生產(chǎn)苯乙烯的原料是乙苯。目前，世界上90%以上的乙苯是由苯和乙烯烷基化生產(chǎn)制得，一分子乙烯在適當(dāng)條件下與一分子苯作用生成一分子乙苯。
乙苯
乙基苯的俗稱，無(wú)色，具有芳香氣味的可燃液體，沸點(diǎn)136.19°C。熔點(diǎn)(℃) -94.9，可由苯通過(guò)烷基化或直接從碳八芳烴分離獲得，主要用于制造苯乙烯，少量用于有機(jī)合成工業(yè)，如制成苯乙酮用于香料、醫(yī)藥等方面。

現(xiàn)在工業(yè)上約有90％的乙苯是通過(guò)苯烷基化生產(chǎn)的。
1.生產(chǎn)工藝方法
液相法 液相法使用的催化劑為三氯化鋁，反應(yīng)器為塔式，反應(yīng)溫度范圍在125～140℃，反應(yīng)壓力在0.2～0.4Mpa，使乙烯與苯反應(yīng)生成乙苯：

副反應(yīng)是乙苯進(jìn)一步用乙烯烷基化生成多乙苯。工業(yè)上將苯的轉(zhuǎn)化率限制在52％～55％左右，并采用高的苯與乙烯配料比（摩爾比一般為2左右），以防止生成更多的二乙苯與多乙苯。乙苯的平均收率為94％～96％。應(yīng)嚴(yán)格控制原料苯和乙烯中的硫化物、乙炔等雜質(zhì)，以減少三氯化鋁的消耗。一般烴化液的組成(質(zhì)量％）：苯40，乙苯47，多乙苯(主要是二乙苯)13。反應(yīng)前應(yīng)將苯干燥至水含量30mg/kg以下，乙烯純度為99.9%。反應(yīng)產(chǎn)物（粗乙苯）用精餾分離得到乙苯，分離得到的苯再循環(huán)使用。
氣相法 氣相法的設(shè)備是固定床式，催化劑為磷酸負(fù)載在硅藻土構(gòu)成的催化劑。反應(yīng)溫度為200～250℃，反應(yīng)壓力為1.4Mpa.
關(guān)于乙烯的綜合純度指標(biāo)高低不是關(guān)鍵，關(guān)鍵是應(yīng)在預(yù)處理中除掉硫及硫化物，氮化物和乙炔。純化后的乙烯與氣-液混合物苯混合后通過(guò)負(fù)載催化劑的固定床反應(yīng)器，并產(chǎn)生放熱反應(yīng)，將反應(yīng)生成物進(jìn)行冷凝和冷卻。未參加反應(yīng)的惰性氣體循環(huán)并與進(jìn)料反應(yīng)物混合重新被使用。被冷凝下來(lái)的液相反應(yīng)產(chǎn)物用精餾分離，被分離出的苯再循環(huán)使用，乙苯進(jìn)入罐壓。這種工藝的問(wèn)題是需采用高苯/乙烯比例，以防止多烷基苯的產(chǎn)生（因?qū)Χ嗤榛胶筇幚碛须y度）。這種工藝的優(yōu)勢(shì)是反應(yīng)器成本低（用低碳鋼），催化劑成本低，對(duì)催化劑再生處理工序少。

2.乙苯精制 乙苯精致采用精餾分離，通常為三步進(jìn)行。第一步是將苯分離出來(lái)，第二步是將乙苯分離出來(lái)，第三步是將多乙苯分離出來(lái)

乙苯脫氫生產(chǎn)苯乙烯
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。
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(guò)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(guò)催化劑層的溫度降、壓力降，并分段引入過(guò)熱蒸汽，使軸向溫度分布均勻。

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.工藝流程簡(jiǎn)介
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(guò)90℃。苯乙烯精餾塔塔頂產(chǎn)品為苯乙烯，濃度可達(dá)99.6%。

標(biāo)簽：苯乙烯生產(chǎn)催化劑生產(chǎn)