苯乙烯的生产及国内外市场分析

苯乙烯的生产及国内外市场分析
苯乙烯的生产及国内外市场分析

目录

一、前言 (3)

二、苯乙烯的生产方法 (4)

1、乙苯脱氢法 (4)

(1)乙苯催化脱氢法 (4)

(2)乙苯氧化脱脱氢法 (7)

2、环氧丙烷—苯乙烯联产法 (8)

3、热解汽油抽提蒸馏回收法 (8)

4、丁二烯合成法 (9)

5、其他生产方法 (9)

6、结语 (9)

三、苯乙烯生产中的事故预防 (7)

1、苯乙烯生产过程中的物料 (10)

2、脱氢反应器 (10)

3、无硫阻聚剂配制系统 (11)

4、苯乙烯的健康危害 (11)

5、苯乙烯蒸汽的危险 (11)

6、苯乙烯泄露紧急处理 (11)

7、操作注意事项 (12)

8、储存注意事项 (12)

四、苯乙烯的生产和消费情况 (12)

1、全球产业环境 (12)

2、国内市场现状 (15)

3、消费结构 (17)

4、国内市场发展趋势 (18)

五、发展建议 (18)

六、结论 (19)

七、参考文献 (19)

八、致谢 (20)

苯乙烯的生产及国内外市场分析

王赐恩

0801工业分析与检验

[摘要]:本文主要介绍了苯乙烯的生产方法,分析了国内外苯乙烯的生产和消费情况,针对目前我国苯乙烯生产状况及存在的问题,提出了我国苯乙烯今后发展的一些建议。2005到2010年全球苯乙烯的产量和消费量持续增长,产能已超过需求量,虽然国际市场苯乙烯产能有所富裕,但是国内苯乙烯的产量仍然远远低于需求,产能、消费量及进口量均增长明显,自给率维持在40%左右,市场缺口大,并呈现增长趋势,国内苯乙烯市场发展潜力较大。但是国内生产工艺还有很大的提升空间,相对于国外先进苯乙烯生产企业,国内苯乙烯生产水平还有差距,未来国外的产品将更多的进军中国,冲击国内的市场,本论文着眼于未来,阐述了未来应在哪些方面提升国内苯乙烯的生产,增强国内苯乙烯生产企业的竞争力,使国内苯乙烯产业发展更加合理健康。

[关键词]:苯乙烯生产能力市场调查发展对策

Styrene Monomer Production And The Domestic Market Analysis

Wang cien

0801 Industry analysis and test

Abstract:This paper mainly introduces styrene monomer production methods, analysis and styrene monomer production and consumption, for the present situation and our styrene monomer production problems, our styrene monomer the future development of some suggestions. 2005 and 2010 styrene monomer global production and consumption growth, output exceeds demand, although the international market styrene monomer of an affluent, but still far lower than the output of styrene monomer demand, production, consumption and imports increase, are obvious self-sufficiency rate of grain is 40% in the market opening, and presents a trend, the domestic market potential for larger development styrene monomer. but domestic production processes have a lot of space, compared with advanced foreign styrene monomer

Keywords:styrene monomer capacity market research development Countermeasures

一、前言

苯乙烯的化学式为,分子式:C8H8,分子量: 104.14,外观与性状:无色透明油状液体,有芳香气味。熔点(℃): -30.6,沸点(℃): 146,相对密度(水=1): 0.91,相对蒸气密度(空气=1): 3.6,饱和蒸气压(kPa):1.33(30.8℃),燃烧热(kJ/mol):4376.9,临界温度(℃): 369,临界压力(MPa): 3.81,闪点(℃): 34.4,引燃温度(℃): 490,爆炸上限%(V/V): 6.1,爆炸下限%(V/V): 1.1,苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物,乙烯基的电子与苯环共轭,不溶于水,溶于乙醇、乙醚中,暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。该物质对环境有严重危害,应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染,对水生生物应给予特别注意。由于其挥发性强,在大气中易被光解,也可被生物降解和化学降解,即能被特异的菌丛所破坏,亦能被空气中的氧所氧化成苯甲醚、甲醛及少量苯乙醇。

苯乙烯(Phenylthylene/SM)是合成高分子材料的重要单体,是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料。主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂、丁苯橡胶(SBR)和丁苯胶乳、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS等。此外,还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业,用途十分广泛。目前,中国苯乙烯的产量超过400万吨每年。其中,上海赛科为国内最大的苯乙烯生产企业,产能达到65万吨/年。目前仍有不少在建装置。随着我国建材、家电和汽车工业的快速发展,对聚苯乙烯、ABS树脂以及苯乙烯系列橡胶SBR、SBS等的消费量进一步增加,我国苯乙烯行业都是处于产不足需的状态,每年都需要大量的进口产品来满足国内市场的需求。

本文主要介绍了苯乙烯的生产方法,分析了国内外苯乙烯的生产和消费情况,针对目前我国苯乙烯生产状况及存在的问题,提出了我国苯乙烯今后发展的一些建议。结合实际生产与事故案例,对苯乙烯生产中存在的各种危险进行了剖析,并提出相应的预防措施。

一、苯乙烯的生产方法

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。

20世纪40年代,美国陶氏化学(Dow Chemical)公司首创由乙苯热脱氢法生产苯乙烯的工艺。陶氏化学、美国孟山都(Monsanto)、德国Farben等公司各自开发了乙苯脱氢生产苯乙烯工艺技术,并实现了大规模工业生产。20世纪70年代,Halcon国际公司与美国ARCO公司的合资公司开发了苯乙烯和环氧丙烷联产技术。20世纪90年代,荷兰DSM公司开发出从乙烯裂解汽油中采用萃取精馏工艺生产苯乙烯的方法(STAR-TEC技术)。随着苯乙烯系树脂的快速发展,苯乙烯单体的需求量迅速增加。在世界苯乙烯生产能力中,乙苯脱氢方法约占90%。所以,乙苯的生产技术以及乙苯脱氢的生产技术仍然是苯乙烯生产技术的发展重点。

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。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。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。目前,国外苯乙烯催化剂主要有南方化学集团公司开发的Styromax-1、Styromax-2、Styromax-4以及Styromax-5型催化剂;美国标准催化剂公司推出的C-025HA、C-035、C-045型催化剂;德国BASF公司开发的S6-20、S6-20S、S6-28、S6-30催化剂;Dow化学公司开发出的D-0239E型绝热型催化剂等。我国从20世纪60年代就开始进行与乙苯脱氢工艺相配套的催化剂研究。目前开发成功的催化剂主要有兰州石油化工公司研究院的315、335、345、355

系列催化剂;厦门大学、中国科学院大连化学物理研究所的XH、DC系列以及中国石化集团公司上海石油化工研究院的GS系列催化剂等。兰州石化分公司研究院还从催化剂配方和制备工艺入手,开发出了以铁-钾-铈-钼-镁为主要体系的低钾型乙苯脱氢催化剂。除了常见的圆柱型催化剂外,兰州化学工业公司最近还成功地将三叶型催化剂用于苯乙烯的工业生产上。世界乙苯脱氢催化剂的研究正在向低钾含量、低水比、具有更高稳定性和更长运转周期的方向发展。

乙苯在催化剂作用下,达到550~600℃时脱氢生成苯乙烯。

乙苯脱氢是一个可逆吸热增分子反应,加热减压有利于反应向生成苯乙烯方向进行。工业上采用的方法是在进料中掺入大量高温水蒸气,以降低烃分压,并提供反应所需的部分热量,水蒸气与烃的摩尔比(简称水比)视反应器类型的不同而异,范围约在6~14之间。

反应器乙苯脱氢反应器有等温和绝热两种。等温反应器为列管式,已很少采用。使用绝热反应器时,反应所需的热量由提高进料温度(610~660℃)和加大水比(≈14)而带入。但温度过高将引起乙苯的热裂解,通常采用径向反应器,以减小气体通过催化剂层的温度降、压力降,并分段引入过热蒸汽,使轴向温度分布均匀。

催化剂早期采用的有美国加利福尼亚标准油公司的镁系催化剂和德国法本公司的锌系催化剂。第二次世界大战后,广泛采用美国壳牌石油公司开发的以氧化铁为主要成分的催化剂(Fe2O3:K2O:Cr2O3=87:10:3),乙苯转化率约60%,选择性约87%。1978年,又出现了一种加有多种助催化剂的铁系催化剂,苯乙烯选择性可达95%,加入的助催化剂多为碱金属或碱土金属,如钾、钒、钼、钨、铈、铬等。80年代工业上仍在继续努力开发适用于低水比的催化剂,以节约能耗。

工艺流程:

包括乙苯脱氢和苯乙烯精馏分离两部分。乙苯在反应器内转化率约在35%~40%,脱氢液约含乙苯55%~60%,苯乙烯35%~40%以及少量苯、甲苯及焦油等。用精馏方法可分出苯乙烯成品。由于乙苯和苯乙烯的沸点比较接近,分离时所需塔板数较多,而苯乙烯在较高温度下又极易聚合。为了减少聚合反应的发生,除加对苯二酚或硫等阻聚剂外,尚需采用减压操作,并使用塔板效率高、阻力小的新型塔器或新型高效填充塔,使塔釜温度不超过90℃。

1.2 乙苯氧化脱氢法

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单体先进反应器技术(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、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热平衡,使反应向生成物方向移动。“Smart”工艺流程与Lummus/UOP苯乙烯工艺流程基本相同,但反应器结构有较大的差别,主要是在传统脱氢反应器中增加了氢氧化反应过程。该工艺采用三段式反应器。一段脱氢反应器中乙苯和水蒸汽在脱氢催化剂层进行脱氢反应,在出口物流中加入定量的空气或氧气与水蒸汽进入两段反应器,两段反应器中装有高选择性氧化催化剂和脱氢催化剂,氧和氢反应产生的热量使反应物流升温,氧全部消耗,烃无损失,两段反应器出口物流进入三段反应器,完成脱氢反应。在脱氢反应条件为620-645℃、压力0.03-0.13MPa、蒸汽/乙苯质量为1-2:1时,乙苯转化率为85%,苯乙烯选择性为92%-96%。目前,世界上有5套苯乙烯生产装置采用乙苯氧化脱氢工艺进行生产,另外一些新建生产装置

大都准备采用该方法进行生产。

2 环氧丙烷-苯乙烯联产法

乙苯先氧化制得过氧化氢乙苯,经与丙烯反应生成甲基苄醇,再脱水成苯乙烯。反应式如下:

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 其它生产方法

除此之外,其它尚在开发中的苯乙烯合成工艺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。

6 结语

(1)当前苯乙烯生产工艺日趋成熟,传统工艺主要集中在Lummus/UOP和Mobil/Fina/Badger两大工艺技术,装置的生产规模不断增加,生产规模达到30万t/a以上,有报道称最大的苯乙烯单线生产能力达到86万t/a。国内的干气制乙苯和苯乙烯生产工艺有长足发展。

(2)SMART工艺用在传统法乙苯脱氢制苯乙烯工艺的扩能改造,具有投资节省、经济效益好的特点,具有广阔的应用前景。

(3)乙苯烷基化催化剂和乙苯脱氢催化剂的研究不断发展。烷基化催化剂以Y 型沸石液相催化剂为发展重点;脱氢催化剂在低汽烃比、高选择性和长寿命方面发展较快。

(4)裂解汽油萃取精馏分离苯乙烯具有一定的发展前景

三、苯乙烯生产中的事故预防

1 苯乙烯生产过程的物料。苯乙烯生产过程的物料乙苯、苯乙烯、多乙苯、氢气等都具有易燃、易爆、有毒、有害的特性,有些具有强腐蚀性,如氢化氢,催化剂络合物等。

2 脱氢反应器是脱氢单元的核心部位。反应器的进料乙苯和蒸汽是在高温、负压下操作。水比过低,频繁开停车会缩短催化剂寿命。催化剂床层进水浸泡会彻底毁坏催化剂。脱氢尾气含80%(分子比)的氢气,系统中若有空气进入是很危险的,空气进入反应器使催化剂床层产生过热点,有烧坏催化剂和设备的危险。空气进入尾气系统则形成爆炸混合物,当尾气作燃料气时有回火危险。尾气压缩机出故障时,脱氢单元只得正压低负荷生产,并且尾气排入大气,增加了危险性。整个系统物料中均含有苯乙烯。苯乙烯易自聚产生堵塞,严重时被迫停车清理。蒸汽过热炉烧嘴火焰和炉温控制不好会烧坏炉管,损坏炉墙造成停车。某厂苯乙烯装置开车时曾发生过催化剂床层大量进水被迫更换新催化剂;乙苯蒸发系统被大量苯乙烯聚合物堵塞;苯乙烯蒸汽过热炉飞温使整个过热炉烧毁等事故。

脱氢反应系统要严格控制反应器入口温度。进料蒸汽:乙苯不得低于1.3:1。乙苯中二乙苯含量小于10ppm,尽量减少开、停车次数,防止催化剂破碎。反应器最初开车应首先用氮气加热升温,床层温度达200℃以上时方可通入蒸气。尾气压缩机入口压力应保持为0.0276MPa。反应器、蒸汽过热炉、尾气压缩机的联锁系统必须正常投用,并定期校验和记录。

安全阀应每年定压一次,防爆膜应每年检查一次,发现问题要及时更换或修理。

尾气系统三台在线氧分析器都应正常投用,当有两台指示值超过1%时联锁应动作,使系统升为正压操作。尾气在负压操作时需排入火炬系统,不准排入大气。

反应器床层发现热点时应立即查找原因,必要时停车处理。

应防止蒸汽过热炉超温。对过热炉火嘴要经常调整火焰,不要直接接触炉管和炉墙。反应系统由正压变为负压操作应缓慢进行,防止负荷突然加大,过热炉管骤冷损坏炉管。

3 无硫阻聚剂配制系统本系统配制苯乙烯塔所用的阻聚剂。如果本系统出故障,会使塔釜中阻聚剂含量迅速降低,有造成苯乙烯自聚的危险。配制用料2,4──二硝基苯酚毒性大,干燥时易燃易爆。溶剂用苯乙烯或乙苯,配成20%溶液,当低于40℃时可结晶析出,堵塞管路、设备和阀门,某厂曾发生过配制系统管路堵塞被迫停车和配制系统动火引燃保温层中积存的阻聚剂造成烧伤的事故。

4苯乙烯的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。急救措施:(1)皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。(2)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。(3)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。(4)食入:饮足量温水,催吐,就医。眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。苯乙烯工作人员防护身体防护:穿防毒物渗透工作服。手防护:戴橡胶耐油手套。

其他防护:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。

5 苯乙烯蒸气苯乙烯蒸汽与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。遇酸性催化剂如路易斯催化剂、齐格勒催化剂、硫酸、氯化铁、氯化铝等都能产生猛烈聚合,放出大量热量。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。有害燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳。灭火方法为尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。灭火剂:泡沫、

干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。遇大火,消防人员须在有防护掩蔽处操作。

6 苯乙烯泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

7 操作注意事项密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。灌装时应控制流速,且有接地装置,防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

8 储存注意事项通常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。不宜大量储存或久存。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

四.苯乙烯的生产和消费情况

1、全球产业环境

2009年世界苯乙烯产能约3535万t/a,主要分布在亚太、西欧和北美地区,其中亚洲地区1889万t/a,约占53.4%;西欧地区692.7万t/a,约占20%;北美地区653.6万t/a,约占18%。

2009年世界苯乙烯消费量为2836万t,其中亚洲(不含我国)占32%,我国占21%,北美占19%,西欧占19%,中/南美占4%,中/东欧占4%。亚洲,尤其

是我国,是最主要的净进口地区,但消费量较小,进口数量也较少。中东及北美地区仍是最主要的净出口地区,西欧也略有净出口量,但量不大。

下面是截止到2008年统计的世界只要苯乙烯生产能力

截至2008年的世界苯乙烯产能统计

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随着亚洲及中东地区苯乙烯新建装置的不断投产,拉动全球苯乙烯装置产能增速达5.4%,产量增速为4%,需求增速为3.9%。预计2011-2016年,全球苯乙烯的供需还将保持继续增长,但增速明显低于前5年,能力年均增速降至1.3%,而产量及需求的年均增速为2%。预计2016年全球苯乙烯的生产能力将达3959万t/a,产量及需求量均为3476万t。

2005-2009年中国苯乙烯产能消费量及装置平均开工率的变化情况

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有表可以看出:目前苯乙烯世界产能已超过需求量,而且世界产能及消费量增长趋势已逐渐放缓。

2 国内市场现状

截止2010年5月我国苯乙烯的主要生产企业有20多家,总产能约为526.9万t/a,约占世界总产能的15%。

我国苯乙烯主要生产企业及产能采用技术

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截止于2010年

5月我国一些拟建或者在建的项目列于下表:

近几年,国内苯乙烯产能及消费量均呈不断增长的态势,

国内苯乙烯供需关系表

虽然国际市场苯乙烯产能有所富裕,但是国内苯乙烯的产量仍然远远低于需求,产能、消费量及进口量均增长明显,自给率维持在40%左右,市场缺口约为320万t左右,并呈现增长趋势。国内苯乙烯市场发展潜力较大。

3、消费结构

我国苯乙烯主要用于生产PS、ABS/SAN、不饱和聚酯树脂、丁苯橡胶、丁苯胶乳以及苯乙烯系热塑性弹性体等。其中,PS为苯乙烯最主要的下游产品,约占苯乙烯消费;量的50%。

2008、2009年国内苯乙烯消费结构见表

受国家各类扶持政策影响,国内苯乙烯下游PS、ABS、丁苯橡胶等生产企业于2009年经济危机时期的困境,从而增加了对苯乙烯的消费。2009年,我国苯乙烯下游对苯乙烯需求量达到了640万t左右,较2008年同期有较大增长。随着经济的好转,苯乙烯需求将继续上升。

4、国内市场发展趋势

(1)苯乙烯下游市场需求对苯乙烯的价格的变化起着重要的作用,特别是PS/ABS等行业对苯乙烯价格变化影响较大。

(2)由于国内苯乙烯自给率较低,大量产品进口,因此国内苯乙烯价格在一定程度上受到国际苯乙烯价格的影响。

(3)从全球苯乙烯的产能增长情况与下游需求情况来分析,全球需求最旺。增长最快跌的市场集中在我国大陆。因此,我国大陆是未来几年最具潜力的市场,而供应的增长也恰恰集中在该区域。该区域不仅占有高速增长的市场需求优势,而且能保证系列原料供应的相对稳定,以此可以推断,未来几年我国苯乙烯市场的变化格局将会直接影响全球市场。

五、发展建议

(1)规模化生产。目前,世界苯乙烯的生产能力相对过剩,但是亚洲尤其是我国的消费量却不断增加。这样,势必导致更多的外国产品流入我国,对我国苯乙烯行业今后的发展造成一定的威胁。目前我国苯乙烯单套装置生产能力较小,应尽快采用先进技术对现有装置进行技术改造,逐步提高装置的生产规模和工艺技术水平,使单套装置的生产规模达到20万t/a以上。

(2)开拓原料。我国乙烯资源供不足需,而催化裂化干气资源利用率较低。建议有干气资源的炼油企业积极开发利用干气生产乙苯和苯乙烯的生产技

术。

以乙醇代替日益紧张与价高的乙烯,在经济上也有一定的竞争力,乙苯产品的质量符合苯乙烯生产的要求,综合经济指标与纯乙烯法苯乙烯工艺相当。

(3)开发新技术。

①甲苯、甲醇制苯乙烯工艺采用甲苯与甲醇侧链烷基化技术得到苯乙烯。据美国新泽西州的Exel us公司介绍,目前该工艺的苯乙烯和乙苯选择性可达到90%,苯乙烯/乙苯产率比为85/15,基本满足工业生产需要。副产品的乙苯可以销售给传统苯乙烯生产厂商,或就地脱氢,以提高苯乙烯收率。就生产规模而言,由于该反应条件缓和,且无需乙苯脱氢装置,因此大大降低了投资成本,比传统苯乙烯投资低10%~15%,经济效益较好。

②苯乙烯/环氧丙烷联产法生产苯乙烯工艺可同时生产苯乙烯和环氧丙烷两种有价值的化工产品,适合假设大规模生产装置。

替代水蒸气法制苯乙烯以及乙苯脱氢-

③加快以丁二烯制苯乙烯、以CO

2

选择氧化制苯乙烯等新工艺的研究和开发步伐,努力缩短与国外新技术之间的差距。

(4)催化剂开发研究。尽管我国苯乙烯催化剂的研究开发已经达到相当高的水平,并取代了部分进口,但是在新配方筛选、制备工艺、基础研究等方面仍有相当大的潜力,开发低温、稳定性更好的新型催化剂,节省能源,降低生产成本、延长催化剂的使用寿命,全面实现催化剂的国产化,应成为今后我国苯乙烯催化剂开发研究的主要努力方向。

六、结论

我国国内苯乙烯下游市场需求增大,因此对苯乙烯的需求也增大,而国内苯乙烯产能不足以满足国内需要,且全球苯乙烯已经过盛,2009年国内自给率为43%左右,我国进口量较大,这样势必导致更多的外国产品流入我国,对我国苯乙烯行业今后的发展造成一定的威胁。我国虽有一些较大规模的装置,但是我国大多数苯乙烯装置能力仍然偏小,未达到规模生产要求,加上装置生产技术相对落后,生产成本高,经济效益差因而缺乏竞争力。应尽快采用国际先进技术对现有装置进行技术改造,逐步提高装置的生产规模和工艺技术水平,增加产量,降

低生产成本,进一步增强我国苯乙烯产品在国内外的竞争力.

七、参考文献

[1]侯志扬我国苯乙烯产业分析 2010 28(7)

[2]尤景红苯乙烯生产技术对比 2010,6(2)

[3]王俭禾火国内外苯乙烯市场分析 2009,21(9)

[4]钱伯章苯乙烯产业的国内外市场分析与展望 2009,34(10)

[5]薛祖源苯乙烯生产工艺技术进展 2008.33(8)

[6]崔小明苯乙烯的供需现状及发展前景-化学工业2007,25(5)

[7]李玉芳伍晓明苯乙烯的国内外市场现状及发展前景 2007,30(2)

[8]钱伯章朱建芳苯乙烯的生产技术进展 2007,35(5)

[9]顾松园苯乙烯生产技术进展 2006,47(10)

[10]陈凯全球苯乙烯单体供需概况 2006,〃〃(12)

[11]崔小明李明苯乙烯生产技术及国内外市场前景 2005.15(3)

[12]李卫宏王国强裴建国苯乙烯的市场及技术进展分析2005,19(7)

[13]李玉芳李明国内外苯乙烯生产技术及发展趋势 2005(10)

[14]金栋.Jin Dong 苯乙烯生产现状及市场分析-石油化工技术经济2005,21(6) [15]饶兴鹤苯乙烯生产现状及工艺技术进展-化工生产与技术2002,9(5)

八、致谢

MSDS苯乙烯化学品安全技术说明书

苯乙烯化学品安全技术说明书 第一部分:化学品名称 化学品中文名称:苯乙烯化学品英文名称:phenylethylene 中文名称2:乙烯基苯英文名称2:styrene 技术说明书编码:236 CAS No.:100-42-5 分子式:C8H8分子量:104.14 第二部分:成分/组成信息 有害物成分理含量CAS No. 苯乙烯≥99.5%100-42-5 第三部分:危险性概述 危险性类别:无资料侵入途径:无资料 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。 第四部分: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。

食入:饮足量温水,催吐。就医。 第五部分:消防措施 危险特性:其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。 遇酸性催化剂如路易斯催化剂、齐格勒催化剂、硫酸、氯化铁、氯化铝等都能产生猛烈聚合, 放出大量热量。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。 灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。遇大火,消防人员须在有防护掩蔽处操作。 第六部分:泄漏应急处理 应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制 性空间。小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗, 洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。 用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。 第七部分:操作处置与储存 操作注意事项:密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶耐 油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气 泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。灌装时应控制流速,且有接地装置, 防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器 材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存注意事项:通常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。 包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。不宜大量储存 或久存。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备 有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。 第八部分:接触控制/个体防护

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 2

2.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 Φ 298=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

苯乙烯生产技术与市场概况

苯乙烯生产技术与市场概况 1 概况 苯乙烯是重要的基本有机原料,主要用于制造聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶弹性体(SBR)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物(SMA)、不饱和聚酯树脂、离子交换树脂、合成树脂涂料及绝缘体等材料。作为第一大用户,聚苯乙烯约占苯乙烯消费总量的66%,ABS树脂和SAN树脂约占消费总量的11%,SBR约占消费总量的7%,丁苯胶乳约占消费总量的6%,不饱和聚酯树脂约占消费总量的5%,其他约占消费总量的5%。此外,苯乙烯还可用于制药、燃料、农药以及选矿等行业,用途十分广泛。 1930年,美国Dow化学公司首创由乙苯热脱氢法制苯乙烯的工艺,但当时因涉及的精馏技术未解决而未能实现工业化生产。1937年,在突破项目涉及的精馏技术之后,Dow化学和BASF公司均实现了乙苯脱氢制苯乙烯的工业化生产。1973年,Halcon国际公司与美国ARCO公司的合资公司-Oxi-rane公司开发了乙苯共氧化联产苯乙烯和环氧丙烷的工艺。目前世界苯乙烯工业生产中,采用乙苯脱氢法的约占90%.成为当今苯乙烯制取的主流工艺。进入80年代后,UOP公司开发了Styro-plus工艺,即乙苯脱氢-氢选择氧化工艺。此后Lummus、Monsanto和UOP三家公司推出了Smart工艺。 我国苯乙烯工业从六十年代开始建厂,工艺上采用自己开发的乙苯催化脱氢法技术。1985年起我国陆续引进了Monsanto/Lummnus法、Fina/Badger法和UOP/Lummnus法等苯乙烯制造技术。 近年来,我国以乙烯与苯烷基化反应的乙苯生产完全依赖乙烯原料的局面得到改变。非乙烯法生产乙苯工艺,例如采用分子筛气相法直接由乙醇与苯烃化制乙苯的工业化装置在江苏镇江实现平稳运行,生产的乙苯质量稳定,各项指标完全满足苯乙烯生产要求。 2 苯乙烯生产技术进展 现在苯乙烯的工业生产,其主要工艺为乙苯脱氢法和环氧丙烷/苯乙烯联产法(间接氧化法),前者约占苯乙烯生产能力的90%左右,后者其生产能力约占苯乙烯生产能力的10%左右。 乙苯脱氢法制苯乙烯的关键技术为:1)反应器型式与结构;2)催化剂;3)苯乙烯产晶的回收与精制。主要生产装置为乙苯脱氢反应器,世界各研发机构及生产厂家针对乙苯脱氢

苯乙烯工艺流程

苯乙烯装置工艺流程叙述 一、乙苯工艺流程简述 本工艺包设计的乙苯装置界区内包括烃化反应系统(亦称烃化反应系统)、苯回收系统、乙苯回收系统、多乙苯回收系统、烷基转移反应系统(亦称反烃化反应系统)。为解决反应器在再生时停产影响,也是为了规避放大风险,烃化反应系统设计成反应器R-2101A/B、加热炉F-2101A/B、换热器E-2101A/B;E-2102A/B;E-2103A/B两套并联操作。 来自罐区的新鲜苯、油水分离器的回收苯、精馏工段回收的循环苯在T-2201苯回收塔汇合,用苯循环泵P-2201A/B泵入苯进料气化器E-2101A/B的壳程,管程的高压蒸汽将其加热而气化,气相苯分别进入两套苯换热器E-2103A/B的壳程,与管程的高温反应器出料换热而被过热。过热后的苯被分成两股:主苯流和急冷苯流。主苯流进入反应器进料加热炉F-2101A/B被加热到反应温度,进入烃化反应R-2101A/B。 界区外的原料乙醇用乙醇进料泵P-2101A/B加压,进入工艺水换热器E-2204,与苯塔回流罐底部排出的油水混合物换热回收热量,温度升至接近泡点,导入E-2102A/B乙醇蒸发器,用高压蒸汽将其气化,分段进入两台并联的烃化反应器。 在R-2101A/B中,乙醇发生脱水反应生成乙烯与水蒸汽,继而苯和乙烯发生烃化反应,生成乙苯及少量二乙苯、多乙苯等。为稳定反应器的温度,每段催化剂床层之间都有与进料乙醇蒸气相混合的急冷苯进入,使反应温度在适当范围内。反应器出料依次通过苯换热器E-2103A/B管程和苯回收塔再沸器E-2201管程被冷却后,便进入苯回收塔T-2201进行精馏分离。T-2201塔顶馏出苯、水和轻组分尾气,塔底则采出粗乙苯。罐区来的新鲜苯用新鲜苯泵P—2302A/B加压后通过乙苯/苯换热器冷E-2208与来自乙苯塔回流泵的产品热乙苯换热,进入苯塔回流罐V—2201,补充回流罐的液位。苯塔回流泵将回流罐的一部分苯打入T-2201塔顶。T-2201塔底采出的粗乙苯则送至乙苯回收塔T-2202进一步加工。 在T-2201塔顶共沸馏出的水冷凝进入回流罐V-2201,由于高温下苯与工艺水有乳化现象,将大部分是水的乳化液从回流罐底部导出,与乙醇进入反应器的量按1:1的比例排入工艺水换热器E-2204B管程,将热量交换给进料乙醇,然后进一步进入工艺水冷却器E-2205壳程,用循环水冷却到40℃-15℃消除乳化现象,进入油水分离系统,分出的工艺水经汽提脱苯后作为废热回收系统的补充水,苯则回用。 苯塔回流罐V-2201导出的气相进入苯塔尾冷器,将水蒸汽与苯进一步冷凝下来,凝液自流到V-2201底部乳化液导出管,不凝气则通过苯塔的压力控制排放到反烃化加热炉F-2102进口,进一步利用回收其中的乙烯与苯。 在乙苯塔T-2202中,塔顶气在乙苯塔冷凝器E—2207管程被软水冷凝,进入乙苯塔回流罐V—2202。一部分作为回流液打回T—2202,另一部分热乙苯通过乙苯/苯换热器E—2208将热量传给来自罐区的新鲜苯,作为本单元的精制乙苯产品而输往苯乙烯单元或罐区,E—2202中的软水则被蒸发成低压蒸汽送苯乙烯工段综合利用。 T-2202塔底采出物送入多乙苯(PEB)回收塔T-2203实现精馏分离。可循环组分二乙苯由T-2203塔顶馏出,通入PEB回收塔冷凝器E-2211管程,同壳程的水换热而被冷却冷凝。冷凝液在PEB 回流罐V-2203中实现汽/液分离。二乙苯被泵送到F—2102导入反烃化反应系统进行烷基转移反应以增产乙苯。由V-2203析出的不凝气则被PEB塔真空泵P—2206A/B抽吸,从而使二乙苯回收塔T-2203实现真空操作。T-2203塔底产物多乙苯残油送至界外。 由二乙苯回流泵P-2205A/B排出的二乙苯与来自E—2208的新鲜苯汇合,一同进入反烃化加热炉F—2102对流段预热,先后进入反烃化加热器E—2104A与反烃化换热器E—2104B,被中压蒸汽完全气化,并回收反烃化出料热量,返回F-2102对流段,被进一步加热到反烃化反应温度,再被导入反烃化反应器R-2102。在R-2102中,PEB同苯发生烷基转移反应,生成乙苯。R-2102的出料先后通过反烃化换热器E—2104B的管程和反烃化反应器出料蒸汽发生器E-2105的管程而被冷却冷凝,进

苯乙烯市场调研报告

苯乙烯调研 苯乙烯(SM)是重要的基本有机化工原料。随着世界跨国石油公司投资战略的东移和国内市场需求的强劲,极大的推动了国内苯乙烯行业的健康发展,使我国成为世界上苯乙烯需求增长速度最快的国家之一,我国的苯乙烯发展进入了一个新的发展时期。苯乙烯(SM)主要用于生产聚苯乙烯、ABS树脂、SAN离子交换树脂、丁苯橡胶、不饱和聚酯树脂等。其中苯乙烯类热塑弹性体(SBC)是目前世界上需求量最大发展最快的产品。苯乙烯热塑弹性体具有强度高、柔软、永久、变形小的特点,并具有橡胶弹性,适用于作为热熔加工的胶粘剂和密封材料。在液封材料、电线、电缆、汽车、医疗器械部件、家用电器等领域广泛应用。 物化性质: 苯乙烯(Phenylethylene;Styrene)是芳烃的一种,分子量为104.14,分子式C6H5CH=CH2 。存在于苏合香脂(一种天然香料)中。无色、有特殊香气的液体。凝固点-30.6℃,沸点145℃。相对密度0.9059。闪点31.11℃。自燃点490℃。折射率(nd20)1.5467。相对密度0.9060(20/4℃),爆炸极限1.1%~6.1%。不溶于水,能与乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。化学性质活泼,极易自聚,受热、阳光照射,接触空气或过氧化物时可加速聚合,聚合时释放热量,并能引起爆炸。苯乙烯在室温

下即能缓慢聚合,要加阻聚剂(如邻苯二酚)才能贮存。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。例如,丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的的共聚物;ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)的共聚物;离子交换树脂的原料是苯乙烯和少量1,4-二(乙烯基)苯的共聚物。苯乙烯还可以发生烯烃所特有的加成反应。在工业上,苯乙烯可由乙苯催化去氢制得。 苯乙烯的产品用途: 苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯、合成丁苯橡胶、工程塑料(ABS,AS等),苯乙烯还可用于离子交换树脂、医药等。 苯乙烯用于制造聚苯乙烯(PS)、发泡苯乙烯(EPS)、丙烯腈-苯乙烯二元共聚物(SAN)用于生产不饱和树脂(UPR)、合成树脂及防护涂料等。 苯乙烯也可用于生产丁苯橡胶(SBR)、丁苯胶乳(SBL)、热塑性丁苯橡胶(SBS)等产品。用于生产聚乙烯、丁苯橡胶工程塑料(如ABS、AAS等)、离子交换树脂、医药等的原料。 市场情况: 苯乙烯是重要的聚合物合成橡胶、合成树脂的单体,近年来无论是单体及聚合物我国需要量都很大,国内装置能力和产量严重不足,因此苯乙烯及下游产品进口量都比较大;从表观需要来看,苯乙烯国内产量仅能满足约1/4~1/3,从当量消费来看仅能满足1/5左右;受下游产品需求旺盛的拉动,我国正处于苯乙烯

苯乙烯及其聚合物

聚苯乙烯及共聚物概述 2006-10-13 14:16:03 【文章字体:大中小】打印收藏关闭 抗冲聚苯乙烯采用苯乙烯与橡胶进行接枝共聚的方法生产。得到的产品由分散的橡胶相及连续PS相组成,橡胶的引入使PS的韧性和抗冲击性能提高。为了使HIPS 在较宽的温度范围内具有较高的抗冲击强度,所用橡胶的玻璃化温度必须低于-50℃。聚丁二烯橡胶(玻璃化温度-80℃)是苯乙烯塑料最常用的抗冲改性剂,烯丙基氢原子和弱活性的双键可以提供理想的接枝和交联度。也有使用其他橡胶如丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯-二烯烃橡胶、聚异戊二烯橡胶等的报道,但是由于这些橡胶的化学活性较低、玻璃化温度不合适等因素还未完全实现工业化。 SAN树脂由苯乙烯和丙烯腈嵌段共聚而成,聚合工艺可为乳液法,悬浮法和本体法。共聚物中丙烯腈的含量在15%左右,ABS树脂的制备工艺是先浮液法制备不同粒径的聚丁二烯胶乳,然后再于乳液中进行苯乙烯-丙烯睛嵌段共聚,同时接枝共聚聚丁二烯胶粒,之后三元共聚物再和SAN聚合物共混而成,由于共混物SAN分别可用乳液法,悬浮法,本体法制备,因此用SAN和苯乙烯三元共聚物共混而成的ABS 树脂的制备工艺,则分别称为乳液接枝乳液SAN共混工艺,乳液接枝悬浮SAN共混工艺,乳液接枝本体SAN共混工艺。 产品应用 聚苯乙烯及其共聚合物可用于通用塑料也可用于工程塑料,主要用于汽车、电子电器、器械部件、建筑、医疗等领域,其中高抗冲聚苯乙烯(HIPS),可用于制造容器的器皿,玩具、小型器具,高分子量聚苯乙烯用做强度发泡材料,间规聚苯乙烯(SPS)用做电子电器部件,汽车部件、医疗器械、汽车冷却泵的叶片,超薄电容器膜;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物(ABS)主要用于制造冰箱内箱体,汽车内部件、器具外壳、电器部件、游乐型车、帐篷;苯乙烯-丙烯酸腈共聚物(SAN)主要用于制造耐油、耐化学的器具。 研发趋势 聚苯乙烯共聚物除ABS和SAN外,还有一些其他共聚物有工业应用价值。这些共聚物是: 1.苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物,称为K树脂,由丁基锂引发阴离子聚合而成,其中丁二烯含量约为25%。K树脂透明度好,抗冲击好,耐酸碱,价格低,加工性能

苯乙烯试验报告

苯乙烯试验报告 1.过程合成与分析 苯乙烯(Phenylthylene/SM),是非常重要的化工原料。我国苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯、ABS树脂、SAN树脂、不饱和聚酯树脂、丁苯橡胶、丁苯胶乳以及苯乙烯系热塑性弹性体等。近几年国内苯乙烯产能不断扩大,目前已经超过400万吨/年。 苯乙烯系列树脂的产量在世界五大合成材料的产量中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯而名列第三位。苯乙烯主要用于生产苯乙烯系列树脂及丁苯橡胶,也是生产离子交换树脂及医药品的原料之一,此外,苯乙烯还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业。苯乙烯系列树脂的产量在世界合成树脂中居第三位,仅次于PE、PVC。苯乙烯的均聚物――聚苯乙烯(PS)是五大通用热塑性合成树脂之一,广泛用于注塑制品、挤出制品及泡沫制品3大领域。近年来需求发展增长旺盛。苯乙烯、丁二烯和丙烯腈共聚而成的ABS树脂是用量最大的大宗热塑性工程塑料,是苯乙烯系列树脂中发展与变化最大的品种,在电子电器、仪器仪表、汽车制造、家电、玩具、建材工业等领域得到了广泛应用。中国已经成为世界ABS最大的产地和消费市场之一。 已知工业化的苯乙烯的生产主要采用两种方法: (一)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、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。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。 (1)ABB鲁姆斯/UOP工艺。用超加热器将蒸汽过热至800℃,与原料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器冷凝后进入乙苯/苯乙烯分离塔,塔底分出苯乙烯,塔顶馏出未反应的乙苯。将乙苯中的苯和甲苯分出后返回脱氢反应器重复利用。 (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,高温蒸汽提供脱氢需要的热量并降低进料中乙苯的分压和抑制结焦。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)BASF工艺。BASF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。脱氢过程中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℃,可用来预热进料的气体,使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。目前,国外苯乙烯催化剂主要有南方化学集团公司开发的Styromax-1、Styromax-2、Styromax-4以及Styromax-5型催化剂;美国标准催化剂公司推出的C-025HA、C-035、C-045型催化剂;德国BASF公司开发的S6-20、S6-20S、S6-28、S6-30催化剂;Dow化学公司开发出的D-0239E型绝热型催化剂等。我国开发成功的催化剂主要有兰州石油化工公司研究院的315、335、345、355系列催化剂;厦门

苯乙烯流程图

课题:乙苯脱氢生产苯乙烯 授课内容: ●乙苯脱氢生产苯乙烯反应原理 ●乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程 知识目标: ●了解苯乙烯物理及化学性质、生产方法及用途 ●掌握乙苯脱氢生产苯乙烯反应原理 ●掌握乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程 能力目标: ●分析和判断影响反应过程的主要因素 ●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响 思考与练习: ●乙苯脱氢生产苯乙烯反应中有哪些副反应? ●影响乙苯脱氢生产苯乙烯反应过程的主要因素有哪些? ●绘出乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程图 授课班级:

授课时间: 年 月 日 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。 2.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 CH=CH 2 CH=CH 2

苯乙烯市场及应用前景分析

苯乙烯市场及应用前景分析 摘要:文章分析了苯乙烯国内外的市场供需现况与消费结构,重点介绍了产能分布及扩能情况;并简述了苯乙烯的应用新进展。 关键词:苯乙烯,供需,消费结构,产能,应用 1 苯乙烯基本概述 苯乙烯(styrene)是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物,乙烯基的电子与苯环共轭,暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。 苯乙烯是苯最大用量的衍生物,也是最基本的芳烃化学品,是一种用途广泛的化工原料。苯乙烯能自聚生成聚苯乙烯(PS)树脂,也易与其它含双键的不饱和化合物共聚,是生产合成橡胶和各种树脂的重要单体之一。此外,苯乙烯还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业。 表1 苯乙烯主要物理性质 物理性质数值物理性质数值 分子量104.14 分子式C8H8 熔点/℃-30.6 饱和蒸汽压/kPa 1.33(30.8℃) 沸点/℃146 相对密度(水=1) 0.91 闪点/℃34.4 燃烧热/kJ?mol-1 4376.9 外观(常温)无色透明油状液体溶解性不溶于水,溶于醇、醚等有机溶剂 2 世界苯乙烯的市场分析 目前,世界苯乙烯产能总体上呈过剩局面,尤其是日本、美国等国家,苯乙烯呈现供过于求的态势,而亚洲(除日本以外)尤其是我国的消费却不断增加,导致更多国外过剩的低成本苯乙烯产品流入我国,成为最主要的苯乙烯净进口地区,不仅对我国苯乙烯市场价格构成冲击,对行业的发展也形成一定威胁。国外化工巨头目前纷纷实施以中国为重点的亚洲市场的扩能战略,如英国BP、美国壳牌等在我国合资建设的50万t/a以上大规模装置正在进入稳定运行状态。世界苯乙烯的发展重心正在向亚洲及中东地区转移。 随着亚洲及中东地区苯乙烯新建装置的不断投产,拉动全球苯乙烯装置产能增速达5.4%,产量增速为4%,需求增速为3.9%[1]。如表2,苯乙烯需求的增长低于产量的增长,更低于产能的增长。这必将导致装置开工率的普遍降低,以及重组和关闭一些低效益装置。 表2 世界苯乙烯供需情况[2](单位:万吨/年) 年份2011年2012年2013年2014年2015年 需求2506 2520 2590 2600 2780 供应2550 2590 3200 3250 3300 3 我国苯乙烯的市场分析 苯乙烯是极为重要的合成材料工业的原料,苯乙烯行业是我国近几年发展较快的行业之一。随着国内苯乙烯新建生产装置的大量投产,国产苯乙烯产品将逐步取代进口产品,成为合成材料原料工业的主流。

苯乙烯生产技术讲解

苯乙烯生产技术 一、苯乙烯的简介 苯乙烯分子球棍模型苯乙烯分子比例模型 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。主要由乙苯制得,是聚合物的重要单体。 二、苯乙烯研究历史 早在1850年人们就已知道苯乙烯不与天然树脂发生反应但要发生聚合作用。到19世纪30年代,被应用于工业生产,苯乙烯是通过对苯乙烷进行除氢作用而生成的(苯乙烷是汽油中提取的乙烯和苯的化合物)。德国法本公司和美国陶氏化学公司于1937年采用乙苯脱氢法进行了苯乙烯工业化生产。 第二次世界大战后,由于苯乙烯系塑料的发展, 例如:1966年,美国哈康公司开发了乙苯共氧化法; 20世纪70年代初,日本等国采用萃取精馏从裂解汽油中分离苯乙烯,制得的苯乙烯量取决于乙烯生产的规模。 1981年,世界苯乙烯装置的总能力达17.13Mt,其中90%以上采用乙苯催化脱氢法制造的。 三、苯乙烯的用途 (1)最重要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体,以生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯; (2)用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料,如与丙烯腈、丁二烯共聚制得的ABS树脂,广泛用于各种家用电器及工业仪表上;

(3)与丙烯腈共聚制得的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂; (4)与丁二烯共聚所制得的SBS是一种热塑性橡胶,广泛用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性剂等。 (5)此外,少量苯乙烯也用作香料等中间体。 (6)近年来需求发展增长旺盛。苯乙烯还用作镇咳祛痰的易咳嗪、抗胆碱药胃长宁的原药。[1] 四:生产方法 (一)乙苯催化脱氢; (二)乙苯氧化脱氢; (三)哈康法(共氧化法); (四)乙烯和苯直接合成 目前生产苯乙烯的主要方法是乙苯催化脱氢法(主要探讨此方法)五、反应原理 乙苯在催化剂作用下,达到550~600℃时脱氢生成苯乙烯: 乙苯脱氢是一个可逆吸热增分子反应,加热减压有利于反应向生成苯乙烯方向进行。 现在的苯乙烯生产还是分二步, 第一步:乙烯和苯合成乙苯,经蒸馏,回收未反应的苯,及得到纯的乙苯; 第二步,乙苯脱氢得苯乙烯,也经蒸馏,回收乙苯,及得到纯苯乙烯。六:乙烯的生产 苯烷基化生产乙苯 苯烷基化反应是指在苯环上的一个或几个氢被烷基所取代,生成烷基

苯乙烯生产工艺

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: 或者 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。 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: 催化剂 +H 2 △H Φ 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: +H 2 +C H 4 4 +H 2 H 6 +2H 2O +2CO 2+3H 2 高温下生碳 8C+5H 2 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。 CH 3 CH=CH 2 CH=CH 2 CH 2—CH 3 CH=CH 2 CH 2—CH 3 CH 4 CH 2—CH 3 CH 2—CH 3 CH 2—CH 3 CH 2—CH

国内外苯乙烯的供需现状与发展前景

苯乙烯单体(Styrene Monomer,简称SM)是石油化工的基本原料,主要用来生产各种合成树脂和弹性体。聚苯乙烯(PS)是苯乙烯最大的下游衍生物,分为通用级聚苯乙烯(GPPS)、高抗冲级聚苯乙烯(HIPS)、可发性聚苯乙烯(EPS)。其他的下游衍生物包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、苯乙烯-丙烯腈(SAN)树脂,不饱和聚酯树脂(UPR),丁二烯-苯乙烯橡胶(SBR)以及丁二烯苯乙烯乳液(SBL)等。这些产品广泛用于汽车制造、家用电器、玩具制造、纺织、造纸、制鞋等工业部门。此外,它还可以作为医药、农药、染料和选矿剂的中间体,用途十分广泛。 一、世界苯乙烯的供需现状及预测 (一)生产现状 由于PS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。苯乙烯生产能力的增长远高于需求的增长。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不断所导致,苯乙烯的发展重心不断向亚洲及中东地区转移。 2011年,世界苯乙烯产能约为3243万吨/年。预计2012年世界苯乙烯总生产能力将超过3255万吨/年,主要分布在东北亚、北美及西欧地区,具体产能分布情况见图1。 中国是世界上最大的苯乙烯生产国家,截至2012年10月,中国苯乙烯生产能力为655.6万吨/年,占世界总生产能力的20%;其次是美国,生产能力约489万吨/年,占总生产能力的15%;第三和第四分别是

日本和韩国,其生产能力分别为300万吨/年和287万吨/年,各占世界总生产能力的9.2%和8.8%。2012年世界主要苯乙烯生产厂家情况见表1。 表1 2012年世界苯乙烯主要生产厂家及生产能力

苯乙烯市场供需分析

苯乙烯市场供需分析 苯乙烯(SM)是一种重要的基本有机化工原料,主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂、丁苯橡胶和丁苯胶乳(SBR/SBR胶乳)、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体(如SBS)等。此外,还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业,用途十分广泛。 一、国外市场供需现状分析 1、产需状况 世界苯乙烯主要消费地区是亚洲、北美和西欧地区。亚洲是世界最大的苯乙烯消费地区,占全球总消费量的一半左右。当地苯乙烯生产不能满足市场需求,需大量进口下游产品;北美和西欧地区苯乙烯消费近年开始减缓,目前各占世界苯乙烯总消费量的20.5%和21.7%左右。 由于需求的变化,近两年世界苯乙烯行业内并购重组活动十分活跃。2009年,阿布扎比国际石油投资公司(IPIC)收购了加拿大诺瓦化工公司。交易完成后,公司表示将扩大现有的石化资产,有可能买下英力士在英力士诺瓦公司中的股份。英力士诺瓦公司的苯乙烯类树脂生产资产合计能产169万吨苯乙烯,127万吨/年聚苯乙烯和41万吨/年发泡聚苯乙烯。另据报道,韩国大型联合企业乐天考虑收购陶氏公司的苯乙烯类树脂和聚碳酸酯公司Styron。此外,巴斯夫公司也在计划尽快出售苯乙烯资产。 全球苯乙烯主要生产企业及产能统计见表1。 表1 全球主要苯乙烯生产企业及产能统计(单位:万吨/年)

来源:ICIS 利用廉价资源优势,中东地区苯乙烯产能将迅速扩大。科威特苯乙烯公司(TKSC)在舒艾拜的45万吨/年乙苯苯乙烯单体(EBSM)装置已于2009年投产。韩国湖南石化公司和卡塔尔国际工业控股公司在卡塔尔合资建设60.0万吨/年苯乙烯装置在2011年投产。伊朗帕尔斯石化联合装置的124.5万吨/年乙苯/苯乙烯装置于2010年2月投产。 2、消费结构 苯乙烯主要用来制造聚苯乙烯,作为第一大用户,聚苯乙烯(PS)约占乙烯消费总量的66%。ABS树脂和SAN树脂是消费乙烯的第二大用户,约占消费总量的11%。丁苯橡胶(SBR)约占消费总量的7%,丁苯胶乳约占消费总量的6%,不饱和聚酯树脂约占消费总量的5%,醋酸乙烯约占消费总量的1%,其他约占消费总量的5%。 目前全球苯乙烯消费结构情况如图1所示。

乙苯催化脱氢合成苯乙烯的工艺流程

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H 2,其余为CO 2和少量C 1及C 2 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。 尾气放空烟道气排 冷却水 阻聚剂循环烟道气配比蒸汽 水燃料雾化 蒸 汽粗笨乙烯至精馏工段 12345 671图4-10 多管等温反应器乙苯脱氢工艺流程 1-脱氢反应器;2-第二预热器;3-第一预热器;4-热交换器;5-冷凝器; 6-粗乙苯贮槽;7-烟囱;8-加热炉

世界苯乙烯市场分析

市场纵览精细化工原料及中间体2012年第2期 世界苯乙烯市场分析1.产能 据Tecnon公司统计,2008、2009和2010年世界苯乙烯产能分别为3317万吨/年、3535万吨/年和3724万吨/年,表1列出截至2010年世界主要苯乙烯生产能力。2010年世界苯乙烯产能主要分布在亚太、西欧和北美地区,其中亚洲地区1920万吨/年,约占54%,西欧地区693万吨/年,约占20%,北美地区655万吨/年,约占18%。 在产业整合中,巴斯夫公司和英力士实业控股公司于2011年5月27日宣布,签署成立Styrolu-tion合资公司协议,为双方进一步合作迈出了重要一步。巴斯夫公司和英力士公司计划联合双方在苯乙烯单体(SM)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物(SBC)和其他苯乙烯基共聚物(SAN、AMSAN、ASA、MABS)以及共聚物混配物在内的全球商业活动,纳入名为Styrolution公司新的合资企业之中。Styrolution公司总部设在德国美因河畔法兰克福。在该合资公司中,巴斯夫公司和英力士公司各持股50%。巴斯夫公司向合资企业贡献出其SM,PS,ABS,SBC和苯乙烯基共聚物业务,这包括在德国(路德维希港、Schwarzheide)、比利时(安特卫普)、韩国(蔚山)、印度(Dahej)和墨西哥(阿尔塔米拉)的生产厂。巴斯夫在其苯乙烯业务中拥员工约1,460人,2010年销售额约为39亿欧元。英力士公司向合资企业贡献出其在德国(科隆)、西班牙(塔拉戈纳)、印度(巴罗达)和泰国(马塔府)等生产基地的ABS生产装置。此外,英力士将向合资企业贡献出其SM和PS业务,其中包括英力士和英力士苯乙烯公司在加拿大(萨尼亚)、美国(印度果园、乔利埃特、迪凯特、得克萨斯城、贝波特)、德国(马尔)、法国(Wingles)和瑞典(特瑞堡)的生产基地。英力士在其苯乙烯系列产品业务中拥有员工约2200人,2010年销售额约为28亿欧元。 2.消费 2010年世界苯乙烯消费量为2942万吨,其中,亚洲(不含中国)占32%,中国占22%,北美占19%,西欧占19%,中/南美占4%,中/东欧占4%。2007~2010年世界苯乙烯生产消费统计见表2。 从地区供需状况看,亚洲尤其是中国是最主要 表12010年世界主要苯乙烯产能统计,万吨/年 生产地区、公司 北美 美国 利安德巴赛尔 英力士诺瓦 Cos-Mar(1) 雪佛龙菲利浦斯化学 陶氏化学 Westlake 加拿大 英力士诺瓦 壳牌化学 墨西哥 南美 阿根廷 巴西 西欧 比利时 法国 德国 意大利 Polimeri欧洲 荷兰 陶氏化学 利安德巴赛尔 Ellba(2) 壳牌化学 沙伯(沙特基础工业)西班牙 英国 东欧 捷克 波兰 俄罗斯 中东/非洲 伊朗 Pars石化产能 127.0 122.5 113.4 95.3 64.4 18.0 43.0 45.0 15.0 16.0 38.5 50.0 72.0 118.0 118.0 60.0 266.7 100.0 63.5 56.5 44.0 2.7 62.0 6.0 17.0 11.9 68.4 60.0 生产地区、公司 Tabriz石化 沙特阿拉伯 SADAF 朱拜勒雪佛龙菲利浦斯 陶氏化学与科威特石化 科威特 科威特EQUATE石化 亚太地区 澳大利亚 中国 中海油壳牌石化(3) 上海赛科石化 泉州泉港海洋 常州东昊 江苏利士德化工 中石化齐鲁石化 其他 印度尼西亚 日本 旭化成 出光石化 日本Oxirane 三菱化学 太洋石化 千叶苯乙烯单体 电气化学工业 日本苯乙烯单体 日本钢铁化学 马来西亚 新加坡 韩国 中国台湾地区 台湾化学与纤维 台湾苯乙烯单体 大太平洋石化 泰国 产能 9.5 110.0 75.0 47.5 45.0 13.0 56.0 50.0 40.0 21.0 21.0 20.0 163.6 34.0 82.6 55.0 41.2 37.1 37.0 27.0 24.0 23.2 19.0 22.0 95.0 311.5 120.0 36.0 33.0 50.0 表注:(1)为GE塑料(现沙伯创新塑料)公司与道达尔石化的合资企业。(2)为壳牌公司与巴斯夫公司各持股50%的合资企业。(3)为壳牌化学公司与中国海洋石油总公司各持股50%的合资企业。 表22007~2010年世界苯乙烯生产消费统计,万吨/年年份 产能 消费量,万吨 装置平均开工率,% 2007 3174.8 2600 81.89 2008 3317.4 2590 78.07 2009 3535 2836 80.23 2010 3724 2942 79.00 42 --

浅析苯乙烯生产的工艺流程

西安理工大学 毕业论文 论文题目:浅析苯乙烯生产的工艺流程 专业: 班级: 作者: 学号: 指导教师:*** 评阅人: 2011年9月19日

浅析苯乙烯生产的工艺流程 摘要:本文围绕乙苯脱氢生产苯乙烯的反应原理以及工艺影响因素,工艺流程进行了比较细致的分析,文中对脱氢反应的催化剂应满足的要求,反应温度、压力、水蒸气用量、原料纯度和空间速度对乙苯脱氢反应的影响,用于乙苯脱氢生产苯乙烯的列管式等温反应器和绝热式反应器在设备结构和工艺条件及控制上的区别,单段绝热式反应器的不足之处,都做了比较细致的分析。 关键词:苯乙烯生产、反应原理、工艺影响因素、工艺流程 引言:我在学习的过程中,根据老师的讲解以及我对课本的理解对苯乙烯生产的工艺流程进行了简单的阐述。 世界是物质的,物质是在不断运动的,也是在不断变化的。化学是一门研究物质变化的科学。研究化学的目的,在于认识物质的性质及物质变化的规律并将其应用于生产,将天然资源经过化学变化加工成为为人类生产和生活服务的各种物质。 当今世界,已是化学世界。现代化学工业与农业、国防、轻工、纺织和建筑等工业部门都有密切关系,人们的“衣、食、住、用、行”,几乎都离不开化工产品,化工产品已经渗透到国民经济的各个领域。 化学工业是生产化学产品的工业,它是采用化学加工的方法,将天然资源通过一系列化学反应生产出自然界已有的或没有的新物质,或者说是将化学科技与工程技术应用于生产过程的一种制造业。化学工艺则是根据技术上先进、经济上合理的原则来研究开发各种原材料、半成品、成品的加工方法及过程。 一、苯乙烯性质简介 苯乙烯为无色、易燃的液体,沸点145.2℃,熔点-33℃,相对密度 0.906,难溶于水,有毒,在空气中的允许浓度在0.1mg·L-1以下。苯乙烯的工

苯乙烯的生产

苯乙烯的生产 生产苯乙烯的原料是乙苯。目前,世界上90%以上的乙苯是由苯和乙烯烷基化生产制得,一分子乙烯在适当条件下与一分子苯作用生成一分子乙苯。 乙苯 乙基苯的俗称,无色,具有芳香气味的可燃液体,沸点136.19°C。熔点(℃) -94.9,可由苯通过烷基化或直接从碳八芳烃分离获得,主要用于制造苯乙烯,少量用于有机合成工业,如制成苯乙酮用于香料、医药等方面。 现在工业上约有90%的乙苯是通过苯烷基化生产的。 1.生产工艺方法 液相法液相法使用的催化剂为三氯化铝,反应器为塔式,反应温度范围在125~140℃,反应压力在0.2~0.4Mpa,使乙烯与苯反应生成乙苯: 副反应是乙苯进一步用乙烯烷基化生成多乙苯。工业上将苯的转化率限制在52%~55%左右,并采用高的苯与乙烯配料比(摩尔比一般为2左右),以防止生成更多的二乙苯与多乙苯。乙苯的平均收率为94%~96%。应严格控制原料苯和乙烯中的硫化物、乙炔等杂质,以减少三氯化铝的消耗。一般烃化液的组成(质量%):苯40,乙苯47,多乙苯(主要是二乙苯)13。反应前应将苯干燥至水含量30mg/kg以下,乙烯纯度为99.9%。反应产物(粗乙苯)用精馏分离得到乙苯,分离得到的苯再循环使用。 气相法气相法的设备是固定床式,催化剂为磷酸负载在硅藻土构成的催化剂。反应温度为200~250℃,反应压力为1.4Mpa. 关于乙烯的综合纯度指标高低不是关键,关键是应在预处理中除掉硫及硫化物,氮化物和乙炔。纯化后的乙烯与气-液混合物苯混合后通过负载催化剂的固定床反应器,并产生放热反应,将反应生成物进行冷凝和冷却。未参加反应的惰性气体循环并与进料反应物混合重新被使用。被冷凝下来的液相反应产物用精馏分离,被分离出的苯再循环使用,乙苯进入罐压。这种工艺的问题是需采用高苯/乙烯比例,以防止多烷基苯的产生(因对多烷基苯后处理有难度)。这种工艺的优势是反应器成本低(用低碳钢),催化剂成本低,对催化剂再生处理工序少。 2.乙苯精制乙苯精致采用精馏分离,通常为三步进行。第一步是将苯分离出来,第二步是将乙苯分离出来,第三步是将多乙苯分离出来 乙苯脱氢生产苯乙烯 乙苯在催化剂作用下,达到550~600℃时脱氢生成苯乙烯: 乙苯脱氢是一个可逆吸热增分子反应,加热减压有利于反应向生成苯乙烯方向进行。工业上采用的方法是在进料中掺入大量高温水蒸气,以降低烃分压,并提供反应所需的部分热量,水蒸气与烃的摩尔比(简称水比)视反应器类型的不同而

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