需要满足一定的纯度要求，以保证反应的 高效进行。
原料预处理
在进料之前，需要对苯和乙烯进行预处理， 如脱水、脱硫等，以去除其中的杂质，防止 对反应造成不良影响。
反应器设计与操作
反应器类型
根据乙苯生产的工艺要求，选择 合适的反应器类型，如固定床反
原料配比
控制苯和烷基化剂的配比，保证反应 的高效进行，减少副反应和浪费。
催化剂管理
选择合适的催化剂，并定期更换或再 生，以保持反应的活性和选择性。
安全防护
在生产过程中，要注意防止泄漏和火 灾等安全事故的发生，配备相应的安 全设施和应急措施。
乙苯生产技术
3 乙烯浓度旳影响
由表2可知,乙烯浓度对催化精馏过程有 影响。干气中乙烯浓度提升,乙烯旳转化 率提升,乙苯选择性降低。这是因为在反 应压力一定旳情况下,干气中乙烯浓度增 长,乙烯分压增大,有利于乙烯在液相中 旳溶解吸收,提升了乙烯旳转化率。又因 为乙烯在液相中旳溶解度增长,继续烷基 化反应速率增大,生成更多旳二乙苯和多 烷基苯等,降低了乙苯旳选择性
4 催化剂
该工艺采用ZSM-5沸石催化剂,完全防止了 AlCl3催化剂带来旳一系列问题。但因为 ZSM-5催化剂旳活性温度较高,所以反应要 在较高温度下进行。在较高温度下,烷基化 反应速率较快,该催化剂对苯和乙烯旳烃化 反应及多乙苯与苯旳反烃化反应均具有较 强旳催化剂活性和良好旳选择性,可达 99.5%。此工艺催化剂用量少,轻易结焦而 失活,但轻易再生,使用寿命长,生产中不存 在环境污染和设备腐蚀问题。
任务点05 经典设备旳选择
乙苯单元由烷基化反应、烷基转移反应和乙苯精馏部分 构成。烷基化反应部分旳任务是在分子筛催化剂旳作用 下使乙烯和苯烷基化生成乙苯、多乙苯等物质。烷基转 移反应部分旳任务则是在分子筛催化剂旳作用下使苯、 多乙苯发生烷基转移反应，生成乙苯。烷基化反应和烷 基转移反应部分旳出料中具有乙苯、多乙苯、重质物及 未反应旳原料苯，都被送到乙苯精馏预分馏塔。由预分 馏塔、苯塔、乙苯塔、多乙苯塔、脱非芳塔将反应产物 分离成苯、乙苯、多乙苯和重质物。其中回收旳苯返回 到烷基化反应器和烷基转移反应器，多乙苯返回到烷基 转移反应器。脱非芳塔则用于脱除进料和反应过程中生 成旳轻组分和轻非芳烃
• 用旳比较多旳是磁力泵和屏蔽泵 另外还有大功率离心泵 反烃化反 应进料泵是高速齿轮泵。
任务点06 乙苯生产中安全、环境保护、节能 措施
1.1应严格监视反应器旳温度、压力，进料苯和多乙苯 中旳水含量应不大于10ppm。反应器开停车应严格 控制开、降温速度；反应器系统旳联锁必须正常投 入使用，定时校验联锁并有统计。
乙苯工艺流程说明
2.2 工艺说明2.2.1 工艺特点技术路线为当今应用广泛、技术成熟可靠、经济合理且无腐蚀无污染的分子筛液相法苯烷基化制乙苯生产技术，所用的分子筛催化剂是AEB 型分子筛催化剂，其主要工艺特点是：1) 新一代的AEB 型烷基化催化剂(AEB-6) 和烷基转移催化剂(AEB-1) 活性高、乙苯选择性好，具有优良的稳定性，催化剂再生周期长(5 年)，预期寿命10 年。
2) 反应条件缓和，反应压力约3.5-4.2MPaG，烷基化反应温度190〜240 C,烷基转移反应温度175〜235 C;副反应少，产品纯度高，二甲苯含量低，乙苯选择性和收率高，工艺物耗低。
3) 使用多点注乙烯加部分反应物循环的工艺流程，可以采用较低的苯/乙烯比，使乙烯能完全溶解在反应物料中，维持液相反应条件，并控制床层温升在合理范围，确保装置平稳运行。
4) 由于反应条件缓和而且催化剂和反应物料均无腐蚀性，使主要设备可采用碳钢。
5) 催化剂采用器外再生，节省了器内再生设备和时间。
6) 采用合理的换热流程，充分回收利用低温能量，能耗低。
2.2.2 反应基理2.2.2.1 烷基化反应在一定温度、压力下，乙烯与苯在酸性催化剂上进行烷基化反应生成乙苯，化学方程式如下：C2H 4 C2H6 C2H5C6H5同时，生成的乙苯还可以进一步与乙烯反应生成少量二乙苯和更少量的三乙苯，而四乙苯以上的多乙苯很少，方程如下所示：C2H 4 C2H5C6H5 (C2H5)2C6H 4C2H 4 (C2H5)2C6H 4(C2H5)3C6H3(C2H 5)3C6H 3(C2H 5)4C6H 2C2H 4C2H4(C2H5)4C6H2(C2H5)5C6HC2H4(C2H5)5C6H(C2H 5)6C6理论上讲，从二乙苯一直到六乙苯都可以生成，但是由于苯环上乙基不断地增加，生成四乙苯、五乙苯、六乙苯的难度加大。
这一方面是因为苯环上乙基之间位阻增大，另一方面是因为多乙苯的分子结构越大越妨碍其在催化剂颗粒内的扩散，那么发生进一步反应的机会就越少。
乙苯生产方法
乙苯生产方法1前言乙苯是重要的化工原料，主要用于脱氢生产苯乙烯，少量的乙苯也用于溶剂、稀释剂以及生产二乙基苯等。
当前，全世界乙苯产量已达约2000万吨，其中99%的乙苯用于生产苯乙烯。
中石化安庆分公司原油加工能力500万吨/年，拥有常减压蒸馏、催化裂化、催化裂解、延迟焦化、催化重整等主要生产装置。
其中催化(裂解)干气中含有大量的乙烯，目前都作为燃料消耗，没有进行经济有效的利用。
利用催化(裂解)干气中乙烯制备乙苯，进而生产苯乙烯，充分利用炼厂干气中的乙烯资源，是提高资源利用率，增加企业经济效益的一条有效途径。
本文对安庆分公司催化干气中的乙烯资源，以及由稀乙烯制备乙苯的工艺技术路线进行了专门讨论。
2干气中乙烯资源及利用炼厂干气主要来源于石油的二次加工过程，如催化裂化、催化裂解、延迟焦化、加氢裂化等，其主要成份为氢气、甲烷、乙烯、乙烷以及少量C3/C4烃类。
安庆分公司的炼油装置结构中，拥有具有先进工艺的140万吨/年催化裂化装置和70万吨/年催化裂解装置。
其中，140万吨/年催化裂化装置采用中国石油化工科学研究院开发的多产丙烯和清洁汽油的MIP-CGP新技术；催化裂解装置具有气体产率大、烯烃含量高的特点，其干气产率超过相同规模催化裂化装置的两倍，乙烯浓度也明显高于常规催化裂化。
两套催化装置副产大量富含乙烯的干气。
在炼油500万吨/年加工负荷情况下，催化裂化和催化裂解装置所产干气中乙烯量约3万吨/年。
干气中乙烯资源的回收利用，国内外都十分重视，已经开发的回收炼厂干气中乙烯的技术主要有深冷分离法、双金属盐络合吸收法、溶剂抽提法、膨胀机法、吸附法，此外还有干气直接制乙苯技术。
从目前国内外对干气中稀乙烯利用的技术开发情况来看，由于将乙烯通过分离提纯再行利用的方法投资较大，经济性差，因此稀乙烯的利用倾向于将稀乙烯直接加工，这方面的技术开发则集中于乙苯/苯乙烯的生产。
国外在上世纪70年代就开发了利用稀乙烯直接烃化制乙苯的工艺技术。
乙苯的制备——精选推荐
乙苯的制备目的原理主反应：Ph-H + Et-Br = Ph-Et + HBr副反应：Ph-Et + Et-Br = Et-Ph-Et + HBr仪器药品溴乙烷11g (7.5ml,0.1mol)，苯39g (44.3ml,0.5mol)，无水三氯化铝15g，浓盐酸，浓硫酸，无水氯化钙，10%氢氧化钠溶液。
过程步骤本实验所用药品必须是无水的，所用仪器必须是干燥的。
取125ml三口烧瓶，一个侧口装滴液漏斗，另一个侧口用玻璃塞塞住，中口装回流冷凝管。
冷凝管上口连接气体吸收装置。
在三口烧瓶中迅速加入1.5g无水三氯化铝和3 0ml苯。
在滴液漏斗中入入7.5ml溴乙烷和14.3ml苯的混合液。
三口瓶中放入磁力搅拌子，开动磁力搅拌器，开始缓慢地滴加混合液。
当观察到有溴化氢气逸出，并有不溶于苯的红棕色络合物生成时，表明反应已经开始。
控制滴加速度，使反庆 不至过于剧烈，即溴化氢的逸出速度不至太快。
加料完毕后，继续搅拌。
当反应缓和下来时，开始加热，控制温度约60℃左右，并在此温度保持1小时。
然后停止加热和搅拌。
待反应冷却后，在通风橱内，将反应物慢慢地倒入装有50g碎冰、50ml水及5ml浓盐酸混合物的烧杯中，同时用玻璃棒不断搅拌，使络合物完全分解。
用分液漏斗分去水层，烃层用约等体积的水洗涤若干次，分离出烃层，用适量的块状无水氯化钙干燥。
将干燥后的液体小心地倒入100ml圆底烧瓶中，安装好分馏装置，在电热套中加热分馏，馏出速度控制在每秒1滴。
当温度到达85℃时，停止加热，稍冷后把分馏装置改装成蒸馏装置，在电热套中加热蒸馏，收集132～139℃的馏分。
产量约6g。
纯乙苯是无色透明液体，沸点136.2℃，d20= 40.867。
注意事项[1].实验最好用地噻吩的苯。
要除去苯中所含噻吩，可用硫酸多次洗涤(每次用相当于苯体积15%的浓硫酸)直到不含噻吩为止，然后依次用水、10%氢氧化钠溶液和水洗涤，用无水氯化钙干燥后蒸馏。
11苯烷基化合成乙苯的生产工艺
苯烷基化合成乙苯的生产工艺目前在工业生产中, 除极少数乙苯来源于重整轻油C 8芳烃馏份抽提外, 其余90%以上是在适当催化剂存在下由苯与乙烯烷基化反应来制取。
其生产工艺有以下几种。
一、 AlCl 3 法传统的AlC13液相法使用AlC13-HCl 催化剂, AlC13溶解于苯、乙苯和多乙苯的混合物中, 生成络和物。
该络和物在烷基化反应器中与液态苯形成两相反应体系, 同时通入乙烯气体,常压下发生烷基化反应,生成乙苯和多乙苯, 同时多乙苯和乙苯发生烷基转移反应，反应中苯的烷基化反应和多乙苯的烷基转移反应在一台反应器中完成。
均相AlCl 3法通过控制乙烯的投料, 使Alcl 3催化剂的用量减少到处于溶解度范围内, 使反应可以在均一的液相中进行,烷基化和烷基转移反应在两个反应器中进行,乙苯收率高,副产焦油少,Alcl 3用量少(仅为传统法的1/3)。
二、 Alkar 法由UOP 公司于1958年开发,1960年工业化,采用负载在Al 2O 3上的BF 3作为催化剂，可用浓度低达8%～10%(wt)的乙烯为原料进行烷基化反应，烷基转移反应在另外的反应器中进行。
其工艺流程如图2。
三、Mobil-Badger气相法1976年由Mobi1和Badger公司合作开发了以高硅ZSM-5沸石为催化剂制乙苯的气相法，其工艺流程见图3。
四、Unocal/Lummus/UOP液相法20世纪80年代以来, 美国Unocal/Lummus/UOP公司联合开发了固体酸催化剂上苯与乙烯液相法制乙苯的新技术,以USY沸石为催化剂,Al203为粘合剂。
烷基化反应器分两段床层,苯与乙烯以液相进行烷基化反应,各床层处于绝热状态。
五、ABB Lummmus Global(催化蒸馏)乙苯生产工艺采用Y型沸石催化剂, 利用专利乙苯混合床和催化蒸馏技术使苯和乙烯发生烷基化反应制得高纯度工业用乙苯。
乙苯主要工业生产方法及其危险性分析
2.1物料危险性
2.1.1乙烯
健康危害： 具有较强的麻醉作用。
急性中毒：吸入高浓度乙烯可立即引起意识丧失，无明显的兴奋期，但吸入新鲜空气后，可很快苏醒。对眼及呼吸道粘膜有轻微刺激性。液态乙烯可致皮肤冻伤。
慢性影响：长期接触，可引起头昏、全身不适、乏力、思维不集中。个别人有胃肠道功能紊乱。
2.2.2Mobil - Badger气相法
由于ZSM - 5催化剂的活性温度较高,因此反应要在较高温度下进行。防止在反应时应防止被烫伤，并且需要对设备管道进行保温措施。设备的密封性要做好，防止物料泄漏。
2.2.3Unocal/Lummus/ UOP液相法
因物料具有毒性，设备的密封性一定要好，并经常检查。
传统的 液相法使用 - HCl催化剂, 溶解于苯、乙苯和多乙苯的混合物中,生成络和物。该络和物在烷基化反应器中与液态苯形成两相反应体系,同时通入乙烯气体,在温度130℃以下,常压至0.15MPa下发生烷基化反应,生成乙苯和多乙苯,同时,多乙苯和乙苯发生烷基转移反应。反应器中乙烯与苯摩尔比为0.30～0.35 ,乙烯转化率接近100%,烷基化反应收率为97.5%。催化剂、苯、多乙苯循环使用,每吨乙苯副产焦油1.8～2.7kg。此反应中苯的烷基化反应和多乙苯的烷基转移反应在一台反应器中完成。为限制多乙苯的生成,必须控制乙烯与苯的比例。工业生产装置控制乙烯与苯的分子比为0.3～0.4左右。反应产物的平衡组成只与反应混合物中烷基和苯核有关。工艺流程见图1。
参考文献：
[1]王兰海,韩金玉,王小为,甘肃科技,第22卷 第2期2006年2月乙苯合成生产工艺及技术研究进展
[2]杨立英,王志良,张吉瑞,陈 曙,化学世界,第十期乙苯合成生产工艺与技术研究进展
制备乙苯的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解乙苯的制备原理和工艺流程；2. 掌握乙苯的实验室制备方法；3. 熟悉实验操作技能，提高化学实验实践能力。
二、实验原理乙苯（C8H10）是一种重要的有机化工原料，广泛用于合成苯乙烯、苯酚、苯胺等。
乙苯的制备方法主要有两种：一是由苯与乙烯在催化剂作用下进行烷基化反应；二是将乙苯氧化生成苯甲酸，再还原生成乙苯。
本实验采用苯与乙烯在催化剂作用下进行烷基化反应制备乙苯。
反应方程式如下：C6H6 + C2H4 → C8H10三、实验材料与试剂1. 原料：苯、乙烯；2. 催化剂：钴钼催化剂；3. 仪器：反应釜、温度计、压力计、流量计、冷凝器、接收瓶等；4. 试剂：无水乙醇、浓硫酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备工作：将反应釜清洗干净，检查各连接部位是否密封良好，温度计、压力计、流量计等仪器调试正常。
2. 催化剂制备：将钴钼催化剂按照一定比例混合均匀，装入反应釜中。
3. 原料准备：将苯和乙烯分别通过流量计进入反应釜，控制进料速度。
4. 反应：将反应釜加热至一定温度，使反应进行。
在此过程中，需密切关注温度、压力、流量等参数，确保反应在适宜条件下进行。
5. 收集乙苯：反应结束后，关闭乙烯进料阀门，继续加热一段时间，使未反应的乙烯蒸发掉。
随后，将反应混合物导入接收瓶中，收集乙苯。
6. 乙苯纯化：将收集到的乙苯进行蒸馏，去除其中的杂质，得到纯净的乙苯。
五、实验数据记录与处理1. 记录反应温度、压力、流量等参数；2. 记录乙苯的收集量；3. 记录乙苯的纯度。
六、实验结果与分析1. 乙苯的收集量：根据实验数据，乙苯的收集量为XX克；2. 乙苯的纯度：根据实验数据，乙苯的纯度为XX%；3. 分析：通过对比实验数据，分析影响乙苯产率和纯度的因素，如温度、压力、催化剂等。
七、讨论与心得1. 实验过程中，温度、压力、流量等参数对乙苯的产率和纯度有较大影响。
通过调整这些参数，可以提高乙苯的产率和纯度；2. 催化剂对乙苯的制备具有重要作用，应选择合适的催化剂，以提高反应效率；3. 实验过程中，注意安全操作，避免发生意外事故。
乙苯生产工艺
乙苯生产工艺乙苯（C8H10）是一种重要的有机化学品，广泛用于化工、医药、农药等领域。
乙苯的生产工艺主要有两种：煤炭焦化和石油裂解。
煤炭焦化是乙苯最早的生产工艺之一。
这种工艺是利用煤炭经过高温加热分解，生成气体和液体产品的化学反应。
在煤炭焦化的过程中，乙苯是其中一个主要的液体产品之一。
其具体过程如下：首先，将煤炭破碎成适当大小的颗粒，然后送入焦炉。
焦炉中的煤炭在高温（1500℃-2000℃）和缺氧的环境下发生热解反应，生成焦炭和煤气。
这个过程被称为干馏。
其次，通过凝结和冷却煤气，得到液体产物，称为煤焦油。
煤焦油富含各种有机化合物，其中包括乙苯。
通过进一步分离和提纯，可以获得纯乙苯产品。
石油裂解是乙苯生产的现代主要工艺。
在石油裂解的过程中，将燃料油或重油在高温（500℃-600℃）下裂解成较小的分子。
其中乙苯是其中一个重要的裂解产品。
具体过程如下：首先，将燃料油或重油送入裂解炉。
在高温下，油中的长链烃类分子会断裂成较短的碳氢化合物，进一步形成苯环结构的化合物。
其次，通过冷却和凝结，获得石油裂解气体。
这个气体中含有大量的轻质碳氢化合物，其中包括乙苯。
通过进一步分离、蒸馏和提纯，可以得到纯度较高的乙苯产品。
无论是煤炭焦化还是石油裂解，乙苯生产的工艺都需要考虑环境和能源消耗等因素。
为了减少对环境的影响，工艺过程中需要进行废气处理、废水处理和废渣处理，以确保排放的废物符合环保要求。
同时，为了提高生产效率和降低能源消耗，可以采用催化剂、高效脱结构剂等技术手段。
总的来说，乙苯的生产工艺主要有煤炭焦化和石油裂解两种方式。
随着科技的进步和环保要求的提高，乙苯生产工艺将不断创新，以提高产品的品质和减少对环境的影响。
乙苯生产工艺流程
乙苯生产工艺流程
乙苯是一种无色透明液体，具有强烈的芳香气味。
它是有机化工中重要的原料之一，被广泛应用于化学工业、医药工业和农药工业等领域。
乙苯的生产工艺流程可以分为以下几个步骤：
1. 原料准备：乙苯的主要原料是石油煤焦油、石油脱蜡油和煤焦油轻质油。
这些原料通过精制和加工，去除杂质和石油中的重质油，得到适合乙苯生产的原料。
2. 裂解：将原料进一步经过加热和压力处理，使其裂解成含有苯类物质的热解油。
热解油中主要含有苯、杂原料和其他有机物。
3. 分离和净化：通过分离和净化工艺，将热解油中的苯类物质与其他有机物分离开来。
首先进行粗分离，利用沸点差异将苯类物质和其他有机物进行分离。
然后进行精馏，提高苯类物质的纯度。
最后经过脱色和脱硫等工艺，去除残留的杂质。
4. 加氢：为了提高乙苯的纯度，将苯类物质进行加氢处理。
加氢主要是通过加氢反应器将苯类物质与氢气进行反应，使其转化为环己烷。
5. 分离与回收：通过精馏等工艺将环己烷和氢气进行分离，并对氢气进行回收利用。
同时，将环己烷进行检验，确保其符合产品质量标准。
6. 产品处理和储存：最后对乙苯进行处理和储存。
对乙苯进行脱去杂质和水分等处理，使其符合产品质量要求。
乙苯可以储存在密封容器中，防止其风险和挥发。
以上就是乙苯生产工艺流程的概述。
在实际操作中，会根据生产规模和设备条件等因素选择不同的工艺流程和操作步骤，以提高生产效率和产品质量。
苯烷基化生产乙苯
乙苯生产过程中会产生一些废弃物，如果处理不当会对环境 造成污染。因此，在生产过程中需要采取一系列环保措施， 如采用低毒催化剂、进行废水处理等，以减少对环境的影响 。
05
乙苯生产现状与展望
全球乙苯生产现状与趋势
总结词
全球乙苯生产能力稳步增长，生产技术不断升级，环保要求日益严格。
详细描述
近年来，全球乙苯生产能力稳步增长，主要受到下游需求增加和生产技术升 级的推动。随着环保要求的日益严格，绿色、低碳的乙苯生产技术成为行业 发展的趋势。
经济效益
乙苯是一种重要的化工原料，主要用于生产苯乙烯、苯酚等产品。随着这些产品 的市场需求不断增加，乙苯的市场需求也在不断增长。因此，乙苯生产具有较好 的经济效益。
生产过程中的能耗与排放
能耗
乙苯生产过程中的能耗主要来自于反应过程和分离过程。其中，反应过程能耗较大，占据总能耗的50%-60% 。此外，分离过程中也需要消耗大量的能源。
乙苯的用途与重要性
乙苯的用途
乙苯是一种重要的中间体，广泛用于合成其他有机化合物，如苯乙烯、苯酚 、烷基苯等。它也用于生产高辛烷值汽油、柴油和航空燃料等。
乙苯的重要性
由于乙苯在化工和燃料领域的重要应用，它已成为化工行业中不可或缺的重 要原料之一。
乙苯的生产方法与历史发展
乙苯的生产方法
目前，乙苯的主要生产方法是苯烷基化法，即通过苯与乙烯在催化剂作用下生成 乙苯。此外，还有通过苯与丙烯进行烷基化反应等方法生产乙苯。
苯烷基化反应的促进剂
除了催化剂外，还可以使用一些促进剂来提高苯烷基化反应的效率和选择性 。例如，使用醇或酚类物质可以促进烯烃的苯烷基化反应。此外，使用缚酸 剂如三乙胺也可以提高反应速率和选择性。
项目十三：乙苯的生产
无水三氯化铝（AlCl3）
无水AlCl3吸水性很强，与空气接触也会吸潮水解，逐渐结块而失去催化
活性。遇水会立即分解放出氯化氢和大量的热，严重时甚至会引起爆炸
。
无水AlCl3应装在隔绝空气和耐腐蚀的密闭容器中，使用时要注意保持干
燥。 应严格控制有机原料的含硫量。 工业生产时通常选用适当粒度的无水AlCl3，因为粒状AlCl3在贮存和使用 时不易吸湿变质，加料方便，反应初期不致过于激烈，温度容易控制。
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3、原料配比
（1）乙烯与苯的比例对烷基化产品的组成影响
很大，因为在络合物周围介质中如果乙烯浓度越
大，三氯化铝络合物中含烷基就愈多，生成的烷 基苯也就愈多。 （2）乙苯产率随乙烯与苯比例的增加而增加， 多乙苯的产率也相应随之提高。（3）当两者比例超过0．6时，乙 Nhomakorabea产率的增加
显著减小，而多乙苯产率的增加却显著加大。所 以乙烯与苯的摩尔比以0．5～0．6为宜。
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二、生产原理
1．主、副反应 3．烷基化催化剂 ２．反应机理
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1．主、副反应
主反应： +(气)+C2 H4 副反应：
C2 H5 —C2 H5 —C2 H 5
+ C2 H4
—C2 H5
烷基转移反应：
C2 H 5 —C2 H 5
+
2
—C2 H5
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２．反应机理
在氯化氢存在下，乙烯 与三氯化铝加成生成二 元络合物
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4、催化剂用量 乙基化反应对AlCl3催化剂的纯度要求在 97．5～98．5%以上，而且必须无水。
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无水三氯化铝（AlCl3）
无水AlCl3：熔点192℃，180℃开始升华。
乙苯工艺流程说明
工艺说明工艺特点技术路线为当今应用广泛、技术成熟可靠、经济合理且无腐蚀无污染的分子筛液相法苯烷基化制乙苯生产技术，所用的分子筛催化剂是AEB 型分子筛催化剂，其主要工艺特点是：1) 新一代的AEB 型烷基化催化剂(AEB-6)和烷基转移催化剂(AEB-1)活性高、乙苯选择性好，具有优良的稳定性，催化剂再生周期长(5年)，预期寿命10年。
2) 反应条件缓和，反应压力约，烷基化反应温度190～240℃，烷基转移反应温度175～235℃；副反应少，产品纯度高，二甲苯含量低，乙苯选择性和收率高，工艺物耗低。
3) 使用多点注乙烯加部分反应物循环的工艺流程，可以采用较低的苯/乙烯比，使乙烯能完全溶解在反应物料中，维持液相反应条件，并控制床层温升在合理范围，确保装置平稳运行。
4) 由于反应条件缓和而且催化剂和反应物料均无腐蚀性，使主要设备可采用碳钢。
5) 催化剂采用器外再生，节省了器内再生设备和时间。
6) 采用合理的换热流程，充分回收利用低温能量，能耗低。
反应基理烷基化反应在一定温度、压力下，乙烯与苯在酸性催化剂上进行烷基化反应生成乙苯，化学方程式如下：56526242H C H C H C H C −→−+同时，生成的乙苯还可以进一步与乙烯反应生成少量二乙苯和更少量的三乙苯，而四乙苯以上的多乙苯很少，方程如下所示：46252565242)(H C H C H C H C H C −→−+363524625242)()(H C H C H C H C H C −→−+264523635242)()(H C H C H C H C H C −→−+H C H C H C H C H C 65522645242)()(−→−+6652655242)()(C H C H C H C H C −→−+理论上讲，从二乙苯一直到六乙苯都可以生成，但是由于苯环上乙基不断地增加，生成四乙苯、五乙苯、六乙苯的难度加大。
这一方面是因为苯环上乙基之间位阻增大，另一方面是因为多乙苯的分子结构越大越妨碍其在催化剂颗粒内的扩散，那么发生进一步反应的机会就越少。
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乙苯生产方法1 前言乙苯是重要的化工原料，主要用于脱氢生产苯乙烯，少量的乙苯也用于溶剂、稀释剂以及生产二乙基苯等。
当前，全世界乙苯产量已达约2000万吨，其中99%的乙苯用于生产苯乙烯。
中石化安庆分公司原油加工能力500万吨/年，拥有常减压蒸馏、催化裂化、催化裂解、延迟焦化、催化重整等主要生产装置。
其中催化(裂解)干气中含有大量的乙烯，目前都作为燃料消耗，没有进行经济有效的利用。
利用催化(裂解)干气中乙烯制备乙苯，进而生产苯乙烯，充分利用炼厂干气中的乙烯资源，是提高资源利用率，增加企业经济效益的一条有效途径。
本文对安庆分公司催化干气中的乙烯资源，以及由稀乙烯制备乙苯的工艺技术路线进行了专门讨论。
2 干气中乙烯资源及利用炼厂干气主要来源于石油的二次加工过程，如催化裂化、催化裂解、延迟焦化、加氢裂化等，其主要成份为氢气、甲烷、乙烯、乙烷以及少量C3/C4烃类。
安庆分公司的炼油装置结构中，拥有具有先进工艺的140万吨/年催化裂化装置和70万吨/年催化裂解装置。
其中，140万吨/年催化裂化装置采用中国石油化工科学研究院开发的多产丙烯和清洁汽油的MIP-CGP新技术；催化裂解装置具有气体产率大、烯烃含量高的特点，其干气产率超过相同规模催化裂化装置的两倍，乙烯浓度也明显高于常规催化裂化。
两套催化装置副产大量富含乙烯的干气。
在炼油500万吨/年加工负荷情况下，催化裂化和催化裂解装置所产干气中乙烯量约3万吨/年。
干气中乙烯资源的回收利用，国内外都十分重视，已经开发的回收炼厂干气中乙烯的技术主要有深冷分离法、双金属盐络合吸收法、溶剂抽提法、膨胀机法、吸附法，此外还有干气直接制乙苯技术。
从目前国内外对干气中稀乙烯利用的技术开发情况来看，由于将乙烯通过分离提纯再行利用的方法投资较大，经济性差，因此稀乙烯的利用倾向于将稀乙烯直接加工，这方面的技术开发则集中于乙苯/苯乙烯的生产。
国外在上世纪70年代就开发了利用稀乙烯直接烃化制乙苯的工艺技术。
国内于上世纪90年代开发成功干气稀乙烯制乙苯技术，此后，该技术经过不断改进，目前已发展到第三代。
因此，利用干气中乙烯制乙苯，成为干气中稀乙烯利用方向的首选。
3 利用干气中的乙烯制乙苯工艺路线目前在工业生产中，乙苯大都采用苯和乙烯催化烷基化法合成，少量从石油化工产品和煤焦油中分离而得。
石油热裂解和重整产品中的C8馏份含有质量分数为10%-30%的乙苯，煤焦油混合二甲苯馏份中含有质量分数为10%左右的乙苯。
因此，约有2%左右的乙苯是通过C8馏份的分离来生产的，其余90%以上是在适当催化剂存在下由苯与乙烯烷基化反应来制取。
由苯和乙烯进行Friedel-Crafts烷基化合成的反应式为：C6H6+C2H4→C6H5C2H53.1 国外利用干气中的乙烯制乙苯工艺技术利用催化干气中的乙烯生产乙苯，国外在上世纪50年代末就已开始探索，70年代进入工业化试验阶段。
其生产工艺主要有：(1)分子筛气相法1976年由Mobil和Badger公司合作开发了以高硅ZSM-5沸石为催化剂制乙苯的气相法。
烷基化反应在高温、中压的气相条件下进行，反应温度370-430℃，反应压力1.42-2.84MPa，乙烯质量空速3-5h-1。
该工艺可以用浓乙烯为原料，也可用稀乙烯混合气体为原料，但在处理催化干气或焦炉尾气原料时，对原料气中丙烯、H2H、O2和H2O等杂质的含量要求极其严格，其质量分数均为10-6(其中硫化物)≯10×10-6H2O≯10×10-6)，需对原料进行严格精制，使催化剂单程寿命延长，但装置投资和能耗相对较高(苯单耗0.749t/t 乙苯，乙烯0.268t/t乙苯)。
1977年建成1.6万t/a乙苯、利用炼厂气为原料生产乙苯的工业化试验装置，并首先由Shell公司于1991年在英国Stanlow建成投产了16万吨/年乙苯的第一套大型工业装置。
该生产工艺不存在环境污染和设备腐蚀问题，催化剂虽易结焦失活，但可重复再生，使用寿命较长，整个反应的热效率高，但产物中二甲苯含量较高(约2000×10-6)，影响产品的品质。
(2)美国UOP公司开发的以Al2O3-BF3为催化剂生产乙苯的Alkar工艺Alkar法是由UOP公司于1958年开发，1960年工业化，用负载在Al2O3上的BF3为催化剂。
可用浓度低达8%-10%(质量分数)的乙烯为原料进行烷基化反应，因此可以用处理后的FCC干气或焦炉尾气为原料。
该反应在100-150℃和2.5-3.5MPa下进行，乙烯和苯的摩尔比控制在0.15-0.2之间。
烷基转移反应在另外的反应器中进行，温度为180-230℃。
从两个反应器出来的物料合并后进入提纯系统，成品的乙苯纯度可达99.9%。
该方法主要优点是催化剂活性高，寿命长，乙苯选择性好，无腐蚀，无污染，流程简短，能耗小，可用于低浓度乙烯的综合利用。
缺点是催化剂制备条件苛刻，费用也较贵，并容易中毒失活。
原料在反应前必须净化，要求H2S、CO2和H2O等杂质的含量小于1×10-6。
(3)催化精馏制乙苯工艺1990年CDTech公司开发成功催化精馏制乙苯工艺，该工艺将Y型分子筛催化剂与催化蒸馏技术相结合，工艺流程与Lummus/UOP工艺类似，主要差别是将烷基化反应器与苯气提塔合二为一，可同时进行催化反应和蒸馏操作，它也适用于稀乙烯原料。
烷基化反应在液相和温和的反应条件下进行，放出的热量在催化精馏系统中被有效地移走，乙苯产率可达99.5%，催化剂再生周期可达两年。
该工艺操作条件缓和，无腐蚀，能耗较普通液相法又有进一步降低，且设备投资减少。
(4)改良的AlCl3法传统的AlCl3法存在着污染腐蚀严重及反应器内两个液相等问题，1974年Monsanto/Lummus公司提出了改良的AlCl3法，使AlCl3催化剂用量大为减少(仅为传统法的1/3)，从而减少了废催化剂的处理量，且进料乙烯浓度范围可为15%-100%。
通过控制乙烯的投料，使AlCl3催化剂的用量减少到处于溶解度范围内，使反应可以在均一的液相中进行，提高了乙苯的产率。
反应温度为160-180℃，压力0.6-0.8MPa，乙烯与苯的摩尔比为0.8。
当用稀乙烯为原料时，原料气中H2S、O2、CO2和H2O均需净化至质量分数约为5×10-6。
由于该法在降低成本上有较明显的效果，不少传统的AlCl3法的装置都采用Monsanto/Lummus的方法进行了改造和扩建，但这种方法也只是使设备腐蚀及环境污染问题有所缓解，并未从根本上得到解决。
3.2 国内利用干气中的乙烯制乙苯工艺技术(1)以大连化物所为主开发的气相法技术国内利用催化裂化干气制取乙苯的研究开发工作始于1985年末，经过催化剂研制和小试、中试工艺研究，取得了比较明显的效果。
在上述研究的基础上，1990年在中石化总公司发展部的组织下，成立了由抚顺石油二厂、中科院大连化物所和洛阳石化工程公司组成的催化裂化干气与苯烃化制取乙苯工艺技术联合开发体，对该项工艺技术进行工程开发，并于1992年7月由洛阳石化工程公司完成了抚顺石油二厂3×104t/a乙苯装置的工程设计。
装置于1993年7月一次投产成功。
该项工艺适用于乙烯含量为10%-100%(wt)的原料气，苯单耗0.761t/tEB，乙烯单耗0.280t/tEB，但该工艺对原料气中其它杂质如丙烯、硫、水、氧等含量要求不严格，不需对原料气进行特殊精制。
该工艺技术的主要特点为：①原料气不需特殊精制；②催化干气不需加压，直接进入反应器，反应压力、温度较低；③乙苯产品收率较高；④乙烯单耗、苯单耗较低；⑤生产过程无特殊“三废”排放，环境污染少；⑥反应器结构简单，操作方便。
在1993年抚顺石油二厂采用第一代技术3万吨/年干气制乙苯装置投产后，联合开发体又开发出第二代乙苯工艺技术。
应用第二代技术的林源炼油厂3万吨/年乙苯装置和大连石化公司10万吨/年乙苯两套装置已分别于1996年12月和1999年11月一次开车成功，目前装置运行正常。
第二代乙苯工艺技术和第一代乙苯工艺技术的主要区别是把烃化反应和反烃化反应分别放在两个反应器中进行，把反应产物两级吸收改为一级吸收，烃化反应苯烯比进一步提高。
采用第二代技术，乙苯产品中二甲苯的含量由一代技术的3000ppm降为2000ppm，可满足除食品级聚苯乙烯以外其它苯乙烯加工装置对原料的要求。
在第二代技术得以成功工业化以后，联合开发体继续对已有技术进行进一步研究开发工作，于1998年底开发了第三代技术的反应部分，将气相反烃化改为液相反烃化，目的是将乙苯产品中二甲苯含量降低到1000ppm以下，满足各种苯乙烯加工装置的要求。
该项技术已在抚顺石化公司石油二厂3万吨/年乙苯装置上进行了改造及工业试验，初步试验结果表明：乙苯产品中二甲苯含量低于1000ppm。
近几年，在已开发成功三代技术反应部分的基础上，其进一步开发出了三代技术的分离部分，形成了一套完整的三代技术，该技术特点如下：①增加原料气脱丙烯部分，降低装置苯耗和能耗；②降低吸收塔吸收温度，减少烃化尾气中苯含量；③烃化反应温度进一步降低，从而可进一步延长烃化催化剂的单程寿命，减少再生次数，减少高沸物等杂质的生成；④增设了对于三代技术必须增设的丙苯塔；⑤合理利用低温热，大大降低能耗；⑥三代技术在大幅度降低苯耗、能耗的同时，投资小于原一代、二代的投资；⑦产品乙苯中二甲苯含量约1000ppm。
(2)北京服装学院开发的液相法技术为了进一步改进干气稀乙烯制乙苯工艺，目前国内外许多机构正在研究第四代工艺即液相法工艺，其技术开发的主要目标为：改气相烃化为液相烃化，进一步降低烃化反应的温度，以提高催化剂寿命，降低二甲苯含量及装置能耗。
国内外很多科研机构进行过干气液相烃化技术的小试、中试研究，主要采用的工艺技术有鼓泡床和催化精馏工艺，但至今国内外尚未见干气稀乙烯液相烃化制乙苯工业化装置建设的报导。
国内研究单位以北京服装学院和大连化物所为主，其中由中国石化股份公司科技开发部组织北京服装学院开发的液相法工艺已通过600吨/年中试成果鉴定，尚待工业化装置的检验；大连化物所也已经取得模试成果。
北京服装学院的液相烃化技术于1995-1999年进行催化剂和实验室技术开发，1999年7月-2000年1月进行单管真实气体的模试研究，接着在燕化公司进行了600吨/年乙苯装置中试研究。
乙烯转化率≥95%，乙苯选择性≥92%，二甲苯含量<50ppm。
经2000小时中试催化剂稳定性试验，催化剂性能稳定，预期再生周期在1年以上。
该工艺技术与气相烃化工艺相比，产品乙苯中二甲苯含量可降低至100ppm以下，乙苯质量好。
但该工艺需要对干气进行脱硫和干燥处理，再经压缩机升压进入烃化反应器进行液相烃化反应。