Styrene Monomer (SM) là gì? Tính chất hóa lý, ứng dụng và lưu ý khi sử dụng

Styrene Monomer (SM) là gì?

Styrene monomer, còn được gọi là Stiren, SM, vinyl benzene hoặc phenyl ethene, là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học C₈H₈. Đây là một chất lỏng không màu, có độ nhớt cao, dễ bay hơi và mùi khá nồng. Nhờ khả năng hòa tan tốt, styrene được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt trong sản xuất polystyrene và nhiều loại polymer khác. Đây là nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp nhựa, cao su, xốp và nilon, góp phần tạo nên nhiều sản phẩm thiết yếu trong đời sống và sản xuất.

Tính chất hóa lý của Styrene Monomer

Tính chất hóa học của Styrene Monomer

• Khối lượng mol: 104,15 g/mol

• Khối lượng riêng: 0,909 g/cm³

• Điểm nóng chảy: -30°C

• Điểm sôi: 145°C

Trong phân tử C₆H₅CH=CH₂, styren chứa một vòng benzene kết hợp với liên kết đôi, khiến nó mang đặc tính của cả anken và benzene. Nhờ cấu trúc này, styrene vừa có thể tham gia các phản ứng đặc trưng của anken, vừa thể hiện một số tính chất của hợp chất thơm.

Styrene monomer phản ứng cộng với các tác nhân như Br₂, H₂, HBr,... và có khả năng trùng hợp dưới điều kiện thích hợp về nhiệt độ và xúc tác, tạo ra các polymer có giá trị ứng dụng cao trong công nghiệp.

Tính chất vật lý của Styrene Monomer

• Styrene Monomer là một chất lỏng không màu, có mùi đặc trưng và vị hơi ngọt. Tuy nhiên, ở nồng độ cao, mùi của nó trở nên nồng nặc và khó chịu.

• Styrene Monomer có khối lượng riêng thấp hơn nước, không hòa tan trong nước nhưng lại có khả năng tan tốt trong nhiều dung môi hữu cơ. Ngoài ra, nó cũng dễ bay hơi, khiến quá trình bảo quản và sử dụng cần được kiểm soát chặt chẽ.

Các quy trình sản xuất Styrene Monomer

Styrene monomer là một hợp chất có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là sản xuất polymer. Với nhu cầu sử dụng ngày càng tăng, nhiều nhà máy lọc hóa dầu và công trình sản xuất styrene monomer đã và đang được xây dựng để đáp ứng nhu cầu này. Dưới đây là hai quy trình sản xuất styrene monomer phổ biến nhất trên thế giới:

Quy trình sản xuất Styrene Monomer theo công nghệ BADGER (Mỹ)

Quá trình sản xuất styrene monomer theo công nghệ BADGER bắt đầu bằng việc tách hydro từ ethylbenzene (EB). Ethylbenzene được tổng hợp thông qua phương pháp alkyl hóa benzen với ethylene. Công nghệ này hiện đang được triển khai tại hơn 40 nhà máy trên toàn thế giới với công suất thiết kế dao động từ 32.000 – 78.000 tấn/năm, tổng công suất toàn cầu đạt khoảng 8 triệu tấn/năm.

Giai đoạn đầu, ethylbenzene được tách hydro trên xúc tác oxit sắt hoạt hóa với sự hỗ trợ của hơi nước, tạo ra styrene monomer. Đây là một phản ứng thu nhiệt, diễn ra trong điều kiện nhiệt độ cao và chân không. Tỷ lệ trọng lượng giữa nguyên liệu EB và hơi nước vào khoảng 1:1, giúp đạt độ chọn lọc phản ứng trên 97% và hiệu suất chuyển hóa EB tối ưu.

Những sản phẩm phụ như toluene và benzene được thu hồi thông qua quá trình chưng cất, trong đó benzene sẽ được hồi lưu về bộ phận sản xuất ethylbenzene. Ethylbenzene sau khi tái chế và hóa hơi sẽ được trộn với hơi quá nhiệt, sau đó được nạp vào hệ phản ứng nhiều giai đoạn đoạn nhiệt.

Để nâng cao hiệu suất chuyển hóa ethylbenzene lên 60 – 75%, nhiệt năng được bổ sung theo hai phương pháp: bổ sung gián tiếp qua hệ thống trao đổi nhiệt truyền thống hoặc bổ sung trực tiếp theo công nghệ gia nhiệt của Shell Oil. Các dòng khí phản ứng được làm lạnh, thu hồi hơi nước và hydrocarbon. Phần khí thải không ngưng tụ chủ yếu là hydro sẽ được nén và đưa qua hệ thống hấp thụ để thu hồi lượng hydrocarbon còn sót lại.

Quy trình sản xuất Styrene Monomer theo công nghệ Lumus UOP

Công nghệ Lumus UOP được sử dụng rộng rãi để sản xuất polymer, với hai mô hình chính:

• Lumus UOP "cổ điển" – Áp dụng cho các nhà máy mới.

• Lumus UOP "thông minh" – Dùng cho các nhà máy cải tạo, nâng cấp.

Hiện tại, trên thế giới có 36 nhà máy đang vận hành công nghệ Lumus UOP "cổ điển", và 3 nhà máy sử dụng công nghệ Lumus UOP "thông minh".

Trong mô hình cổ điển, ethylbenzene được tách hydro với sự hỗ trợ của hơi nước và xúc tác, tạo ra styrene monomer. Phản ứng diễn ra trong điều kiện chân không và nhiệt độ cao. Ethylbenzene (bao gồm cả phần tái chế và nguyên liệu mới) sẽ kết hợp với hơi nước sơ cấp và hơi quá nhiệt, sau đó đi qua hệ phản ứng đa giai đoạn để tách hydro.

Sau khi phản ứng, hỗn hợp sản phẩm sẽ trải qua quá trình làm lạnh, giúp thu hồi nhiệt thải, ngưng tụ hơi nước và hydrocarbon. Phần khí thải không ngưng tụ sẽ được nén lại và sử dụng làm nhiên liệu, trong khi hydrocarbon ngưng tụ sẽ được đưa đến bộ phận chưng cất để loại bỏ các tạp chất như hydrocarbon thơm.

Trong giai đoạn chưng cất phân đoạn, các thành phần được tách riêng biệt, bao gồm:

• Ethylbenzene chưa phản ứng (được hồi lưu về hệ thống sản xuất EB).

• Styrene monomer có độ tinh khiết cao (99,8 – 99,95%).

• Sản phẩm phụ như hắc ín (xuất hiện với tỷ lệ nhỏ).

Quy trình Lumus UOP đạt hiệu suất thu hồi cao nhờ sự kết hợp giữa xúc tác đặc biệt và điều kiện vận hành tối ưu.

Trong mô hình Lumus UOP "thông minh", quá trình diễn ra tương tự, nhưng có một điểm khác biệt quan trọng: oxy được đưa vào trong các bước tách hydro, giúp oxy hóa một phần tạo ra hydro trực tiếp trên bề mặt xúc tác, cải thiện hiệu suất phản ứng và giảm tiêu hao năng lượng.

Ứng dụng phổ biến của Styrene Monomer 

• Styrene monomer đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất, đặc biệt là sản xuất polystyrene và nhiều loại polymer khác. Đây là nguyên liệu chính để chế tạo nhựa nhiệt dẻo, tơ nylon, cao su, đồng thời còn được sử dụng làm dung môi giúp giảm độ nhớt của nhựa, hỗ trợ quá trình thi công và sản xuất các sản phẩm composite.

• Styrene monomer cũng là thành phần chính trong sản xuất xốp, một vật liệu phổ biến trong đóng gói, cách nhiệt và nhiều ứng dụng khác.

• Ngoài ra, SM còn được sử dụng làm dung môi trong sản xuất sơn, chất pha loãng nhựa và tạo độ bóng cho bề mặt sản phẩm hoàn thiện. Bên cạnh đó, nó còn đóng vai trò trong ngành dệt may, nước hoa và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác.

Lưu ý quan trọng khi sử dụng Styrene Monomer 

• Styrene monomer là một dung môi có độc tính, có thể gây kích ứng mắt, da và hệ hô hấp, đặc biệt ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thần kinh trung ương khi hít phải hoặc nuốt phải. Tiếp xúc lâu dài với chất này có thể làm tăng nguy cơ ung thư, do đó, khi sử dụng cần trang bị đầy đủ đồ bảo hộ lao động chuyên dụng và làm việc tại khu vực thông thoáng để giảm thiểu rủi ro.

• Styrene monomer có đặc tính dễ bay hơi và dễ cháy, vì vậy sau khi sử dụng cần đậy kín nắp để tránh bay hơi và hạn chế nguy cơ cháy nổ. Ngoài ra, phải bảo quản xa nguồn nhiệt, tia lửa và tuyệt đối không hút thuốc gần khu vực lưu trữ dung môi nhằm đảm bảo an toàn.

Mua hóa chất Styrene Monomer giá tốt, chính hãng tại Hà Nội

Hicochem hiện đang cung cấp các loại hóa chất Styrene Monomer chính hãng tại Việt Nam. Cùng với đội ngũ kỹ thuật tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc của khách hàng liên quan đến sản phẩm, Hicochem cam kết mang đến cho khách hàng sản phẩm chất lượng cao cùng với dịch vụ hỗ trợ tốt nhất trên thị trường.

Thông tin liên hệ:

Hotline/ Zalo: 0945 261 931

Email: sale@hicotech.com.vn