苯乙烯的生产及国内外市场分析

第1页共20页目录一、前言……………………………………………………………………………3二、苯乙烯的生产方法……………………………………………………………41、乙苯脱氢法…………………………………………………………………4（1）乙苯催化脱氢法……………………………………………………4（2）乙苯氧化脱脱氢法…………………………………………………72、环氧丙烷—苯乙烯联产法…………………………………………………83、热解汽油抽提蒸馏回收法…………………………………………………84、丁二烯合成法………………………………………………………………95、其他生产方法………………………………………………………………96、结语…………………………………………………………………………9三、苯乙烯生产中的事故预防……………………………………………………71、苯乙烯生产过程中的物料…………………………………………………102、脱氢反应器…………………………………………………………………103、无硫阻聚剂配制系统………………………………………………………114、苯乙烯的健康危害…………………………………………………………115、苯乙烯蒸汽的危险…………………………………………………………116、苯乙烯泄露紧急处理………………………………………………………117、操作注意事项………………………………………………………………128、储存注意事项………………………………………………………………12四、苯乙烯的生产和消费情况……………………………………………………121、全球产业环境………………………………………………………………122、国内市场现状………………………………………………………………153、消费结构……………………………………………………………………174、国内市场发展趋势…………………………………………………………18五、发展建议………………………………………………………………………18六、结论……………………………………………………………………………19七、参考文献………………………………………………………………………19八、致谢……………………………………………………………………………20第2页共20页苯乙烯的生产及国内外市场分析王赐恩0801工业分析与检验[摘要]：本文主要介绍了苯乙烯的生产方法，分析了国内外苯乙烯的生产和消费情况，针对目前我国苯乙烯生产状况及存在的问题，提出了我国苯乙烯今后发展的一些建议。2005到2010年全球苯乙烯的产量和消费量持续增长，产能已超过需求量，虽然国际市场苯乙烯产能有所富裕，但是国内苯乙烯的产量仍然远远低于需求，产能、消费量及进口量均增长明显，自给率维持在40%左右，市场缺口大，并呈现增长趋势，国内苯乙烯市场发展潜力较大。但是国内生产工艺还有很大的提升空间，相对于国外先进苯乙烯生产企业，国内苯乙烯生产水平还有差距，未来国外的产品将更多的进军中国，冲击国内的市场，本论文着眼于未来，阐述了未来应在哪些方面提升国内苯乙烯的生产，增强国内苯乙烯生产企业的竞争力，使国内苯乙烯产业发展更加合理健康。[关键词]：苯乙烯生产能力市场调查发展对策StyreneMonomerProductionAndTheDomesticMarketAnalysisWangcien0801IndustryanalysisandtestAbstract:Thispapermainlyintroducesstyrenemonomerproductionmethods,analysisandstyrenemonomerproductionandconsumption,forthepresentsituationandourstyrenemonomerproductionproblems,ourstyrenemonomerthefuturedevelopmentofsomesuggestions.2005and2010styrenemonomerglobalproductionandconsumptiongrowth,outputexceedsdemand,althoughtheinternationalmarketstyrenemonomerofanaffluent,butstillfarlowerthantheoutputofstyrenemonomerdemand,production,consumptionandimportsincrease,areobviousself-sufficiencyrateofgrainis40%inthemarketopening,andpresentsatrend,thedomesticmarketpotentialforlargerdevelopmentstyrenemonomer.butdomesticproductionprocesseshavealotofspace,comparedwithadvancedforeignstyrenemonomerKeywords:styrenemonomercapacitymarketresearchdevelopmentCountermeasures第3页共20页一、前言苯乙烯的化学式为，分子式：C8H8，分子量：104.14，外观与性状：无色透明油状液体，有芳香气味。熔点(℃)：-30.6，沸点(℃)：146，相对密度(水=1)：0.91，相对蒸气密度(空气=1)：3.6，饱和蒸气压(kPa)：1.33(30.8℃)，燃烧热(kJ/mol)：4376.9，临界温度(℃)：369，临界压力(MPa)：3.81，闪点(℃)：34.4，引燃温度(℃)：490，爆炸上限%(V/V)：6.1，爆炸下限%(V/V)：1.1，苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，乙烯基的电子与苯环共轭，不溶于水，溶于乙醇、乙醚中，暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。该物质对环境有严重危害，应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染，对水生生物应给予特别注意。由于其挥发性强，在大气中易被光解，也可被生物降解和化学降解，即能被特异的菌丛所破坏，亦能被空气中的氧所氧化成苯甲醚、甲醛及少量苯乙醇。苯乙烯（Phenylthylene/SM）是合成高分子材料的重要单体，是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料。主要用于生产聚苯乙烯树脂（PS）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）树脂、丁苯橡胶（SBR）和丁苯胶乳、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS等。此外，还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。目前，中国苯乙烯的产量超过400万吨每年。其中，上海赛科为国内最大的苯乙烯生产企业，产能达到65万吨/年。目前仍有不少在建装置。随着我国建材、家电和汽车工业的快速发展，对聚苯乙烯、ABS树脂以及苯乙烯系列橡胶SBR、SBS等的消费量进一步增加，我国苯乙烯行业都是处于产不足需的状态，每年都需要大量的进口产品来满足国内市场的需求。第4页共20页本文主要介绍了苯乙烯的生产方法，分析了国内外苯乙烯的生产和消费情况，针对目前我国苯乙烯生产状况及存在的问题，提出了我国苯乙烯今后发展的一些建议。结合实际生产与事故案例，对苯乙烯生产中存在的各种危险进行了剖析，并提出相应的预防措施。一、苯乙烯的生产方法目前，世界上苯乙烯的生产方法主要有乙苯脱氢法、环氧丙烷-苯乙烯联产法、热解汽油抽提蒸馏回收法以及丁二烯合成法等。20世纪40年代，美国陶氏化学(DowChemical)公司首创由乙苯热脱氢法生产苯乙烯的工艺。陶氏化学、美国孟山都(Monsanto)、德国Farben等公司各自开发了乙苯脱氢生产苯乙烯工艺技术，并实现了大规模工业生产。20世纪70年代，Halcon国际公司与美国ARCO公司的合资公司开发了苯乙烯和环氧丙烷联产技术。20世纪90年代，荷兰DSM公司开发出从乙烯裂解汽油中采用萃取精馏工艺生产苯乙烯的方法(STAR-TEC技术)。随着苯乙烯系树脂的快速发展，苯乙烯单体的需求量迅速增加。在世界苯乙烯生产能力中，乙苯脱氢方法约占90%。所以，乙苯的生产技术以及乙苯脱氢的生产技术仍然是苯乙烯生产技术的发展重点。1乙苯脱氢法乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，其生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的90%。它又包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺。1.1乙苯催化脱氢工艺乙苯催化脱氢是工业上生产苯乙烯的传统工艺，由美国Dow化学公司首次开发成功。目前典型的生产工艺主要有Fina/Badger工艺、ABB鲁姆斯/UOP工艺以及BASF工艺等。乙苯催化脱氢法的技术关键是寻找高活性和高选择性的催化剂。一开始采用的是锌系、镁系催化剂，以后逐渐被综合性能更好的铁系催化剂所替代。目前，国外苯乙烯催化剂主要有南方化学集团公司开发的Styromax-1、Styromax-2、Styromax-4以及Styromax-5型催化剂；美国标准催化剂公司推出的C-025HA、C-035、C-045型催化剂；德国BASF公司开发的S6-20、S6-20S、S6-28、S6-30催化剂；Dow化学公司开发出的D-0239E型绝热型催化剂等。我国从20世纪60年代就开始进行与乙苯脱氢工艺相配套的催化剂研究。目前开发成功的催化剂主要有兰州石油化工公司研究院的315、335、345、355第5页共20页系列催化剂；厦门大学、中国科学院大连化学物理研究所的XH、DC系列以及中国石化集团公司上海石油化工研究院的GS系列催化剂等。兰州石化分公司研究院还从催化剂配方和制备工艺入手，开发出了以铁-钾-铈-钼-镁为主要体系的低钾型乙苯脱氢催化剂。除了常见的圆柱型催化剂外，兰州化学工业公司最近还成功地将三叶型催化剂用于苯乙烯的工业生产上。世界乙苯脱氢催化剂的研究正在向低钾含量、低水比、具有更高稳定性和更长运转周期的方向发展。乙苯在催化剂作用下，达到550～600℃时脱氢生成苯乙烯。乙苯脱氢是一个可逆吸热增分子反应，加热减压有利于反应向生成苯乙烯方向进行。工业上采用的方法是在进料中掺入大量高温水蒸气，以降低烃分压，并提供反应所需的部分热量，水蒸气与烃的摩尔比（简称水比）视反应器类型的不同而异，范围约在6～14之间。反应器乙苯脱氢反应器有等温和绝热两种。等温反应器为列管式，已很少采用。使用绝热反应器时，反应所需的热量由提高进料温度(610～660℃)和加大水比(≈14)而带入。但温度过高将引起乙苯的热裂解，通常采用径向反应器，以减小气体通过催化剂层的温度降、压力降，并分段引入过热蒸汽，使轴向温度分布均匀。催化剂早期采用的有美国加利福尼亚标准油公司的镁系催化剂和德国法本公司的锌系催化剂。第二次世界大战后，广泛采用美国壳牌石油公司开发的以氧化铁为主要成分的催化剂(Fe2O3:K2O:Cr2O3=87:10:3)，乙苯转化率约60％，选择性约87％。1978年，又出现了一种加有多种助催化剂的铁系催化剂，苯乙烯选择性可达95％，加入的助催化剂多为碱金属或碱土金属，如钾、钒、钼、钨、铈、铬等。80年代工业上仍在继续努力开发适用于低水比的催化剂，以节约能耗。工艺流程：第6页共20页包括乙苯脱氢和苯乙烯精馏分离两部分。乙苯在反应器内转化率约在35％～40％，脱氢液约含乙苯55％～60％，苯乙烯35％～40％以及少量苯、甲苯及焦油等。用精馏方法可分出苯乙烯成品。由于乙苯和苯乙烯的沸点比较接近，分离时所需塔板数较多，而苯乙烯在较高温度下又极易聚合。为了减少聚合反应的发生，除加对苯二酚或硫等阻聚剂外，尚需采用减压操作，并使用塔板效率高、阻力小的新型塔器或新型高效填充塔，使塔釜温度不超过90℃。第7页共20页1.2乙苯氧化脱氢法乙苯氧化脱氢技术是用较低温度下的放热反应代替高温下的乙苯脱氢吸热反应，从而大大降低了能耗，提高了效率。氧化脱氢反应为强放热反应，在热力学上有利于苯乙烯的生成。典型的生产工艺为苯乙烯单