乙苯生产苯乙烯的工艺(毕业论文)
乙苯脱氢制苯乙烯 反应工段 毕业设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ摘 要
苯乙烯是最重要的基本有机化工原料之一。本文介绍了国内外苯乙烯的现状及发展概况，苯乙烯反应的工艺条件，乙苯脱氢制苯乙烯催化剂，苯乙烯的生产方法和生产工艺。
本设计以年处理量30万吨乙苯为生产目标，采用乙苯二段绝热氧化脱氢制苯乙烯的工艺方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。根据设计任务书的要求对整个工艺流程进行了物料衡算和热量衡算，并利用流程设计模拟软件Aspen Plus对整个工艺流程进行了全流程模拟计算，选用适宜的操作单元模块和热力学方法，建立过程模型并绘制了带控制点的工艺流程图。在设计过程中对整个工艺流程进行了简化计算，利用计算机模拟计算结果对整个工艺流程进行了模拟，并确定了整套装置的主要工艺尺寸,车间的平立面布置。
由于本设计方案使用计算机过程模拟软件Aspen Plus进行仿真设计，减少了实际设计中的大量费用，对现有工艺进行改进及最优综合具有重要的实际意义。
关键词：乙苯；苯乙烯；脱氢；Aspen Plus；模拟优化
I
年产10万吨苯乙烯工艺设计本科毕业设计论文
年产10万吨苯乙烯工艺设计一、前言苯乙烯，分子式88H C ，结构式256CH CH H C ,是不饱和芳烃最简单、最重要的成员，广泛用作生产塑料和合成橡胶的原料。
如结晶型苯乙烯、橡胶改性抗冲聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三聚体（ABS ）、苯乙烯-丙烯腈共聚体（SAN ）、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚体（SMA ）和丁苯橡胶(SBR)。
苯乙烯是1827年由M · Bonastre 蒸馏一种天然香脂-苏合香时才发现的。
1893年E · Simon 同样用水蒸气蒸馏法由苏合香中得到该化合物并命名为苯乙烯。
1867年Berthelot 发现乙苯通过赤热陶管能生成苯乙烯，这一发现被视为苯乙烯生产的起源。
1930年美国道化学公司首创由乙苯脱氢法生产苯乙烯工艺，但因当时精馏技术未解决而未工业化。
直至1937年道化学公司和BASF 公司才在精馏技术上有突破，获得高纯度苯乙烯单体并聚合成稳定、透明、无色塑料。
1941～1945年道化学、孟山都化学、Farben 等公司各自开发了自己的苯乙烯生产技术，实现了大规模工业生产。
50年来，苯乙烯生产技术不断提高，到50年代和60年代已经成熟，70年代以后由于能源危机和化工原料价格上升以及消除公害等因素，进一步促进老工艺以节约原料、降低能耗、消除三废和降低成本为目标进行改进，取得了许多显著成果，使苯乙烯生产技术达到新的水平。
除传统的苯和乙烯烷基化生产乙苯进而脱氢的方法外，出现里Halcon乙苯共氧化联产苯乙烯和环氧丙烷工艺，其中环球化学∕鲁姆斯法的UOP∕Lummus的“SMART” SM工艺是最先进的，通过提高乙苯转化率，减少了未转化乙苯的循环返回量，使装置生产能力提高，减少了分离部分的能耗和单耗；以氢氧化的热量取代中间换热，节约了能量；甲苯的生成需要氢，移除氢后减少了副反应的发生；采用氧化中间加热，由反应物流或热泵回收潜热，提高了能量效率，降低了动力费用，因而经济性明显优于传统工艺。
苯乙烯生产工艺研究及优化
四、重点问题研究
1、催化剂选择：苯乙烯生产中，催化剂的选择对反应速率和产品性能具有 重要影响。目前，常见的催化剂包括贵金属催化剂和非贵金属催化剂两种。贵金 属催化剂虽然活性较高，但价格昂贵，成本较高；非贵金属催化剂虽然价格便宜， 但活性较低，
需要较高的反应温度和压力。因此，开发高效、廉价的催化剂是提高苯乙烯 产量的关键。
2、苯乙烯生产工艺的优化和提 高
为了提高苯乙烯的生产效率和产品质量，需要优化工艺参数和设备选型。首 先，根据市场需求和原料供应情况，选择适宜的乙苯浓度和催化剂比例。其次， 控制反应温度和压力在适宜的范围内，以提高反应速率和选择性。此外，还可以 采用新型的催化
剂体系和反应器设计，以降低能源消耗和提高产能。
2、设备选型合理性分析
在设备选型方面，我们采用了新型的催化反应器，具有传热效率高、催化剂 装填量少等优点。通过对比实验发现，采用新型反应器可以大幅度提高苯乙烯的 产量和选择性。
3、控制变量法及实验结果分析
在实验过程中，我们采用控制变量法，固定其他条件不变，只改变其中一个 因素，观察其对苯乙烯生产的影响。通过分析和比较实验数据，得出各因素对苯 乙烯生产的影响程度，从而为工艺优化提供依据。
4、研究成果总结
通过对苯乙烯生产工艺的研究和优化，我们取得了以下成果：（1）确定了 适宜的工艺参数，提高了苯乙烯的收率和选择性；（2）选用了新型的催化反应 器，提高了产能和传热效率；（3）加强了安全管理，降低了生产过程中的风险； （4）采取了有效的环保措施，降低了对环境的影响。
结论
本次演示对苯乙烯生产工艺进行了研究及优化，通过实验确定了适宜的工艺 参数和设备选型，提高了生产效率和产品质量。同时，注重了安全和环保问题， 采取了一系列措施降低风险和减少对环境的影
简述乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺流程
简述乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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苯乙烯的合成工艺
二、乙苯催化脱氢合成苯乙烯的工艺流程脱氢反应：强吸热反应；反应需要在高温下进行；反应需要在高温条件下向反应系统供给大量的热量。
由于供热方式不同，采用的反应器型式也不同。
工业上采用的反应器型式有两种：一种是多管等温型反应器，是以烟道气为热载体，反应器放在加热炉内，由高温烟道气，将反应所需要的热量通过管壁传递给催化剂床层。
另一种是绝热型反应器，所需要的热源是由过热水蒸气直接带入反应系统。
采用这两种不同型式反应器的工艺流程，主要差别：脱氢部分的水蒸气用量不同；热量的供给和回收利用方式不同。
（一）多管等温反应器脱氢部分的工艺流程反应器构成：是由许多耐高温的镍铬不锈钢钢管组成；或者内衬以铜锰合金的耐热钢管组成；管径为100～185mm；管长为3m；管内装填催化剂；管外用烟道气加热（见图4-9，P182）。
多管等温反应器脱氢部分的工艺流程图见图4-10（P182）所示。
反应条件及流程：1.原料乙苯蒸气和一定量的水蒸气混合；2.预热温度(反应进口)：540℃；3.反应温度(反应出口)：580～620℃；4.反应产物冷却冷凝：液体分去水后送到粗苯乙烯贮槽；不凝气体含有90%左右的H2，其余为CO2和少量C1及C2 可作为燃料气，也可以用作氢源。
5.水蒸气与乙苯的用量比（摩尔比）为6～9:1； (等温反应器脱氢，水蒸气仅作为稀释剂用)。
6.讨论：(1)等温反应器:要使反应器达到等温，沿反应器的反应管传热速率的改变，必须与反应所需要吸收热量的递减速率的改变同步。
(2)一般情况下，出口温度可能比进口温度高出几十度(传递给催化剂床层的热量，大于反应时需要吸收的热量。
)(3)催化剂床层的最佳温度分布以保持等温为好。
(4)在反应初期, 温度比较低有利:在反应初期,乙苯浓度高，平行副反应竞争激烈。
温度比较低，有利于抑制活化能比较高的裂解和水蒸气转化等副反应的进行。
(5) 接近反应器的出口，温度比较高有利:接近反应器的出口，乙苯浓度降低，反应的推动力减小，提高反应温度，不仅可以增大反应速度常数，也可以提高反应的推动力，从而加快脱氢反应速度，使乙苯能达到比较高的转化率。
年产6万吨苯乙烯车间乙苯精馏工段的工艺设计
年产6万吨苯乙烯车间乙苯精馏工段的工艺设计摘要本设计是以年产6万吨苯乙烯为生产目标，采用乙苯脱氢制得苯乙烯的工艺方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。
本文针对设计要求对整个工艺流程进行物料衡算，热量衡算，然后根据物料平衡分别对循环苯塔、乙苯塔的进料量，塔顶、塔底出料量进行物料衡算。
根据热力学定律，对乙苯塔进行热量衡算，求得泡点、露点，理论塔板数、实际塔板数以及最小回流比。
并根据设计要求，对乙苯塔的塔径，塔高、塔顶冷凝器、塔底再沸器，理论上进行了尺寸计算及选择。
并且分别对精馏段、提馏段进行了校核。
满足设计要求，达到所需要的工艺条件。
本着理论联系实际的精神。
本文对整个工艺流程及车间生产进行了经济技术分析，其中包括各部件的材质、用料量的选择的经济评价、设备投机及投资回收期的计算。
关键词：乙苯塔，物料衡算，热量衡算，精馏第一章文献综述苯乙烯(SM)是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯(PS)树脂、丙烯腈．丁二烯．苯乙烯(ABS)树脂、苯乙烯．丙烯腈共聚物树脂(sAN)、丁苯橡胶(SBR)和丁苯胶SL(SBR胶乳)、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体(如sBs)等。
此外，还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。
1．1 苯乙烯的生产方法目前，世界上苯乙烯的生产方法主要有乙苯脱氢法、环氧丙烷一苯乙烯联产法、热解汽油抽提蒸馏回收法以及丁二烯合成法等【1捌。
1．1．1 乙苯脱氢法乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，其生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的90％。
它又包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺【1埘。
a)乙苯催化脱氢工艺乙苯催化脱氢是工业上生产苯乙烯的传统工艺，由美国Dow化学公司首次开发成功。
目前典型的生产工艺主要有Fina／Badger-V艺、ABBLummusAJOP工艺以及BASF工艺等。
b)ABB Lummus／UOP-V艺用超加热器将蒸汽过热至800℃，与原料乙苯一起进入绝热反应器。
毕业设计(论文)-乙苯脱氢生产苯乙烯设计
毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者签名：xxx2010年12 月6 日目录一、设计任务书 (1)二、摘要 (3)三、绪论 (7)1.苯乙烯的性质和用途 (7)2.苯乙各种生产工艺及比较 (7)2.1苯乙酮法 (7)2.2乙苯和丙烯共氧化 (7)2.3乙苯催化脱氢法 (8)3.主、副化学反应式 (8)4.原理、化学组成及化学性质 (8)5.流程叙述 (10)5.1脱氢反应总述 (10)5.2苯乙烯蒸馏总述 (11)四、物料及热量衡算 (15)（一）、苯乙烯生产全系统的物料衡算 (15)1.反应系统物料衡算 (15)1.1反应系统进料量计算 (15)1.2出水冷冷凝器的气液组成 (18)1.3出盐水冷凝器的气液组成 (20)1.4油水分离器水油组成 (21)2.分离系统物料衡算 (23)2.1苯乙烯精馏塔的物料衡算 (24)2.2苯、甲苯蒸出塔的物料衡算 (26)2.3苯乙烯初馏塔物料衡算 (28)2.4乙苯蒸出塔的物料衡算 (30)（二）、脱氢系统的热量衡算 (32)1．蒸发器 (32)2、第一预热器 (33)3、热交换器 (34)4、第二预热器 (34)5、反应器 (35)四、感谢信 (40)五、参考文献 (41)摘要苯乙烯(SM)是生产塑料和合成橡胶的重要基本有机原料，主要用于生产聚苯乙烯，也可用于制备丁苯橡胶、苯乙烯一顺丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、不饱和聚酯等。
乙苯催化脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，采用的催化剂主要是Fe-K系催化剂，其中Fe2O3。
是活性组分、K2O是活性促进剂，K2O的引入使铁系催化剂的活性有了显著提高，可以在较低的水比下应用，但K2O含量过高存在着钾的流失问题。
乙苯与苯乙烯精馏过程的Aspen Plus模拟
本科毕业设计（论文）本科毕业设计乙苯与苯乙烯精馏过程的Aspen Plus模拟目录1前言 (1)1.1精馏原理及发展 (2)1.1.1精馏塔设备的介绍 (2)1.1.2塔板的类型及性能评价 (2)1.1.3精馏过程进行计算机模拟 (3)1.1.4精馏传质动力学研究更加深入 (3)1.1.5精馏节能技术研究势在必行 (3)1.2 精馏特点 (4)1.3 精馏问题描述 (4)1.4 化工过程模拟 (5)1.4.1化工过程模拟系统的发展 (5)1.5流程模拟技术 (5)1.6精馏模拟软件——Aspen Plus简介 (5)1.7模拟计算 (6)1.7.1 物性计算 (6)1.7.2 操作模型与计算方法 (6)1.8 本文研究的主要内容 (6)2 流程简介 (7)2.1分离物质的起始条件 (7)2.2模拟流程图 (7)3 Aspen Plus模拟计算 (8)3.1模拟流程 (8)3.1.1建立流程 (8)3.1.2进料组分 (8)3.1.3设置物性方法 (9)3.1.4流量参数设置 (10)3.1.5精馏塔的参数设置 (10)3.1.6输出模拟结果 (11)4 灵敏度分析 (15)4.1灵敏度分析 (15)4.2模型分析工具设置 (15)4.2.1创建分析单元S-1 (15)4.2.2创建分析变量与设置被控变量 (16)4.2.3设置操作变量 (17)4.3计算结果及其分析 (18)4.3.2数据分析 (19)5 CupTower对塔的设计计算及校核 (20)5.1 精馏段的塔板设计 (20)5.1.1 基本参数的设置 (20)5.1.2 塔板计算结果 (21)5.1.3 校核 (22)5.2 提馏段塔板工艺设计 (24)5.2.1 基本参数的设置 (24)5.2.2 塔板计算结果 (25)5.2.3 校核 (26)结论 (29)参考文献 (30)附录一：TPFQ结果数据 (31)附录二：气相组成分布 (33)附录三：精馏段塔板工艺设计数据 (35)附录四：提馏段工艺设计结果数据 (37)致谢 (39)乙苯与苯乙烯精馏过程的Aspen Plus模拟摘要本文主要论述利用Aspen Plus模拟乙苯、苯乙烯两组分在精馏塔的分离情况，在DSTWU模拟操作计算得出结果的基础上，然后再重新选取数据，用RadFrac模块进行精确计算，再根据浓度分布剖形的结果选取最佳进料位置，重新进行校核计算,为了达到预期的分离效果，通过改变操作条件：如进料位置等，对结果进行比较，通过比较分析，对操作条件进行分析，进而完成本次对精馏塔分离的模拟任务，之后利用CUPTOWER软件对塔板进行设计，得出塔板结构参数和工艺参数。
年产10万吨苯乙烯工艺设计
苯乙烯是一种重要的化工原料，广泛应用于合成橡胶、塑料、纺织品、颜料、涂料等领域。
针对年产10万吨苯乙烯工艺设计，以下是一种常见
的工艺路线：
1.原料准备：选取高纯度的乙苯和乙烯作为原料。
乙苯和乙烯通过合
适的准备设备，如储罐和过滤器，保证原料的纯度和稳定性。
2.催化剂准备：苯乙烯的生产需要一种催化剂，通常采用磺化锌（ZnSO4）作为催化剂。
催化剂通过适当的浓度和温度的溶液配制而成。
3.催化反应：原料乙苯和乙烯在催化剂存在的条件下，在合适的温度、压力和反应时间下反应生成苯乙烯。
反应采用连续流动的方式进行，通过
控制反应器的温度和压力，将废气中的杂质去除，提高苯乙烯的纯度。
4.分离提纯：反应后的混合物进入分离提纯装置，分离苯乙烯和副产
物的混合物。
分离方法通常采用蒸馏、吸附、结晶等方式，提高苯乙烯的
纯度并回收部分副产物。
5.产品处理：分离得到的苯乙烯进一步进行产品处理，包括脱氢、脱色、脱臭等工序。
这些工序能够进一步提高苯乙烯的纯度和质量。
6.产品存储和包装：经过处理后的苯乙烯经过脱水、过滤等工序后，
储存在合适的容器中，并进行包装和存储，确保产品的质量和安全。
以上是一种常见的年产10万吨苯乙烯的工艺设计方案，工艺中要注
意原料的纯度和催化剂的浓度、温度等参数的控制，以保证苯乙烯的质量
和产量。
另外，工艺中还应该注重废气回收和废水处理，以降低对环境的
影响，并保证生产的可持续性。
乙苯脱氢制苯乙烯
乙苯脱氢制苯乙烯引言。
苯乙烯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于合成树脂、塑料、橡胶等工业中。
乙苯脱氢制苯乙烯是目前主要的生产工艺之一，其具有高效、低成本等优点，因此备受关注。
本文将对乙苯脱氢制苯乙烯的工艺流程、反应机理、影响因素以及发展趋势进行探讨。
一、乙苯脱氢制苯乙烯的工艺流程。
乙苯脱氢制苯乙烯的工艺流程主要包括催化剂的选择、反应条件的控制以及产品的分离纯化等步骤。
一般而言，该工艺流程可以分为以下几个步骤，乙苯的预热、蒸汽和空气的混合、催化剂的加入、反应器的加热、产物的冷却和分离等。
其中，催化剂的选择对反应的效率和产物的纯度具有重要影响，目前常用的催化剂有铬酸钠、钼酸钠、氧化铝等。
二、乙苯脱氢制苯乙烯的反应机理。
乙苯脱氢制苯乙烯的反应机理主要涉及乙苯分子的脱氢反应。
在催化剂的作用下，乙苯分子中的氢原子被去除，形成苯乙烯分子和水蒸气。
具体而言，乙苯分子首先吸附在催化剂表面，然后发生脱氢反应，生成苯乙烯和水蒸气。
反应机理的研究有助于优化工艺条件，提高反应效率和产物纯度。
三、乙苯脱氢制苯乙烯的影响因素。
乙苯脱氢制苯乙烯的反应受到多种因素的影响，包括温度、压力、催化剂种类和用量、乙苯浓度等。
其中，温度是影响反应速率和产物选择性的重要因素，一般而言，较高的温度有利于提高反应速率，但过高的温度可能导致副反应的发生。
此外，催化剂的种类和用量也对反应的效果有显著影响，不同的催化剂具有不同的活性和选择性，因此需要进行合理选择和控制。
四、乙苯脱氢制苯乙烯的发展趋势。
乙苯脱氢制苯乙烯作为一种重要的有机合成工艺，其发展趋势主要包括提高反应效率、降低生产成本、减少环境污染等方面。
为了提高反应效率，可以通过优化催化剂的性能、改进反应条件、提高乙苯转化率等途径。
同时，降低生产成本也是当前研究的重点之一，可以通过提高催化剂的稳定性和循环利用率、优化产品分离纯化工艺等手段来实现。
此外，减少环境污染也是乙苯脱氢制苯乙烯发展的重要方向，可以通过减少废水排放、提高产物纯度等途径来实现。
苯乙烯生产工艺设计
摘要1本文以年产25万吨苯乙烯为生产目标，由乙苯脱氢制苯乙烯方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。
同时对苯乙烯的新老生产工艺、国内外发展情况做出了一定的总结，并通过了对比选取了较为适宜的工艺，最后确定了Lummus的“SMART”乙苯脱氢工艺作为本设计的详细生产工艺。
在计算上，依据物料守恒、能量守恒对整个工艺流程进行了物料衡算和热量衡算，并做出了流程图，依据衡算结果，通过计算对塔设备进行了详细的选型。
也对公用工程和车间布置做出了一定的陈述，最后对“三废”处理和安全事项做出了总结。
在整个设计中达到了预期要求，完成各个工艺段的设计。
关键字：苯乙烯，工艺计算，设备选型摘要2本文通过对苯乙烯的主要性质与用途、生产工艺说明、物料及热量运算、废品处理和环境保护的介绍来说明乙苯生产苯乙烯的工艺流程及其技术特点，并将各种苯乙烯生产工艺进行了比较。
苯乙烯是一种重要的石油化工原料，工业上主要由乙苯在K、Mg、Cr、Zn、等助剂改性的氧化铁催化剂上进行高温（600-700℃）脱氢生产的。
生产中采用过量的高温水蒸气作为载气，但是能耗非常大。
而乙苯与CO2耦合反应制苯乙烯是近年来研究的一个热点。
因为它对乙苯的转化率、苯乙烯的选择性都比较高，在较低的温度就可以达到目前工业上的一些活性参数，不仅可以节约大量的能源还能实现反应的耦合，这对工业生产是非常重要的。
通过对该技术的研究，使我们对它的工艺流程有了进一步的认识，对它的工艺指标也有了进一步的了解，进而能够更好的掌握这门技术。
关键词：乙苯；生产苯乙烯；脱氢生产；转化率；活性参数ABSTRACTThe annual output of 250,000 tons of styrene production targets, the entire section in the process design and equipment selection by the dehydrogenation of ethylbenzene to styrene . Styrene old and new production processes at the same time , the development at home and abroad to make a certain conclusion , and by contrast to select a more appropriate process to finalize the Lummus' " SMART " ethylbenzene dehydrogenation process as the design production process.In the calculation , based on material conservation , energy conservation , the entire process , material balance and heat balance , and made a flow chart , based on accounting results , by calculating the tower equipment , carried out a detailed selection . Public works and plant layout to make a certain statement , and finally made a summary of the " three wastes" treatment and safety matters . Throughout the design to achieve the desired requirements to complete the design of various processes .Keywords Styrene，Process calculation，equipment selection目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 苯乙烯的性质和用途 (1)1.2 苯乙烯常见生产方法 (1)1.2.1 环球化学∕鲁姆斯法 (1)1.2.2 Fina∕Badger法 (3)1.2.3 巴斯夫法 (3)1.2.4 Halcon法 (3)1.2.5 裂解汽油萃取分离法 (3)1.2.6 环氧丙烷联产法 (3)2 生产工艺 (5)2.1 本工艺设计说明 (5)2.1.1 生产任务 (5)2.1.2 生产方法 (5)2.1.3 生产控制参数及具体操作 (5)2.2 生产工艺的反应历程 (6)2.2.1 反应方程式 (6)2.2.2 生产过程 (7)2.3 原料、产品及半成品 (8)2.3.1 产品 (8)2.3.2 原料 (8)2.3.3 半成品 (8)2.3.4 催化剂 (8)2.3.5 阻聚剂 (8)2.4 生产方式的选取 (9)3 生产工艺计算 (10)3.1 物料衡算 (10)3.1.1 生产能力的计算 (10)3.1.2 质量守恒定律 (11)3.1.4物料流程图 (15)3.2 热量衡算 (15)3.2.1 热量衡算 (15)3.2.2热量衡算表 (18)4 设备设计计算与选型 (19)4.1 苯∕甲苯精馏塔的设计计算 (19)4.1.1精馏塔的数据确定 (19)4.1.2精馏塔的物料衡算 (19)4.1.3塔板数的确定 (19)4.1.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (25)4.1.6塔板主要工艺尺寸的计算 (26)4.1.7塔版流体力学验算 (27)4.1.8塔板负荷性能图 (29)4.2冷凝器的设计 (31)4.3 油水分离器 (32)4.4过热蒸汽炉 (33)5 设备一览表及公用工程 (34)5.1 设备 (34)5.2 公用工程规格 (34)5.2.1 电 (34)5.2.2 冷却水 (35)5.2.3 加热蒸汽 (35)6 车间布置设计 (36)6.1 车间布置设计重要性 (36)6.2 车间生产要求 (36)6.3 车间安全要求 (36)6.4 车间发展要求 (36)7 “三废”处理和安全事项 (37)7.1 废水 (37)7.2 废气 (37)7.3 废渣 (37)7.4 副产品处理一览表 (37)7.5 废物处理一览表 (38)7.6 安全事项 (38)结论 (39)参考文献 (40)谢辞 (41)1 绪论1.1 苯乙烯的性质和用途苯乙烯，分子式88H C ，结构式256CH CH H C ,是不饱和芳烃最简单、最重要的成员，广泛用作生产塑料和合成橡胶的原料。
乙苯脱氢制苯乙烯关键技术轴径向反应器和新型催化剂的研发及应用
乙苯脱氢制苯乙烯关键技术轴径向反应器和新型催化剂的研发及应用乙苯脱氢制苯乙烯是一种重要的工业反应过程，用于生产苯乙烯（常称为“乙烯基苯”）。
在这个过程中，通过催化剂的作用，将乙苯中的甲基基团去除，生成苯乙烯。
近年来，轴径向反应器和新型催化剂的研发和应用在乙苯脱氢制苯乙烯领域引起了广泛关注。
本文将介绍轴径向反应器和新型催化剂在乙苯脱氢制苯乙烯中的关键技术及其研发与应用。
一、轴径向反应器的原理和优势1.原理：轴径向反应器是一种特殊设计的反应器，具有内部离心力场。
乙苯和催化剂从轴向进入反应器，在高速旋转下，受到离心力作用，形成薄膜层，并在薄膜层中进行反应。
离心力可以提高反应速率和产物分离效率。
2.优势：-提高反应速率：轴径向反应器中的离心力可增加反应物的有效接触面积，加速反应速率。
-优化产物分离：由于薄膜层的形成，产物可以迅速从反应区域分离，减少副反应和产物混合，提高纯度。
-提高传热效率：离心力可增强热量传递，使得反应温度更均匀，提高产物质量。
二、新型催化剂的研发与应用1.催化剂设计：新型催化剂的设计致力于提高乙苯脱氢反应的选择性和活性。
一些关键技术包括：-载体选择：选择适合的载体材料，如γ-铝石英或硅铝酸盐等，以提高催化剂的稳定性和活性。
-活性金属：常用的活性金属有铬、钼等，其合理的掺杂和改性能够提高催化剂的活性和选择性。
-排序结构：通过优化催化剂的晶体结构、孔道结构和孔径分布等参数，提高乙苯脱氢反应的选择性。
2.催化剂应用：新型催化剂在乙苯脱氢制苯乙烯中的应用主要体现在以下几个方面：-提高反应选择性：新型催化剂能够提高乙苯脱氢反应中苯乙烯的选择性，降低副产物的生成。
-延长催化剂寿命：通过改善催化剂的稳定性和抗积碳性能，延长催化剂的使用寿命。
-降低生产成本：新型催化剂的设计和应用可以优化乙苯脱氢反应的条件，降低能耗和催化剂的使用量，从而降低生产成本。
三、研发与应用展望1.研发趋势：随着科学技术的不断进步，轴径向反应器和新型催化剂的研发将朝着以下方向发展：-进一步提高反应速率和选择性；-开发更加环保和高效的催化剂；-优化轴径向反应器的结构和工艺参数。
乙苯脱氢制苯乙烯
乙苯脱氢制苯乙烯化工11-1 朱伦伦工艺原理以乙苯为原料，按1：3~1：8水比加入过热水蒸汽，在轴径向反应器内，于高温、负压条件下，通过催化剂床层进行乙苯脱氢反应，生成苯乙烯主产品；副反应生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、丙烷、H2、CO和CO2。
主反应：Array这是一个强吸热可逆增分子反应。
副反应是热裂解、氢化裂解和蒸汽裂解反应：C6H5CH2CH3→C6H6＋C2H4C6H5CH2CH3＋H2→C6H5CH3＋CH4C6H5CH2CH3＋H2→C6H6＋C2H6C＋2H2O→2H2＋CO2CH4＋H2O→3H2＋COC2H4＋2H2O→2CO＋4H2水蒸汽变换反应：CO＋H2O→H2＋CO2在水蒸汽浓度很高时，生成苯、甲苯的反应式可能被下列反应所代替：C6H5CH2CH3＋2H2O→C6H5CH3＋CO2＋3H2C6H5CH2CH3＋2H2O→C6H6＋CH4＋CO2＋2H2在乙苯脱氢反应中，原料乙苯中的化学杂质也发生反应，生成物还会进一步发生反应，为此，最终生成物中还含有另一些副产物，如二甲苯、异丙苯、α-甲基苯乙烯、焦油等。
影响化学反应的因素主要有：反应温度、反应压力和水蒸汽/乙苯比（简称水比）。
此外，该反应还受到反应物通过催化剂床层的液体体积时空速度（LHSV）、催化剂性能、原料乙苯中含杂质情况等影响。
反应温度：乙苯脱氢生成苯乙烯的反应为吸热反应，故乙苯转化率随着反应温度的升高而增加。
当温度升高后，不但生成苯乙烯的正反应增加，而且消耗苯乙烯的逆反应以更高的速度增加。
另外，当反应温度提高后，虽然乙苯转化率提高，但副反应（指吸热的副反应）也将加剧，故生成苯乙烯的选择性将降低，因而反应温度不宜过高。
从降低能耗和延长催化剂寿命出发，希望在保证苯乙烯单程收率的前提下，尽量采用较低的反应温度。
反应压力:对于给定的反应温度和水比，乙苯的转化率随着反应压力的降低而显著增加。
在相同的乙苯液体空速和水比下，随着反应压力降低，可相应降低反应温度，而苯乙烯的单程收率维持不变，苯乙烯选择性提高。
毕业论文--2.2万吨年乙苯脱氢制苯乙烯精馏工段工艺设计
摘要本设计为2.2万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯精馏工段工艺设计，工艺采用具有低活性、高选择性的氧化铁系列催化剂，参照鲁姆斯公司（Lummus）公司生产苯乙烯的技术，以乙烯脱氢法生产苯乙烯。
乙苯催化脱氢法是目前生产苯乙烯的主要方法，目前世界上大约90%的苯乙烯采用该方法生产。
它以乙苯为原料，在催化剂的作用下脱氢生成苯乙烯和氢气。
设计内容主要包括：工艺流程设计、工艺计算、设备设计等。
本设计主要是精馏工段的工艺设计。
原料来自乙苯生产装置或原料采购部门，循环水、冷冻水、电和蒸汽来由公用工程系统提供，生产出的苯乙烯产品到成品库。
乙苯脱氢反应在绝热固定床反应器中进行，反应物送至精馏工序。
先经乙苯--苯乙烯分离出乙苯（含苯、甲苯）和粗苯乙烯（带重组分及焦油）。
乙苯馏分送苯—甲苯塔分成苯、甲苯馏分和回收乙苯，回收乙苯返回脱氢工序。
粗苯乙烯送精馏塔分成精馏苯乙烯和焦油。
关键词:苯乙烯精馏装置工艺设计目录摘要 (I)目录 (II)前言 (IV)1绪论 (1)1.1原料的主要性质与用途 (1)1.2苯乙烯的性质和用途 (1)1.3各种苯乙烯生产工艺及比较 (2)1.4本工艺设计说明 (3)2生产工艺说明 (6)2.1原料、成品及半成品 (6)2.3生产步骤 (6)2.4原理、化学组成及化学性质 (6)3工艺计算及设备设计 (9)3.1物料衡算 (9)3.1.1粗苯乙烯塔 (9)3.1.2精苯乙烯塔 (9)3.1.3循环乙烯塔 (9)3.1.4苯，甲苯塔 (10)3.2热量横算 (10)3.2.1粗苯乙烯塔 (11)3.2.2循环乙苯塔 (12)3.2.3精苯乙烯塔 (13)3.2.4苯-甲苯塔 (14)4粗苯乙烯塔的一些物性参数 (15)4.1塔的操作压力及温度 (15) (15)4.2最小回流比Rmin4.3 最小理论板数 (16)4.4理论板数N的确定 (16)5设备计算 (17)5.1精馏段 (17)5.1.1操作气速 (17)5.1.2估算塔径 (17)5.1.3降液管 (17)5.2塔板的设计 (18)5.2.1干板压降 (18)5.2.2堰上液层高度 (18)5.2.3板上液层高度 (18)参考文献 (19)谢辞 (20)前言苯乙烯作为化工生产的基本原料，在国民经济中起到了越来越大的作用。
苯乙烯生产工艺流程设计与工艺优化
苯乙烯生产工艺流程设计与工艺优化设计和优化苯乙烯的生产工艺流程对于提高产品质量、生产效率和降低成本具有重要意义。
本文将重点讨论苯乙烯的工艺流程设计和工艺优化的相关内容。
1. 原料准备苯乙烯的主要原料是乙苯和乙烯，其中乙苯可以通过石化工厂得到，而乙烯可以通过乙烷经过聚合或烯烃裂化得到。
生产过程中，需要对原料进行净化和预处理，以确保原料质量的稳定和提高下游工艺的运行效果。
2. 反应装置苯乙烯的主要生产方法是乙苯和乙烯的共聚反应，常用的反应装置有塔式反应器和流化床反应器。
在设计反应装置时需要考虑反应温度、压力、反应物浓度、催化剂种类和循环液等参数的控制，以达到高产率和高选择性的目标。
3. 分离与提纯苯乙烯产物中常常含有杂质，如苯、乙苯、环己烷等。
分离苯乙烯与杂质的方法主要包括蒸馏、晶体分离、吸附和萃取等。
优化分离与提纯工艺可以提高苯乙烯的纯度和产品收率，降低能耗和设备投资。
4. 废气处理苯乙烯生产工艺中产生大量废气，其中包括未反应的乙烯和其他有机物。
这些废气对环境和人体健康都存在潜在风险，所以必须进行有效的处理和净化。
常见的废气处理方法包括催化燃烧、吸附和焚烧等。
5. 能源利用和回收苯乙烯生产工艺中需要消耗大量的能源，如电力、蒸汽和冷却水等。
对于节能和资源的合理利用具有重要意义。
通过回收和利用废热、废水和废气中的能量，可以实现能源的循环利用，降低生产成本并减少对环境的负面影响。
6. 控制系统与自动化苯乙烯生产工艺对于控制系统和自动化技术的要求较高。
通过合理选择仪表、传感器和自动控制装置，可以实时监测和控制工艺参数，提高生产的稳定性和可靠性，降低人工操作的风险。
7. 工艺优化工艺优化是指通过改进原有工艺流程，减少能耗和资源消耗，提高产品质量和生产效率。
常用的工艺优化方法包括模拟仿真、工艺参数优化和催化剂改进等。
通过持续的工艺优化，可以提高苯乙烯生产的经济效益和竞争力。
总结：苯乙烯生产工艺流程设计和工艺优化是提高产品质量、降低成本和提高生产效率的关键。
苯乙烯生产工艺讨论
工艺设计
常数表达式 熵变 自发性 生产条件控制
温度和压强
温度和压强
反应温度
1.反应温度 乙苯脱氢反应为可逆吸热反应，一般采用853K~893K，新 催化剂控制在853K，中期873K左右，后期可提高到888~893K。 从热力学方面分析可知，升高反应温度，反应平衡常数增大， 乙苯平衡转化率提高，苯乙烯平衡 收率提高；从动力学分析， 反应温度升高，反应速度加快，乙苯转化率提高，当反应温 度为873K时基本上没有裂解产物生成；当温度超过873K，随 着温度升高，裂解副反应速度增加更快，副产物苯、甲苯等 生成量增多，苯乙烯产率下降。 综合上述，适宜的温度选择600℃左右。
苯乙烯生产工艺讨论
用化学反应原理解决问题
绍兴市越州中学
吴文中
化学原理
该方法是以苯和乙烯为原料，通过苯烷 基化反应生成乙苯，然后乙苯再催化脱氢生 成苯乙烯。这是工业上最早采用的生产方法， 通过近年来的研究发展，使其在催化剂性能、 反应器结构和工艺操作条件等方面都有了很 大改进。乙苯脱氢生成苯乙烯的主反应为
反应温度
2.反应压力 乙苯脱氢反应是一个气体分子数增多的可逆反应。理论 上，低压有利于乙苯平衡转化率及苯乙烯平衡收率的提高。 但是，真空条件下进行高温操作易燃易爆物料，在工业生产 中极不安全。为解决这一矛盾，工业上通常采用通入过热水 蒸气的办法。这样，既降低了原料乙苯的分压，有利于主反 应的进行，又避免了真空操作，保证了生产的安全运行。
综上，总压采用略高于常压以克服系统阻力，同时为了 维持低压操作，应尽可能减小系统的压力降。
催化剂选择
催化剂的选择 脱氢催化剂的活性组分是氧化铁,助催化剂有钾、钒、钼、 钨、 铈等氧化物。如Fe 2 O 3 :K 2 O:Cr 2 O 3 =87：10：3组成的 催化剂， 乙苯的转化率可达60%，选择性为87%。 在有氢和水蒸气存在下， 氧化铁体系可能有四价铁、三 价铁、二价铁和金属铁之间平衡。 在氢的作用下，高价铁 会还原成低价铁，甚至是金属铁。 助催 化剂K 2 O，能改变催化剂表面酸度，减少裂解反应 的发生，并 能提高催化剂的抗结交性能和消碳作用，以及促进催化剂的再生 能力，延长再生周期。 助催化剂Cr 2 O 3，是高熔点金属氧化物， 可以提高催化 剂的耐热性，稳定铁的价态。
催化干气制乙、苯乙烯工艺技术
2005年第4期甘肃化工2005年12月催化干气制乙苯和乙苯脱氢制苯乙烯工艺技术邓彦波(巴陵石化有限责任公司技术中心，湖南岳阳414014〉摘要:介绍了国内外催化干气制乙苯工艺和乙苯脱氢制苯乙烯工艺技术。
对国外乙苯脱氢法生产苯乙烯工艺路线和乙苯脱氢制苯乙烯国产化技术进展作了介绍。
关键词:催化干气；乙苯；苯乙烯；工艺技术苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯、合成橡胶、工程塑料、离子交换树脂等产品，是巴陵石化合成橡胶事业部生产565等锂系聚合物的重要聚合单体。
世界上90 V。
的苯乙烯都是通过乙烯和苯烃化生产乙苯，乙苯再催化脱氢生产的。
我国乙烯资源紧缺，而我国炼厂催化裂化生产能力达60 “1/&，副产干气达2 &以上，其中300〜500 &的乙烯资源没有获得很好的利用。
巴陵石化烯烃事业部就有年加工能力近2 ^1/3的炼油装置，利用其干气中的稀乙烯与苯直接烃化制乙苯，乙苯脱氢制苯乙烯，苯乙烯产品就地消化，产品不加阻聚剂，565生产可省去脱除阻聚剂的精制过程，每吨565降低生产成本200多元，可大幅度地增强巴陵石化565产品的市场竞争优势，对巴陵石化整体发展具有明显的综合经济效益。
1干气制乙苯卜5〕为了综合利用炼厂催化干气中的乙烯资源，美国乂0611/63电61公司合作开发的以28“ - 5高硅沸石为催化剂，生产乙苯的气相分子筛工艺取得工业化实验成功，并于1992年在英国513^10评建成投产了160 ^1/3的第一套大型工业化装置。
由中科院大连化学物理所、抚顺石化公司石油二厂、洛阳石化工程公司联合开发的催化裂化干气与苯烃化制取乙苯成套工艺技术是具有独立知识产权的专利技术，目前处于国际先进水平。
自1993年抚顺石油二厂30^1/3干气制乙苯装置采用第一代技术投产后，联合开发体又成功地开发出第二代乙苯工艺技术。
应用第二代技术的林源炼油厂30 ^1/3 乙苯装置和大连石化公司100肚仏乙苯装置已分别于1996年12月和1999年11月一次开车成功，目前装置运行正常。
乙苯-苯乙烯工艺原理
第一章乙苯装置工艺流程及生产原理第一节催化干气预处理部分生产原理：乙苯烃化催化剂最怕碱性物质，会造成催化剂失活。
而催化干气多采用乙醇胺等碱性物质脱硫技术脱除硫化氢，因此为了防止碱性物质进入烃化反应系统，催化干气首先要经过水洗。
干气中的丙烯会与苯生成丙苯，同时会增加甲苯的生成量，造成苯耗上升增加产品成本，所以需要通过吸收的办法尽可能降低干气中丙烯的含量。
工艺流程叙述：催化干气进装置后进入催化干气水洗罐（D-101）。
该罐具有两个作用，其一是将催化干气进装置时携带的液体除去，另一作用是用水将携带的MEA除去。
罐内设填料一段，罐底设水洗循环泵（P-101A/B），水洗用水循环使用。
从催化干气水洗罐（D-101）顶部出来的气体依次进入催化干气换热器（E-101）、催化干气过冷器（E-102）与丙烯吸收塔（C-101）塔顶出来的低温催化干气、冷冻水换热，温度降至15℃，从底部进入丙烯吸收塔（C-101）。
吸收剂从丙烯吸收塔顶部进入与催化干气逆向接触，将催化干气中的丙烯绝大部分除去，从丙烯吸收塔顶部出来的催化干气进入催化干气换热器（E-101）与进塔的催化干气换热回收部分冷量后去反应部分。
吸收了丙烯的吸收剂从塔底出来进入贫液－富液换热器（E- 103）与贫液换热后进入解吸塔（C-102）。
解吸塔进料进入解吸塔后，塔顶汽相进入解吸塔顶蒸汽发生器（E-106）冷凝冷却，然后进入解吸塔回流罐（D-102），冷凝下来的液体用解吸塔回流泵（P-103A/B）送至解吸塔顶部，未冷凝的气体从解吸塔回流罐顶部出来后依次进入解吸塔顶冷却器（E-107）解吸塔顶气过冷器（E-108）进一步冷凝冷却，然后进入解吸塔顶分液罐（D-103）进行气液分离，冷凝下来的液体用解吸塔顶凝液泵（P-104A/B）送入解吸塔回流罐（D-102），未冷凝的气体出装置。
解吸塔塔底物料用吸收剂循环泵（P- 102A/B/C）加压后依次通过贫液－富液换热器（E-103）、贫液过冷器（E-104）冷却，返回丙烯吸收塔塔顶循环使用。