苯乙烯生产工艺
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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。
P202
R201
M
CW
TV210
5
TICT 201
TICT
E202
202
HW
ห้องสมุดไป่ตู้
VT
TICT 204
M
TV202
CW
E201
TICT 203
V203
PL
5、原理及影响因素 5.1、反应原理及特点
由于苯环比较稳定,在通常的铁系或锌系催化剂作用 下,苯环不会被脱氢。脱氢只能发生在侧链上。乙苯脱氢 生成苯乙烯的主反应为:
11
7
5.2 影响因素
ln KP T
P
H 0 RT 2
H 0 0
因此平衡常数Kp随温度的上升而增大,故可采用提高温
度的办法来增大平衡常数及平衡转化率。
乙苯裂解反应
H 0 0
T↗ ,X ↗
乙苯加氢裂解反应 H 0 0
T↗ ,X ↘
★:T>700℃,Kp仍很大,热力学占绝对优势。
-加氢裂解副反应受到乙苯脱氢的制约; -提高温度可增加平衡转化率。
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)。
熔点-30.6℃ 沸点145.2℃ 相对密度0.9059(20/4℃)
CH CH2
2
2、用途
CH
CH2
苯乙烯分子中,由于侧链是C=C 双键,因此,化学性质较为活泼。
自聚
nS
PS
聚苯乙烯树脂
S+AN 共聚AS
S+丁二烯 共聚 SBR
AS塑料 丁苯橡胶
S+丁二烯+AN 共聚ABS
3
ABS树脂
3、生产方法
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。
4
4、工艺
PIT 201
S S
V201
LIT
201
SV201
P201
V202
LIT
202
FICT 201
SV202
FICT 202
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。
C2H5
CH CH2 + H2
r
H
m
117.8
6
C2H5
CH CH2 + H2
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。
在连串副反应中,苯乙烯氢解的主要倾向是生成甲苯, 且随着温度的升高,其倾向愈大。
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。
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ห้องสมุดไป่ตู้
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TICT 203
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5、原理及影响因素 5.1、反应原理及特点
由于苯环比较稳定,在通常的铁系或锌系催化剂作用 下,苯环不会被脱氢。脱氢只能发生在侧链上。乙苯脱氢 生成苯乙烯的主反应为:
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5.2 影响因素
ln KP T
P
H 0 RT 2
H 0 0
因此平衡常数Kp随温度的上升而增大,故可采用提高温
度的办法来增大平衡常数及平衡转化率。
乙苯裂解反应
H 0 0
T↗ ,X ↗
乙苯加氢裂解反应 H 0 0
T↗ ,X ↘
★:T>700℃,Kp仍很大,热力学占绝对优势。
-加氢裂解副反应受到乙苯脱氢的制约; -提高温度可增加平衡转化率。
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)。
熔点-30.6℃ 沸点145.2℃ 相对密度0.9059(20/4℃)
CH CH2
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2、用途
CH
CH2
苯乙烯分子中,由于侧链是C=C 双键,因此,化学性质较为活泼。
自聚
nS
PS
聚苯乙烯树脂
S+AN 共聚AS
S+丁二烯 共聚 SBR
AS塑料 丁苯橡胶
S+丁二烯+AN 共聚ABS
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ABS树脂
3、生产方法
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
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SV201
P201
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LIT
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FICT 201
SV202
FICT 202
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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。
C2H5
CH CH2 + H2
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117.8
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C2H5
CH CH2 + H2
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。
在连串副反应中,苯乙烯氢解的主要倾向是生成甲苯, 且随着温度的升高,其倾向愈大。