苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)與市場(chǎng)概況

1、1苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)與市場(chǎng)概況苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)與市場(chǎng)概況1概況苯乙烯是重要的基本有機(jī)原料，主要用于制造聚苯乙烯樹脂(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)、丁苯橡膠彈性體(SBR)、苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)、苯乙烯順丁烯二酸酐共聚物(SMA)、不飽和聚酯樹脂、離子交換樹脂、合成樹脂涂料及絕緣體等材料。作為第一大用戶，聚苯乙烯約占苯乙烯消費(fèi)總量的66%，ABS樹脂和SAN樹脂約占消費(fèi)總量的11%，

2、SBR約占消費(fèi)總量的7%，丁苯膠乳約占消費(fèi)總量的6%，不飽和聚酯樹脂約占消費(fèi)總量的5%，其他約占消費(fèi)總量的5%。此外，苯乙烯還可用于制藥、燃料、農(nóng)藥以及選礦等行業(yè)，用途十分廣泛。1930年，美國Dow化學(xué)公司首創(chuàng)由乙苯熱脫氫法制苯乙烯的工藝，但當(dāng)時(shí)因涉及的精餾技術(shù)未解決而未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1937年，在突破項(xiàng)目涉及的精餾技術(shù)之后，Dow化學(xué)和BASF公司均實(shí)現(xiàn)了乙苯脫氫制苯乙烯的工業(yè)化生產(chǎn)。1973年，Halcon國際公司與美國ARC

3、O公司的合資公司Oxirane公司開發(fā)了乙苯共氧化聯(lián)產(chǎn)苯乙烯和環(huán)氧丙烷的工藝。目前世界苯乙烯工業(yè)生產(chǎn)中，采用乙苯脫氫法的約占90%成為當(dāng)今苯乙烯制取的主流工藝。進(jìn)入80年代后，UOP公司開發(fā)了Styroplus工藝，即乙苯脫氫氫選擇氧化工藝。此后Lummus、Monsanto和UOP三家公司推出了Smart工藝。我國苯乙烯工業(yè)從六十年代開始建廠，工藝上采用自己開發(fā)的乙苯催化脫氫法技術(shù)。1985年起我國陸續(xù)引進(jìn)了MonsantoLummn

4、us法、FinaBadger法和UOPLummnus法等苯乙烯制造技術(shù)。近年來，我國以乙烯與苯烷基化反應(yīng)的乙苯生產(chǎn)完全依賴乙烯原料的局面得到改變。非乙烯法生產(chǎn)乙苯工藝，例如采用分子篩氣相法直接由乙醇與苯烴化制乙苯的工業(yè)化裝置在江蘇鎮(zhèn)江實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行，生產(chǎn)的乙苯質(zhì)量穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)完全滿足苯乙烯生產(chǎn)要求。2苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展現(xiàn)在苯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)，其主要工藝為乙苯脫氫法和環(huán)氧丙烷苯乙烯聯(lián)產(chǎn)法（間接氧化法），前者約占苯乙烯生產(chǎn)能力的90%左右，后

5、者其生產(chǎn)能力約占苯乙烯生產(chǎn)能力的10%左右。乙苯脫氫法制苯乙烯的關(guān)鍵技術(shù)為：1）反應(yīng)器型式與結(jié)構(gòu)；2）催化劑；3）苯乙烯產(chǎn)晶的回收與精制。主要生產(chǎn)裝置為乙苯脫氫反應(yīng)器，世界各研發(fā)機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)廠家針對(duì)乙苯32.1.3.2高硅沸石分子篩膜ZSM5型沸石分子篩膜是典型的高硅沸石分子篩膜，具有很好的篩分效應(yīng)和極高的耐熱穩(wěn)定性，且其本身具有良好的催化功能，可實(shí)現(xiàn)催化與分離的很好結(jié)合。因此，特別適用于中高溫催化脫氫反應(yīng)體系的研究。因此，乙苯脫氫制苯乙

6、烯的無機(jī)膜催化工藝成為無機(jī)膜催化脫氫應(yīng)用研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，預(yù)計(jì)該技術(shù)是最可能較快實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)之一。目前國內(nèi)外有許多單位開展了這方面的研究，所采用的膜反應(yīng)器多數(shù)為陶瓷膜及其改性膜反應(yīng)器，而采用沸石膜反應(yīng)器較少。研究結(jié)果表明，與固定床反應(yīng)器相比，沸石膜反應(yīng)器乙苯脫氫轉(zhuǎn)化率可提高近10%16%，苯乙烯選擇性可提高3%5%。在ZSM5型沸石膜反應(yīng)器上，乙苯脫氫轉(zhuǎn)化率比固定床可提高15%20%。近來又開展了雜原子FeZSM5沸石膜的合成及應(yīng)

7、用研究。研究表明，F(xiàn)eZSM5沸石膜對(duì)乙苯脫氫生成苯乙烯的反應(yīng)性能高于同條件下ZSM5沸石膜的反應(yīng)性能，顯示了雜原子沸石膜自身性能的優(yōu)勢(shì)和潛力，具有良好的開發(fā)前景。2.1.4Lurgi公司的一步等溫脫氫Lurgi公司研究開發(fā)出一步等溫脫氫工藝，該工藝極大地提高了苯乙烯的生產(chǎn)效率。與常規(guī)絕熱脫氫工藝相比，Lurgi一步法等溫脫氫工藝可節(jié)省蒸汽54%，催化劑50%，綜合成本下降約40美元／t。2.1.5美國WGI公司的無焰分散燃燒(FDC)

8、美國WGI公司開發(fā)了苯乙烯改進(jìn)工藝，采用Shell公司的無焰分散燃燒(FDC)蒸汽加熱方式取代了傳統(tǒng)的再加熱方式，即在燃燒區(qū)注入微過量的燃料，以分散的方式逐步釋放熱量，避免了高溫火焰區(qū)的出現(xiàn)。FDC加熱的優(yōu)點(diǎn)是燃料可在相對(duì)低溫下進(jìn)行燃燒，并以對(duì)流方式進(jìn)行傳熱，從而有控制地將熱能直接應(yīng)用于工藝中，形成較低的壓力降。該改進(jìn)工藝可使苯乙烯裝置投資費(fèi)用下降5%10%，每噸產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低15美元。若用該工藝對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行改進(jìn)，則可節(jié)省更多的費(fèi)用