苯乙烯生产技术.doc

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1、苯乙烯生产技术苯乙烯生产技术一、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乂名乙烯基苯，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°C,凝固点一30.4°C,难溶于水，能溶于甲醇、乙酸及乙瞇等溶剂。主要由乙苯制得，是聚合物的重要单体。二、苯乙烯研究丿力史早在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，被丿应川于工业生产，苯乙烯是通过对苯乙烷进行除氢作川而生成的（苯乙烷是汽油小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

2、行了苯乙烯工业化生产。第二次世界人战后，由于苯乙烯系幫料的发展，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，日木等国采用萃取精馄从裂解汽油屮分离苯乙烯，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17.13MI,其屮90%以上采用乙苯催化脱氢法制造的。三、苯乙烯的用途（1）最重要的川途是作为合成橡胶和赠料的单体，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缈•料，如与丙烯睛、丁二烯共聚制得的ABS树脂，广泛川于各种家川电器及工业仪表上；（

3、3）与丙烯腊共聚制得的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂；（4）与丁二烯共聚所制得的SBS是一种热訥性橡胶，广泛川作聚氯乙烯、聚丙烯的改性剂等。（5）此外，少量苯乙烯也用作香料等小间体。（6）近年來需求发展增长旺盛。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）乙烯和苯首接合成日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550〜600C时脱氢生成苯乙烯：乙苯脱红是一个可逆吸热增分子反应，加热减

4、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，经蒸帑，冋收未反应的苯，及得到纯的乙苯；第二步，乙苯脱氢得苯乙烯，也经蒸偉，冋收乙苯，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丿应是指在苯坏上的一个或几个氢被烷基所取代，生成烷基苯的反应。（一）乙苯生产工艺影响因索1温度由反应原理可知，苯烷基化是放热反应。从热力学方血分析，在较低温度下有较好的平衡收率，随着温度的升高，乙苯的收率反而下降。同时，在非均相烷基化过程屮，温度过高，不利于乙烯的吸收，催化配合物容易树脂化而遭破坏。超过39

5、3K,络合物明显树脂化。从动力学方血分析，反应温度低，反应速度低，对反应进行不利。适宜的温度随所用催化剂不同而不同。2压力93反丈压力对反应的反应压力/MPu乙廉转化率/%乙車选斤性1.597.47»3.S8L797.8093.6998.2993.87由表3可以看出，压力对反应的影响十分显著，即随反应压力的增加，乙烯转化率明显增加。反丿应压力增加有利于乙烯在液相屮的溶解吸收，而乙烯在液相屮的溶解吸收是整个过程的控制步骤，所以烷基化反应相应加快，乙烯转化率提高。在生产控制温度下，乙烯在近乎常压5^6Mpa下操作，通常使用A1C13催化

6、剂时，乙烯与苯在常压下操作。3原理配比乙烯浓度对催化精馆过程有影响。T•气小乙烯浓度提高，乙烯的转化率提高，乙苯选择性降低。这是由于在反应压力一定的情况下，干气屮乙烯浓度增加，乙烯分压增人，有利于乙烯在液相屮的溶解吸收，提高了乙烯的转化率。又由于乙烯在液相屮的溶解度增加，继续烷基化反应速率增人，生成更多的二乙苯和多烷基苯等，降低了乙苯的选择性为了获取较高收率，乙烯和苯烷基化时乙烯与苯的摩尔比以0.5〜0.6为宜。（二）乙苯生产T艺流程图毛相垸基化生尹乙笨工艺流程图1•加热妒；2•反皮星；3•換热星；4•初倒第；5•笨四收塔：6•笨.

7、f«;7•乙笨堀；8.J乙茉址七、乙苯脱氢（一）动力学与热力学分析热力学分析从平衡常数与温度的关系式dlriK力=△日dT~R^T2判断,脱氢反应是一个吸热反应，4H为正值，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來增人平衡常数及平衡转化率。表3-2-17示出了乙苯脱氢反应的平衡常数与温度的关系。表3-2-17乙苯脱氢反应的平衡常数T/K7008009001000Kp3.3X10'24.71X03.75X10'12.00dlnKp=△日图3-2-24乙苯脱氢主副反应平衡常数比较乙苯脱氢裂解副反应，也是一个吸热反应，

8、随温度的上升，平衡常数也会增人，因此与主反应在热力学上存在竞争。加氢裂解副反应则是一个放热反应，随温度上升平衡常数是减小的，但即使温度高达700°C,它的平衡常数仍很人，与乙苯脱氢相比在热力学上仍占绝对优势。但加氢裂解副反丿应要有氢存