年產(chǎn)16萬噸乙苯脫氫制苯乙烯精餾

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1、第一章緒論1.1原料的主要性質(zhì)與用途1.1.1乙苯的主要性質(zhì)乙苯是無色液體，具有芳香氣味，可溶于乙醇、苯、四氯化碳和乙醚，幾乎不溶于水，易燃易爆，對皮膚、眼睛、粘膜有刺激性，在空氣中最大允許濃度為100PPM。乙苯側(cè)鏈易被氧化，氧化產(chǎn)物隨氧化劑的強(qiáng)弱及反應(yīng)條件的不同而異。在強(qiáng)氧化劑（如高錳酸鉀）或催化劑作用下，用空氣或氧氣氧化，生成苯甲酸；若用緩和氧化劑或溫和的反應(yīng)條件氧化，則生成苯乙酮。乙苯的其它性質(zhì)如下表所示：表1乙苯的相關(guān)性質(zhì)序號常數(shù)名稱計量單位常數(shù)值備注1分子量?106.167?2液體比重?0.8820℃3沸點℃136.2101325Pa4熔點℃-94

2、.4101325Pa5液體熱容量kJ/（kgK）1.754298.15K6蒸汽熱容量Kcal/（kgK）0.28527℃7蒸發(fā)熱kJ/mol35.59正常沸點下8液體粘度104kgSee/M20.67920℃9生成熱Kcal/mol2.9820℃10在水中溶解度???11燃燒熱Kcal/mol1101.1氣體12閃點℃15?13自然點℃553.0?14爆炸范圍%(體積)2.3～7.4?1.1.2乙苯的主要用途乙苯是一個重要的中間體，主要用來生產(chǎn)苯乙烯，其次用作溶劑、稀釋劑以及用于生產(chǎn)二乙苯、苯乙酮、乙基蒽醌等；同時它又是制藥工業(yè)的主要原料。491.2苯乙烯的性

3、質(zhì)和用途苯乙烯（SM）是含有飽和側(cè)鏈的一種簡單芳烴，是基本有機(jī)化工的重要產(chǎn)品之一。苯乙烯為無色透明液體，常溫下具有辛辣香味，易燃。苯乙烯難溶于水，25℃時其溶解度為0.066%。苯乙烯溶于甲醇、乙醇、乙醚等溶劑中。苯乙烯在空氣中允許濃度為0.1ml/l。濃度過高、接觸時間過長則對人體有一定的危害。苯乙烯在高溫下容易裂解和燃燒。苯乙烯蒸汽與空氣混合能形成爆炸性混合物，其爆炸范圍為1.1～6.01%（體積分?jǐn)?shù)）。苯乙烯（SM）具有乙烯基烯烴的性質(zhì)，反應(yīng)性能極強(qiáng)，苯乙烯暴露于空氣中，易被氧化而成為醛及酮類。苯乙烯從結(jié)構(gòu)上看是不對稱取代物，乙烯基因帶有極性而易于聚合。

4、在高于100℃時即進(jìn)行聚合，甚至在室溫下也可產(chǎn)生緩慢的聚合。因此，苯乙烯單體在貯存和運(yùn)輸中都必須加入阻聚劑，并注意用惰性氣體密封，不使其與空氣接觸。苯乙烯（SM）是合成高分子工業(yè)的重要單體，它不但能自聚為聚苯乙烯樹脂，也易與丙烯腈共聚為AS塑料，與丁二烯共聚為丁苯橡膠，與丁二烯、丙烯腈共聚為ABS塑料，還能與順丁烯二酸酐、乙二醇、鄰苯二甲酸酐等共聚成聚酯樹脂等。由苯乙烯共聚的塑料可加工成為各種日常生活用品和工程塑料，用途極為廣泛。目前，其生產(chǎn)總量的三分之二用于生產(chǎn)聚苯乙烯，三分之一用于生產(chǎn)各種塑料和橡膠。1.3各種苯乙烯生產(chǎn)工藝及比較目前苯乙烯主要由乙苯轉(zhuǎn)化而

5、成，可通過如下四條工藝路線進(jìn)行。?(1)苯乙酮法較早采用苯乙酮法生產(chǎn)苯乙烯，其步驟主要分為氧化、還原和脫水三步，方程式如下：C6H5C2H5+O2——>???C6H5COCH3+H2OC6H5COCH3+H2?——>???C6H5CHOHCH3C6H5CHOHCH3?——>C6H5CHCH2+H2O該法苯乙烯產(chǎn)率為75～80%，略低于乙苯脫氫法的產(chǎn)率，但中間副產(chǎn)物苯乙酮產(chǎn)值較高，苯乙烯的精制分離較容易。故此法在國外仍有采用。?(2)乙苯和丙烯共氧化法49本法首先在堿性催化劑作用下，使乙苯液相氧化成過氧化氫乙苯，然后與丙烯進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，乙苯過氧化物

6、則變?yōu)椋揭掖?，再?jīng)脫水得到苯乙烯，即：C6H5C2H5+O2?——>??C6H5CHOOHCH3C6H5CHOOHCH3+CH3CHCH2?——>??C6H5CHOHCH3+C3H6OC6H5CHOHCH3——>??????C6H5CHCH2+H2O本過程以乙苯計的苯乙烯產(chǎn)率約為65%，低于乙苯脫氫法的產(chǎn)率。但它還能生產(chǎn)重要的有機(jī)化工原料環(huán)氧丙烷，綜合平衡仍有工業(yè)化的價值，故目前國外也有采用此法生產(chǎn)的。?(3)乙苯氧化脫氫法????乙苯氧化脫氫法是目前尚處于研究階段生產(chǎn)苯乙烯的方法。在催化劑和過熱蒸汽的存在下進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)的，即：2C6H5C2H5+O2?

7、——>????2C6H5CHCH2+2H2O此方法可以從乙苯直接生成苯乙烯，還可以利用氧化反應(yīng)放出的熱量產(chǎn)生蒸汽，反應(yīng)溫度也較催化脫氫為低。研究的催化劑種類較多，如氧化鎘，氧化鍺，鎢、鉻、鈮、鉀、鋰等混合氧化物，鉬酸銨、硫化鉬及載在氧化鎂上的鈷、鉬等。但這些催化劑在多處于研究階段，尚不具備工業(yè)化條件，有待進(jìn)一步研究開發(fā)。?(4)乙苯催化脫氫法??這是目前生產(chǎn)苯乙烯的主要方法，目前世界上大約90%的苯乙烯采用該方法生產(chǎn)。它以乙苯為原料，在催化劑的作用下脫氫生成苯乙烯和氫氣。反應(yīng)方程式如下：C6H5C2H5?——>?????C6H5CHCH2+H2同時還有副反應(yīng)發(fā)

8、生，如裂解反應(yīng)和加氫裂解反應(yīng)：C6H5