苯乙烯的生产工艺包括乙苯脱氢、环氧丙烷-苯乙烯联产和C8提取。主要原料是纯苯和乙烯。纯苯的来源包括石脑油裂解、催化重整、芳烃联合装置和焦化苯加氢,乙烯的来源包括乙烷脱氢、石脑油裂解和煤制烯烃。
苯乙烯的生产工艺中,乙苯脱氢是Z主流的路线,占80%以上,其次是环氧丙烷-苯乙烯联产(PO/SM联产法),占12%左右。目前,镇海利安德和中海油壳牌在国内采用了PO/SM合采工艺。未来随着万华化工、天津渤化等共氧化装置的投产,该工艺在国内的比重将会增加。目前,万华已经掌握了这项技术。
1.乙苯脱氢:
乙苯脱氢法是以苯和乙烯为原料生产乙苯,然后脱氢得到苯乙烯。有两种工艺:乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢。生产1吨苯乙烯需要约0.79吨纯苯和0.29吨乙烯。
A.乙苯催化脱氢是苯乙烯工业生产的传统工艺。乙苯在催化剂的作用下,达到550℃-600℃时脱氢生成苯乙烯。其优点是苯乙烯收率高。其缺点是反应温度高,蒸汽消耗大。但总体来说是一个很好的制作工艺,应用范围很广。
b)乙苯氧化脱氢用反应热代替中间换热,降低了工艺能耗,减少了乙苯回流,提高了装置产能。设备整体改造容易,投资不高。
1.乙苯共氧化法:
环氧丙烷和苯乙烯的联产法(简称PO/SM联产法)也叫共氧化法。苯乙烯和环氧丙烷由乙苯和丙烯获得。该方法的特点是在生产每吨苯乙烯的同时,可联产0.4t环氧丙烷。它不需要脱氢法的高温,可以避免氯醇法生产环氧丙烷的污染问题。但反应复杂,副产物多,过程长。乙苯单耗高于脱氢单耗。考虑到环保因素和该工艺联产环氧丙烷,适合建设大型生产装置。
2.C8提取方法
C8萃取法是从石脑油裂解得到的裂解汽油中直接提取苯乙烯,但提取的苯乙烯硫含量较高,只能用于一些对原料质量要求不高的领域,如UPR。因此,在大连商品交易所苯乙烯期货合约草案中,拟在优品国标的基础上增加硫含量指标,将C8抽提产生的苯乙烯排除在期货交割之外。