苯乙烯 | 化學工廠資訊網
苯乙烯也被稱為乙烯基苯,是用苯取代乙烯的一個氫原子形成的有機化合物。室溫下,苯乙烯是一種具有甜味的粘稠易揮發液體,但苯乙烯濃度過高時,氣味就會變得令人不愉快 ...
苯乙烯也被稱為乙烯基苯,是用苯取代乙烯的一個氫原子形成的有機化合物。室溫下,苯乙烯是一種具有甜味的粘稠易揮發液體,但苯乙烯濃度過高時,氣味就會變得令人不愉快。苯乙烯中,乙烯基的電子與苯環共軛。苯乙烯不溶於水,溶於乙醇、乙醚中,暴露於空氣中逐漸發生聚合及氧化。工業上是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要單體。2010年,全球苯乙烯生產量約2500萬噸。[1]
發現歷史[編輯]自然界中,苯乙烯極少量地存在於一些植物及其果實中(如肉桂、咖啡豆和花生),同時,煤焦油中也存在有苯乙烯。最初,在19世紀,苯乙烯由蒸餾蘇合香脂分離得到[2]。
20世紀30年代,實現了通過乙苯脫氫反應進行工業化生產苯乙烯[2]。在20世紀40年代期間,美國的苯乙烯產量急劇增加,苯乙烯被大量用於合成橡膠的生產。
由於苯乙烯中存在烯基,因此苯乙烯可以發生加聚反應,典型的產品包括聚苯乙烯、ABS樹脂、丁苯橡膠等多種產品。這些材料被廣泛用於橡膠、塑料、絕緣材料、玻璃纖維、汽車、船體、食物容器和地毯的生產。
工業上,苯乙烯由乙苯為原料進行生產。而乙苯可以通過乙烯對苯的烷基化來大量生產[3]。
乙苯的催化脫氫[編輯]最為普遍的生產苯乙烯的方法便是以乙苯為原料進行催化脫氫。乙苯被混入其本身10-15倍體積的高溫水蒸氣中,通過固相催化床來實現脫氫。絕大多數的催化劑是摻入一定量氧化鉀或碳酸鉀的氧化鐵。
水蒸氣在該生產過程中扮演了很重要的角色:高溫水蒸氣為該吸熱反應提供了大量熱量,並通過水煤氣反應除去積累在催化劑表面的焦炭,避免了催化劑中毒,而鉀的存在促進了該除焦炭反應。水蒸氣也極大稀釋了反應物與生成物,使反應平衡向生成產物的方向移動。反應的主要副產物是苯和甲苯。
乙苯和苯乙烯的沸點相當接近(136℃和145℃),因此這兩者的分離需要較高的蒸餾塔和較高的回流比。在蒸餾溫度下,苯乙烯易發生聚合反應,為解決這個問題,早期生產中會向反應釜中加入硫來抑制聚合反應。20世紀...
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