免费苯乙烯生产工艺研究论文

聚苯乙烯是一种用途广泛的脆性塑料。你现在正在使用的计算机的外壳就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯，包装用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。 聚苯乙烯属于聚烯烃，是由苯乙烯通过自由基聚合而成的。 通过茂金属催化聚合可以得到一种新型聚苯乙烯，即间同聚苯乙烯(syndiotactic)。间同聚苯乙烯上的苯环交替地连接的主链的两侧，而普通聚苯乙烯的苯环在无规地连接在主链两侧。 间同聚苯乙烯(syndiotactic)是结晶高分子，熔点达到270℃。 在苯乙烯聚合体系中中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯主链上接枝聚合。 聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的，因此苯乙烯和丁二烯链段分别聚集，产生相分离。 这些聚丁二烯相区可以吸收冲击能，从而提高了聚苯乙烯的冲击强度，这就是高抗冲聚苯乙烯(high-impact polystyrene,HIPS)。聚苯乙烯发泡餐具质优、洁净、卫生、价廉，给人们生活带来极大方便，而且杜绝了因消毒不严而引起交叉感染的事故，长期以来一直是快餐业优选的包装容器。但由于其在用后不易在自然环境中自行降解，加上管理不善以及人们环保意识淡薄，其废弃物被随意丢弃的现象相当普遍，从而给市容景观、生态环境造成了严重的负面影响，被形象的比喻成“白色污染”，由此引发了新的环境问题。 近年来，“白色污染”日益严重，已引起社会极大的关注和强烈的反响，铁路沿线、旅游景点、江河湖泊以及大中城市的城乡结合部等地区的“白色污染”尤为受到各级政府和百姓的重视，同时也引起了中央国务院领导的高度重视，要求尽快治理。 对此，作为聚苯乙烯发泡餐具生产主要归属部门的中国塑料加工行业和中国包装行业也十分重视，均以积极的态度，以科技进步为出发点，加强回收利用技术和可降解技术的研究，以缓解或减轻其废弃物对环境的污染。 近一年来聚苯乙烯发泡餐具问题的严重性不断升级，由最初被指责为“白色污染”上升达到比“核电事故或是石油泄漏还严重的环境灾害”（在去年底的一次全国方便食品包装替代工作领导小组成立大会上，北京XXX公司在会议散发的绿色宣传资料卷首语中曾这样提出：“本世纪末最大的人为环境灾害，不是切尔诺贝利的核电站爆炸，也不是海湾战争导致的石油泄漏，而是一只只廉价的白色发泡塑料餐具”）；而后又从环境灾害，升级到其在65oC以上时会放出强致癌物二恶英（dioxin）、和含有多种有害毒素，最近曾有人声称“以前人们通常认为禁止一次发泡塑料餐具是为了环境保护，经过专家最新研究发现，发泡塑料在高温下还会产生有毒物质，“禁白”实际上是“禁毒”。对聚苯乙烯发泡餐具作了有毒物质的定性，是应该有充足的科学根据，不知提出的最新研究专家是何人，其研究结果是否得到世界卫生组织认可并作为了结论。如果是真的属于有毒物质，则问题要简单多了，国家卫生部门出于对人民健康的负责对会使人致癌或含有对人体有毒的物质进行明文禁用的。另外聚苯乙烯发泡餐具在国内外盛行了30多年，对此关系到人们健康的如此重大的问题，世界卫生组织也不会置若罔闻的。据有关资料报导，目前世界上聚苯乙烯餐饮具产量仍在不断增长。 近日来一些人又多次在某些会议上、新闻媒体上将这个错误的信息炒得沸沸扬扬，小小的聚苯乙烯发泡餐具引发如此多问题，值得人们深思。 关于聚苯乙烯发泡餐具与二恶英的问题，去年XX报曾发表过一篇“聚苯乙烯泡沫餐具拜拜”的报告后，曾引起了极大的震惊，为此我们查阅了大量资料并向有关专家咨询后，进行了澄清和正确的舆论报导，但现在仍有些人继续散播这个错误的消息，今年7月底上海召开的2000年上海第一届防治“白色污染”研讨会上，有人在会上继续散布聚苯乙烯发泡餐具会放出二恶英的错误信息，当即受到与会者据论反驳后，还愤愤不平地到网上找所谓的根据，这几页复印资料便是他们根据。该资料对德国、美国、何兰、瑞典及日本二恶英的发生源中纸浆污染、黑液锅炉，美国检出0.9~5.8gTEQ/y，瑞典为4~6gTEQ/y，日本为3gTEQ/y，资料中却没有提及聚苯乙烯发泡餐具。最近北大和化工大学的陈教授等从二恶英的生成条件和机理进行了详尽的分析，对聚苯乙烯发泡餐具不会产生二恶英的问题已比较清楚。 我主要从聚苯乙烯发泡餐具生产过程和使用环节是否会产生或沾染二恶英的可能性进行简单的分析以及对聚苯乙烯含有害物质的问题谈谈个人的认识。 聚苯乙烯发泡餐具生产和使用过程产生或沾染二恶英可能性分析 1．原料构成 聚苯乙烯发泡餐具的主要原料有聚苯乙烯、滑石粉、硬脂酸钙，丁烷等。 聚苯乙烯 ：其生产过程是单体苯乙烯在高温高压和催化剂作用下，在密封的反应釜内进行聚合反应。虽然苯乙烯属芳烃化合物，但其反应在密封无氧的条件下进行，无产生恶英的条件，而且符合食品卫生及要求。 滑石粉 ：是一种无机矿物质（含结晶水的硅酸镁），用量1%左右，起成核剂作用，医用级。 硬脂酸钙：饱和脂肪酸盐类，用量1%左右，起润滑剂作用，医用级。 丁烷 ：饱和碳氢化合物，发泡剂。过去曾有部分生产线采用过氟里昂为发泡剂，为保护大气臭氧层，经联合国“多边资金”援助已全部改用丁烷发泡剂。 2．工艺流程 聚苯乙烯发泡餐具的生产过程全部为物理混合过程，滑石粉主要用于吸收热量，无化学反应：丁烷发泡剂被包覆在熔融的聚苯乙烯树脂中，膨胀成为泡空。 3．聚苯乙烯发泡餐具运输储藏、使用过程 聚苯乙烯发泡餐具是与食品直接接触的容器，其卫生性符合国标GB13119-91，而对其包装和储藏运输都有严格的要求，餐具成型后立即用PE塑料薄膜袋包装后再装入纸箱中，因此是不会与外界环境接触的，即使空气中有微量含氯气体存在，也不会被污染。使用过程是现用现打开包，在装盛热饭菜时，温度也超不过100℃。 根据陈教授和许多资料介绍的二恶英产生可能来源：（1）以微量杂质形成存在于含氯芳烃产品中，如多氯联苯、亚氯酸钠等；（2）热反应过程中生成，当禁烧物中含有石油产品纤维素、煤炭等，在300℃高温含无机氯时很容易生成二恶英。聚苯乙烯发泡餐具既无含氯物质，又不具备几百度高温，因此不具备二恶英的产生条件。 而根据以上几个环节的分析，可以得出这样的结论，聚苯乙烯发泡餐具在生产和使用过程中，不会产生也不可能沾染产生二恶英的物质。 4．关于聚苯乙烯发泡餐具含有毒物质的问题 关于这个问题，日本国立医药仪器食品卫生研究所河村叶子等四人在1998年5月13日召开的日本卫生协会上，发表的一篇论文“食品用聚苯乙烯制品中的苯乙烯低聚物”中谈到该研究广泛收集了25种聚苯乙烯食品包装容器，包括一次性水杯、蔬菜用托盘、方便面碗、大汤碗等，以食品含有的物质作为溶媒，通过模拟溶出试验表明这些制品容器均含有被溶出的低聚物：苯乙烯二聚体平均抽出量为380μg/g，二聚体为9120μg/g。河村先生在这篇文章中没有提到二聚体和二聚体的致毒量，但在1998年4月1日《东京讯》报导中河村先生说：“苯乙烯二聚体和三聚体可扰乱荷尔蒙分泌，虽然我们还不知道这些物质损害荷尔蒙分泌的程度有多严重，但我们必须关心与入口的食品直接接触的包装容器中有害物质的含量。”这说明从河村先生的试验中虽检出有苯乙烯二聚体和三聚体等有害物质，但致毒的含量还是一个待定的问题。 但该论文在《东京讯》报导发表后，1998年在日本和韩国曾一度引起了对聚苯乙烯发泡餐具的畏惧。据报导，韩国1998年二季度方便面的销售量下跌了30~40%，日本1999年一季度下跌了15%，后由于聚苯乙烯发泡、餐具生产厂商加强宣传、解释及不断公布有关情况后，市民畏惧心理才逐渐消失。韩国1998年三季度方便面的销售量回升20~30%，现在已恢复正常生产销售。另外，欧洲有关组织曾对23种品牌的聚苯乙烯容器进行检测，美国也研究测试了7种样品，均未发现任何问题。 对此问题我个人观点是，在科技发展的今天，基于对人民身体健康的负责，跟踪一些可能致毒的有害物质是对的。众所周知，许多化学物质含有一定量和在一定条件下会溶出一些有害物质，这是不足为奇的，问题是这些物质多少量构成致毒或积累多少量会危害人体健康，应有一个量的标准，没有一定的含量标准，凡含有一些有害成分的物质或过量后才可能影响对人身体健康的物质通通宣判为有毒物质是不科学的。如果是这样的话，我们日常生活接触的有毒的物质太多了，长期大量的饮酒可能引起脂肪肝、肝硬化、肝癌等多种人身体的病变，暴饮可导致酒精中毒；俗话说，是药三分毒，正常服用可以治病，过量服用可导致中毒、甚至死亡；那么是否也将酒和药，定为有毒物质呢？水亦载舟，也亦覆舟，饭吃多了还可能会撑死人，因此，对任何物质是否含有毒应有一个量的标准概念。 当前日本检出的聚苯乙烯在一定条件下会溶出二聚体、三聚体，但多少量会致毒尚未有定论，也未见联合国卫生组织对此有什么规定。跟踪研究是应该的，但大惊小怪、甚至以此大肆攻击则不见合理，而且关于溶出性问题目前国内外均已采取了措施，即采用淋膜方法避免与食品直接接触。

聚苯乙烯是一种用途广泛的脆性塑料。你现在正在使用的计算机的外壳就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯，包装用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。 聚苯乙烯属于聚烯烃，是由苯乙烯通过自由基聚合而成的。 通过茂金属催化聚合可以得到一种新型聚苯乙烯，即间同聚苯乙烯(syndiotactic)。间同聚苯乙烯上的苯环交替地连接的主链的两侧，而普通聚苯乙烯的苯环在无规地连接在主链两侧。 间同聚苯乙烯(syndiotactic)是结晶高分子，熔点达到270℃。 在苯乙烯聚合体系中中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯主链上接枝聚合。 聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的，因此苯乙烯和丁二烯链段分别聚集，产生相分离。 这些聚丁二烯相区可以吸收冲击能，从而提高了聚苯乙烯的冲击强度，这就是高抗冲聚苯乙烯(high-impact polystyrene,HIPS)。

主要有乙苯催化脱氢法和乙苯共氧化法两种。乙苯催化脱氢法乙苯在催化剂作用下，达到550～600℃时脱氢生成苯乙烯：乙苯脱氢是一个可逆吸热增分子反应，加热减压有利于反应向生成苯乙烯方向进行。工业上采用的方法是在进料中掺入大量高温水蒸气，以降低烃分压，并提供反应所需的部分热量，水蒸气与烃的摩尔比（简称水比）视反应器类型的不同而异，范围约在6～14之间。①催化剂早期采用的有美国加利福尼亚标准油公司的镁系催化剂和德国法本公司的锌系催化剂。第二次世界大战后，广泛采用美国壳牌石油公司开发的以氧化铁为主要成分的催化剂(Fe2O3:K2O:Cr2O3=87:10:3)，乙苯转化率约60%，选择性约87%。1978年，又出现了一种加有多种助催化剂的铁系催化剂，苯乙烯选择性可达95%，加入的助催化剂多为碱金属或碱土金属，如钾、钒、钼、钨、铈、铬等。80年代工业上仍在继续努力开发适用于低水比的催化剂，以节约能耗。②反应器乙苯脱氢反应器有等温和绝热两种。等温反应器为列管式，已很少采用。使用绝热反应器时，反应所需的热量由提高进料温度(610～660℃)和加大水比(≈14)而带入。但温度过高将引起乙苯的热裂解，通常采用径向反应器，以减小气体通过催化剂层的温度降、压力降，并分段引入过热蒸汽，使轴向温度分布均匀。③工艺流程包括乙苯脱氢和苯乙烯精馏分离两部分。乙苯在反应器内转化率约在35%～40%，脱氢液约含乙苯55%～60%，苯乙烯35%～40%以及少量苯、甲苯及焦油等。用精馏方法可分出苯乙烯成品。由于乙苯和苯乙烯的沸点比较接近，分离时所需塔板数较多，而苯乙烯在较高温度下又极易聚合。为了减少聚合反应的发生，除加对苯二酚或硫等阻聚剂外，尚需采用减压操作，并使用塔板效率高、阻力小的新型塔器或新型高效填充塔，使塔釜温度不超过90℃。 乙苯共氧化法苯乙烯也通过POSM法进行商业化生产，以乙苯和丙烯为原料，得到苯乙烯和环氧丙烷。在该生产路线中，乙苯被氧气氧化生成乙苯的过氧化物，之后，该过氧化物被用来氧化丙烯，得到1-苯基乙醇和环氧丙烷。最终，1-苯基乙醇脱水后就可以得到苯乙烯。此法的特点是生产每吨苯乙烯的同时，可联产0.4t环氧丙烷。它既不需脱氢法那样的高温，又可避免氯醇法生产环氧丙烷的污染问题。但反应复杂、副产物多、工艺过程长，乙苯单耗较脱氢法高。

聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物，英文名称为Polystyrene,日文名称为ポリスチロール,简称PS。它是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于摄氏100度的玻璃转化温度，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。 wuzm1115K7！