肖文彬
(中國石油錦西石化分公司,遼寧葫蘆島 125001)
我國苯乙烯合成技術研究進展及市場分析
肖文彬
(中國石油錦西石化分公司,遼寧葫蘆島 125001)
苯乙烯是用苯取代乙烯的一個氫原子形成的有機化合物,其作為合成橡膠和塑料的單體,其合成技術水平一直都是一個國家工業水平的反映因素之一。在此背景下,首先就我國苯乙烯的合成技術研究進展進行了分析,進而對我國苯乙烯市場從四個方面展開了探究,提出了一些可供借鑒的觀點和建議。
苯乙烯;合成技術;研究進展;市場
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
在化工領域內,苯乙烯是十分重要的一種有機化工原料,其主要生產不飽和聚酯樹脂以及聚苯乙烯樹脂等化工產品,同時在染料、制藥以及農藥等領域內也有十分廣泛的運用。而在苯乙烯的合成技術上,隨著科學技術的發展,不斷有新的合成技術誕生,而每一次新技術本身也具備一定的適用性。而在我國苯乙烯市場方面,隨著我國化工領域的整體發展,未來在苯乙烯市場上也具備十分廣闊的發展空間。基于此,文章以苯乙烯為中心,從合成技術和市場兩方面展開了詳細的分析,旨在提供一些該方面的理論參考。
隨著我國經濟水平的不斷發展,在科技研究上也取得了較大進步,目前在苯乙烯的合成技術上已經誕生了諸多技術,以下就目前在市場中使用較為廣泛的三種技術進行簡單論述。
乙苯脫氫法是一種較為傳統,同時也是目前我國苯乙烯生產上最為主要的生產方法。其主要包括乙苯氧化脫氫法和乙苯催化脫氫兩種不同的生產工藝。乙苯脫氫法在其合成苯乙烯的優勢上,主要體現在有效改善操作條件、降低生產成本兩個方面。在高效率新型催化劑的研發,生產設備的改進以及生產工藝的優化方面都得到了很大的進步[1]。
裂解汽油抽提法是采用柴油、石油、液化石油氣為原料,通過蒸汽裂解的方式制備乙烯,在裂解的汽油中苯乙烯的含量會在4%~6%,進而將苯乙烯抽提出來,即完成了苯乙烯的生產。在傳統的苯乙烯的生產裝置中,只有單一的苯/甲苯抽取方法,在苯乙烯的生產過程中只能處理為附加值較低的產品。
二氧化碳脫氫法是幾年來興起的一種新型的苯乙烯合成技術,其在合成的原理上,是通過將二氧化碳作為溫和氧化劑作為過熱蒸汽的取代品,進而使用可選擇性的氧化乙苯來制備苯乙烯,屬于一套綠色合成體系,在目前我國綠色經濟的大政策背景下,得到了充分的重視。二氧化碳的氣氛中,在乙苯脫氫制備苯乙烯的過程中,從化學角度上觀察,二氧化碳主要承擔氧化劑的作用。而從物理的角度上觀察,二氧化碳氣氛上的平衡產率要遠遠大于水蒸氣的平衡產率,根據相關研究數據顯示,在二氧化碳氣氛上的脫氫生產1t的苯乙烯只需要7.94*108J,較之水蒸氣氣氛下的6.27*109J低出將近十倍,在制備苯乙烯的溫度上也可降低50℃左右,是十分低耗的一種苯乙烯合成工藝。
在我國苯乙烯市場的生產現狀上,在20世紀50年代,中國石油蘭州石油化工公司采用傳統的生產工藝,建成了具有5 000t/a的苯乙烯生產裝備,是我國苯乙烯生產的起步。而在改革開放后我國在苯乙烯的生產能力上得到了巨大的發展,到2006年已經擁有了年產285.5萬t的生產能力,到2011年更是達到了605.1萬t,此后隨著我國產能過剩的大市場趨勢,在苯乙烯的生產增速上逐漸放緩,到2015年已擁有758.9萬t的生產能力。而在未來的擴建情況上,基于我國一帶一路大戰略的不斷推進,我國在苯乙烯的需求上還有進一步擴大的空間,因此相關部門估計,在2017~2020年我國的苯乙烯生產裝置還會處于進一步擴建的趨勢下,預計在2020年我國苯乙烯的生產量服役達到963萬t[2]。
在我國苯乙烯的進出口情況上,從整體上觀察處于進口遠遠大于出口的情況下。根據相關部門的數據顯示,2008年我國苯乙烯進口為281.08萬t,到2015年便已經增加到274.44萬t,且還處于不斷擴大的趨勢下。而在出口方面2008年我國苯乙烯的出口只有0.21萬t,到2015年只有0.49萬t,雖然處于不斷增加的趨勢下,但是和進口量相比差距巨大。
在我國苯乙烯的消耗上,2005年消耗量為404.95萬t,而到2015年便增加到了898.95萬t,增幅超過一倍。而在未來的發展趨勢上,隨著我國在涂料工業、汽車行業以及家用電器等行業的穩步發展,在苯乙烯的需求上還會處于進一步增大的趨勢下。根據相關部門的預計,到2020年我國的苯乙烯需求量會達到1 200萬t左右,但是屆時我國的生產量卻只有963萬t,因此仍然需要進口200多萬t。
綜上所述,苯乙烯是用苯取代乙烯的一個氫原子形成的有機化合物,是十分重要的一種有機化工原料。而目前我國在苯乙烯的合成技術上主要包括乙苯脫氫法、裂解汽油抽提法、二氧化碳脫氫法幾種合成技術。而在我國的苯乙烯市場上,則呈現出生產量和需求量不斷擴大,進口量遠大于出口量的情況,因此必須進一步在相關政策上促進我國苯乙烯生產行業進一步發展,實現自給自足。
[1] 楊義,蔡俊杰,蔣燕,等.α,β,β-氟代苯乙烯類單體合成技術研究進展[J].四川理工學院學報(自然科學版),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,河北饒陽人,工程師,主要從事苯乙烯及其下游產品的生產與研究工作。