苯乙烯畢業(yè)設(shè)計(jì)word版(已修改)
2025-01-30 12:53 本頁面
【正文】 化工系畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))1 緒論 苯乙烯（SM）的簡介 苯乙烯（SM），又名乙烯基苯，其分子式為，它是含有飽和側(cè)鏈的一種簡單芳烴。 圖11 苯乙烯（SM）的結(jié)構(gòu)圖 苯乙烯（SM）的性質(zhì) (1) 苯乙烯（SM）的物理性質(zhì)苯乙烯（SM）為無色透明油狀液體，有高折射性和特殊芳香氣味。苯乙烯（SM）難溶于水，25℃%，苯乙烯（SM）溶于甲醇、乙醇、乙醚等溶劑中。苯乙烯（SM）。濃度過高、接觸時間過長則對人體有一定的危害。 表11 苯乙烯（SM）基本物理性質(zhì)沸點(diǎn)（℃）145凝固點(diǎn)（℃）燃燒熱（kJ/mol）禁配物酸、氧化類相對蒸氣密度（空氣=1）蒸氣壓（kPa）（℃）(2) 苯乙烯（SM）的化學(xué)性質(zhì) ① 苯乙烯（SM）裂解和燃燒苯乙烯（SM）在高溫下容易裂解和燃燒，生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、碳、一氧化碳、二氧化碳和氫氣等。苯乙烯（SM）蒸氣與空氣能形成爆炸混合物，其爆炸范圍為1．1％～6．01％。 ② 苯乙烯（SM）氧化 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（酮）、酸類。 ③ 苯乙烯（SM）聚合苯乙烯（SM）從結(jié)構(gòu)上看是不對稱取代物，乙烯基因帶有極性而易聚合。在高于100℃時即進(jìn)行聚合，甚至在溫室下也可產(chǎn)生緩慢的聚合。因此，苯乙烯（SM）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）的用途 (1) 苯乙烯（SM）的發(fā)展史苯乙烯（SM）是1827年由M Bonastre蒸餾一種天然香脂蘇合香時才發(fā)現(xiàn)的。1893年E Simon同樣用水蒸氣蒸餾法由蘇合香中得到該化合物并命名為苯乙烯（SM）。1867年Berthelot發(fā)現(xiàn)乙苯通過赤熱陶管能生成苯乙烯，這一發(fā)現(xiàn)被視為苯乙烯（SM）生產(chǎn)的起源。1930年美國道化學(xué)公司首創(chuàng)由乙苯脫氫法生產(chǎn)苯乙烯（SM）工藝，但因當(dāng)時精餾技術(shù)未解決而未工業(yè)化。直至1937年道化學(xué)公司和BASF公司才在精餾技術(shù)上有突破，獲得高純度苯乙烯單體并聚合成穩(wěn)定、透明、無色塑料。1941～1945年道化學(xué)、孟山都化學(xué)、Farben等公司各自開發(fā)了自己的苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。直到50年代和60年代苯乙烯（SM）生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟，70年代以后由于能源危機(jī)和化工原料價格上升以及消除公害等因素，進(jìn)一步促進(jìn)老工藝以節(jié)約原料、降低能耗、消除三廢和降低成本為目標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)，取得了許多顯著成果，使苯乙烯（SM）生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到新的水平。除傳統(tǒng)的苯和乙烯烷基化生產(chǎn)乙苯進(jìn)而脫氫的方法外，出現(xiàn)里Halcon乙苯共氧化聯(lián)產(chǎn)苯乙烯（SM）和環(huán)氧丙烷工藝，其中環(huán)球化學(xué)∕魯姆斯法的UOP∕Lummus的“SMART” SM工藝是最先進(jìn)的，通過提高乙苯轉(zhuǎn)化率，減少了未轉(zhuǎn)化乙苯的循環(huán)返回量，使裝置生產(chǎn)能力提高，減少了分離部分的能耗和單耗；以氫氧化的熱量取代中間換熱，節(jié)約了能量；甲苯的生成需要?dú)洌瞥龤浜鬁p少了副反應(yīng)的發(fā)生；采用氧化中間加熱，由反應(yīng)物流或熱泵回收潛熱，提高了能量效率，降低了動力費(fèi)用，因而經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。(2) 用途 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，還能與順丁希二酸酐、乙二醇、鄰苯二甲酸酐等共聚成聚酯樹脂等。由苯乙烯（SM）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。世界苯乙烯（SM）生產(chǎn)能力在1996年已達(dá)1900萬噸，目前全世界苯乙烯（SM）產(chǎn)能約為21502250萬噸?！ ?① PS（聚苯乙烯）、ABS苯乙烯（SM）與丁二烯、丙烯腈共聚，其共聚物可用于生產(chǎn)ABS工程塑料；丙烯晴 — 丁二烯 — 苯乙烯 ② 丁苯膠 與丁二烯共聚可以生成乳膠（SBL）和合成橡膠（SBR）；③ AS樹脂 與丙烯腈共聚為AS樹脂；④ 其他 苯乙烯（SM）也可用于生產(chǎn)其它樹脂。此外，苯乙烯（SM）還被廣泛用于制藥、涂料、紡織等工業(yè)。1981年苯乙烯（SM），其用途分配以見表12。表12 1980年世界苯乙烯（SM）的用途分配用 途分配比例，%用 途分配比例，%PS63SBR9ABS9其它樹脂6AS1其它用途5SBL7 (3) 國內(nèi)外概況 2000年，共生產(chǎn)2930萬噸/年，其中美國600萬噸/年，中國55萬噸/ 年。 各種苯乙烯（SM）生產(chǎn)工藝及比較 目前苯乙烯（SM）主要由乙苯轉(zhuǎn)化而成，可通過如下四條工藝路線進(jìn)行。 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： 該法苯乙烯（SM）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（SM）的精制分離較容易。故此法在國外仍有采用。 乙苯和丙烯共氧化法 本方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)氧丙烷，乙苯過氧化物則變?yōu)楸揭掖?，再?jīng)脫水得到苯乙烯（SM），即 本過程以乙苯計(jì)的苯乙烯（SM）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。 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（SM）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： 此方法可以從乙苯直接生成苯乙烯（SM），還可以利用氧化反應(yīng)放出的
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