苯乙烯讲义

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苯乙烯产品及生产技术情况介绍

一、产品情况

1、 产品用途:

苯乙烯是石油化工的基本原料, 用来生产各种合成树脂,

如通用级聚苯乙烯(GPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS )、AS、 ABS、PS、EPS、MBS及各种改性聚苯乙烯树脂等,广泛用 于汽车制造,家用电器和玩具制造等工业部门。苯乙烯和丁二 烯制成的丁苯橡胶大量用于轮胎制造,丁苯胶乳则用于纺织和 造纸,丁苯嵌段共聚物 SBS热塑性弹性体用于制鞋等轻工领

域。

2、 市场供应状况

•国际市场

2010年全球苯乙烯总生产能力约达 3210.3万t/a。其中北

美为635.6万t/a、西欧为572.7万t/a、亚洲及中东地区为 1822.7万t/a、中南美地区约为 69.0万t/a。

•国内市场

2010年我国苯乙烯产能已达到 486.9万t/a。

我国苯乙烯主要生产厂家及生产能力

企业名称 生产能力

(万 t/a) 采用工艺

中海油与Shell合资公司 56 米用壳牌SM/PO专利技术和

ABB/Lummus乙苯技术

上海赛科(SECCO )石化(中

石化公司与BP Amoco合 65 UOP/Lummus

资)

天津大沽 50 采用美国绍尔集团石伟公司专利技

江苏利士德化工公司 42 Lummus/M onsan to+ 国内技术

新疆独山子 32

盘锦乙烯 22.5 Fin a/Badger

中石化齐鲁石化分公司 20 Monsanto/Lummus,米用国产技术

扩能至20万t/a

山东菏泽玉皇

20 米用乙醇直接气相烃化制备乙苯和

负压绝热脱氢制备苯乙烯

中石油大庆石化公司 19.0 Fina/Badge叶催化干气制乙苯技术

常州东昊化工有限公司 15 米用国内负压绝热技术(中石化上海

化工研究所),制乙苯采用气相法

中油吉林石化分公司 14 UOP/Lummus+国内等温绝热技术

扬子巴斯夫苯乙烯系列有限

公司 12.0 UOP/Lummus

中石化茂名石化分公司 12.0 UOP/Lummus

中石油大连石化分公司 10.0 国内负压绝热技术

安徽安庆石化 10.0 催化干气制乙苯技术

中石化燕山石化分公司 8.4

(EB10.0) Monsan to/Lummus+Smart 技术

中石化广州分公司 8.0 Fin a/Badger

浙江宁波科元 8.0 乙苯负压脱氢工艺

山东大王华星 8.0

海南实华嘉盛化工有限公司 8.0 催化干气制乙苯技术

中石油锦州石化公司 8.0 国内负压绝热技术

中石油锦西炼化公司 6.0 国内技术

中石油兰州石化分公司 6.0 国内等温绝热技术

中石油抚顺石化分公司 6.0 国内负压绝热技术

华北石油管理局石油化工厂 8.0

广东中山市南荣化工有限公

司 5.0

蓝星石油大庆分公司 8 催化干气制乙苯技术

合计 486.9

国内新增苯乙烯产能

企业名称 装置产能(万t/a) 开车时间

上海赛科 50扩容至65 2009年7月

浙江宁波科元 8 2009年12月

天津大沽 50 2010年1月

山东菏泽玉皇 20 2009年9月

山东大王华星 8 2009年9月

安徽安庆石化 10 2009年9月

新疆独山子 32 2009年9月

大庆石化公司 10 2009年11月

盘锦乙烯 15 2010 年

2012年前我国新、扩建苯乙烯装置计划

公司名称 新增产能

(万 t/a) 装置所

在地 备注

中石化镇海炼化(ZRCC)

2006年11月6日动工,

与莱昂戴尔(Lyondell) 60 宁波 2010年完成,苯乙烯/环氧

合资

丙烷技术

中油吉林石化公司 32 吉林 新建,2012年投产

常州东昊化工 20 常州 拟扩建

中海油与Shell合资公司 20 惠州 扩建,2010年投产

汕头海洋公司 40 福建泉 拟建

扬子巴斯夫苯乙烯系列公

司 18 南京 拟扩建

台湾苯乙烯单体公司 15 福建泉 拟扩建

青岛炼化 8 青岛 2010年动工,2012年投产

上海咼桥石化公司 10 上海 拟建

南京金陵石化公司 6 南京 拟建 中国金盛合资公司 20 上海金

山 拟建,由上海石化公司提供

乙烯和苯原料

中石化广州石油化工公司 4 广州 拟扩建

香港润达集团公司 85 珠海 拟建

新加坡SP化学公司 32 泰兴 2012年完成

常州新日化学 25 常州 2011年完成

巴陵石化 12 岳阳 2009年8月开工建设

山东恒源石化公司 6

拟建

合计 413

尽管苯乙烯产能增加较多,但对市场的巨大影响仍未呈 现,主要原因在于各装置实际投产的不断推迟,新增产能尚未 形成有效产出。另外,国内苯乙烯装置故障频发,产量损失比 较严重。在中国下游需求的快速复苏并保持良好增长之下,中 国苯乙烯市场2010年对进口的依赖度也较高, 达300多万t

3、市场需求状况

•国际市场

由于聚苯乙烯和 ABS树脂等苯乙烯下游产品消费的强劲增

长,近年来世界苯乙烯的生产发展很快。 2010〜2015年年均

增长率2.2%。另外,未来几年苯乙烯生产能力的增长将远高 于需求的增长。这一方面是受到亚洲地区新建能力不断增加的 影响,同时也是中东地区大力发展石化业,乙烯配套大型苯乙 烯装置所导致,今后苯乙烯的发展重心将向亚洲及中东地区转 移。

预计未来几年,苯乙烯主要的下游衍生物聚苯乙烯、 ABS/SAN、SBR及其胶乳、不饱和聚酯树脂以及苯乙烯共聚 物中,消费增长最快的领域将是 ABS/SAN,消费量的年均增 长率将达到约 6.2%,其次是苯乙烯共聚物,消费量的年均增 长率将达到约5.7%。

世界主要国家和地区苯乙烯的消费结构

地区用途 美国 西欧 日本 韩国 台湾

聚苯乙烯 53% 41% 55% 57% 52%

ABS 8% 10% 17% 34% 34%

可发性聚苯乙烯 7% 17% - - -

丁苯橡胶 5% 3% 6% 4% 1%

丁苯胶乳 7% 12% 7% 1% -

不饱和聚酯 7% 7% 3% 3% 2%

其它 13% 10% 12% 1% 11%

•国内市场

2010年,在全球经济回暖、国家多项政策扶持,宽松货币 政策和多重刺激计划的影响下,苯乙烯下游企业迅速摆脱颓 势,2010年我国苯乙烯产量约为 300万t,表观消费量达到了 630多万t。从下游对苯乙烯的需求数据看,需求表现最为突 出的是在家电下乡、社区翻修以及增建保障性住房等政策惠及 下的ABS、PS行业;汽车行业对 ABS工程塑料的需求也很旺 盛。

我国是苯乙烯的进口大国,每年都有大量的苯乙烯进口, 出口量极少。

目前我国苯乙烯主要用于以下领域:聚苯乙烯/EPS、 ABS/SAN、不饱和聚酯树脂、 SBR、SB弹性体(包括SBS、 SBC、SIS等)及其它化工产品,分别占 55%、14%、10%、 5%、2% 和 14%。

预计随着我国建材、家电和汽车工业的快速发展,对 PS 、 ABS 树脂以及苯乙烯系列橡胶 SBR 、SBS 等需求将继续保持 较快增速,其中,建筑物节能降耗工作也将进一步受到重视, EPS 、SBS 等产品作为优良的保温材料将大量用于建筑业, 在

苯乙烯消费结构中所占比例将略有增加。同时,随着国内经济 刺激计划的进行,聚苯乙烯、 ABS 及 SBR 的需求也将保持一 定速度增长。

二、技术现状及发展趋势

•国外技术现状 目前工业化的苯乙烯生产技术主要有乙苯脱氢法、环氧丙 烷联产法及裂解汽油抽提苯乙烯三条路线。

1、乙苯脱氢制苯乙烯路线 乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法,其生产 能力约占世界苯乙烯总生产能力的 90% 。乙苯脱氢制苯乙烯技 术的特点是工艺技术相当成熟,产品纯度高,装置运行平稳, 操作弹性大。它包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢 2 种生产工 艺。

(1)乙苯催化脱氢工艺 乙苯催化脱氢是工业上生产苯乙烯的传统工艺,由美国

Dow 化学公司首次开发成功。催化脱氢技术已相当成熟, 在反 应器、负压脱氢过程及能量综合利用等方面的改进进展不大。 目前典型的生产工艺主要有 Fina /Badger 工艺、 ABB 鲁姆斯 / UOP 工艺以及

BASF 工艺等。

① ABB鲁姆斯/UOP工艺

目前世界上有近 40 套苯乙烯装置采用该工艺进行生产, 总 能力约 7.8 Mt/a 。采用该工艺生产苯乙烯的装置主要有蒸汽过 热炉、绝热型反应器、热回收器、气体压缩机和乙苯 /苯乙烯分

离塔等。将蒸汽过热至 800 C,与乙苯一起进入绝热反应器。

反应温度550〜650 C,常压或负压,蒸汽/乙苯质量比为1.0〜 1.5 。通过脱氢反应器所生成的脱氢产物经冷凝后进入乙苯 /苯

乙烯分离塔,经分馏后塔底分出高纯度苯乙烯,塔顶馏出未反 应的乙苯。

② Fina/Badger 工艺

Fina/Badger 工艺通常与美孚 /Badger 乙苯工艺联合签发许 可。该工艺采用绝热脱氢,蒸汽过热至 800〜950 C,与预热

器内的乙苯混合后再通过催化剂,反应温度为 560〜650 C,

压力为负压, 蒸汽 /乙苯质量比为 1.5 〜 2.2 。反应器材质为铬镍, 反应产物在冷凝器中冷凝。 Fina/Badger 与 ABB Lummus 公司 一起几乎垄断了世界苯乙烯生产专利市场。