苯乙烯合成方法-推荐下载
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。
苯乙烯聚合——精选推荐
实验2-10 苯乙烯乳液聚合一、实验目的1. 通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分子质量的影响,从而了解乳液聚合的特点,了解乳液聚合中各组分的作用,尤其是乳化剂的作用。
2. 掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法,以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。
二、实验原理乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下,分散在介质中加入水溶性引发剂,在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。
它不同于溶液聚合,又不同于悬浮聚合,它是在乳液的胶束中进行的聚合反应,产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。
乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂,还有调节剂、pH缓冲剂及电解质等其他辅助试剂,它们的比例大致如下:水(分散介质):60%~80% (占乳液总质量) 单体:20%~40% (占乳液总质量)乳化剂:0.1%~5%\ (占单体质量) 引发剂:0.1%~0.5%(占单体质量)调节剂:0.1%~1%\ (占单体质量) 其他:少量乳化剂是乳液聚合中的主要组分,当乳化剂水溶液超过临界胶束浓度时,开始形成胶束。
在一般乳液配方条件下,由于胶束数量极大,胶束内有增溶的单体,所以在聚合早期链引发与链增长绝大部分在胶束中发生,以胶束转变为单体 聚合物颗粒,乳液聚合的反应速度和产物相对分子质量与反应温度、反应地点、单体浓度、引发剂浓度和单位体积内单体-聚合物颗粒数目等有关。
而体系中最终有多少单体-聚合物颗粒主要取决于乳化剂和引发剂的种类和用量。
当温度、单体浓度、引发剂浓度、乳化剂种类一定时,在一定范围内,乳化剂用量越多、反应速度越快,产物相对分子质量越大。
乳化剂的另一作用是减少分散相与分散介质间的界面张力,使单体与单体-聚合物颗粒分散在介质中形成稳定的乳浊液。
乳液聚合的优点是:①聚合速度快、产物相对分子质量高。
②由于使用水作介质,易于散热、温度容易控制、费用也低。
③由于聚合形成稳定的乳液体系粘度不大,故可直接用于涂料、粘合剂、织物浸渍等。
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(完整资料).doc
此文档下载后即可编辑课题: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: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。
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。
苯乙烯生产工艺ppt课件
8
适宜的反应温度必须在催化剂活性的起始温度以上。 而且应在低于终极温度。
升高温度
利(有利于提高平衡转化率)
(有利于提高反应速率)
弊(有利于副反应)
吸热
T↑, XEB↑, SS↓, cat失活
降低温度
利 副反应少,SS↑。
弊 反应速率低,产率低。
9
在一定的温度下,随着水蒸汽用量的增加,乙苯的转化 率也随之提高,但增加到一定用量之后,乙苯转化率的提高 就不太明显,而且水蒸汽用量过大,能量消耗也增加,产物 分离时用来使水蒸汽冷凝耗用的冷却水量也很大,因此水蒸 汽与乙苯的比例应综合考虑。如工艺路线、能耗等。
10
乙苯液空速
乙苯液空速是指每小时单位体积催化剂通过的乙苯液体 体积。液空速小,停留时间长,原料乙苯转化率可以提高, 但同时因为连串副反应增加,会使选择性下降,而且催化剂 表面结焦的量增加,致使催化剂运转周期缩短;但若空速过 大,又会降低转化率,导致产物收率太低,未转化原料的循 环量大,分离、回收消耗的能量也上升。所以最佳空速范围 应综合原料单耗、能量消耗及催化剂再生周期等因素选择确 定。
苯乙烯生产工艺
1
1、苯乙烯的性质
苯乙烯(又名:乙烯基苯;乙烯苯,SM等。),分子式 C6H5-CH=CH2。三维模型芳烃的一种,在常温下为为带辛辣味 无色至黄色油状液体,有高折射性和特殊芳香气味;溶于乙 醇、乙醚、甲醇、丙酮、二硫化碳,不溶于水(<1%) ;毒性 中等,在空气中最大允许浓度为100ppm。在空气中的爆炸极 限上限为6.1%(体积),下限为1.1%(体积)。
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乙苯脱氢法
苯
环氧丙烷联产法
乙
热解汽油回收法
烯
丁二烯合成法
苯乙烯生产工艺
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1、苯乙烯的性质
苯乙烯(又名:乙烯基苯;乙烯苯,SM等。),分子式 C6H5-CH=CH2。三维模型芳烃的一种,在常温下为为带辛辣味 无色至黄色油状液体,有高折射性和特殊芳香气味;溶于乙 醇、乙醚、甲醇、丙酮、二硫化碳,不溶于水(<1%) ;毒性 中等,在空气中最大允许浓度为100ppm。在空气中的爆炸极 限上限为6.1%(体积),下限为1.1%(体积)。
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适宜的反应温度必须在催化剂活性的起始温度以上。而 且应在低于终极温度。
升高温度
利(有利于提高平衡转化率)
(有利于提高反应速率)
弊(有利于副反应)
吸热
T↑, XEB↑, SS↓, cat失活
降低温度
利 副反应少,SS↑。
弊 反应速率低,产率低。
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在一定的温度下,随着水蒸汽用量的增加,乙苯的转化 率也随之提高,但增加到一定用量之后,乙苯转化率的提高 就不太明显,而且水蒸汽用量过大,能量消耗也增加,产物 分离时用来使水蒸汽冷凝耗用的冷却水量也很大,因此水蒸 汽与乙苯的比例应综合考虑。如工艺路线、能耗等。
乙苯脱氢法
环氧丙烷联产法
苯
乙 烯
热解汽油回收法
丁二烯合成法
乙烯与苯直接合成 法
工业上生产苯乙烯主要是采用乙苯催化脱氢的方法,本项 目重点介绍乙苯催化脱氢生产苯乙烯的生产技术。
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4、工艺
PIT 201
S S
V201
LIT
201
SV201
P201
V202
LIT
202
FICT 201
SV202
FICT 202
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乙苯液空速
乙苯液空速是指每小时单位体积催化剂通过的乙苯液体 体积。液空速小,停留时间长,原料乙苯转化率可以提高, 但同时因为连串副反应增加,会使选择性下降,而且催化剂 表面结焦的量增加,致使催化剂运转周期缩短;但若空速过 大,又会降低转化率,导致产物收率太低,未转化原料的循 环量大,分离、回收消耗的能量也上升。所以最佳空速范围 应综合原料单耗、能量消耗及催化剂再生周期等因素选择确 定。
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—苯乙烯生产方法的选择
③α-苯乙醇催化脱水转化为苯乙烯
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%。
苯乙烯生产方法的选择
3.丁二烯合成法
4.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。 除此之外,还包括甲苯甲醇合成法、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。
项目十 苯乙烯的生产
石油化工产品生产技术
生 产 任方 务法 一的 选生产方法的选择
1.乙苯脱氢法
①乙苯催化脱氢生产苯乙烯
工业上最早采用的生产方法
②乙苯氧化脱氢生产苯乙烯
苯乙烯生产方法的选择
2.环氧丙烷-苯乙烯联产法(共氧化法)
分为三步进行: ①乙苯氧化生成过氧化氢乙苯
【推荐下载】探析苯乙烯对醇酸树脂的改性
[键入文字]
探析苯乙烯对醇酸树脂的改性
化工中的醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂。
该脂具有合成技术性能好、制造工艺简便、树脂涂膜综合性能好等特点,广泛运用于涂料的生产加工。
以下是探析苯乙烯对醇酸树脂的改性。
在化工生产中醇酸树脂涂料也有一些不足之处,如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差等,这将导致施工周期延长,也影响其应用范围。
运用苯乙烯化学对醇酸树脂的改性能够对快干醇酸树脂的工业化生产提供帮助。
一、苯乙烯化学改性醇酸树脂的方法
(一)共聚法。
乙烯类单体改性醇酸树脂常采用共聚法。
按此法中苯乙烯的加入时间及加入方式不同,可分为前苯乙烯化和后苯乙烯化两种方法。
1.前苯乙烯化法。
前苯乙烯化法主要包括植物油的苯乙烯化法、脂肪酸的苯乙烯化法和单甘油酯的苯乙烯化法三种。
(1)植物油苯乙烯化法。
该法的工艺要点为:首先,苯乙烯单体和油在引发剂存在下反应,生成共聚油这种均一产物,该产物可直接代替植物油制备醇酸树脂。
苯乙烯化的植物油,先用甘油(季戊四醇或其他多元醇)醇解生成脂肪酸单甘油酯,然后用苯酐等多元酸进行酯化。
(2)脂肪酸的苯乙烯化法。
该法的工艺
1。
苯乙烯工艺 简介课件ppt
2021/3/10
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二、苯乙烯工业的现状及发展趋势
1. 我国生产现状
我国苯乙烯生产始于20 世纪50 年代末。采用传统的三氯 化铝液相烷基化工艺,建成一套5000吨/年苯乙烯生产装置, 以后又陆续建成几套生产装置,但大都生产规模小,能耗和 物耗较高,产量低,因而发展缓慢。20世纪90年代,大庆石 盘锦乙烯和广州石化公司先后引进气相分子筛工艺建成苯乙 烯生产装置 , 这些装置的陆续建成投产,使我国苯乙烯的 生产得到了飞速发展。1998年我国苯乙烯的生产能力达到约 74.0万吨,2000年进一步增加到约95万吨。
8
(4) 苯和乙烯直接合成法
由日本旭化成最新开发成功,苯和乙烯的气相混合物在含有HZSM-5 沸石催化剂的存在下,在490℃的反应温度下,在含有氢分离膜的 反应器中经过处理,得到选择性达93%的苯乙烯。该反应器内的氢 分离膜是由镀铂烧结管制得。 原料来源:石油 技术性:先进,目前此工艺处于试验阶段。
(3)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。
(4)苯乙烯还可以发生烯烃所特有的加成反
应。 2021/3/10
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• 用途 (1)苯乙烯自聚生成PS(聚苯乙烯树脂),
(2)苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚,其共聚物可用于 生产ABS工程塑料;
(3)与丁二烯共聚可以生成丁苯乳胶(SBL)和合成 丁苯橡胶(SBR);
2006年,我国又有多套苯乙烯装置建成投产,截止到 2006年11月底,我国苯乙烯的生产能力达到285.5万t/a,
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苯乙烯需求的巨大缺口和持续强劲增长态势,是 我国苯乙烯生产不断扩能的原动力。2007-2010 年仍是我国苯乙烯产能的大规模增长期,一些新 建和扩建项目仍将陆续进行。预计到2008年我国 苯乙烯总生产能力将达到约400.0万t/a,2010年, 总生产能力将达到约600.0万t/a,届时我国苯乙烯 市场供需矛盾将得到根本缓解。
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。
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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+ CH4
C6H5C2H5 + H2↑→ C6H6 + CH3CH3
C6H5C2H5→ 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。
环氧化反应液经过蒸馏得到环氧丙烷,甲基苄醇在260℃、常压条件下脱水生成苯
乙烯。
反应产物中苯乙烯与环氧丙烷的质量之比为2.5:1。
除乙苯脱氢法外,这是目前唯一大规模生产苯乙烯的工业方法,生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的10%。
目前世界上拥有该法专利转让权的生产商主要有莱昂得尔(Lyondell)公司、Shell公司、Repsol公
司以及前苏联的下姆斯克(Nizhnekamskneftekhim)公司等。
PO/SM联产法的特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烯氧化的放热两个反应结合起来,节省了能量,解决了环氧丙烷生产中的三废处理问题。
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降低25%,操作费用降低50%以上,因此采用该法建设大型生产装置时更具竞争优势。
该法的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,因可避免氯醇法给环境带来的污染,因此仍具有很好的发展潜力。
3 热解汽油抽提蒸馏回收法
从石脑油、瓦斯油蒸汽裂解得到的热解汽油中直接通过抽提蒸馏也可以制得苯乙烯。
GTC 技术公司开发了采用选择性溶剂的抽提蒸馏塔GT-苯乙烯工艺,从粗热解汽油(来自石脑油、瓦斯油和NGL蒸汽裂解)直接回收苯乙烯。
提纯后苯乙烯产品纯度为99.9%,含苯基乙炔小于50PPm。
采用抽提技术将苯乙烯回收,既可减少后续加氢过程中的氢气消耗,又避免了催化剂因苯乙烯聚合而引起的中毒,也增产了苯乙烯。
据估算,一套以石脑油为裂解原料的30.0万吨/年乙烯装置大约可回收约1.5万吨/年的苯乙烯。
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。
不仅即将实现工业化生产。
Dow化学工艺以负载在γ-沸石上的铜为催化剂,反应于1.8MPa
和100℃下,在装有催化剂的固定床上进行,丁二烯转化率为90%,4-乙烯基环己烯(4-VCH)的选择性接近100%。
之后的氧化脱氢采用以氧化铝为载体的锡/锑催化剂,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,
乙苯选择性超过96%,唯一的副产物是乙基环己烷。
5、甲苯甲醇合成法
ExSyM工艺采用甲苯与甲醇侧链烷基化生成苯乙烯、氢气和水,这种方法使用固定床工艺
直接生产苯乙烯。
反应在常压下进行,使用的是专有催化剂,反应温度约400℃~425℃。
由于没有脱氢反应,新方法吸热减少50%,比传统路线降低能耗40%。
新方法采用甲醇和甲
苯作原料,价格大大低于乙苯,因此整个反应节约成本约35%,每吨苯乙烯可节约350~400
美元,而且大大减少投资成本。
它采用甲苯和甲醇为原料,利用甲苯与甲醇进行侧链烷基
化反应,替代常规的乙苯脱氢路线,不仅操作条件缓和,而且生产成本明显降低,能耗和
温室气体排放大幅度减少,是一种生成苯乙烯的全新低能耗工艺。