乙烯：了解苯乙烯嗎？它是什么？它怎么來的？主要用途是什么？上下游產(chǎn)品形態(tài)是怎樣的？

（圖源：廣州化工交易中心）

（圖源：廣州化工交易中心）

什么是苯乙烯？

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(jī)化合物。室溫下，苯乙烯是一種具有甜味的粘稠易揮發(fā)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(huán)共軛。苯乙烯不溶于水，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。

苯乙烯化學(xué)性質(zhì)&儲存方式

苯乙烯雙鍵化學(xué)性質(zhì)活躍，在室溫下即能緩慢聚合，苯乙烯自聚生成聚苯乙烯樹脂，它還能與其他的不飽和化合物共聚，生成合成橡膠和樹脂等多種產(chǎn)物。

苯乙烯自聚反應(yīng)影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此苯乙烯儲存要加阻聚劑[對苯二酚或叔丁基鄰苯二酚(0．0002%～0．002%)作穩(wěn)定劑，以延緩其聚合才能貯存，并且儲存溫度要在25℃以下，儲罐企業(yè)與客戶約定最長存貨時間一般不超過90天，運(yùn)輸作業(yè)避開高溫時間段。

苯乙烯怎么來的？

苯乙烯的生產(chǎn)工藝主要有三種，主要途徑分別是乙苯脫氫、PO/SM聯(lián)產(chǎn)、裂解汽油抽提。

1、乙苯脫氫法

乙苯在催化劑作用下，達(dá)到550~600℃時脫氫生成苯乙烯，是目前國內(nèi)外生產(chǎn)苯乙烯的主要方法，其生產(chǎn)能力約占世界苯乙烯總生產(chǎn)能力的90%。

特點：工藝技術(shù)相當(dāng)成熟，產(chǎn)品純度高，裝置運(yùn)行平穩(wěn)，操作彈性大。

（圖1 乙苯脫氫法生產(chǎn)工藝路線圖）

2、PO/SM聯(lián)產(chǎn)法

即環(huán)氧丙烷-苯乙烯聯(lián)產(chǎn)法，又稱共氧化法。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。

特點：生產(chǎn)每噸苯乙烯的同時，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，乙苯單耗較脫氫法高。

（圖2 PO/SM聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)工藝路線圖）

3、裂解汽油抽提法

這是近幾年發(fā)展起來的沒有大規(guī)模應(yīng)用的苯乙烯生產(chǎn)新技術(shù)路線。石腦油、柴油、液化石油氣為原料的蒸汽裂解制乙烯裝置生產(chǎn)的裂解汽油中約含4%-6%的苯乙烯，采用抽提方式可將其中的苯乙烯分離出來。

特點：產(chǎn)品色度一般較高、含有硫且波動較大（可用于UPR等要求較低的領(lǐng)域）。

（圖3 裂解汽油法生產(chǎn)工藝路線圖）

苯乙烯上游原料

苯乙烯的直接上游是乙烯和純苯。

1、純苯

基本化工原料。純苯的應(yīng)用主要包括苯乙烯、己內(nèi)酰胺、苯胺及酚酮等四大需求，其中純苯最大的下游是苯乙烯，2018年我國苯乙烯對純苯的消費占比為39%。

2、乙烯

乙烯下游衍生品較多，其中苯乙烯是聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）和環(huán)氧乙烷(EO)排位之后的第四大乙烯衍生品。

苯乙烯主要下游產(chǎn)品及其終端應(yīng)用

苯乙烯上承煤油，下接橡塑。主要下游產(chǎn)品涉及發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）、聚苯乙烯(PS)、ABS樹脂、合成橡膠（SBR、SBL、SBS等）、不飽和聚酯樹脂（UPR）以及苯乙烯類共聚物（如SBC），終端主要應(yīng)用在塑料和合成橡膠制品。

1.可發(fā)性聚苯乙烯（EPS）

EPS是苯乙烯與發(fā)泡劑及其他添加劑制得的產(chǎn)品，具有相對密度小、熱導(dǎo)率低、吸水性小、耐沖擊振動、隔熱、隔音、防潮、減振、介電性能優(yōu)良等優(yōu)點。

終端應(yīng)用：EPS廣泛應(yīng)用于建筑內(nèi)外墻保溫、地?zé)岵膳?、冷庫、冷藏室、輕體房、低溫箱、保鮮箱包裝、日用品，工業(yè)鑄造等領(lǐng)域，也可用于展示會場、商品櫥、廣告招牌及玩具制造。EPS板保溫體系是由特種聚合膠泥、EPS板，耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布稱和飾面材料組成，集保溫、防水、防火，裝飾功能為一體的新型建筑構(gòu)造體系，該技術(shù)將保溫材料置于建筑物外墻外側(cè)，不占用室內(nèi)空間，保溫效果明顯，便于設(shè)計建筑外形。

2.非可發(fā)性聚苯乙烯（PS）

分為通用性聚苯乙烯（GPPS）和高抗沖聚苯乙烯（HIPS）。

通用性聚苯乙烯（GPPS）：由苯乙烯單體聚合而成，是一種熱塑性樹脂，為無色、無臭、無味、透明、有光澤的珠狀或粒狀固體。優(yōu)點是透明度高、剛性好、流動性高、電絕緣性好，缺點是易應(yīng)力開裂（較脆）。

終端應(yīng)用：GPPS通常用于電氣儀表外殼、化妝品容器、光學(xué)零件（如三棱鏡、透鏡）、玩具、燈具以及其他日用品如餐具等。

高抗沖聚苯乙烯（HIPS）：是為了解決GPPS沖擊脆性的缺點，將順式聚丁二烯橡膠加入苯乙烯而得到的熱塑性材料，一般添加比例在8%左右。在加入順丁橡膠以后，聚苯乙烯的韌性大幅提高，代價是透明度喪失。

終端應(yīng)用：HIPS常用于電器外殼/零件、儀表儀器配件、文具/玩具等。

3.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）

ABS樹脂是五大合成樹脂之一，是丙烯腈（A）、丁二烯(B)和苯乙烯（S）的共聚物，具有抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良等優(yōu)點，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工。

終端應(yīng)用：被廣泛應(yīng)用于家用電器、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，其中家用電器用量占比在60%左右，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。

4.不飽和聚酯樹脂（UPR）

化工原料的一種，它是由飽和二元酸、不飽和二元酸和二元醇縮聚而成的線形聚合物，經(jīng)過交聯(lián)單體或活性溶劑稀釋形成的具有一定黏度的樹脂溶液。UPR生產(chǎn)簡便、原料易得，產(chǎn)品粘度低、成型工藝多、常溫常壓固化。

終端應(yīng)用：UPR是我國熱固性樹脂中用量最大的品種，也是國內(nèi)玻璃鋼、人造石、工藝品等用量最多的基體樹脂。

5.丁苯橡膠（SBR）

又稱聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理機(jī)構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良，可與天然橡膠及多種合成橡膠并用。

終端應(yīng)用：大量用于制造輪胎、膠帶、膠鞋以及其他多種橡膠制品，近年來廣泛用于潛水料，如潛水衣，運(yùn)動護(hù)具，塑身用品，禮品，保溫杯套，釣魚褲，鞋材等領(lǐng)域。

苯乙烯產(chǎn)能情況

2006年起，國內(nèi)苯乙烯產(chǎn)能發(fā)展逐漸加速，到2018年，國內(nèi)共有44家苯乙烯生產(chǎn)廠家、52條生產(chǎn)線，總產(chǎn)能925萬噸，占全球總產(chǎn)能的1/3。來來幾年內(nèi)，隨著國內(nèi)大煉化企業(yè)配套下游苯乙烯裝置，以及民營煉化一體化項目的逐步投產(chǎn)，國內(nèi)苯乙烯行業(yè)仍保持高速擴(kuò)能。

分地區(qū)來看，國內(nèi)苯乙烯裝置主要分布在華東、華北、華南、東北地區(qū)。其中，43%的產(chǎn)能分布在華東地區(qū)，23%的產(chǎn)能分布在華北地區(qū)，14%的產(chǎn)能分布在華南地區(qū)。未來三年內(nèi)新增產(chǎn)能主要分布在華北、華東、華南等地。

隨著新能源汽車的發(fā)展，5G 通訊興起和共享經(jīng)濟(jì)推行，對材料的強(qiáng)度、耐溫、耐候、低介電性能等性能要求提升,高標(biāo)準(zhǔn)要求的塑料材料應(yīng)用需求快速增長,差異化的高端改性塑料將迎來發(fā)展的春天。