苯乙烯工艺

1.5装置的简单工艺流程和在装置中的作用

(一)烷基化反应/烷基转化反应单元（100#）

（1）烷基化反应系统

烷基化反应系统由两台串联的反应器（DC—101/102）组成。每台反应器装有二段分子筛催化剂，绝热操作。在反应器内维持一定的压力以使芳烃在最高的反应温度下保持液态。

反应器的苯进料由两股组成，来自新鲜苯罐（FA—206）的新鲜苯和来自笨塔（DA—201）的循环苯混合后用苯塔塔顶泵（GA—201）送至反应器。混合苯在进反应器之前首先在烷基化反应器进出料换热器（EA—102）中预热至198℃，然后在烷基化反应器进料预热器（EA—101）中用蒸汽进一步加热到225℃，最后从反应器（DA—101）下部进入。

原料乙烯，通过压缩机（GB—101/S），将来自界区外的原料乙烯压缩至4.42MPaG，各按50%的总乙烯流量分别进入反应器DC—101、DC—102与苯进行反应，反应压力分别为3.80和3.55MPaG。反应温度为260℃，乙烯全部反应，仅剩下惰性气体杂质，主要是甲烷和乙烷。在反应过程中，通过水注入泵（GA —101）向反应器中注入少量的脱盐水，以进一步提高催化剂的活性。

反应后从第二烷基反应器（DA—102）出料中所带出的热量，在烷基转移反应器进料预热器（EA—108）中预热烷基转移反应器（DC—103）的进料直接进入乙苯精馏单元。

（2）烷基转移反应系统

从乙苯精馏工段回收的多乙苯（PEB），主要含有二乙苯（DEB）、三乙苯和四乙苯，这部分多乙苯可以通过与苯进行烷基转移反应（乙基的转移）生成额外的乙苯。

从乙苯精馏工段用多乙苯塔塔顶泵（GA—209）送来的多乙苯与苯塔送来的循环恨混合后，经烷基转移反应器进料预热器（EA—108）预热到220℃后，从烷基转移反应器（DC—103）底部进入反应器，进行烷基转移反应。反应压力为2.90MPaG，反应温度为220℃，多乙苯朝着生成乙苯方向进行烷基转移，直至达到化学平衡为止。反应器出料直接送入乙苯精馏单元。

（3）催化剂的再生

催化剂的老化主要是聚合物和结炭沉积引起的。可以通过控制氧化燃烧来脱除这些积物。一般一年再生一次。

再生过程：

1. 准备：倒空反应器并进行减压，用氮气吹出催化剂孔隙里残留的苯。

2.加热：用加热的氮气将催化剂加热至初始再生温度420℃。

3.焚烧：一旦催化剂达到再生温度，喷入空气，开始再生焚烧。

4.冷却：用常温氮气将催化剂冷却到常温。

再生时间取决与沉积在催化剂上的焦碳的厚度，烧炭过程一般持续一周左右，总的再生时间约为两周。

据以上步骤可对烷基化反应器（DC—101、DC—102）和烷基转移反应器（DC —103）分别进行再生。首先将氮气用再生压缩机（GB—102）加压至1.1MPaG，并经再生加热器（EI—101）以50℃/h的升温速度加热至420℃后进入DC—101、DC—102串联再生系统，吹扫至氮气含量小于10ppM。然后DC—101、DC—102再生系统在初始再生温度420℃条件下，以0.1mol%的浓度通入空气进行氮化燃烧除积炭，并控制催化剂床层温度不超过475℃。持续一周左右，当反应器进料反应器的进料和出料的氧含量相同时，认为氧化燃烧结束，停止进空气。以50℃/h 的速度降温，并用新鲜氮气冲淡，直至冷至常温，再生完毕。烷基转移反应器再生方法与上叙方法相同。再生期间，烷基转移反应器进料预热器（EA—108）用作再生气进出料换热器。抽出苯塔冷却器（EA—203）用作再生器后冷却器。抽出苯塔塔顶罐（FA—202）用做再生器分离罐。

(二)乙苯精馏单元（200#）

基化反应器（DC—102）的物料进入苯塔（DA—201）的第23块板塔，来自烷基转移反应器（DC—103）的物料进入苯塔的11块塔板，塔顶的操作压力0.56MPaG，操作温度156℃，塔顶物流经苯塔塔顶冷凝器（EA—202）冷凝，同时副产0.2MPaG的蒸汽，冷凝的苯物料与新鲜苯罐（FA—206）来的新鲜苯一并送入苯塔塔顶罐（FA—201）中。然后经苯塔回流泵（GA—202）将一部分苯作为回流送入苯塔中，其余苯用苯塔顶泵（GA—201）作为烷基化反应的原料送入（DA—101）中。在苯塔（DA—201）的第四块板塔上侧线采出的干燥苯，用作烷基转移反应器的原料，用泵（GA—203）送入（DC—103）中。苯塔（DA—201）塔底的操作压力为0.61MPaG，温度为232℃，塔底物料操作压力为0.105MPaG，操作温度为165℃，塔顶物料经乙苯塔顶冷凝器（EA—205）冷凝，并副产0.21MPaG的蒸汽，冷凝后的液体产品乙苯经泵（GA—206）一部分作为回流送入乙苯塔中，其余作为中间产品乙苯送往脱氢工段的乙苯蒸发器（EA—301），或经（EA—207）冷却后送往乙苯罐（TA—507）或不合格乙苯罐（TA—508）。乙苯塔底操作压力为0.144MPaM，操作温度为202℃，塔顶多乙苯蒸汽经多乙苯塔冷凝器（EA—209）冷凝后用多乙苯塔塔顶泵（GA—209）送往烷基转移反应器（DC—103）。塔底操作压力为0.07MPaG，操作温度为289℃，塔底的高沸物——残油，经多乙苯塔再沸器泵（GA—210）部分循环回塔中，部分残油经残油空冷器（EC—201）冷至90℃，送至残油供应罐（FA—212）中，再用残

油泵（GA—212）送至残油/焦油罐（TA—506）供蒸汽过热炉（BA—301）做燃料用。

为了脱除循环苯中的轻组分和非芳烃，从苯塔（DA—201）经过（FA—201）出来的塔顶不凝气进入抽出苯塔（DA—202）进行精馏。该塔只有一个精馏段，从塔底进料，无再沸器，塔底的操作压力为0.139MPaG，操作温度为110℃，塔顶的操作压力为0.124MPaG，操作温度为102℃，塔顶分馏出的非芳烃混合物经冷凝器（EA—203）冷凝后，液体近于全回流，只有少量送出外界。FA—202中的不凝气送去火炉。塔底的物料用抽出苯塔塔底泵（GA—204）送回苯塔塔顶罐（FA—201）中。

(三)乙苯脱氢单元（300#）

来自乙苯精馏工段的新鲜乙苯和来自本乙烯精馏工段的循环乙苯一起在乙苯蒸发器（EA—301）中低压蒸汽进行蒸发。

把部分稀释蒸汽与全部乙苯进料，一起进入到EA—301的壳程，蒸发后的乙苯/蒸汽在乙苯/蒸汽过热器（EA—304）里与第二脱氢反应器（DC—302）的出料进行换热，升温至500℃，然后与主蒸汽混合后进入第一脱氢反应器（DC —301）。

乙苯的催化脱氢反应只在串联操作的两台脱氢反应器DC—301和DC—302中完成的。脱氢反应系统的物流路线是：大部分的稀释蒸汽（主蒸汽）在蒸汽过热炉（BA—301）的对流段预热，然后在A辐射盘管内再次升温至858℃，这股过热后的蒸汽送入第二脱氢反应器（DC—302）内的脱氢液/蒸汽热交换器（EA —302）中，将一段脱氢反应混合物再次加热到反映温度。从热交换器出来降温至642℃的过热蒸汽，送入蒸汽过热炉（BA—301）的B辐射盘管内再次升温至849℃，然后再进入第一脱氢反应器（DC—301），与500℃的乙苯/初级蒸汽进料混合后，径向流动通过第二段催化剂床层。从第二脱氢反应器（DC—302）出来的物温度581℃，经乙苯/蒸汽过热器（EA—304）、中压废热换热器（EA—306）、低压废热换热器（EA—307）回收热量，分别生产0.21MPaG和0.04MPaG的蒸汽，并将反应器物料冷却至120℃，在脱过热器（BH—301）中用52℃的工艺冷凝器脱过热至67℃，然后在主冷凝器（EA—320）中用冷却水冷凝至57℃。从EA—320出来的气体在调整冷却器（EA—309）中进一步冷却，不凝气体送尾气压缩机（GB—302）冷却至38℃，不凝气在送入蒸汽过热炉（BA—301）做燃料之前，先进入残油洗涤塔（DA—303），用残油进行洗涤，洗涤后的尾气从（DA —303）塔顶出来去尾气密封罐（FA—311），供蒸汽过热炉（BA—301）作燃料用。在残油洗涤塔（DA—303）中吸收的烃类，送至残油汽提塔（DA—304）用蒸汽汽提的方法来回收洗涤塔里吸收的烃类。汽提出的烃类从（DA—304）塔顶