Papel con tecnología de producción de etileno
Investigación sobre la tecnología de producción de estireno
El estireno es una importante materia prima química orgánica básica, utilizada principalmente para producir resina de poliestireno (PS), terpolímero de etileno de acrilonitrilo-butadieno-benceno (ABS), resina de terpolímero(s) de estireno-acrilonitrilo, caucho de estireno-butadieno (SBR) y látex de estireno-butadieno (látex SBR), resina de intercambio iónico, poliéster insaturado y elastómero termoplástico a base de estireno SBS. Además, también se puede utilizar en las industrias farmacéutica, de tintes, de pesticidas y de procesamiento de minerales para una amplia gama de usos.
1. Introducción al proceso de producción de estireno
Los métodos de producción de estireno actuales en el mundo incluyen el método de deshidrogenación catalítica en fase gaseosa de etilbenceno y el método de óxido de propileno. ¿Método de coproducción de estireno, método de oxidación selectiva de deshidrogenación de etilbenceno, método de recuperación de destilación de extracción de gasolina por pirólisis, etilbenceno? Método de oxidación de propileno, método de síntesis de tolueno-metanol, método de síntesis de butadieno, etc. Entre ellos, hay tres métodos comúnmente utilizados: deshidrogenación catalítica, deshidrogenación oxidativa selectiva de etilbenceno (SMART) y etilbenceno. Propileno * * *Método de oxígeno (POSM). Lo siguiente se centra en estos tres métodos.
1. Deshidrogenación catalítica
La Dow Chemical Company, BASF y 1937 desarrollaron conjuntamente el método de deshidrogenación catalítica. En la producción a largo plazo, cada empresa tiene sus propias características en términos de catalizadores, reactores, procesos y conservación de energía, como el método Fina/Badger, el método Monsanto/Lummus/UOP, el método DOW, el método Cosden/Badger, el método CdF. , etc. Entre ellos, el método Monsanto/Lummus/UOP ha sido adoptado por algunas de las plantas de estireno más grandes del mundo. En comparación con otros métodos, cada tonelada de estireno puede ahorrar 2 toneladas de vapor y reducir los costes de producción en un 16%.
2. Oxidación selectiva de la deshidrogenación del etilbenceno
El proceso de deshidrogenación oxidativa del etilbenceno utiliza un reactor de tres etapas: el etilbenceno y el vapor de agua en el reactor de deshidrogenación de la primera etapa se utilizan para la deshidrogenación en el Al reactor de segunda etapa se le añade una capa de catalizador de deshidrogenación, una cierta cantidad de aire u oxígeno y vapor de agua. El reactor de segunda etapa está equipado con un catalizador de oxidación altamente selectivo y un catalizador de deshidrogenación. El calor generado por la reacción del oxígeno y el hidrógeno calienta la corriente reactiva y todo el oxígeno se consume sin pérdida de hidrocarburos. La corriente de salida del reactor de segunda etapa ingresa al reactor de tercera etapa para completar la reacción de deshidrogenación. Cuando la temperatura de deshidrogenación es de 620 ~ 645 °C, la presión es de 0,03 ~ 0,13 MPa y la relación de masa de vapor de agua a etilbenceno es (1:1) ~ 2:1, la tasa de conversión de etilbenceno es del 85% y el estireno la selectividad es del 92% al 96%.
3. ¿Óxido de propileno? Coproducción de estireno (PO/SM)
El método de coproducción de óxido de propileno y estireno (PO/SM) también se denomina * * * método de oxidación. A una temperatura de 130 ~ 160 °C y una presión de 0,3 ~ 4,05 MPa, el etilbenceno se oxida primero con oxígeno en un reactor de fase líquida para generar peróxido de etilbenceno. El peróxido de etilbenceno generado se concentra al 17% y luego ingresa a la secuencia T de epoxidación. La temperatura de reacción es 65438+. El líquido de la reacción de epoxidación se destila para obtener óxido de propileno y el alcohol metilbencílico se deshidrata a 260°C y presión normal para generar estireno. La relación másica de benceno
etileno a óxido de propileno en el producto de reacción es 2,5:1. La combinación de la reacción endotérmica de la deshidrogenación del etilbenceno y la reacción exotérmica de la oxidación del propileno no sólo ahorra energía, sino que también resuelve los tres problemas del tratamiento de residuos en la producción de óxido de propileno. Además, dado que el costo de inversión de la unidad de coproducción es un 25% menor que el de una sola unidad de óxido de propileno y estireno, y el costo operativo es más de un 50% menor, este método tiene una ventaja más competitiva cuando se construyen grandes unidades. unidades de producción a escala. Las desventajas de este método son que se ve muy afectado por las condiciones del mercado del producto, la reacción es compleja, hay muchos subproductos, la inversión es grande y el consumo de unidades de etilbenceno y el consumo de energía del dispositivo son mayores que los del Proceso de deshidrogenación del etilbenceno.
4. Progreso en la localización de la tecnología de producción de estireno
El reactor de deshidrogenación de presión negativa de etilbenceno desarrollado por la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China adopta tecnología de reactor radial axial y una rápida mezcla de gas-gas. tecnologías clave. El reactor radial axial es un nuevo tipo de reactor radial con una estructura autosellante de catalizador en la parte superior del lecho, que genera un flujo bidimensional axial y radial en la parte superior del lecho radial. En comparación con los reactores radiales tradicionales, esta estructura autosellante del catalizador elimina el área de sellado mecánico en la parte superior del lecho del catalizador, simplifica la estructura del lecho radial, utiliza eficazmente el catalizador en esta parte del espacio del reactor y elimina la necesidad. para un lecho de catalizador. El área estancada de la capa es beneficiosa para mejorar la tasa de conversión de la reacción y facilitar la carga y descarga del catalizador.
2. Mecanismo de toxicidad del estireno
Aunque el estireno es inflamable y tóxico, debido al énfasis en los riesgos de explosión, los accidentes por explosión de estireno son raros, mientras que el envenenamiento ocupacional es muy común. común, así que esté alerta ante el envenenamiento ocupacional por estireno. El estireno tiene toxicidad tanto aguda como crónica y puede causar daños a múltiples sistemas del cuerpo humano. Aunque su toxicidad reproductiva, toxicidad hematológica y carcinogenicidad son inciertas, se debe aumentar un alto grado de vigilancia.
1. Efectos sobre el sistema nervioso
El estireno tiene un fuerte efecto neurasténico y puede provocar encefalopatía tóxica tras su inhalación en grandes cantidades. Los estudios han demostrado que la peroxidación lipídica y las fluctuaciones neurodistróficas desempeñan un papel importante en la encefalopatía tóxica. La inhalación de pequeñas cantidades de estireno sólo puede provocar mareos leves y dolores de cabeza.
En los últimos años, estudios nacionales han encontrado que la tasa anormal de electrocardiograma en el grupo de exposición prolongada al estireno fue significativamente mayor que en el grupo de control, siendo la mayoría de las arritmias y la bradicardia sinusal el tipo predominante.
2. Efectos sobre el sistema digestivo
La exposición de corta duración a altas concentraciones de estireno puede provocar náuseas, vómitos, dolor abdominal, diarrea y otros síntomas gastrointestinales. La exposición prolongada al estireno puede provocar una enfermedad hepática tóxica, que se caracteriza por ataques insidiosos. Clínicamente, los síntomas principales son síntomas gastrointestinales, principalmente hepatomegalia, pero las pruebas de función hepática son en su mayoría normales.
3. Efectos sobre el sistema genitourinario
La exposición prolongada a bajas concentraciones de estireno puede provocar daños en la función renal, principalmente al inhibir la actividad de las enzimas en el tejido renal e interferir con la función renal. ciclo celular del ácido tricarboxílico y absorción y transporte por membrana, dañando el epitelio del túbulo proximal. La exposición a corto plazo también puede afectar la función glomerular. Además, se ha demostrado que el estireno-7,8-óxido (SO), el principal metabolito intermedio del estireno en el organismo, es un fuerte mutágeno directo. La exposición de los trabajadores al estireno puede causar daños en el ADN del semen. El estireno es un compuesto de molécula pequeña altamente soluble en grasa que puede transportarse a través de la placenta en el cuerpo y entrar en contacto directo con el feto intrauterino, causando efectos tóxicos en el embrión en desarrollo e interfiriendo con la formación de órganos y el desarrollo fetal.
4. Efectos sobre el sistema respiratorio
La inhalación de una gran cantidad de estireno de una sola vez puede provocar daños corrosivos en las vías respiratorias y provocar un edema pulmonar tóxico. Además, el estireno puede generar radicales libres a través de sistemas enzimáticos o ráfagas respiratorias, iniciar la peroxidación lipídica de la biopelícula y, junto con mediadores inflamatorios, causar daño pulmonar difuso. La exposición a corto plazo a estireno en altas concentraciones puede causar síntomas de irritación del tracto respiratorio, como tos y dolor de garganta. La exposición a largo plazo a estireno en bajas concentraciones puede irritar significativamente el tracto respiratorio de los trabajadores y causar rinitis crónica y faringitis crónica.
Para los profesionales de la seguridad, el proceso de producción de estireno está muy maduro, pero necesitamos encontrar peligros potenciales en el proceso y eliminarlos o reducirlos tanto como sea posible.
Referencia
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Ren Yinjin, He et al. Progreso de la investigación clínica y científica sobre intoxicaciones ocupacionales en mi país durante los últimos 50 años [J]. .
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Acerca del autor: Wang Liansheng, hombre, de Yangzhou, Jiangsu, nacido en mayo de 1960, es miembro de Lianyungang Butterfly Dyeing Co., Ltd.
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