

分子結構
2、摩爾體積(cm3/mol):
3、等張比容():
4、表面張力(dyne/cm):
5、介電常數:
6、極化率(10-24cm3): [1]
物理性質
折射率:
飽和蒸氣壓:(20℃) [2]
溶解性:不溶于水,溶于乙醇及。
燃燒熱:- kJ/mol [2]
臨界溫度:369℃ [2]
臨界壓力: [2]
溶解性: g/L(20℃) [3]
生產方法
乙苯催化脫氫法
乙苯在催化劑作用下,達到550~600℃時脫氫生成苯乙烯:
乙苯脫氫是一個可逆吸熱增分子反應,加熱減壓有利于反應向生成苯乙烯方向進行。工業上采用的方法是在進料中摻入大量高溫水蒸氣,以降低烴分壓,并提供反應所需的部分熱量,水蒸氣與烴的摩爾比(簡稱水比)視反應器類型的不同而異,范圍約在6~14之間。
①催化劑
早期采用的有美國加利福尼亞標準油公司的鎂系催化劑和德國法本公司的鋅系催化劑。二次大戰后,廣泛采用美國殼牌石油公司開發的以氧化鐵為主要成分的催化劑(Fe2O3 : K2O : Cr2O3=87:10:3),乙苯轉化率約60%,選擇性約87%。1978年,又出現了一種加有多種助催化劑的鐵系催化劑,苯乙烯選擇性可達95%,加入的助催化劑多為堿金屬或堿土金屬,如鉀、釩、鉬、鎢、鈰、鉻等。80年代工業上仍在繼續努力開發適用于低水比的催化劑,以節約能耗。
②反應器
乙苯脫氫反應器有等溫和絕熱兩種。等溫反應器為列管式,已很少采用。使用絕熱反應器時,反應所需的熱量由提高進料溫度(610~660℃)和加大水比(≈14)而帶入。但溫度過高將引起乙苯的熱裂解,通常采用徑向反應器,以減小氣體通過催化劑層的溫度降、壓力降,并分段引入過熱蒸汽,使軸向溫度分布均勻。
③工藝流程
包括乙苯脫氫和苯乙烯精餾分離兩部分。乙苯在反應器內轉化率約在35%~40%,脫氫液約含乙苯55%~60%,苯乙烯35%~40%以及少量苯、甲苯及焦油等。用精餾方法可分出苯乙烯成品。由于乙苯和苯乙烯的沸點比較接近,分離時所需塔板數較多,而苯乙烯在較高溫度下又極易聚合。為了減少聚合反應的發生,除加對苯二酚或硫等阻聚劑外,尚需采用減壓操作,并使用塔板效率高、阻力小的新型塔器或新型填充塔,使塔釜溫度不超過90℃。 [4]
絕熱脫氫工藝
技術為成熟、具發展的負壓絕熱脫氫 工藝為 Lummus 技術和 Fina 技術。
(1)Lummus 技術:Lummus 的 CLASSIC SM 技術,通過過熱水蒸氣為熱載體,采用具有級間二次加熱的兩級串聯負壓徑向固定床反應器。一反應器進口設有靜態混合器,二反應器內部設置中間換熱器,用高溫水蒸氣同反應物料間接換熱補充熱量。設有一組三級組合式低壓降臥式換熱器,回收反應器流出物料的熱量并發生蒸汽。脫氫反應溫度 620~640 ℃,脫氫反應壓力 40~56 kPa。 脫氫液分離為四塔流程,分別為(苯+甲苯+乙 苯)/苯乙烯塔、(苯+甲苯)/乙苯塔、苯/甲苯塔、 苯乙烯精餾塔。苯乙烯經歷兩次加熱過程,乙苯、 苯乙烯分離塔塔頂操作壓力為 24 kPa,塔釜溫度為 106 ℃。
(2)Fina 技術:ATOFINA 技術以過熱蒸汽為熱載體,采用具有級間二次加熱的兩級串聯負壓徑向固定床反應器。 二臺反應器之間設外置式中間換熱器,補充熱量。 設有一組三級組合式立式換熱器,回收反應器流出物料的熱量并發生蒸汽及蒸發乙苯。脫氫反應溫度 615~635 ℃,脫氫反應壓力 43~68 kPa。 脫氫液分離為四塔流程,分別為(苯+甲苯)/ (乙苯+苯乙烯)塔、乙苯/苯乙烯塔、苯/甲苯塔(該塔并入苯烴化工段)、苯乙烯精餾塔。苯乙烯經歷三次塔釜加熱過程,乙苯、苯乙烯分離塔塔頂操作壓力為 kPa,塔釜溫度為 89 ℃。
(3)國內技術:中國的苯乙烯工業起始于 20 世紀 60 年代,在 80 年代主要已引進國外苯乙烯裝置來發展自身規 模,90 年代華東理工大學開發了乙苯負壓脫氫反應器采用軸徑向反應器技術和氣-氣快速混合兩大關鍵技術。近年國內苯乙烯技術取得了較大的突破,開發成功了新型大型化反應器以及高溫管線的工程處理,形成了的技術特色,主要技術指標形成國內水平,形成了自主知識產權。先后在撫順石化公司 30 kt/a、蘭州石化公司 60 kt/a、大連石化公司 100 kt/a 規模的二段絕熱中間再熱式負壓脫氫裝置和撫順石化公司 60 kt/a 的三段絕熱中間再熱式乙苯負壓脫氫裝置、江蘇雙良公司 150 kt/a、江蘇東昊公司 150 kt/a、齊魯石化公司 200 kt/a 的苯乙烯裝置中獲得成功。具有良好的工業應用前景。
乙苯共氧化法
苯乙烯也通過POSM法進行商業化生產,以乙苯和丙烯為原料,得到苯乙烯和環氧丙烷。在該生產路線中,乙苯被氧氣氧化生成乙苯的過氧化物,之后,該過氧化物被用來氧化丙烯,得到1-苯乙醇和環氧丙烷。終,1-苯乙醇脫水后就可以得到苯乙烯。
此法的特點是生產每噸苯乙烯的同時,可聯產環氧丙烷。它既不需脫氫法那樣的高溫,又可避免氯醇法生產環氧丙烷的污染問題。但反應復雜、副產物多、工藝過程長,乙苯單耗較脫氫法高。 [5]
幾種生產工藝的優劣比較
(1)乙苯氧化脫氫技術,其優勢是:以反應熱代替中間換熱而使得工藝耗能降低;減少乙苯返回量,提高裝置產能;裝置整體改造容易、投入不高; 減少副反應的生成;苯乙烯選擇性不變的前提下,乙苯轉化率提高等。其缺點是:氫與反應物混合后濃度需控制在爆炸極限以內,使得工藝把控嚴格;同時過量的氧氣又會是使得催化劑選擇性下降;高的乙苯轉化率也會伴隨著副產物的增多。總體來說此項工藝在裝置擴能中發揮更大作用。
(2)乙苯共氧化法,其優勢在于:此工藝可以在生產苯乙烯產品的同時得到環氧丙烷;工藝可降低反應溫度,節約生產能耗,同時也滿足了環境友好型工業的要求。但這項工藝缺點也是明顯的:工藝流程和反應相對繁長;一次性投入大等:苯乙烯現狀及工藝技術成本相對偏高;產物中副產物多導致苯乙烯的收率不高;相比于乙苯脫氫技術,各項消耗都比較大。綜合考慮環保因素和此工藝聯產環氧丙烷適宜建大規模生產裝置,乙苯氧化脫氫技術在建設環境友好型工業中有其自身*的發展空間。
(3)乙苯絕熱脫氫工藝,其優勢是苯乙烯的產量高。其缺點是反應溫度高,且蒸汽消耗大。但總體是較好的生產工藝手段,適用廣泛。












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