styrène.
Publié le 08/12/2021
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styrène. n.m., C8H8, hydrocarbure liquide insaturé, également appelé monovinyle benzène,
constitué d'une molécule de benzène, sur l'un des six atomes de carbone, de laquelle est
greffé un radical vinyle. La formule développée du styrène est ainsi :
La double liaison du radical vinyle permet au styrène de polymériser facilement, soit seul,
soit en s'associant à d'autres monomères pour élaborer des copolymères variés. La
polymérisation du styrène pur conduit au polystyrène dit cristal, polymère dur et fragile,
transparent et incolore si on ne l'opacifie ou on ne le colore pas dans la masse (voir
polystyrène). Sa copolymérisation avec des quantités modérées de butadiène conduit à des
produits que l'on appelle polystyrène choc ou superchoc, dont la résilience est ainsi
considérablement améliorée au détriment de la dureté. Lorsque les doses de comonomères
deviennent importantes, le nom du polymère final change. C'est ainsi que la copolymérisation
d'acrylonitrile, de butadiène et de styrène conduit à l'ABS, qui est l'un des constituants
principaux des objets massifs rigides obtenus par injection-moulage. Le styrène est
également utilisé, à faible dose, comme additif de polymérisation à côté d'un monomère
principal, sans que le nom du produit final fasse allusion à sa présence.
La production industrielle du styrène.
Le styrène ne s'obtient pas par alkylation directe d'une molécule benzénique par un radical
vinyle. On passe systématiquement par l'intermédiaire du monoéthylbenzène, qui résulte
de l'alkylation du benzène par une molécule d'éthylène C2H4, et dont la formule développée
est :
Le gaz de four à coke contenant du benzène et de l'éthylène, la filière éthylbenzènestyrène fut initialement carbochimique. Aujourd'hui, la production d'éthylbenzène est
devenue pétrochimique et se trouve principalement assurée à partir du benzène et de
l'éthylène issus des vapocraqueurs de charges liquides (naphta et gazole léger). Elle
s'effectue dans de grandes unités produisant 100 000 tonnes par an ou davantage,
voisines des vapocraqueurs ; ces unités comportent essentiellement un réacteur ou un
ensemble de réacteurs à l'intérieur desquels la réaction s'effectue sous pression modérée
en présence soit d'un catalyseur pulvérulent solide en suspension, soit d'un catalyseur
organique liquide en suspension ou en solution. L'éthylbenzène liquide ainsi produit peut
être stocké et transporté à distance pour alimenter des usines de styrène séparées ; dans
la majorité des cas toutefois, l'unité de styrène est accolée à l'unité d'éthylbenzène qui
l'alimente.
L'étape finale de production.
La fabrication du styrène consiste à déshydrogéner l'éthylbenzène. Cette réaction
d'équilibre, qui induit une augmentation de volume, est endothermique ; elle est donc
défavorisée par la pression et favorisée par la température. On la conduit à température
élevée, dans un ensemble de réacteurs raccordés en série (deux au minimum, souvent
trois), en présence d'un catalyseur granulé solide en lits fixes, le premier réacteur
fonctionnant à la pression atmosphérique et le ou les suivants sous dépression. Le
mélange éthylbenzènestyrène qui en résulte est distillé dans de gigantesques colonnes de
distillation (jusqu'à 10 m de diamètre), comportant de très nombreux plateaux (en raison
de la faible différence de caractéristiques physiques entre les produits à séparer) et
présentant cependant une perte de charge globale faible afin de limiter la température du
bain de styrène en fond de colonne et de réduire ainsi l'inévitable production de goudron.
Complétez votre recherche en consultant :
Les livres
chimie - unité de production de styrène du complexe pétrochimique de Carling,
page 1056, volume 2
Complétez votre recherche en consultant :
Les corrélats
éthylbenzène
hydrocarbure
plastiques (matières) - L'industrie des matières plastiques - La préparation des
produits de base et des monomères
polystyrène
vapocraqueur
styrène. n.m., C8H8, hydrocarbure liquide insaturé, également appelé monovinyle benzène,
constitué d'une molécule de benzène, sur l'un des six atomes de carbone, de laquelle est
greffé un radical vinyle. La formule développée du styrène est ainsi :
La double liaison du radical vinyle permet au styrène de polymériser facilement, soit seul,
soit en s'associant à d'autres monomères pour élaborer des copolymères variés. La
polymérisation du styrène pur conduit au polystyrène dit cristal, polymère dur et fragile,
transparent et incolore si on ne l'opacifie ou on ne le colore pas dans la masse (voir
polystyrène). Sa copolymérisation avec des quantités modérées de butadiène conduit à des
produits que l'on appelle polystyrène choc ou superchoc, dont la résilience est ainsi
considérablement améliorée au détriment de la dureté. Lorsque les doses de comonomères
deviennent importantes, le nom du polymère final change. C'est ainsi que la copolymérisation
d'acrylonitrile, de butadiène et de styrène conduit à l'ABS, qui est l'un des constituants
principaux des objets massifs rigides obtenus par injection-moulage. Le styrène est
également utilisé, à faible dose, comme additif de polymérisation à côté d'un monomère
principal, sans que le nom du produit final fasse allusion à sa présence.
La production industrielle du styrène.
Le styrène ne s'obtient pas par alkylation directe d'une molécule benzénique par un radical
vinyle. On passe systématiquement par l'intermédiaire du monoéthylbenzène, qui résulte
de l'alkylation du benzène par une molécule d'éthylène C2H4, et dont la formule développée
est :
Le gaz de four à coke contenant du benzène et de l'éthylène, la filière éthylbenzènestyrène fut initialement carbochimique. Aujourd'hui, la production d'éthylbenzène est
devenue pétrochimique et se trouve principalement assurée à partir du benzène et de
l'éthylène issus des vapocraqueurs de charges liquides (naphta et gazole léger). Elle
s'effectue dans de grandes unités produisant 100 000 tonnes par an ou davantage,
voisines des vapocraqueurs ; ces unités comportent essentiellement un réacteur ou un
ensemble de réacteurs à l'intérieur desquels la réaction s'effectue sous pression modérée
en présence soit d'un catalyseur pulvérulent solide en suspension, soit d'un catalyseur
organique liquide en suspension ou en solution. L'éthylbenzène liquide ainsi produit peut
être stocké et transporté à distance pour alimenter des usines de styrène séparées ; dans
la majorité des cas toutefois, l'unité de styrène est accolée à l'unité d'éthylbenzène qui
l'alimente.
L'étape finale de production.
La fabrication du styrène consiste à déshydrogéner l'éthylbenzène. Cette réaction
d'équilibre, qui induit une augmentation de volume, est endothermique ; elle est donc
défavorisée par la pression et favorisée par la température. On la conduit à température
élevée, dans un ensemble de réacteurs raccordés en série (deux au minimum, souvent
trois), en présence d'un catalyseur granulé solide en lits fixes, le premier réacteur
fonctionnant à la pression atmosphérique et le ou les suivants sous dépression. Le
mélange éthylbenzènestyrène qui en résulte est distillé dans de gigantesques colonnes de
distillation (jusqu'à 10 m de diamètre), comportant de très nombreux plateaux (en raison
de la faible différence de caractéristiques physiques entre les produits à séparer) et
présentant cependant une perte de charge globale faible afin de limiter la température du
bain de styrène en fond de colonne et de réduire ainsi l'inévitable production de goudron.
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Les livres
chimie - unité de production de styrène du complexe pétrochimique de Carling,
page 1056, volume 2
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Les corrélats
éthylbenzène
hydrocarbure
plastiques (matières) - L'industrie des matières plastiques - La préparation des
produits de base et des monomères
polystyrène
vapocraqueur
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