关于苯乙烯的合成工艺分析

韩康升

摘 要：当前我国工业的发展对苯乙烯的需求量非常大，而在我国国内的苯乙烯生产能力上相对较低，在市场当中的缺口比较明显，基本上每年都是需要从国外发达国家来进口苯乙烯材料造成了大量的经济投入，不利于我国社会经济的长远稳定发展。因此，对苯乙烯的合成工艺分析和研究至关重要。

关键词：苯乙烯;合成工艺;分析

当前世界上存在90%以上的苯乙烯制造产业，基本上都是采用传统形式下的乙苯催化脱氢法来进行生产，具有较高的能源消耗。所以，苯和乙烯一步合成苯乙烯的方法受到了人们广泛的关注。要想达成这一合成方法必须要具有一种高活性的催化剂，才可以实现和乙烯的一步合成，这种催化剂的研制一直是当前科研技术人员的重点难题。随着我国石油资源的开发量不断加大，甲苯和甲烷甲基化和成本乙烯成为了一种比较热门的技术研究。

1 苯乙烯的合成工艺分析

1.1 合成乙苯的工艺技术

乙苯是生产苯乙烯的基础材料，乙苯的主要来源是通过苯和乙烯烷基，通过一系列反应之后，在重整的C8馏分当中分离所得到。在其中乙苯的合成流程當中，通过对比分析可以看出，液相分子筛选方法的利用，将成为苯烷基制作的重要方式之一，它可以和气相分子之间进行筛选，整个反应过程的温度较低，同时消耗的能源量较少。因此，该项反应工艺是一种性能比较优良的工艺类型，但是在此过程当中对中间催化剂的性能选择，还需要进行更深程度的研究和开发，尤其是针对分子筛选孔的分布和酸性中心点分布的研究，这是提高催化剂活性以及催化程度的重要研究点。

1.2 乙苯转化合成苯乙烯的生产技术

因为乙苯生产苯乙烯的工艺方式主要分为了乙苯催化脱氢法、乙苯丙烯共氧法、乙苯氧化脱氢法等。但是到目前为止最早使用的乙苯催化脱氢法，一直是处于一种生产苯乙烯的主要工作形式，其中90%以上的苯乙烯材料基本上都是通过该方法所得到。

1.3 乙苯催化脱氢法

化脱氢法主要是在催化剂的反应条件下，针对性的去除乙苯分子当中乙基上的氢元素，然后生成苯乙烯单体物质。该反应具有一定的吸热程度但是在乙苯脱氢反应工艺当中，比较具有发展潜力的工艺技术分为以下三种：

1.3.1 Lurgi一步等温脱氢工艺

通过该项技术的有效运用，可以大大提高苯乙烯的生产效率，同时受到了相关研究人员的高度重视。和传统形式下的绝热脱氢处理方法相比，Lurgi一步法在每一个反应指标上都相对比较先进，可以有效节省54%的蒸汽量，同时可以节省58%的催化剂使用量，在整个反应过程当中的合成成本得到了有效的控制。

1.3.2 脱膜化工艺

乙苯脱氢催化方式是在最近几年被研究人员所研制出来的全新苯乙烯脱氢技术。在反应过程当中实质上就是在无机膜催化技术来进行相应的催化反应，不断将内部的产物进行分离。因此，可以作为可逆反应来提高力学平衡值，实现了苯乙烯转化率的提高，而经过脱氢反应之后所生成的副产物可以继续进行循环运用。

1.3.3 乙苯氧化脱氢法

在较低的温度下进行放热反应，可以有效替代高温反应环境下的乙苯脱氢吸热反应过程，通过这种脱氢处理方式。降低了工作能耗，进而提高了乙苯氧化的工作效率。把乙苯氧化脱氢具有比较强的放热效应，在脱氢反应过程当中，有利于苯乙烯的生成。尽管乙苯氧化脱氢催化剂的种类比较复杂，但是在氧化深度方面造成催化剂催化过程中的选择性较弱，因此，高活性的催化剂开发工作是后续研究工作的重点方向。

2 苯与乙烯一步法合成苯乙烯技术

传统的苯乙烯生产工作整个工艺流程相对较长同时能源消耗量较大。针对对发展现状我国相关研究人员首次运用了金属负载的HZSM-5分子作为催化剂选择，并且对苯和乙烯在无氧环境环境下，通过一步法合成苯乙烯技术进行了探索。通过研究发现HZSM-5属于一种活性较高的催化剂类型，通过中间反应产物的影响提高了脱氢苯乙烯的反应速率。但是因为在反应过程当中的温度过高，反应当中的苯和乙烯基本上都会在催化剂的表面形成堆积，进而对催化剂的活性产生了不良的影响，在空气当中以640℃的温度进行加温，经过3小时之后催化剂的活性慢慢恢复正常。

早在1976年相关研究人员提出了甲苯和甲烷氧化之后直接合成苯乙烯的方法，这种方法不但可以有效解决传统合成方式当中所存在的局限性，同时还可以保证副产物当中的苯和传统制取苯乙烯的本质量与程度更高。由于传统形式下的甲苯制苯的途径和方式损失的剂量较大，同时还会消耗大量的氢元素，在该反应过程当中的特性为，整个反应过程会放出大量的热量反应基本上处于一种制热反应过程，反应原料来自于煤焦油，这种原材料相对比较廉价，同时原材料非常丰富，有效避免了石油资源的过度依赖。通过碱金属氧化物和分子催化剂来作为反应中间产物，充分避免了传统反应形式下的氧化铝和氯化氢之间反应所产生的污染问题。

3 结束语

最近几年的发展过程当中，甲苯氧化甲基制取乙苯以及制取苯乙烯的方法在国内外的研究工作当中非常常见，通过国外的一些研究技术成果上，主要是以混合氧化物作为反应过程当中的催化剂，同时在国内也进行了一系列氧化物催化剂的相关研究工作，当前要想找到一种活性更高，同时选择性更强的催化剂，是人们需要解决的一项重点问题之一。

参考文献：

[1]王勇，刘明.3，5-二氯-α-（三氟甲基）苯乙烯合成工艺的改进[J].化学试剂，2017，39（11）：1237-1240+1243.