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【申银万国期货】苯乙烯期货上市专题之一:苯乙烯基本情况介绍

  苯乙烯也被称为乙烯基苯,是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物。室温下,苯乙烯是一种具有甜味的粘稠易挥发液体,但苯乙烯浓度过高时,气味就会变得令人不愉快。苯乙烯中,乙烯基的电子与苯环共轭。苯乙烯不溶于水,溶于乙醇、中,暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。工业上是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。

  苯乙烯的生产工艺有乙苯脱氢法、环氧丙烷-苯乙烯联产法与C8抽提法,主要原料是纯苯和乙烯。纯苯的来源包括石脑油裂解、催化重整、芳烃联合装置以及焦化苯加氢,乙烯的来源则包括乙烷脱氢、石脑油裂解与煤制烯烃。

  苯乙烯最重要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体,用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯,也用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料。如与丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS树脂,广泛用于各种家用电器及工业上。与丙烯腈共聚制得的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂。与丁二烯共聚所制得的SBR是一种热塑性橡胶,广泛用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性剂等。

  苯乙烯也被称为乙烯基苯,是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物。室温下,苯乙烯是一种具有甜味的粘稠易挥发液体,但苯乙烯浓度过高时,气味就会变得令人不愉快。苯乙烯中,乙烯基的电子与苯环共轭。苯乙烯不溶于水,溶于乙醇、中,暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。工业上是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。

  苯乙烯闪点低,容易发生燃烧,与空气反应后形成的蒸汽含有易燃的苯甲醚、甲醛等物质,遇到火源与热源可能发生燃烧与爆炸。工业上是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。此外,苯乙烯也具有毒性,会引起头晕、呕吐等现象,是可疑的致癌物。

  自然界中,苯乙烯极少量地存在于一些植物及其果实中(如肉桂、咖啡豆和花生),同时,煤焦油中也存在有苯乙烯。最初,在19世纪,苯乙烯由蒸馏苏合香脂分离得到。

  20世纪30年代,实现了通过乙苯脱氢反应进行工业化生产苯乙烯。在20世纪40年代期间,美国的苯乙烯产量急剧增加,苯乙烯被大量用于合成橡胶的生产。由于苯乙烯中存在烯基,因此苯乙烯可以发生加聚反应,典型的产品包括聚苯乙烯,ABS,丁苯橡胶等多种产品。这些材料被广泛用于橡胶、塑料、绝缘材料、玻璃纤维、汽车、船体、食物容器和地毯的生产。

  苯乙烯的生产工艺有乙苯脱氢法、环氧丙烷-苯乙烯联产法与C8抽提法,主要原料是纯苯和乙烯。纯苯的来源包括石脑油裂解、催化重整、芳烃联合装置以及焦化苯加氢,乙烯的来源则包括乙烷脱氢、石脑油裂解与煤制烯烃。

  其中,乙苯脱氢法占据了80%以上的份额,是最主流的路线,其次是环氧丙烷-苯乙烯联产法(PO/SM联产法),占比约12%。

  乙苯脱氢法以苯和乙烯为原料生成乙苯,然后再脱氢得到苯乙烯,有乙苯催化脱氢与乙苯氧化脱氢两种工艺。生产1吨苯乙烯大约需要0.79吨纯苯+0.29吨乙烯。

  乙苯催化脱氢是工业生产苯乙烯的传统工艺,包括ABBLummus/UOP工艺、Fina/Badger工艺、BASF工艺等;相比之下,乙苯氧化脱氢用较低温度下的放热反应代替高温下的乙苯脱氢吸热反应,降低了能耗,提高了效率,典型代表是SMART工艺(Styrene MonomerAdvanced Reactor Technology)。

  环氧丙烷-苯乙烯联产法(简称PO/SM联产法)又称共氧化法,以乙苯和丙烯为原料联产苯乙烯和环氧丙烷,优点是生产成本低、污染少,缺点是工艺复杂、副产物多、流程较长。国内已采用PO/SM联产法工艺的有镇海利安德与中海油壳牌,未来随着万华化学与天津渤化等共氧化法装置投产,该工艺在国内占比将有所提升,目前万华已掌握该技术的自主知识产权。2019玄机二句诗加送解码

  从石脑油裂解得到的裂解汽油中,可以直接抽提获得苯乙烯,由于裂解汽油C6-C9组分价格低廉,该工艺利润十分可观,不过缺点是提取的苯乙烯含硫量较高,只能用于UPR(不饱和聚酯树脂)等一些对原料质量要求较低的领域。因此在大连商品

  交易所的苯乙烯期货合约草案中,计划在国标优等品标准的基础上增设含硫量指标,将C8抽提法所生产的苯乙烯排除在期货交割品之外。

  苯乙烯最重要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体,用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯,也用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料。如与丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS树脂,广泛用于各种家用电器及工业上。与丙烯腈共聚制得的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂。与丁二烯共聚所制得的SBR是一种热塑性橡胶,广泛用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性剂等。

  EPS发泡聚苯乙烯具有相对密度小(1.05g/cm3)、热导率低、吸水性小、耐冲击振动、隔热、隔音、防潮、减振、介电性能优良等优点,广泛地用于机械设备、仪器仪表、家用电气、工艺品和其他易损坏贵重产品的防震包装材料以及快餐食品的包装。

  PS聚苯乙烯是一种无色透明的热塑性塑料,具有高于100℃的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。

  ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物,三种单体相对含量可任意变化,制成各种树脂。ABS兼有三种组元的共同性能,A使其耐化学腐蚀、耐热,并有一定的表面硬度,B使其具有高弹性和韧性,S使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善电性能。因此ABS塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料。ABS塑料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。

  丁苯橡胶(SBR),又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理机构性能,加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶,有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良,可与天然橡胶及多种合成橡胶并用,广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域,是最大的通用合成橡胶品种,也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。

  丁苯胶乳是以丁二烯和苯乙烯经低温聚合而成的稳定乳液。根据苯乙烯含量、乳化剂和聚合温度等的不同,而有多种品种,其性能和用途也不同。SBR丁苯胶乳沥青改性剂是根据改性沥青、改性乳化沥青的特性专门研制开发的。在公路工程中,广泛用于制备各种喷洒型、拌合型用的改性乳化沥青,以及高等级路面,桥面等道路工程的微表处、稀浆封层、粘层油的沥青改性和屋面、地下洞库等防水工程材料的改性。

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