年产25万吨苯乙烯工艺设计
C6H5CHOCH3???C6H5CHCH2?H2O
该法苯乙烯产率为75～80%，略低于乙苯脱氢法的产率，但中间副产物苯乙酮产值较高，苯乙烯的精制分离较容易。故此法在国外仍有采用。 (2)乙苯和丙烯共氧化法
本法首先在碱性催化剂作用下，使乙苯液相氧化成过氧化氢乙苯，然后与丙烯进行环氧化反应生成环氧丙烷，乙苯过氧化物则变为－苯乙醇，再经脱水得到苯乙烯，即：
C6H5C2H5?O2???C6H5CHOOHCH3
C6H5CHOOHCH3?CH3CHCH2???C6H5CHOHCH3?C3H6O C6H5CHOHCH3???C6H5CHCH2?H2O
本过程以乙苯计的苯乙烯产率约为65%，低于乙苯脱氢法的产率。但它还能生产重要的有机化工原料环氧丙烷，综合平衡仍有工业化的价值，故目前国外也有采用此法生产的。 (3)乙苯氧化脱氢法
乙苯氧化脱氢法是目前尚处于研究阶段生产苯乙烯的方法。在催化剂和过热蒸汽的存在下进行氧化脱氢反应的，即：
2C6H5C2H5?O2???2C6H5CHCH2?H2O
此方法可以从乙苯直接生成苯乙烯，还可以利用氧化反应放出的热量产生蒸汽，反应温度也较催化脱氢为低。研究的催化剂种类较多，如氧化镉，氧化锗，钨、铬、铌、钾、锂等混合氧化物，钼酸铵、硫化钼及载在氧化镁上的钴、钼等。但这些催化剂在多处于研究阶段，尚不具备工业化条件，有待进一步研究开发。 (4)乙苯催化脱氢法
这是目前生产苯乙烯的主要方法，目前世界上大约90%的苯乙烯采用该方法生产。它以乙苯为原料，在催化剂的作用下脱氢生成苯乙烯和氢气。反应方程式如下：
C6H5C2H5???C6H5CHCH2?H2
同时还有副反应发生，如裂解反应和加氢裂解反应：
C6H5C2H5?H2???C6H5CH3?CH4 C6H5C2H5?H2???C6H6?CH3CH3 C6H5C2H5???C6H6?CH2CH2
高温裂解生碳：
C6H5C2H5???8C?5H2
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西南石油大学毕业设计(论文)
在水蒸汽存在下，发生水蒸汽的转化反应：
C6H5C2H5?2H2O???C6H5CH3?CO2?3H2
此外还有高分子化合物的聚合反应，如聚苯乙烯、对称二苯乙烯的衍生物等。
1.4 世界苯乙烯的生产与发展
1.4.1 生产情况
由于聚苯乙烯和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[4]。1999年世界苯乙烯的生产能力为2169.8万t，2001年达到2359.8万t，2002年进一步增力到2388.3万t，2003年全球苯乙烯的总生产能力约为2463.1万t，产量约为2300.0万t，其中北美／南美地区的生产能力为742.7万t／a，约占世界苯乙烯总生产能力的30.2％；欧洲地区的生产能力为640.1万t／a，约占世界总生产能力的26.0％；中东地区的生产能力为119.5万t／a，约占世界总生产能力的4.9％；亚洲地区的生产能力为960.8万t，约占世界总生产能力的39.0％。今后几年，随着中国和沙特阿拉伯等一大批新苯乙烯生产装置的建成投产，预计到2006年世界苯乙烯的总生产能力将达到约3000万t／a。2003年国外苯乙烯主要生产厂家情况见表1-2。
表1-2 2003年国外苯乙烯主要生产厂家情况
生产厂家 美国BP公司 美国雪佛龙．菲利普斯公司 美国Cos．Mar公司 美国陶氏化学公司 美国Lynden化学公司 美国Nova化学公司 美国Sterling化学公司 美国Westlake苯乙烯公司 加拿大Nova化学公司 加拿大壳牌公司 墨西哥Premix公司 巴西In nova公司 比利时巴斯夫公司 4
生产能力／(万吨／年) 45.4 86.3 90.8 68.1 127.1 59.9 77.2 18.2 43.0 43.0 15.0 25.0 50.0 年产25万吨苯乙烯工艺设计
1.4.2 发展前景
世界苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯、ABS／SAN树脂、SBR／SBR胶乳、不饱和聚酯5树脂以及热塑性弹性体等，2003年的消费结构为：54％用于生产聚苯乙烯、12％用于生产发泡聚苯乙烯、16％用于生产ABS／SAN树脂、9％用于生产SBR橡胶及胶乳、5％用于生产不饱和聚酯，4％用于生产其它产品。近年来世界苯乙烯消费现状及需求预测情况见表1-3。
表1-3 近年来世界苯乙烯消费现状及需求预测情况
消费量/万t 地区名称 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 北美/南美 欧洲 中东 亚洲 582.4 540.2 569.6 600.1 620.1 635.7 654.1 561.2 530.3 556.3 564.2 583.1 605.2 623.7 34.8 35.1 36.8 37.4 38.3 39.4 40.3 920.8 955.3 1028.2 1064.2 1109.1 1160.6 1218.7 1.5 我国苯乙烯的发展前景与现状
1.5.1 生产现状
我国苯乙烯的工业生产始于20世纪50年代中期，自兰州石油化工公司合成橡胶厂采用传统的三氯化铝液相烷基化工艺，建成一套5000t／a苯乙烯生产装置以来，我国苯乙烯的生产得到了飞速发展[6～9]。2003年我国苯乙烯的生产厂家有12家，总生产能力达到105万t，其中有8套为引进生产装置，生产能力合计为72．9万t／a，约占国内苯乙烯总生产能力的69．4％。扬子巴斯夫苯乙烯系列有限公司的14．5万t／a装置是目前国内最大的苯乙烯生产装置，生产能力约占国内苯乙烯总生产能力的13．8％；其次是吉林石化公司，生产能力为14.0万t，约占国内总生产能力的13．3％。
随着我国苯乙烯生产能力的不断增加，产量也不断增加。1995年我国苯乙烯的产量只有2558万t，1998年增加到56.30万t，2000年增加到76．38万t，1995～2000年产量的年均增长率达到24.5％。2002年我国苯乙烯的产量进一步增加到89.56万t，比2001年增长13.8％，1997～2002年产量的年均增长率为18.5％。2003年我国苯乙烯产量达到94.82万t，比2002年增长5.87％，其中中国石化集团公司的产量为45.20万t，约占总产量的47.67％；中国石油天然气集团公司的产量为37.89万t，约占总产量的39．96％。
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西南石油大学毕业设计(论文)
中国石油吉林石化公司的产量最大，达到15.98万t，约占我国苯乙烯总产量的16.85％，位居全国第一；其次是扬予巴斯夫苯乙烯系列有限公司，产量达到12.34万t，约占国内总产量的13.01％；再次是中石化茂名石化公司，产量到10.40万t，约占国内总产量的10．97％。
1.5.2 发展前景
我国苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯、ABS树脂、AS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。2003年我国苯乙烯的消费结构为：54.1％用于生产聚苯乙烯；16.4％用于生产ABS／SAN树脂；3.1％用于生产丁苯橡胶／丁苯胶乳；6.9％用于生产不饱和聚酯树脂；2.8％用于生产苯乙烯系热塑性弹性体；16.7％用于生产农药、医药和离子交换树脂等其它产品[11]。
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2 苯乙烯主要生产工艺说明
2.1 产品及原料性能
2.1.1 苯乙烯
(1)生产规模
本装置以苯和乙烯为原料，通过液相烷基化反应生产乙苯，然后，乙苯直接催化脱氢生产苯乙烯
生产规模：年产苯乙烯25万吨 (2)苯乙烯产品 化学名称：苯乙烯 别名：乙烯基苯 分子式：C6H5C2H3 分子量：104.15 (3)物理，化学性质 a．物理性质
外观：无色透明芳香性液体 沸点：145.15℃(0.1013MPa) 凝固点：-30-63℃(0.103MPa) 闪点：31℃
自燃点(ASTM法)：在空气中490℃，在氧气中450℃ 临界温度：374℃ 临界压力：3.94MPa 液体比重：0.9060 黏度：0.73lmPa?S (25℃) 热容：0.1695KJ／mol℃ 比热：0.00174KJ／g.℃(25℃) 燃烧热：42.1595KJ／g 折光指数：1.5469
与空气混合的爆炸极限：1.1-6.190(v)) 聚合热：6972.2KJ／mol(25℃)
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