第一節(jié) 苯乙烯的定義

苯乙烯（Styrene，C8H8）是用苯取代乙烯的一個(gè)氫原子形成的有機(jī)化合物，乙烯基的電子與苯環(huán)共軛，不溶于水，溶于乙醇、乙醚中，暴露于空氣中逐漸發(fā)生聚合及氧化。工業(yè)上是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要單體。（資金申請(qǐng)）

第二節(jié) 苯乙烯的生產(chǎn)方法

乙苯催化脫氫法

乙苯在催化劑作用下，達(dá)到550～600℃時(shí)脫氫生成苯乙烯：

乙苯脫氫是一個(gè)可逆吸熱增分子反應(yīng)，加熱減壓有利于反應(yīng)向生成苯乙烯方向進(jìn)行。工業(yè)上采用的方法是在進(jìn)料中摻入大量高溫水蒸氣，以降低烴分壓，并提供反應(yīng)所需的部分熱量，水蒸氣與烴的摩爾比（簡(jiǎn)稱水比）視反應(yīng)器類型的不同而異，范圍約在6～14之間。

①催化劑

早期采用的有美國(guó)加利福尼亞標(biāo)準(zhǔn)油公司的鎂系催化劑和德國(guó)法本公司的鋅系催化劑。第二次世界大戰(zhàn)后，廣泛采用美國(guó)殼牌石油公司開發(fā)的以氧化鐵為主要成分的催化劑(Fe2O3:K2O:Cr2O3=87:10:3)，乙苯轉(zhuǎn)化率約60%，選擇性約87%。1978年，又出現(xiàn)了一種加有多種助催化劑的鐵系催化劑，苯乙烯選擇性可達(dá)95%，加入的助催化劑多為堿金屬或堿土金屬，如鉀、釩、鉬、鎢、鈰、鉻等。80年代工業(yè)上仍在繼續(xù)努力開發(fā)適用于低水比的催化劑，以節(jié)約能耗。

②反應(yīng)器

乙苯脫氫反應(yīng)器有等溫和絕熱兩種。等溫反應(yīng)器為列管式，已很少采用。使用絕熱反應(yīng)器時(shí)，反應(yīng)所需的熱量由提高進(jìn)料溫度(610～660℃)和加大水比(≈14)而帶入。但溫度過高將引起乙苯的熱裂解，通常采用徑向反應(yīng)器，以減小氣體通過催化劑層的溫度降、壓力降，并分段引入過熱蒸汽，使軸向溫度分布均勻。

③工藝流程

包括乙苯脫氫和苯乙烯精餾分離兩部分。乙苯在反應(yīng)器內(nèi)轉(zhuǎn)化率約在35%～40%，脫氫液約含乙苯55%～60%，苯乙烯35%～40%以及少量苯、甲苯及焦油等。用精餾方法可分出苯乙烯成品。由于乙苯和苯乙烯的沸點(diǎn)比較接近，分離時(shí)所需塔板數(shù)較多，而苯乙烯在較高溫度下又極易聚合。為了減少聚合反應(yīng)的發(fā)生，除加對(duì)苯二酚或硫等阻聚劑外，尚需采用減壓操作，并使用塔板效率高、阻力小的新型塔器或新型高效填充塔，使塔釜溫度不超過90℃。

絕熱脫氫工藝

目前技術(shù)最為成熟、最具發(fā)展的負(fù)壓絕熱脫氫 工藝為 Lummus 技術(shù)和 Fina 技術(shù)。

（1）Lummus 技術(shù) Lummus 的 CLASSIC SM 技術(shù)，通過過熱水蒸氣 為熱載體，采用具有級(jí)間二次加熱的兩級(jí)串聯(lián)負(fù)壓 徑向固定床反應(yīng)器。第一反應(yīng)器進(jìn)口設(shè)有靜態(tài)混合 器，第二反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置中間換熱器，用高溫水蒸 氣同反應(yīng)物料間接換熱補(bǔ)充熱量。設(shè)有一組三級(jí)組 合式低壓降臥式換熱器，回收反應(yīng)器流出物料的熱 量并發(fā)生蒸汽。脫氫反應(yīng)溫度 620～640 ℃，脫氫 反應(yīng)壓力 40～56 kPa。 脫氫液分離為四塔流程,分別為（苯+甲苯+乙 苯）/苯乙烯塔、（苯+甲苯）/乙苯塔、苯/甲苯塔、 苯乙烯精餾塔。苯乙烯經(jīng)歷兩次加熱過程，乙苯、 苯乙烯分離塔塔頂操作壓力為 24 kPa，塔釜溫度為 106 ℃。

（2）Fina 技術(shù) ATOFINA 技術(shù)以過熱蒸汽為熱載體，采用具有 級(jí)間二次加熱的兩級(jí)串聯(lián)負(fù)壓徑向固定床反應(yīng)器。 二臺(tái)反應(yīng)器之間設(shè)外置式中間換熱器，補(bǔ)充熱量。 設(shè)有一組三級(jí)組合式立式換熱器，回收反應(yīng)器流出 物料的熱量并發(fā)生蒸汽及蒸發(fā)乙苯。脫氫反應(yīng)溫度 615～635 ℃，脫氫反應(yīng)壓力 43～68 kPa。 脫氫液分離為四塔流程，分別為（苯+甲苯）/ （乙苯+苯乙烯）塔、乙苯/苯乙烯塔、苯/甲苯塔 （該塔并入苯烴化工段）、苯乙烯精餾塔。苯乙烯經(jīng) 歷三次塔釜加熱過程，乙苯、苯乙烯分離塔塔頂操 作壓力為 10.7 kPa，塔釜溫度為 89 ℃。

（3）國(guó)內(nèi)技術(shù) 中國(guó)的苯乙烯工業(yè)起始于 20 世紀(jì) 60 年代，在 80 年代主要已引進(jìn)國(guó)外苯乙烯裝置來發(fā)展自身規(guī) 模，90 年代華東理工大學(xué)開發(fā)了乙苯負(fù)壓脫氫反 應(yīng)器采用軸徑向反應(yīng)器技術(shù)和氣-氣快速混合兩大 關(guān)鍵技術(shù)。近年國(guó)內(nèi)苯乙烯技術(shù)取得了較大的突破， 開發(fā)成功了新型大型化反應(yīng)器以及高溫管線的工程 處理，形成了獨(dú)特的技術(shù)特色，主要技術(shù)指標(biāo)完全 形成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。先后在 撫順石化公司 30 kt/a、蘭州石化公司 60 kt/a、大連 石化公司 100 kt/a 規(guī)模的二段絕熱中間再熱式負(fù)壓 脫氫裝置和撫順石化公司 60 kt/a 的三段絕熱中間再 熱式乙苯負(fù)壓脫氫裝置、江蘇雙良公司 150 kt/a、江蘇東昊公司 150 kt/a、齊魯石化公司 200 kt/a 的苯 乙烯裝置中獲得成功。具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

乙苯共氧化法

苯乙烯也通過POSM法進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，以乙苯和丙烯為原料，得到苯乙烯和環(huán)氧丙烷。在該生產(chǎn)路線中，乙苯被氧氣氧化生成乙苯的過氧化物，之后，該過氧化物被用來氧化丙烯，得到1-苯基乙醇和環(huán)氧丙烷。最終，1-苯基乙醇脫水后就可以得到苯乙烯。

此法的特點(diǎn)是生產(chǎn)每噸苯乙烯的同時(shí)，可聯(lián)產(chǎn)0.4t環(huán)氧丙烷。它既不需脫氫法那樣的高溫，又可避免氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的污染問題。但反應(yīng)復(fù)雜、副產(chǎn)物多、工藝過程長(zhǎng)，乙苯單耗較脫氫法高。

第三節(jié) 苯乙烯 行業(yè) 未來發(fā)展

2010年以來，國(guó)內(nèi)苯乙烯 行業(yè) 快速發(fā)展。2010至2017年期間，國(guó)內(nèi)苯乙烯產(chǎn)能由522萬噸/年增至878萬噸/年，增幅為68.2%。未來將有更大規(guī)模的新增裝置計(jì)劃上馬，其中青島海灣50萬噸/年裝置已于今年1月試車成功，安徽昊源26萬噸/年、中海殼牌63萬噸/年等裝置計(jì)劃于年內(nèi)投產(chǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2018及2019年計(jì)劃投產(chǎn)的裝置達(dá)387萬噸/年，新增產(chǎn)能超過2010年以來7年總增量，國(guó)內(nèi)苯乙烯產(chǎn)能有望迎來井噴式發(fā)展。

隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)能的大幅增加，國(guó)內(nèi)反傾銷的呼聲越來越高。2月12日，商務(wù)部發(fā)布對(duì)原產(chǎn)于韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)和美國(guó)的進(jìn)口苯乙烯反傾銷調(diào)查的初裁裁定，判定來自以上地區(qū)的進(jìn)口苯乙烯存在傾銷，并決定對(duì)其實(shí)施保證金形式的臨時(shí)反傾銷措施。長(zhǎng)期以來，以上地區(qū)一直是我國(guó)進(jìn)口苯乙烯的主要來源地區(qū)。以2017年數(shù)據(jù)為例，所有進(jìn)口來源地區(qū)中，韓國(guó)占35.4%、美國(guó)占9.5%、臺(tái)灣地區(qū)占7.3%，三者相加超過了我國(guó)進(jìn)口市場(chǎng)的半壁江山。而眾所周知，苯乙烯是一個(gè)較為依賴進(jìn)口的產(chǎn)品，進(jìn)口占比達(dá)到40%左右。若終裁判定上述地區(qū)產(chǎn)品存在反傾銷行為，國(guó)內(nèi)苯乙烯供應(yīng)格局將出現(xiàn)重塑，而國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品將成為最大的獲利者。

近些年苯乙烯不同工藝路線的產(chǎn)能占比同樣發(fā)生變化。乙苯脫氫仍然是生產(chǎn)苯乙烯的最主要工藝，但共氧化法的占有率將明顯提高。往年來看，僅中海殼牌及鎮(zhèn)海煉化少數(shù)裝置使用共氧化法。而擬在建裝置中，萬華化學(xué)、天津渤化、中化泉州等裝置紛紛采用共氧化法，屆時(shí)共氧化法的占比將顯著提升。據(jù)悉，共氧化法的投資費(fèi)用相較于單獨(dú)的苯乙烯及環(huán)氧丙烷裝置降低25%，操作費(fèi)用降低50%，因此在建設(shè)大型一體化項(xiàng)目時(shí)更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，傳統(tǒng)的乙苯脫氫工藝中，更多公司開始使用干氣作為原料乙烯的來源，以此實(shí)現(xiàn)煉廠干氣的高附加值綜合利用，進(jìn)一步提高資源綜合利用率。

值得關(guān)注的是，苯乙烯下游發(fā)展相對(duì)滯緩，其中EPS、PS及ABS/SAN占據(jù)其消費(fèi)結(jié)構(gòu)的74%。2017年，EPS產(chǎn)能增長(zhǎng)42萬噸/年、PS產(chǎn)能不增反減、ABS年內(nèi)增加7.5萬噸產(chǎn)能，整體對(duì)原料苯乙烯的需求增長(zhǎng)有限。而2018及2019年三者計(jì)劃投產(chǎn)的產(chǎn)能不足100萬噸/年，遠(yuǎn)低于苯乙烯產(chǎn)能增幅預(yù)期。

綜合而言，未來幾年苯乙烯 行業(yè) 將迎來跨越式發(fā)展。在國(guó)內(nèi)產(chǎn)能大幅擴(kuò)張及反傾銷政策的有力支撐下，國(guó)產(chǎn)苯乙烯在市場(chǎng)的話語權(quán)有望大幅提高，整體供應(yīng)格局將會(huì)出較大變化。但下游產(chǎn)品跟進(jìn)不足，將在一定程度上限制苯乙烯進(jìn)一步擴(kuò)張步伐。

第四節(jié) 苯乙烯 行業(yè) 市場(chǎng)發(fā)展 趨勢(shì) 分析

2018年1-5月份中國(guó)進(jìn)口乙苯5.91萬噸，同比去年增31%，2018年1-6月份中國(guó)進(jìn)口苯乙烯133.8萬噸，同比降8.7%；東北亞、北美、中東依舊是中國(guó)苯乙烯進(jìn)口的主要來源區(qū)域。

中國(guó)是全球最大的苯乙烯進(jìn)口國(guó)，過去兩年需求量占全球的比重均在33%~34%，表觀消費(fèi)量達(dá)970萬~980萬噸，占比全球苯乙烯貿(mào)易近1/3的比例。因此，中國(guó)市場(chǎng)的變化對(duì)于全球苯乙烯貿(mào)易具有至關(guān)重要的影響。

從苯乙烯 行業(yè) 商情報(bào)告獲悉：商務(wù)部發(fā)布2018年第43號(hào)公告，公布對(duì)原產(chǎn)于韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)和美國(guó)的進(jìn)口苯乙烯反傾銷調(diào)查的最終裁定，裁定對(duì)原產(chǎn)于韓國(guó)、美國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的苯乙烯產(chǎn)品征收反傾銷稅，稅率為3.8%~55.7%，征收期限為5年。

中國(guó)51.93%的進(jìn)口苯乙烯來自韓國(guó)、美國(guó)以及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，實(shí)施反傾銷稅后，這些國(guó)家及地區(qū)的企業(yè)出口苯乙烯到中國(guó)的成本勢(shì)必增加。

苯乙烯屬于典型的全球流通商品，加之中國(guó)進(jìn)口體量巨大，產(chǎn)能與需求量占比的不匹配，造就了中國(guó)苯乙烯長(zhǎng)期的供應(yīng)缺口，每年需大量進(jìn)口苯乙烯及下游衍生物，雖然國(guó)內(nèi)苯乙烯供應(yīng)逐年遞增，但國(guó)內(nèi)苯乙烯對(duì)外依存度仍維持在30%以上。

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