第四章苯乙烯生产技术
苯乙烯生产工艺流程
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有机化工原料，广泛应用于合成树脂、塑料、橡胶和合成纤维等领域。
苯乙烯的生产工艺流程主要包括苯乙烯生产原料准备、苯乙烯生产过程和苯乙烯产品的后处理。
首先，苯乙烯的生产原料主要包括乙烯和苯。
乙烯是一种重要的石油化工产品，通常从石油裂解或天然气分离中得到。
而苯则是石油提炼过程中得到的一种芳香烃化合物。
这两种原料经过精炼和净化后，可以用于苯乙烯的生产。
其次，苯乙烯的生产过程主要通过乙烯与苯的反应来实现。
这个反应通常在高温、高压和催化剂的作用下进行。
乙烯和苯经过反应生成苯乙烯的物质，通常还伴随着一些气体的产生，这些气体通常需要进行回收利用。
整个反应过程一般需要在工艺装置中进行，以确保生产过程的安全和高效。
最后，苯乙烯产品的后处理通常包括分离、提纯和储存等步骤。
在苯乙烯生产过程中，会伴随着一些杂质物质的产生，这些杂质需要通过分离和提纯等工艺步骤来去除，从而得到纯净的苯乙烯产品。
而对于产生的一些气体，通常也需要进行处理和回收利用。
总的来说，苯乙烯的生产工艺流程是一个相对复杂的过程，需要经过原料准备、生产过程和产品后处理等多个环节。
只有严
格按照工艺流程进行操作，才能够确保苯乙烯产品的质量和生产的效率。
苯乙烯生产工艺解析
苯乙烯生产工艺解析
苯乙烯是一种重要的基础化学原料，广泛应用于制造各种合成的化学品，如聚乙烯、聚丙烯、醋酸乳液、聚氯乙烯、醋酸乙烯等。
由于其制造
方法多样、技术参数复杂，生产工艺也不同，本文将分析现代市场上主要
的苯乙烯生产工艺，以便为现在的企业提供技术支持。
1、芳香物质聚合工艺
芳香物质聚合工艺是目前市场上主要的苯乙烯生产工艺，利用芳香族
物质的双重氧化反应聚合生产苯乙烯，其工艺特点如下：
（1）原料的碱度控制在7.5-9.5之间，低于7.5会影响反应，高于9.5会使产物和副产物的碱度提高。
（2）反应时间在2-4小时，温度控制在70-120°C之间，如果反应
温度过高，则会造成聚合物的高碱度；反应温度过低，会造成反应过程的
慢化，影响产率。
（3）所用反应塔应有良好的气液均匀性，并设置控制恒压减压装置，以控制反应压力，以提高反应效率。
（4）产品质量稳定，可以获得99.5%以上的纯度苯乙烯，是目前应
用范围最广的苯乙烯生产方法。
2、环氧乙烷法
环氧乙烷法是用环氧乙烷和一定的催化剂反应，生产苯乙烯的方法。
环氧乙烷可以直接聚合成苯乙烯，其工艺流程如下：
（1）将。
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重要的有机化工原料，广泛用于合成各类树脂、橡胶和塑料等产品。
随着全球经济的快速发展和人民生活水平的提高，对苯乙烯的需求不断增加，因此苯乙烯的生产工艺和应用研究也不断取得进展。
苯乙烯的生产工艺主要有以下几种：乙烯法、环烃法和煤焦烯法。
乙烯法是目前最主要的苯乙烯生产工艺，其原理是将乙烯通过气相氧化反应转化为苯乙烯。
这种工艺具有原料来源广泛、产品纯度高、工艺稳定等优点，但能源消耗较大。
环烃法是将环烃类化合物通过气相裂解反应生成苯乙烯，工艺相对简单，但存在环境污染和原料资源有限的问题。
煤焦烯法是利用煤焦油作为原料进行苯乙烯生产，具有资源丰富、投资成本低的优势，但产品质量较低，难以满足高要求的应用需求。
近年来，苯乙烯的应用研究也取得了一些进展。
在树脂方面，苯乙烯被广泛应用于制备聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-乙烯共聚物等材料，这些材料具有良好的力学性能、耐化学品腐蚀性和耐热性。
在橡胶方面，苯乙烯是合成丁腈橡胶、不同种类的丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶等的重要原料，这些橡胶材料广泛用于制造轮胎、橡胶密封件等产品。
在塑料方面，苯乙烯可用于制备聚苯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯薄膜、聚苯乙烯改性塑料等，这些塑料具有轻质、隔音、保温等特性。
苯乙烯还被广泛应用于高级合成材料、电子材料、医药中间体等领域。
在高级合成材料领域，苯乙烯可用于制备纤维素醋酸酯、聚酰亚胺、环氧树脂等。
在电子材料领域，苯乙烯可用于制备导电聚苯乙烯、涂层材料等。
在医药中间体领域，苯乙烯可用于合成对乙酰氨基酚、甲磺酸噻吗氯胺等药物。
苯乙烯的生产工艺和应用研究不断取得进展，为满足不断增长的市场需求提供了坚实的基础。
未来，随着科学技术的不断进步和创新，相信苯乙烯的生产工艺和应用研究将会取得更大的突破和进展。
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
苯乙烯工艺流程
苯乙烯工艺流程苯乙烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等领域。
下面将介绍苯乙烯的生产工艺流程。
苯乙烯的生产工艺主要通过烯烃合成法进行，具体步骤如下：1. 原料准备：生产苯乙烯的主要原料包括苯和乙烯。
苯是一种由石油加工或煤炭转化得到的化工原料，乙烯则是石化行业的重要产品。
2. 催化剂制备：苯乙烯的生产需要使用特定的催化剂，常用的催化剂是磷酸镏（H3PO4）。
3. 反应器装填：将催化剂装填进反应器中，并控制好反应器的温度和压力。
4. 原料进料：将苯和乙烯以一定比例进料到反应器中进行反应。
在加料的过程中需要控制好进料的速度和比例，以保证反应的顺利进行。
5. 反应过程：在合适的温度和压力下，苯和乙烯通过催化剂的作用发生反应，生成苯乙烯。
这个反应的化学方程式为：C6H6 + C2H4 → C6H5CH=CH2该反应是一个烯烃聚合反应，生成的苯乙烯分子会逐渐聚合成长链状结构。
6. 产物分离：将反应器产出的混合物进行分离，分离出苯乙烯和未反应的原料苯和乙烯。
常用的分离方法是蒸馏和萃取。
7. 苯乙烯提纯：经过分离后得到的苯乙烯还含有杂质，需要进行进一步的提纯处理。
常用的提纯方法包括结晶、萃取和蒸馏等。
8. 产品包装：经过提纯处理的苯乙烯可以进行包装，以便运输和销售。
总的来说，苯乙烯的生产工艺流程包括原料准备、催化剂制备、反应器装填、原料进料、反应过程、产物分离、苯乙烯提纯和产品包装等步骤。
这个工艺流程经过多年的发展和改进，已经成为一个相对成熟的工业化生产过程。
通过科学的控制和优化参数，可以高效地生产出高质量的苯乙烯产品，满足市场的需求。
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）。
11
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，广泛用于生产聚苯乙烯塑料、合成橡胶和合成树脂等产品。
其生产工艺流程通常包括苯乙烯催化裂化和蒸馏精制两个主要步骤。
首先，苯乙烯催化裂化是将石油裂解气油（C5～C6）和乙烯（C2H4）通过催化剂的作用，在高温下进行分子重组而形成
苯乙烯。
这个过程主要分为裂解、分离和催化三个步骤。
在裂解阶段，原料气体在催化剂的作用下发生裂解反应，生成苯乙烯、苯、硫化氢和其他副产物。
然后，通过一系列的分离操作，将苯乙烯从其它副产物中分离出来。
最后，经过一系列废气净化处理，再将含有苯乙烯的气体送往催化裂化装置进行催化反应，生产更高纯度的苯乙烯。
其次，蒸馏精制过程是将催化裂化产生的苯乙烯液态产物进行进一步的精馏处理，以获得高纯度的苯乙烯产品。
该过程主要包括预分馏、粗提纯和精提纯三个步骤。
预分馏是将裂化产物进行粗分馏，将其中的苯乙烯和轻烃分离。
然后在粗提纯过程中，通过加热蒸馏、减压和冷凝等操作，将苯乙烯分离出来。
最后，在精提纯阶段，通过多级蒸馏，并结合吸附分离和气相色谱等技术，获得高纯度的苯乙烯产品。
综上所述，苯乙烯生产工艺流程主要包括苯乙烯催化裂化和蒸馏精制两个主要步骤。
这种工艺流程能够高效、持续地生产高
品质的苯乙烯原料，为苯乙烯及其下游产品的生产提供了可靠的技术支持。
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。
苯乙烯的生产技术及市场分析
Ｈ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ 联产 工艺 等…。 １ ． １ ． １ Ｌ ｕ ｍｍｕ ｓ ／ Ｕ ＯＰ工艺 该 工 艺是 乙苯 催 化 脱 氢 法 的一 种 。该 工艺 的加热 器 首先 将 蒸 汽过 热 至
苯 乙烯 的 主要 生 产工 艺 有 苯 乙烯一 环 氧 丙 烷 联产法 、 乙苯催 化 脱 氢法 、 乙苯 氧化 脱 氢法 等 。其
Ｌ ｕ ｍ ｍｕ ｓ ／ Ｕ Ｏ Ｐ工 艺 、 Ｆ ｉ ｎ ａ ／ Ｂ ａ ｄ ｇ ｅ ｒ 工艺 、 Ｂ Ａ Ｓ Ｆ工 艺 、
和热塑性 弹性体 （ Ｓ Ｂ Ｓ ） 。另外 ， 苯 乙烯在农药 、 医 药、 油墨、 涂料 、 制革 、 离子交换树脂 、 化纤等领 域 也 有 着广 泛 的应 用 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ — ０ ５
［ ２ ］范英 ， 焦建玲． 石 油价格一 理论 与实证 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 科学 出版社 ，
２ ０ 】 ０． 】 】 Ｏ —ｌ ｌ ３
作者简介 ： 朱海云 ， 女， 经济师 ， ２ ０ ０ ６ 年毕业于黑龙江省委党校经济管
理专业 ， 现从事炼油及化工产品销售管理工作。
８ ０ ０ 以上 ， 作 为热源进入反应器 ， 原料 乙苯与过 热蒸 汽 混合 后 一并 进 入 反应 器 。通 过 乙苯 脱 氢 反
应器 （ 温度 ５ ５ ０ ～ ６ ５ ０℃ ， 常压 或 负 压 ， 蒸 汽／ 乙 苯质 量 比为 １ ． ０ ２ ． ０ ） 、 压 缩 后进 人 乙苯／ 苯 乙烯粗 馏 塔 ， 由塔底 得 到苯 乙烯 ， 塔 顶 回收未 反 应 的 乙苯 ， 再 经 乙苯 塔分 离 出少量 的苯 和 甲苯 后 ， 循 环 回反应 器 。 １ ． １ ． ２ Ｆ ｉ ｎ ａ ／ Ｂａ ｄ ｇ ｅ ｒ 工艺 该 工 艺 属 于 乙苯催 化 脱 氢 法 。采 用 绝热 脱 氢 ， 蒸 汽 提 供 脱 氢 需要 的 热 量
苯乙烯的生产—应用生产原理确定工艺条件
主要工艺参数的控制方案
因此，要达到绝热式脱氢反应的最佳工艺参数, 就必须稳定设置乙苯流量、稀释水蒸气流量和原 料气及脱氢产物进出口温度四个基本调节回路。 由于脱氢反应是强吸热反应,因此,在绝热反应 器中反应温度是逐渐下降的。乙苯与水蒸气的比 例及流速会给反应带来双重影响,乙苯与水蒸气的 比例及流速越大,反应温度下降越快,所以对乙苯 流量和水蒸气流量采用定值调节是必要的。 这两个流量调节回路的稳定控制可以排除脱氢 反应过程中的两个主要干扰因素。此时对脱氢反 应的影响主要取决于反应区的温度。
温度/K Kp
表10-3 乙苯脱氢反应的平衡常数
700
800
3.30×10-3 4.71×10-2
900
1000
3.75×10-1 2.00
1100 7.87
可以用提高温度的办法来提高苯乙烯的平衡转化率，但是 即使在高温下，平衡常数仍然较小。
热力学和动力学分析
1.热力学分析
温度对乙苯脱氢生成苯乙烯反应的平衡转化率和平衡组成的影响如图10-1和图10-2所示。
在催化剂的作用下,乙苯脱氢生成苯乙烯的主反应比乙苯裂解生成
苯和水蒸气转化生成甲苯的副反应的活化能都降低了,主反应的反应
速率常数大大提高了,改善了动力学因素,有利于乙苯脱氢反应。
热力学和动力学分析
2.动力学分析
随着反应温度的升高,平衡转化率提高,反应速率加快。 但烃类物质在高温下 (尤其t>600℃时)极不稳定,易发 生许多副反应,甚至分解成 C+H。 反应温度升高,不仅使选择性显著下降,并使催化剂表 面结焦速度也加快,催化剂再生周期缩短。在氧化铁催 化剂存在下,乙苯在500℃左右脱氢几乎没有裂解副产 物生成。 高温为取得高产率苯乙烯提供了可能性,要使其变为 现实则必须借助催化剂,活性、选择性具佳的催化剂,能 使脱氢在某一高温下进行,使r主 >r副 (加快主反应速度, 使副反应来不及反应或进行得很慢)获取高产率苯乙烯, 提高设备生产能力,减少副产物便于精制分离。
苯乙烯生产工艺设计
苯乙烯生产工艺设计苯乙烯是一种重要的有机化学品，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、粘合剂等工业领域。
它的生产工艺设计主要包括蒽法、苯氧化法和乙烯裂解法。
蒽法是苯乙烯生产中最早采用的方法之一，它的基本反应是将苯和乙烯在催化剂存在下，通过蒽生成苯乙烯。
蒽作为反应催化剂，可由乙醛经过缩合反应得到。
该方法可有效提高苯乙烯的收率，但由于蒽具有较低的催化活性，同时生产中伴随大量副产物的生成，因此该方法已被淘汰。
苯氧化法是目前苯乙烯生产中最常用的方法之一。
基本反应是将苯和氧气在催化剂存在下，通过苯氧化生成苯乙烯。
常用的催化剂有钒钼酸盐和五氯合钼酸铵。
该方法具有反应条件温和、无需添加氯、废气处理相对简单等优点，生产效率较高。
乙烯裂解法是一种基于烃类裂解反应的生产方法，通过将乙烯在800-900℃下裂解生成苯乙烯。
裂解反应需要催化剂的存在，常用的催化剂有三氧化钼、四氯合钼酸铵等。
由于裂解反应温度较高，对设备的耐高温性能要求较高，同时产生的热量较大，需要进行冷凝处理。
该方法虽然生产能力较低，但由于只需要乙烯作为原料，对水资源的需求较小，成本较低。
综合比较三种生产工艺，苯氧化法是最为可行的选择。
因为苯氧化法不仅反应条件温和，废气处理相对简单，而且催化剂的再生利用率较高，可以实现循环利用。
此外，苯作为反应底物易得且价格相对较低，具有较大的生产潜力。
在苯氧化法过程中，应注意催化剂的选择和设计反应装置。
催化剂选择应综合考虑催化效果、催化剂再生性能和经济性等因素。
反应装置的设计应保证反应底物的充分接触，提高反应速率和收率，同时要注意废气和废液的处理，确保生产过程的环保性。
总之，苯乙烯的生产工艺设计应根据实际情况选择适合的生产方法，并结合催化剂的选择和反应装置的设计，最大程度地提高生产效率和产品质量，同时保证生产过程的环保性。
苯乙烯生产技术进展
苯乙烯生产技术进展作者：有机文章来源：有机化工更新时间：2006-2-1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(PO/SM)联产法、热解汽油抽提蒸馏回收法以及丁二烯合成法等。
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%。
包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺。
乙苯催化脱氢工艺(1)ABB Lummus/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670万t/ 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，塔底分出苯乙烯，塔顶馏出未反应的乙苯。
(2)Fina/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 Lu mmus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750℃，出口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。
乙苯脱氢催化剂最初采用锌系、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。
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。
苯乙烯的生产工艺及检验方法
苯乙烯的生产工艺及检验方法摘要：对苯乙烯的认识，国内外生产苯乙烯的生产现状及发展趋势，了解乙苯脱氢制苯乙烯的基本原理和工艺流程及苯乙烯产品的检验。
关键词：苯乙烯、乙苯脱氢、催化剂、产品的检验苯乙烯单体是一种重要的有机化工原料,主要用于聚苯乙烯、(ABS)树脂、丁苯橡胶、不饱和树脂等产品的生产。
此外,还可用于制药、染料或制取农药乳化剂以及选矿剂等,用途十分广泛。
1、苯乙烯的基本性质1.1、简介及基本信息苯乙烯是芳烃的一种。
分子式C8H8，结构简式C6H5CH=CH2。
存在于苏合香脂（一种天然香料）中的无色、有特殊香气的油状液体。
熔点－30.6℃，沸点418K，凝固点242.6K，相对密度0.9060(20／4℃),折光率1.5469，黏度0.762 cP at 68 °F。
不溶于水(<1%)，能与乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。
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。
苯乙烯能和空气形成混合物，其爆炸范围为1.1%~6.01%。
[1]1.2、危险性健康危害：对眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用。
急性中毒：高浓度时，立即引起眼及上呼吸道粘膜的刺激，出现眼痛、流泪、流涕、喷嚏、咽痛、咳嗽等，继之头痛、头晕、恶心、呕吐、全身乏力等；严重者可有眩晕、步态蹒跚。
眼部受苯乙烯液体污染时，可致灼伤。
慢性影响：常见神经衰弱综合征，有头痛、乏力、恶心、食欲减退、腹胀、忧郁、健忘、指颤等。
对呼吸道有刺激作用，长期接触有时引起阻塞性肺部病变。
皮肤粗糙、皲裂和增厚。
环境危害：对环境有严重危害，对水体、土壤和大气可造成污染。
燃爆危险：本品易燃，为可疑致癌物，具刺激性。
1.3、急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟，就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅；如呼吸困难，给输氧；如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。
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。
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36
乙苯脱氢和催化脱氢—氢选择性氧化工艺流程 目前已工业化的乙苯脱氢制苯乙烯工艺有 ⑴乙苯催化脱氢和 ⑵乙苯脱氢-氢选择性氧化工艺两种,后者是一 种新工艺,正在全世界推广应用。
37
(1)催化脱氢工艺 A.多管等温反应器脱氢工艺流程
乙苯 水蒸气
3
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
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
这两个反应的平衡常数大于乙苯脱氢生成苯乙烯的平
衡常数，故从热力学分析看，乙苯脱氢生产苯乙烯的
可能性确实不大，因此要采用高选择性催化剂，
增加主反应的反应速率，反应是可以实现的。
24
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。
540-6500C
CH=CH
+ Pb + H2O
CH=CH
+ CH2=CH2
CH CH2
2Pb + O2
2PbO
14
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）
பைடு நூலகம்已应用的工艺
乙苯－丙烯共氧化法 （约12%）
萃取分离法
15
二、乙苯脱氢的主反应为：
22
表 乙苯催化脱氢反应温度的影响
乙苯/H2O(体积 比)=1∶1.3
由表可知,反应温 度超过600℃时, 对选择性就会产 生影响
故工业上一般控制在580～620℃之间,反应初期,催化
剂活性好,反应温度可以低些,反应后期,反应温度则要高2些3 。
2、催化剂
乙苯生成苯和甲苯的两个主要平行副反应：
第一预热器
热交换器
与原料换热
580600℃
反应器
540℃
第二预热器
冷凝器
分去水
粗苯乙烯贮槽
气体：氢，二氧化碳， 碳1，碳2等
燃料或氢原
38
图5 乙苯脱氢等温反应器 1.多管反应器;2.圆缺挡板;3.耐火砖砌成的加热炉;4.燃烧喷嘴
39
工作原理：
列
烟道气
管 等
温
反
应
部分烟道气循环
器
出反 口应 温器 度入 高口 ，温 乙度 苯低 浓， 度乙 低苯 ，浓 副度 反高 应； 少 。
40
列管等温反应器特点： 转化率、选择性高；
反 为使径向温度均匀，管径受到限制；
应
器
造 价 高
催 化 剂
结 构 复
管 材 特
装 填
杂
殊
困
难
大型厂家很少采用此种反应器！
41
B、绝热反应器脱氢工艺流程
图6 绝热反应器乙苯脱氢工艺流程 1.水蒸气过热炉;2.脱氢反应器;3,4.热交换器;5.冷凝器;6.分离器42
25
3、水蒸气和乙苯的用量比
主反应是吸热，分子数增加的可逆反应。
稀释剂：水 蒸汽的作用
提高平衡转化率 消除催化剂表面的碳
作为载热体
水蒸气与反应物和产物 容易分离
26
下图示出了乙苯平衡转化率与水蒸气/乙苯用量的关系。
乙苯平衡转化率与水蒸气/
1.总压101.3kPa(温度900K);2.总压202.6kPa(温度900K)
30
表6 乙苯液空速的影响(催化剂XH-02)
31
乙苯脱氢制苯乙烯
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
下一节
32
§4.3 乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺流程
7
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、
第四章苯乙烯生产技术
1
一、苯乙烯生产技术概况 二、生产原理 三、热力学动力学分析及工艺参数的选择
2
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。
45
绝热反应器的改进
①几个单段绝热反应器串连 ②分别装入高选择性和高活性(高转化率) 的两段绝热反应器。
③采用多段径向绝热反应器
46
①采用几个单段绝热反应器串连使用,反应器间设加 热炉,进行中间加热以补充热量和提升反应气体进入 下一段时的温度。
图7为中国自行设计的二段(中间加热)绝热式减压 脱氢工艺流程。
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,
因此迫切需要开发新的苯乙烯生产工艺。
4
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：
10
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
43
此外,由于使用大量水蒸气,冷凝冷却用 水量甚大,冷凝下来的工艺水也很多,这 些工艺水中含有少量芳烃和焦油,需经处 理后,重新用于产生蒸汽循环使用,因此 本工艺能耗也相当大。
44
单段绝热反应器脱氢工艺的优点是绝热 反应器结构简单,制造费用低,生产能力 大,一只大型单段绝热反应器苯乙烯的生 产能力可达6万t/a。为克服上述缺点,降 低原料乙苯单耗和能耗,70年代以来在反 应器和脱氢条件方面作了许多改进,收到 了较好的效果,现简述如下。
Monsanto以及UOP三家公司开发的Lummus/UOP乙
苯绝热脱氢技术的集成。
8
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。
29
5、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,若是绝热式 反应器,水蒸气的消耗也将明显增加。 现在一般工业上采用的液空速为：0.4～0.6h-1。
5
UOP/Lummus Smart 工艺流程图
6
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。
11
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。
12
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。
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。
13
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
33