苯乙烯讲义

苯乙烯产品及生产技术情况介绍

一、产品情况

1、产品用途：

苯乙烯是石油化工的基本原料，用来生产各种合成树脂，如通用级聚苯乙烯（GPS），高抗冲聚苯乙烯（HIPS）、AS、ABS、PS、EPS、MBS 及各种改性聚苯乙烯树脂等，广泛用于汽车制造，家用电器和玩具制造等工业部门。苯乙烯和丁二烯制成的丁苯橡胶大量用于轮胎制造，丁苯胶乳则用于纺织和造纸，丁苯嵌段共聚物SBS热塑性弹性体用于制鞋等轻工领域。

2、市场供应状况

●国际市场

2010年全球苯乙烯总生产能力约达3210.3万t/a。其中北美为635.6万t/a、西欧为572.7万t/a、亚洲及中东地区为1822.7万t/a、中南美地区约为69.0万t/a。

●国内市场

2010年我国苯乙烯产能已达到486.9万t/a。

我国苯乙烯主要生产厂家及生产能力

国内新增苯乙烯产能

2012年前我国新、扩建苯乙烯装置计划

尽管苯乙烯产能增加较多，但对市场的巨大影响仍未呈现，主要原因在于各装置实际投产的不断推迟，新增产能尚未形成有效产出。另外，国内苯乙烯装置故障频发，产量损失比较严重。在中国下游需求的快速复苏并保持良好增长之下，中国苯乙烯市场2010年对进口的依赖度也较高，达300多万t 。

3、市场需求状况

●国际市场

由于聚苯乙烯和ABS树脂等苯乙烯下游产品消费的强劲增长，近年来世界苯乙烯的生产发展很快。 2010~2015年年均增

长率2.2%。另外，未来几年苯乙烯生产能力的增长将远高于需求的增长。这一方面是受到亚洲地区新建能力不断增加的影响，同时也是中东地区大力发展石化业，乙烯配套大型苯乙烯装置所导致，今后苯乙烯的发展重心将向亚洲及中东地区转移。

预计未来几年，苯乙烯主要的下游衍生物聚苯乙烯、ABS/SAN、SBR及其胶乳、不饱和聚酯树脂以及苯乙烯共聚物中，消费增长最快的领域将是ABS/SAN，消费量的年均增长率将达到约6.2%，其次是苯乙烯共聚物，消费量的年均增长率将达到约5.7%。

世界主要国家和地区苯乙烯的消费结构

●国内市场

2010年，在全球经济回暖、国家多项政策扶持，宽松货币政策和多重刺激计划的影响下，苯乙烯下游企业迅速摆脱颓势，2010年我国苯乙烯产量约为300万t，表观消费量达到了630多万t。从下游对苯乙烯的需求数据看，需求表现最为突出的是在家电下乡、社区翻修以及增建保障性住房等政策惠及

下的ABS、PS行业；汽车行业对ABS工程塑料的需求也很旺盛。

我国是苯乙烯的进口大国，每年都有大量的苯乙烯进口，出口量极少。

目前我国苯乙烯主要用于以下领域：聚苯乙烯/EPS、ABS/SAN、不饱和聚酯树脂、SBR、SB弹性体(包括SBS、SBC、SIS等)及其它化工产品，分别占55%、14%、10%、5%、2%和14%。

预计随着我国建材、家电和汽车工业的快速发展，对PS、ABS树脂以及苯乙烯系列橡胶SBR、SBS等需求将继续保持较快增速，其中，建筑物节能降耗工作也将进一步受到重视，EPS、SBS等产品作为优良的保温材料将大量用于建筑业，在苯乙烯消费结构中所占比例将略有增加。同时，随着国内经济刺激计划的进行，聚苯乙烯、ABS及SBR的需求也将保持一定速度增长。

二、技术现状及发展趋势

●国外技术现状

目前工业化的苯乙烯生产技术主要有乙苯脱氢法、环氧丙烷联产法及裂解汽油抽提苯乙烯三条路线。

1、乙苯脱氢制苯乙烯路线

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%。乙苯脱氢制苯乙烯技术的特点是工艺技术相当成熟，产品纯度高，装置运行平稳，操作弹性大。它包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢2种生产工艺。

（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。催化脱氢技术已相当成熟，在反应器、负压脱氢过程及能量综合利用等方面的改进进展不大。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。

①ABB鲁姆斯/UOP工艺

目前世界上有近40套苯乙烯装置采用该工艺进行生产，总能力约7.8 Mt/a。采用该工艺生产苯乙烯的装置主要有蒸汽过热炉、绝热型反应器、热回收器、气体压缩机和乙苯/苯乙烯

分离塔等。将蒸汽过热至800℃，与乙苯一起进入绝热反应器。反应温度550～650℃，常压或负压，蒸汽/乙苯质量比为1.0～1.5。通过脱氢反应器所生成的脱氢产物经冷凝后进入乙苯/苯乙烯分离塔，经分馏后塔底分出高纯度苯乙烯，塔顶馏出未反应的乙苯。

②Fina/Badger工艺

Fina/Badger工艺通常与美孚/Badger乙苯工艺联合签发许可。该工艺采用绝热脱氢，蒸汽过热至800～950℃，与预热器内的乙苯混合后再通过催化剂，反应温度为560～650℃，压力为负压，蒸汽/乙苯质量比为1.5～2.2。反应器材质为铬镍，反应产物在冷凝器中冷凝。Fina/Badger与ABB Lummus公司一起几乎垄断了世界苯乙烯生产专利市场。

③巴斯夫工艺

巴斯夫工艺的特点是用烟道气直接加热的方式提供反应热，这是与绝热反应的最大不同点。反应产物与原料气系统进行热交换，列管间加折流挡板，使加热气体径向流动，烟道气进口温度为750℃，出口温度为630℃，换热后乙苯的进料温度达到585℃，直接与管内脱氢催化剂接触反应。出口气体经急冷、换热，再经空气冷却，分离脱氢尾气(H2、CH4、CO2等)、水和油，上层脱氢料液送精馏工序制得苯乙烯。

（2）乙苯氧化脱氢法

乙苯氧化脱氢技术是利用氢气和氧气的放热反应给乙苯脱氢反应提供热量，从而大大降低了能耗，提高了反应效率。是近年来具有竞争力的新技术。典型的生产工艺是SMART工艺。世界上已有6套采用该技术生产苯乙烯的装置。

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、Monsanto以及UOP三家公司开发的Lummus/UOP乙苯绝热脱氢技术的集成。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气，使氢气在选择性氧化催化剂作用下氧化为水，这不但降低了反应产物中的氢气分压，使平衡反应向有利于生成苯乙烯的方向进行，而且还可为乙苯脱氢反应提供热量。“Smart”工艺流程与Lummus/UOP苯乙烯工艺流程基本相同，