肖文彬
(中国石油锦西石化分公司,辽宁葫芦岛 125001)
我国苯乙烯合成技术研究进展及市场分析
肖文彬
(中国石油锦西石化分公司,辽宁葫芦岛 125001)
苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物,其作为合成橡胶和塑料的单体,其合成技术水平一直都是一个国家工业水平的反映因素之一。在此背景下,首先就我国苯乙烯的合成技术研究进展进行了分析,进而对我国苯乙烯市场从四个方面展开了探究,提出了一些可供借鉴的观点和建议。
苯乙烯;合成技术;研究进展;市场
Abstract:Styrene is an organic compound formed by the hydrogen atom of benzene substituted with benzene. Its synthetic technology as a monomer of synthetic rubber and plastic has always been one of the factors reflecting the national industrial level. In this context, first of all, China's styrene synthesis technology research progress was analyzed, and then on China's styrene market from four aspects of the exploration, put forward some of the views and suggestions for reference.
Key words:styrene;synthesis technology;research progress;market
在化工领域内,苯乙烯是十分重要的一种有机化工原料,其主要生产不饱和聚酯树脂以及聚苯乙烯树脂等化工产品,同时在染料、制药以及农药等领域内也有十分广泛的运用。而在苯乙烯的合成技术上,随着科学技术的发展,不断有新的合成技术诞生,而每一次新技术本身也具备一定的适用性。而在我国苯乙烯市场方面,随着我国化工领域的整体发展,未来在苯乙烯市场上也具备十分广阔的发展空间。基于此,文章以苯乙烯为中心,从合成技术和市场两方面展开了详细的分析,旨在提供一些该方面的理论参考。
随着我国经济水平的不断发展,在科技研究上也取得了较大进步,目前在苯乙烯的合成技术上已经诞生了诸多技术,以下就目前在市场中使用较为广泛的三种技术进行简单论述。
乙苯脱氢法是一种较为传统,同时也是目前我国苯乙烯生产上最为主要的生产方法。其主要包括乙苯氧化脱氢法和乙苯催化脱氢两种不同的生产工艺。乙苯脱氢法在其合成苯乙烯的优势上,主要体现在有效改善操作条件、降低生产成本两个方面。在高效率新型催化剂的研发,生产设备的改进以及生产工艺的优化方面都得到了很大的进步[1]。
裂解汽油抽提法是采用柴油、石油、液化石油气为原料,通过蒸汽裂解的方式制备乙烯,在裂解的汽油中苯乙烯的含量会在4%~6%,进而将苯乙烯抽提出来,即完成了苯乙烯的生产。在传统的苯乙烯的生产装置中,只有单一的苯/甲苯抽取方法,在苯乙烯的生产过程中只能处理为附加值较低的产品。
二氧化碳脱氢法是几年来兴起的一种新型的苯乙烯合成技术,其在合成的原理上,是通过将二氧化碳作为温和氧化剂作为过热蒸汽的取代品,进而使用可选择性的氧化乙苯来制备苯乙烯,属于一套绿色合成体系,在目前我国绿色经济的大政策背景下,得到了充分的重视。二氧化碳的气氛中,在乙苯脱氢制备苯乙烯的过程中,从化学角度上观察,二氧化碳主要承担氧化剂的作用。而从物理的角度上观察,二氧化碳气氛上的平衡产率要远远大于水蒸气的平衡产率,根据相关研究数据显示,在二氧化碳气氛上的脱氢生产1t的苯乙烯只需要7.94*108J,较之水蒸气气氛下的6.27*109J低出将近十倍,在制备苯乙烯的温度上也可降低50℃左右,是十分低耗的一种苯乙烯合成工艺。
在我国苯乙烯市场的生产现状上,在20世纪50年代,中国石油兰州石油化工公司采用传统的生产工艺,建成了具有5 000t/a的苯乙烯生产装备,是我国苯乙烯生产的起步。而在改革开放后我国在苯乙烯的生产能力上得到了巨大的发展,到2006年已经拥有了年产285.5万t的生产能力,到2011年更是达到了605.1万t,此后随着我国产能过剩的大市场趋势,在苯乙烯的生产增速上逐渐放缓,到2015年已拥有758.9万t的生产能力。而在未来的扩建情况上,基于我国一带一路大战略的不断推进,我国在苯乙烯的需求上还有进一步扩大的空间,因此相关部门估计,在2017~2020年我国的苯乙烯生产装置还会处于进一步扩建的趋势下,预计在2020年我国苯乙烯的生产量服役达到963万t[2]。
在我国苯乙烯的进出口情况上,从整体上观察处于进口远远大于出口的情况下。根据相关部门的数据显示,2008年我国苯乙烯进口为281.08万t,到2015年便已经增加到274.44万t,且还处于不断扩大的趋势下。而在出口方面2008年我国苯乙烯的出口只有0.21万t,到2015年只有0.49万t,虽然处于不断增加的趋势下,但是和进口量相比差距巨大。
在我国苯乙烯的消耗上,2005年消耗量为404.95万t,而到2015年便增加到了898.95万t,增幅超过一倍。而在未来的发展趋势上,随着我国在涂料工业、汽车行业以及家用电器等行业的稳步发展,在苯乙烯的需求上还会处于进一步增大的趋势下。根据相关部门的预计,到2020年我国的苯乙烯需求量会达到1 200万t左右,但是届时我国的生产量却只有963万t,因此仍然需要进口200多万t。
综上所述,苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物,是十分重要的一种有机化工原料。而目前我国在苯乙烯的合成技术上主要包括乙苯脱氢法、裂解汽油抽提法、二氧化碳脱氢法几种合成技术。而在我国的苯乙烯市场上,则呈现出生产量和需求量不断扩大,进口量远大于出口量的情况,因此必须进一步在相关政策上促进我国苯乙烯生产行业进一步发展,实现自给自足。
[1] 杨义,蔡俊杰,蒋燕,等.α,β,β-氟代苯乙烯类单体合成技术研究进展[J].四川理工学院学报(自然科学版),2016,29(4):1-6.
Research Progress and Market Analysis of Styrene Synthetic Technology in China
Xiao Wen-bin
TQ241.21
B
1003–6490(2017)09–0067–01
2017–07–07
肖文彬(1974—),男,河北饶阳人,工程师,主要从事苯乙烯及其下游产品的生产与研究工作。