年产15.5万吨苯乙烯精馏模拟计算及工艺设计文献综述
年产30万吨苯乙烯车间粗苯乙烯精馏工段的工艺设计毕业论文
年产30万吨苯乙烯车间粗苯乙烯精馏工段的工艺设计The Process Design of Distillation section of Thick Styrene for Annual Output 300000 Tons of Styrene Workshop目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第1章苯乙烯生产工艺简介 (2)1.1乙苯催化脱氢工艺 (2)1.2乙苯氧化脱氢法 (2)1.3环氧丙烷-苯乙烯联产法 (3)1.4热解汽油抽提蒸馏回收法 (3)1.5丁二烯合成法 (4)1.6其它生产方法 (4)第2章世界苯乙烯的生产和发展前景 (5)2.1世界供需分析及预测 (5)2.2国内外苯乙烯生产与发展状况 (7)2.2.1国内生产企业供应分析 (7)2.2.2产品供需现状及预测 (7)第3章生产工艺的反应历程 (9)3.1生产工艺的反应历程 (9)3.2生产过程 (9)3.3精馏原理及目的 (9)3.4生产方法 (10)3.5生产控制参数及具体操作 (11)第4章工艺计算 (12)4.1生产能力的计算 (12)4.2质量守恒定律 (12)4.3苯乙烯精馏塔的物料衡算 (13)4.3.1 投料量计算 (13)4.3.2 脱氢过程的计算 (13)4.3.3进出脱氢反应器的物料衡算 (14)4.3.4冷凝油水分离阶段的物料衡算 (14)4.3.5 粗馏塔的物料衡算 (15)4.3.6乙苯塔的物料衡算表 (15)4.3.7 苯乙烯精馏塔的物料衡算 (15)4.3.8 苯∕甲苯的物料衡算 (15)第5章热量衡算 (17)5.1能量守恒定律 (17)5.2热量计算 (17)Q的计算 (18)5.3过程效应热35.4热量衡算表 (20)第6章设备设计计算与选型 (21)6.1苯乙烯精馏塔的设计计算 (21)6.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (21)6.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (21)6.1.3 物料衡算 (21)6.2塔板数的确定 (21)6.2.1 理论板层数N的求取 (21)T6.2.2求精馏塔的气、液相负荷 (23)6.3精馏塔的工艺尺寸及有关物性数据的计算 (24)6.3.1操作压力计算 (24)6.3.2操作温度计算 (24)6.3.3平均摩尔质量计算 (24)6.3.4塔顶液相平均密度的计算 (25)6.3.5液体平均表面张力计算 (25)6.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (26)6.4.1塔径的计算 (26)6.4.2 精馏塔有效高度的计算 (27)6.5塔板主要工艺尺寸的计算 (27)6.5.1 溢流装置计算 (27)6.5.2塔板布置 (29)6.6筛板的流体力学验算 (30)6.6.1 塔板压降 (30)6.6.2 液面落差 (31)6.6.3 液沫夹带 (31)6.6.4 漏液 (31)6.6.5 液泛 (32)第7章精馏塔工艺参数汇总 (33)结论 (35)致谢............................ 错误!未定义书签。
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。
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯生产工艺和应用研究进展苯乙烯是一种重要的有机化工原料,广泛用于合成各类树脂、橡胶和塑料等产品。
随着全球经济的快速发展和人民生活水平的提高,对苯乙烯的需求不断增加,因此苯乙烯的生产工艺和应用研究也不断取得进展。
苯乙烯的生产工艺主要有以下几种:乙烯法、环烃法和煤焦烯法。
乙烯法是目前最主要的苯乙烯生产工艺,其原理是将乙烯通过气相氧化反应转化为苯乙烯。
这种工艺具有原料来源广泛、产品纯度高、工艺稳定等优点,但能源消耗较大。
环烃法是将环烃类化合物通过气相裂解反应生成苯乙烯,工艺相对简单,但存在环境污染和原料资源有限的问题。
煤焦烯法是利用煤焦油作为原料进行苯乙烯生产,具有资源丰富、投资成本低的优势,但产品质量较低,难以满足高要求的应用需求。
近年来,苯乙烯的应用研究也取得了一些进展。
在树脂方面,苯乙烯被广泛应用于制备聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-乙烯共聚物等材料,这些材料具有良好的力学性能、耐化学品腐蚀性和耐热性。
在橡胶方面,苯乙烯是合成丁腈橡胶、不同种类的丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶等的重要原料,这些橡胶材料广泛用于制造轮胎、橡胶密封件等产品。
在塑料方面,苯乙烯可用于制备聚苯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯薄膜、聚苯乙烯改性塑料等,这些塑料具有轻质、隔音、保温等特性。
苯乙烯还被广泛应用于高级合成材料、电子材料、医药中间体等领域。
在高级合成材料领域,苯乙烯可用于制备纤维素醋酸酯、聚酰亚胺、环氧树脂等。
在电子材料领域,苯乙烯可用于制备导电聚苯乙烯、涂层材料等。
在医药中间体领域,苯乙烯可用于合成对乙酰氨基酚、甲磺酸噻吗氯胺等药物。
苯乙烯的生产工艺和应用研究不断取得进展,为满足不断增长的市场需求提供了坚实的基础。
未来,随着科学技术的不断进步和创新,相信苯乙烯的生产工艺和应用研究将会取得更大的突破和进展。
年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段工艺设计毕业设计
中国矿业大学银川学院本科毕业设计(2010 届)题目年产15万吨甲醇制乙烯精馏工段工艺设计1.设计年产15万吨甲醇精馏段,年开车时间7920小时,工艺采用以煤制气为原料合成粗甲醇,经预精馏塔、加压精馏塔和常压精馏塔分离后得到精甲醇的新节能型三塔工艺流程开发的2.计算条件:①原料气组成CH3OH H2O CH3CH2OH 轻馏分杂醇Wt% 95 3.72 0.1 1.11 0.07②精甲醇收集:99.6%③废水中甲醇含量:50ppm3.设计要求:①编写计算说明书,其中包括综述,工艺路线选择,物料衡算与工艺计算,主要塔设备计算,热量衡算等。
②图纸(3张):甲醇精馏段带控制点工艺流程图,平面布置图,工段主要物料管道图,精馏塔图,主要设备图等③说明书可以电脑打字,图纸均为CAD绘图毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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。
18万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计
18万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计苯乙烯是一种重要的有机化工产品,具有广泛的应用领域。
为了满足市场需求,设计了一种年产量为18万吨的苯乙烯精馏工段工艺。
工艺流程如下:1. 原料准备:苯乙烯产物进入本工段前需要经过预处理工段,去除杂质和不纯度,以提高苯乙烯的纯度。
2. 精馏塔:设计使用一台精馏塔进行主要分离操作。
塔内分为苯乙烯顶部的精馏区和底部的回流区。
塔底部的液体回流含有苯乙烯以及其他难以分离的组分,经过加热再进入塔顶部,形成气相上升。
3. 温度控制:控制塔顶和底部的温度,以实现分离和回流的效果。
一般来说,温度逐层递减,塔底温度较低,塔顶温度较高。
4. 物料流动:通过控制液位和流程,使得物料在塔内流动。
较重的组分会向下沉降,较轻的组分则向上升。
5. 冷凝操作:对于塔顶的气相流出液体进行冷凝,将其中所含的苯乙烯液体回流至底部,确保苯乙烯产物的纯度。
6. 产品回收:通过冷凝操作,将纯度较高的苯乙烯收集起来,作为最终的产品。
工艺设计应注意以下几点:1. 优化温度和压力控制,以达到最佳的分离效果和能源利用效率。
2. 选择适当的塔板间距、塔板孔径和填料类型,以提高精馏效果和减少能量消耗。
3. 设计冷凝器的规格和运行参数,使得其能够满足回流液的冷凝需求。
4. 考虑废气的处理和废热的回收利用,以减少对环境的影响和提高能源利用效率。
综上所述,18万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计应该综合考虑分离效果、能源消耗、产品质量和环境影响等因素,以实现效益最大化和可持续发展。
苯乙烯是一种重要的有机化工产品,广泛应用于塑料、橡胶、纺织、涂料、电子等行业。
为满足市场需求,设计一种年产量为18万吨的苯乙烯精馏工段工艺,确保产品质量,并考虑能源消耗和环境保护。
首先,进行原料准备。
苯乙烯产物经过预处理工段,去除杂质和不纯度,提高苯乙烯的纯度。
在预处理过程中,常见的方法包括冷却、过滤、析出等。
通过这些处理步骤,可以降低原料中杂质的含量,提高苯乙烯的纯度。
苯乙烯的生产范文
苯乙烯的生产范文苯乙烯的生产是一个重要的工业过程,它是许多塑料和合成纤维的基础化学品之一、在本文档中,我们将详细介绍苯乙烯的生产过程,包括原料准备、反应机制、反应条件、催化剂和催化剂的选择以及产品分离和纯化等方面的内容。
一、原料准备苯乙烯的生产主要原料为乙烯和苯。
乙烯一般是通过蒸馏和分离气体的方法从乙烷和丙烷的裂解气中分离得到的。
苯则可以通过煤焦油的分馏或石油的提炼得到。
这两种原料的纯度要求较高,一般需要经过进一步的净化和纯化处理。
二、反应机制C6H6+CH2=CH2→C6H5CH=CH2三、反应条件苯乙烯的生产需要在适当的反应条件下进行,包括温度、压力和催化剂等方面的要求。
一般而言,反应温度在300-500℃之间,压力为1-8大气压。
催化剂常用的是氯化铝或氯化亚铝,它们可以增加反应的速率和选择性。
四、催化剂的选择在苯乙烯的生产中,催化剂的选择是关键的。
常用的催化剂包括氯化铝、氯化亚铝、复合氯化物等。
这些催化剂可以提高反应的速率和选择性,降低副反应的发生。
五、产品分离和纯化苯乙烯的生产过程中,需要对反应产物进行分离和纯化处理。
一般而言,反应产物包括苯乙烯、副产物和未反应的原料等。
它们可以通过分馏、萃取和蒸汽冷凝等方法进行分离。
分离得到的苯乙烯可以进行进一步的纯化,如通过再串联分馏或晶体化等方法纯化得到高纯度的苯乙烯。
六、工业应用苯乙烯是一种重要的化学品,广泛应用于橡胶、塑料、合成纤维、涂料、胶粘剂等行业。
其中,最主要的应用是橡胶和塑料制品,如聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等。
苯乙烯的生产是这些化学品的基础,对于促进工业的发展具有重要意义。
总结:苯乙烯是一个重要的工业化学品,广泛应用于橡胶、塑料和合成纤维等行业。
它的生产过程包括原料准备、反应机制、反应条件、催化剂选择以及产品分离和纯化等方面的内容。
催化剂的选择对于提高产率和选择性非常重要。
苯乙烯的生产过程是一个复杂的工业过程,需要精确的操作和控制,以保证产品的质量和产量。
【生产管理】苯乙烯装置精馏工段的工艺设计概述(doc 51页)
苯乙烯装置精馏工段的工艺设计概述(doc 51页)部门: xxx时间: xxx制作人:xxx整理范文,仅供参考,勿作商业用途设 计 任 务 书一 设计题目:年产3万吨苯乙烯装置精馏工段的工艺设计二 设计的原始数据:1.生产能力:年产3万吨2.生产时间:330天/年3.单程转化率:55%4.原料及产品规格:原料规格(乙苯)产品规格(苯乙烯)5.反应方程式:主反应: 乙苯→苯乙烯+氢气-CH=CH 2H 2CH -+ 117.8 KJ/mol副反应: 乙苯→苯+乙烯乙苯→甲苯+甲烷6.原料配比: 水蒸气:乙苯 2.6:1一次配气 1:0.38二次配气 1:1.48三次配气 1:0.747.说明:为了简化计算,假设混合原料中二乙苯不参加化学反应,并且无结焦,过程的物系按理想气体或理想溶液处理,冷凝回收系统3%损失,精苯乙烯塔的收率是97.4%.粗苯乙烯塔的收率是95.39%.三 设计要求:1. 编制设计说明书(1).流程的确定及说明(2).设备的物料衡算(3).设备的热量衡算_ C H 3 + H 2 C 2 H 5 -- 5 4 . 5 K J / m o l + CH HH4 + C 2 H 4 1 05 K J / m o l- C 2 H 5(4).塔的工艺计算及主体设备计算(5).绘制塔板负荷性能图(6).设计参考文献2.绘制系统工艺流程图四指导教师:五设计时间:2008年4月目录前言--------------------------------------------------------------5一.物料衡算-------------------------------------------------------111.1乙苯蒸发器物料衡算------------------------------------------------111.2乙苯过热器物料衡算------------------------------------------------111.3反应器物料衡算-----------------------------------------------------111.4循环水冷却器物料衡算----------------------------------------------121.5油水分离器物料衡算------------------------------------------------131.6粗苯乙烯塔物料衡算------------------------------------------------141.7精苯乙烯塔物料衡算------------------------------------------------151.8循环乙苯塔物料衡算----------------------------------------------- 151.9苯,甲苯塔分离塔物料衡算------------------------------------------16二.热量衡算-------------------------------------------------------172.1脱氢反应器的热量衡算----------------------------------------------172.2乙苯过热器的热量衡算及选型---------------------------------------192.3废热锅炉的热量衡算及选型-----------------------------------------212.4乙苯蒸发器的热量衡算及选型---------------------------------------222.5水冷却器的热量衡算及选型-----------------------------------------252.6冷凝器的热量衡算及选型-------------------------------------------262.7粗笨乙烯塔热量衡算及选型-----------------------------------------282.8循环乙苯塔热量衡算及选型-----------------------------------------302.9精苯乙烯塔热量衡算及选型-----------------------------------------32三.粗苯乙烯塔的设计计算-------------------------------------------333.1塔的工艺计算部分--------------------------------------------------343.2塔的设备计算部分--------------------------------------------------37四.参考文献-------------------------------------------------------51前言苯乙烯英文名称:Styrene Monomer ,分子式88H C ,是苯环侧链上带有双键的一种芳烃,它是不饱和芳烃中十分普通但有十分重要的一员。
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯是一种重要的有机化工原料,被广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、涂料等行
业中,其生产工艺和应用研究一直受到关注。
近年来,随着环保意识的增强和能源成本的
上升,苯乙烯生产工艺和应用研究向着更加环保、高效的方向发展。
苯乙烯的生产工艺主要有两种:乙烯法和苯法。
乙烯法是指将乙烯与苯通过催化剂反
应制得苯乙烯的工艺,该工艺具有能耗低、反应速度快、产品纯度高等优点。
苯法是指将
苯与乙烯通过氧化、脱氢等反应制得苯乙烯,该工艺具有原料丰富、对环境影响小等优点。
目前,乙烯法是苯乙烯的主要生产工艺,但苯法仍在部分地区应用广泛。
苯乙烯的应用范围广泛,其中最主要的应用是生产聚苯乙烯(PS)塑料,该塑料表面
光滑,具有高强度、抗冲击性好等特点,被广泛应用于包装材料、电器、汽车零件等领域。
此外,苯乙烯还可用于生产ABS塑料、SBS橡胶、丁苯橡胶等合成材料,以及合成纤维、
涂料等化工产品。
近年来,苯乙烯的生产和应用研究已经向着更加环保、高效的方向发展。
一方面,工
艺技术不断创新,如新型催化剂的研究和开发、反应器的结构和设计的改善等,可以减少
废水、废气和固体废弃物的排放,达到节能减排的效果。
另一方面,苯乙烯的应用也在不
断拓展,如利用苯乙烯生产高附加值的化工产品、开发苯乙烯环保型塑料等,可以提高资
源利用率,减少环境污染。
年产54万吨苯乙烯精馏工段工艺设计_毕业设计
北京理工大学珠海学院课程设计任务书一、课程设计题目年产54万吨苯乙烯精馏工段工艺设计二、课程设计内容1.文献检索、分析、综述设计项目的目的和意义;2.工艺方法选择及其论证;3.工艺流程设计及论证;4. 物料衡算、热量衡算;5. 部分设备的选型及管路设计;6. 绘制工艺流程图、车间平面布置图、车间设备布置图;7.撰写、排版设计说明书。
三、进度安排第10周:课程设计动员,下达任务书;第11周(业余时间):查阅文献、综述设计项目的目的和意义;确定生产方法和生产工艺流程,结合实际工程内容,收集所需资料及相关技术与法律规范标准,从技术可行性和经济合理性两方面确定设计思路。
第12周(业余时间):物料衡算;第13周(业余时间):热量衡算;第14周(业余时间):部分设备的选型及管路计算;第15周(业余时间):按相应工艺设计要求,依据资料、方案、估算等资料与指标着手正式编设计书,具体参照《化工设计》相关内容中的要求。
第16-17周(业余时间)在设计基础上进行车间工艺平面设计流程图和绘制平面布置图,带控制点的流程图等。
第18周:整理说明书,并提交。
第19周(1整天):答辩。
四、基本要求1.学生要刻苦钻研,勇于创新,独立完成课程设计任务,不准弄虚作假、抄袭别人的成果,保质保量地完成课程设计的任务。
2.严格遵守纪律,在指定的地点进行课程设计,不得擅自带离学校。
3.自觉遵守教室使用的相关规则,定期打扫课程设计工作现场的卫生,保持良好的工作环境。
4.课程设计成果及资料按时提交。
5. 认真准备答辩。
教研室主任签名:2013年5月9日年产54万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54万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。
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。
苯乙烯生产工艺和应用研究进展
苯乙烯生产工艺和应用研究进展苯乙烯(Styrene),也称作苯乙烯、乙烯苯,是一种重要的有机化工原料,广泛用于合成聚苯乙烯、 ABS树脂、合成橡胶等多种高分子材料。
苯乙烯的生产工艺和应用研究一直是化工领域的热点和难点问题之一。
本文将对苯乙烯的生产工艺和应用研究进展进行综述。
苯乙烯的生产工艺主要包括长链烯烃热解法、烯烃负载多相催化法、煤炭气化法等。
长链烯烃热解法是目前主要的工业生产方法。
该方法通过将乙烯与苯混合,然后经高温热解反应,生成苯乙烯。
该方法工艺简单,但存在能源消耗大、环境污染等问题。
烯烃负载多相催化法通过在催化剂表面吸附乙烯,然后使其与苯反应生成苯乙烯。
这种方法能够有效地降低能源消耗和减少环境污染,但催化剂的制备和再生等问题仍待解决。
煤炭气化法是利用煤炭或焦炭进行气化反应,生成合成气后再经过若干步骤制备苯乙烯。
该方法具有原料资源丰富、生产布局灵活等优点,但存在设备复杂、投资大等问题。
苯乙烯的应用研究主要包括聚合物材料、涂料、橡胶等领域。
聚合物材料是苯乙烯最主要的应用领域之一。
苯乙烯和丙烯腈、丁二烯等单体聚合可以得到聚苯乙烯、聚丙烯腈和聚丁二烯等高分子材料。
聚苯乙烯广泛用于电子、电器、家具等领域,具有优异的绝缘性能和机械性能。
涂料是苯乙烯的另一个重要应用领域。
苯乙烯在涂料中可以作为主要固化剂、添加剂等,可以提高涂层的附着力、硬度和耐磨性。
橡胶是苯乙烯的另一个重要应用领域。
苯乙烯和丁二烯等单体聚合可以得到合成橡胶,具有优异的弹性和耐磨性,广泛用于轮胎、密封件等领域。
近年来,随着环境保护意识的提高,苯乙烯的生产工艺和应用研究也在不断进步。
新型催化剂的研发和应用可以提高苯乙烯的选择性和收率,降低生产能耗和环境污染。
绿色合成和循环利用等新技术的应用也为苯乙烯的生产和应用提供了新的途径。
苯乙烯的应用领域也在不断拓展,如在电池材料、生物医药领域等的应用研究也取得了一定的进展。
苯乙烯的生产工艺和应用研究已取得了显著的进展。
产万吨苯乙烯车间乙苯精馏工段的工艺设计方案
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。
年产15万吨乙苯工艺设计本科毕业设计论文
年产15万吨乙苯工艺设计With an Annual Output of 150 Thousand Tons of Ethyl-benzene Technology Design毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。
有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。
保密的论文(设计)在解密后适用本规定。
作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章文献综述 (2)1.1乙苯的性质 (2)1.2产品用途 (2)1.3 乙苯在国民经济中的重要性及市场需求 (2)第二章生产工艺流程设计 (3)2.1 由C8芳烃分离乙苯 (3)2.2 苯的烷基化生产乙苯 (3)2.2.1气液相烷基化法 (3)2.2.2气固相烷基化法 (3)2.2.3莫比尔——巴杰尔法(Mobil—Badger) (4)2.3工艺参数的确定 (4)第三章工艺计算 (5)3.1物料衡算 (5)3.1.1原料乙烯进料量计算 (5)3.1.2原料新鲜苯的计算 (6)3.1.3循环苯的计算 (6)3.1.4络合物计算 (6)3.1.5 尾气量的计算 (7)3.1.6 烷基化液量的计算 (8)3.1.7排出的废络合物 (8)3.1.8 机械损失量 (8)3.2.热量衡算 (11)3.2.1烃化塔带入热量的计算 (11)3.2.2 物料带出热的计算 (11)3.2.4烷基化反应器冷凝器负荷及冷却水量的计算 (14)3.2.5 烷基化液冷却器及冷却水 (14)3.3乙苯精馏塔衡算 (15)第四章苯精馏塔的设计表 (17)4.1塔体温度的确定 (17)4.1.1塔顶温度 (17)4.1.2塔底温度确定 (18)4.1.3烷基化液进料温度 (18)4.2回流比及实际板数的确定 (19)4.2.1回流比的确定 (19)4.2.2最小理论板数的确定 (19)4.2.3总板效率 (19)4.2.4实际板数确定 (20)4.3进料板位置的确定 (20)4.4气液相负荷及塔径计算 (20)4.5溢流装置的设计 (23)4.5.1溢流堰长 (23)4.5.2溢流堰高 (23)4.6降液管的设计 (23)4.6.1弓形降液管的宽度和横截面积 (23)4.6.3降液管底隙高度 (24)4.7塔板的布置 (24)4.7.1边缘区宽度确定 (24)4.7.2开孔区面积计算 (24)4.7.3浮阀数计算及其排列 (24)第五章塔板流体力学验算 (26)5.1压降计算 (26)5.2塔板负荷性校核 (27)5.2.1极限雾沫夹带线 (27)5.2.2液泛线 (27)5.2.3降液管负荷上限线 (27)5.2.4液相下限线 (28)5.2.5气液负荷下限线 (28)第六章塔高及塔附件的计算及选型 (29)6.1 塔总体高度 (29)6.2塔体壁厚设计 (29)6.3封头设计及人孔选取 (29)6.3.1封头设计 (29)6.3.2人孔及群座的选取 (29)6.4接管计算 (29)6.4.1进料管 (30)6.4.2塔顶蒸汽管 (30)6.4.3回流管径 (30)6.4.4釜底出料管径 (31)6.4.5再沸气管径 (31)结论 (32)致谢 .......................................................................... 错误!未定义书签。
苯乙烯生产工艺设计
苯乙烯生产工艺设计苯乙烯是一种重要的有机化学品,广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、粘合剂等工业领域。
它的生产工艺设计主要包括蒽法、苯氧化法和乙烯裂解法。
蒽法是苯乙烯生产中最早采用的方法之一,它的基本反应是将苯和乙烯在催化剂存在下,通过蒽生成苯乙烯。
蒽作为反应催化剂,可由乙醛经过缩合反应得到。
该方法可有效提高苯乙烯的收率,但由于蒽具有较低的催化活性,同时生产中伴随大量副产物的生成,因此该方法已被淘汰。
苯氧化法是目前苯乙烯生产中最常用的方法之一。
基本反应是将苯和氧气在催化剂存在下,通过苯氧化生成苯乙烯。
常用的催化剂有钒钼酸盐和五氯合钼酸铵。
该方法具有反应条件温和、无需添加氯、废气处理相对简单等优点,生产效率较高。
乙烯裂解法是一种基于烃类裂解反应的生产方法,通过将乙烯在800-900℃下裂解生成苯乙烯。
裂解反应需要催化剂的存在,常用的催化剂有三氧化钼、四氯合钼酸铵等。
由于裂解反应温度较高,对设备的耐高温性能要求较高,同时产生的热量较大,需要进行冷凝处理。
该方法虽然生产能力较低,但由于只需要乙烯作为原料,对水资源的需求较小,成本较低。
综合比较三种生产工艺,苯氧化法是最为可行的选择。
因为苯氧化法不仅反应条件温和,废气处理相对简单,而且催化剂的再生利用率较高,可以实现循环利用。
此外,苯作为反应底物易得且价格相对较低,具有较大的生产潜力。
在苯氧化法过程中,应注意催化剂的选择和设计反应装置。
催化剂选择应综合考虑催化效果、催化剂再生性能和经济性等因素。
反应装置的设计应保证反应底物的充分接触,提高反应速率和收率,同时要注意废气和废液的处理,确保生产过程的环保性。
总之,苯乙烯的生产工艺设计应根据实际情况选择适合的生产方法,并结合催化剂的选择和反应装置的设计,最大程度地提高生产效率和产品质量,同时保证生产过程的环保性。
毕业设计-15万吨年生产-乙苯脱氢制苯乙烯
乙苯在脱氢反应器中主要发生下列反应:
主反应:C6H5C2H5→ C6H5CHCH2+ H2
副反应:C6H5C2H5+ H2↑ → C6H5CH3+ CH4
C6H5C2H5+ H2=↑ → C6H6+ CH3CH3
C6H5C2H5→ C6H6+ CH2CH2
4、原理、化学组成及化学性质
2.3乙苯氧化脱氢法
乙苯氧化脱氢法是目前尚处于研究阶段生产苯乙烯的方法。在催化剂和过热蒸汽的存在下进行氧化脱氢反应的,即:
2C6H5C2H5+ O2↑→2C6H5CHCH2+ 2H2O
此方法可以从乙苯直接生成苯乙烯,还可以利用氧化反应放出的热量产生蒸汽,反应温度也较催化脱氢为低。研究的催化剂种类较多,如氧化镉,氧化锗,钨、铬、铌、钾、锂等混合氧化物,钼酸铵、硫化钼及载在氧化镁上的钴、钼等。但这些催化剂在多处于研究阶段,尚不具备工业化条件,有待进一步研究开发。
5、流程叙述
5.1脱氢反应总述:
EB蒸汽/蒸汽混合物与EB/蒸汽过热器二级反应器流出物进行热交换而产生过热,并进入一级反应器进口,在这里与主过热蒸汽混合,以便达到理想的一级反应器的进口温度。EB和蒸汽混合物径向从内向外地进入催化剂床层,一部分EB反应生成SM,由于进行吸热反应,温度降低。混合流出物与过热蒸汽进行换热而得到重新加热并径向通过第二个催化剂床层。大部分EB反应生成SM(受平衡限制)和少量副产品。
一.绪论
1、苯乙烯的性质和用途
苯乙烯(SM)是含有饱和侧链的一种简单芳烃,是基本有机化工的重要产品之一。苯乙烯为无色透明液体,常温下具有辛辣香味,易燃。苯乙烯难溶于水,25℃时其溶解度为0.066%。苯乙烯溶于甲醇、乙醇、乙醚等溶剂中。
年产15万吨乙苯工艺设计毕业论文
年产15万吨乙苯工艺设计毕业论文年产15万吨乙苯工艺设计年产15万吨乙苯工艺设计摘要:苯和乙苯是化工行业的基本原料,苯—乙苯—二乙苯不能形成恒沸点的混合物,所以乙苯精制可直接采用传统的精馏法制备高纯度(98%)的乙苯溶液,本设计进行苯—乙苯—二乙苯的分离,采用直径为0.7米、高11米的浮阀精馏塔,选用效率较高、结构简单、加工方便的单溢流方式、并用了弓形降液盘蒸馏是分离液体混合物最早实现工业化的典型单元操作. 蒸馏分离的依据是通过加热液体混合物建立两相体系,利用溶液中个组分挥发度的差异实现组分分离或提纯的目的。
正是从分利用这些特点才能很好的把液液混合物很好的分离开来。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
关键词:乙苯精制;苯;二乙苯;蒸馏;浮阀精馏塔The process design of 150kt/a ethyl benzene refining process after theprocess 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
Abstract: benzene and ethyl benzene is the basic materials of chemical industry, the mixture of benzene, ethylbenzene can't form a constant boiling, so can be directly used traditional distillation of the preparation of high purity ethyl benzene solution, the design of the separation of benzene, ethylbenzene, the rectification tower is 0.6 meters and 11 meters in diameter, with high efficiency, simple structure, convenient processing single relief way, and used a bow down tray distillation is the separation of liquid mixtures on the typical unit operations of realizing the industrialization of the earliest. The basis of a distillation separation was established by heating the liquid mixture two-phase system, using the volatility of a component in the solution differences between the realization of the aim ofcomponent separation and purification.It is from points and take advantage of these characteristics can be very good good separation of the mixture of the liquid.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计
万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计引言苯乙烯(英文名:Styrene)是一种重要的有机化工原料,广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。
苯乙烯的精馏是从其混合物中分离纯苯乙烯的关键工艺步骤之一。
本文介绍了一种万吨年苯乙烯精馏工段的工艺设计。
工艺流程1.原料准备:将苯乙烯混合物作为原料,通过加热和减压处理,去除其中的杂质物质,得到纯苯乙烯产品。
2.进料和预热:苯乙烯混合物进入精馏塔的进料口,经过预热处理,将温度升至适宜的操作温度。
3.精馏塔:预热后的苯乙烯混合物进入精馏塔,塔内有多个塔板,塔板上设有水蒸气加热器。
苯乙烯的精馏分离是靠其与其他组分的沸点差异来实现的。
4.顶部产品收集:在精馏塔的顶部,收集得到的醋酸制品。
5.底部产物收集:经过精馏塔的分离作用,底部产物中含有剩余的非苯乙烯组分和少量的苯乙烯。
底部产物通过冷凝器冷凝后,得到液态产物,在后续的处理中再进一步提炼纯苯乙烯。
工艺参数为了实现高效的精馏分离,以下几个工艺参数需要合理确定:•温度:精馏塔内的温度是关键参数之一,需要在苯乙烯的沸点范围内进行调节,以保证精馏的效果。
•压力:精馏塔内的压力也是一个重要的参数,需要根据苯乙烯的蒸气压和其他组分的蒸气压之间的差异来确定。
•塔板数:塔内设置的塔板数目决定了分馏的效果。
过少的塔板数会导致较差的分离效果,过多的塔板数则会增加设备投资和运营成本。
•水蒸气流量:水蒸气是精馏塔中的加热介质,其流量需要根据苯乙烯和其他组分的蒸发热量来确定。
设备选型根据以上工艺参数的要求,合理选型相应的设备十分重要,以下是几个常用设备的选择建议:•精馏塔:建议选用板式精馏塔,因为板式精馏塔可以灵活调节操作参数,并且易于维护和清洗。
•冷凝器:应选用高效冷凝器来冷凝产物。
传统的冷凝器如管壳式冷凝器可以满足要求,但对于更高的冷凝效率要求,可以考虑使用更先进的设备。
•加热器:选用适当的加热器设备,如蒸汽加热器,以提供所需的加热介质。
加热器应具有高热效率和稳定的热传导性能。
年产155万吨苯乙烯精馏模拟计算及工艺设计文献综述
化工与材料工程学院毕业设计文献综述年产15.5万吨苯乙烯精馏模拟计算及工艺设计An annual output of 150,000 tons of styrene distillation system simulation and process design吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology化工与材料工程学院毕业设计文献综述目录前言..................................................... - 1 - 第 1 章苯乙烯装置的工艺流程.............................. - 2 -1.1 苯乙烯装置的工艺流程.............................. - 3 -1.1.1 乙苯脱氢法.................................. - 3 -1.2 乙烯生产苯乙烯技术................................ - 5 - 第 2 章苯乙烯精馏中的阻聚剂.............................. - 6 -2.1 阻聚剂的发展...................................... - 6 -2.1.1 几代阻聚剂.................................. - 6 -2.1.2 阻聚剂分类.................................. - 7 -2.2 苯乙烯精馏........................................ - 8 -2.2.1 乙苯/苯乙烯散堆填料精馏塔.................. - 10 -2.3 塔分离效果差的原因分析........................... - 13 -2.3.1 精馏塔的技改方案........................... - 14 - 第 3 章苯乙烯前景及发展趋势............................. - 15 - 第 4 章总结 ............................................ - 17 -前言苯乙烯是重要的基本有机化工原料, 广泛用于生产塑料、树脂和合成橡胶2003—2006 年, 我国苯乙烯产量由948 kt增至2 166 kt。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
化工与材料工程学院毕业设计文献综述年产15.5万吨苯乙烯精馏模拟计算及工艺设计An annual output of 150,000 tons of styrene distillation system simulation and process design吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology化工与材料工程学院毕业设计文献综述目录前言..................................................... - 1 - 第 1 章苯乙烯装置的工艺流程.............................. - 2 -1.1 苯乙烯装置的工艺流程.............................. - 3 -1.1.1 乙苯脱氢法.................................. - 3 -1.2 乙烯生产苯乙烯技术................................ - 5 - 第 2 章苯乙烯精馏中的阻聚剂.............................. - 6 -2.1 阻聚剂的发展...................................... - 6 -2.1.1 几代阻聚剂.................................. - 6 -2.1.2 阻聚剂分类.................................. - 7 -2.2 苯乙烯精馏........................................ - 8 -2.2.1 乙苯/苯乙烯散堆填料精馏塔.................. - 10 -2.3 塔分离效果差的原因分析........................... - 13 -2.3.1 精馏塔的技改方案........................... - 14 - 第 3 章苯乙烯前景及发展趋势............................. - 15 - 第 4 章总结 ............................................ - 17 -前言苯乙烯是重要的基本有机化工原料, 广泛用于生产塑料、树脂和合成橡胶2003—2006 年, 我国苯乙烯产量由948 kt增至2 166 kt。
与此同时, 我国苯乙烯消费量也由3 603 kt增至4 503 kt。
长期以来, 我国苯乙烯产量不能满足需求, 2003—2006年我国苯乙烯进口量为2 343~ 2 661 kt。
虽然我国苯乙烯产量不断增加, 但是需求量也在逐年增加,苯乙烯对外依存度依然很高[1]。
主要由乙苯脱氢进行生产。
包括乙苯氧化脱氢,乙苯催化脱氢,其中乙苯氧化脱氢正处于研究阶段,乙苯催化脱氢在生产中广泛运用,脱氢后得到乙苯和苯乙烯为主要物质的混合物,经过精馏进行分离,达到提纯生产苯乙烯的目的,目前, 世界上生产苯乙烯的路线有三条: 一是乙苯气相催化脱氢工艺, 以乙苯为原料, 藉助氧化铁-铬或氧化锌催化剂, 采用多床绝热或管式等温反应器, 在蒸汽存在下脱氢为苯乙烯。
二是用丙烯、乙苯过氧化制取环氧丙烷时的副产品。
三是从蒸汽裂解热解汽油中用抽提蒸馏回收[2]。
本文主要介绍苯乙烯—乙烯精馏过程中的一些常见问题,以及脱氢工艺中的问题。
目前, 全球苯乙烯生产能力中, 乙苯脱氢法占90%。
由于乙苯脱氢生成苯乙烯和氢气是一个强吸热、分子数增多的反应, 从热力学角度看, 采用负压、提高反应温度、使用新型乙苯脱氢催化剂, 可提高乙苯的单程转化率, 但仍然受到反应平衡的限制。
为了克服平衡限制, 开发了乙苯脱氢氧化工艺, 使生成的氢气与氧气反应, 即将部分氢气燃烧掉, 这不但对生成苯乙烯有利, 而且还可为乙苯脱氢反应提供热量, 具有很强的竞争优势[2]。
第 1 章苯乙烯装置的工艺流程传统的乙苯脱氢制苯乙烯工艺为两段脱氢工艺, 采用中间换热的两段负压绝热脱氢技术, 工艺流程见图1。
原料乙苯首先与过热蒸汽混合并经多次换热达到脱氢反应温度后, 在第一段脱氢反应器中进行脱氢反应, 反应后的物料经换热器加热升温, 再进入第二段脱氢反应器继续进行反应; 脱氢反应产物在主冷凝器中冷凝成脱氢液, 脱氢液进入油水分离器, 分离出的脱氢产物进入粗苯乙烯塔,在塔顶获得的粗乙苯再进入乙苯回收塔, 在塔釜回收乙苯,塔顶的苯、甲苯混合物进入苯/甲苯分离塔中得到副产品苯和甲苯; 粗苯乙烯塔塔釜中的粗苯乙烯产物进入精苯乙烯塔, 在塔顶得到苯乙烯。
主冷凝器中的不凝气体经压缩机压缩后进入尾气吸收塔与解吸塔, 吸收塔中未被吸收的尾气进入蒸汽过热炉中燃烧产生过热蒸汽。
油水分离器中的废水进入汽提塔, 进一步回收脱氢产品。
为提高乙苯的单程转化率, 乙苯脱氢工艺也采用三段脱氢工艺流程, 三段脱氢工艺的反应单元流程见图2。
图1 乙苯两段脱氢工艺流程图2 乙苯三段脱氢工艺的反应单元流程1.1 苯乙烯装置的工艺流程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。
目前, 乙苯负压脱氢制苯乙烯是苯乙烯生产的常用方法, 世界上90%的苯乙烯都是通过乙烯和苯烃化( 采用三氯化铝或分子筛催化剂) 生产乙苯, 乙苯再催化脱氢生产的。
典型的乙苯脱氢工艺有巴杰尔(Badger) 法和鲁姆斯( Lummus) 法。
(1) ABB 鲁姆斯公司采用鲁姆斯/UOP Classic SM 工艺, 使乙苯( EB) 脱氢生产聚合级苯乙烯单体( SM) 。
用于过程改扩建时, 乙苯脱氢采用鲁姆斯/UOP SMART 工艺。
在Classic SM 工艺中, 气相反应在高温、减( 负)压下进行。
乙苯( 新鲜的和循环的) 和主蒸汽与过热蒸汽混合, 在多段反应器中脱氢, 经分馏后得到高纯度( 99.85%~99.95%) SM。
SMART SM 工艺除采用氧化重热技术( 用于多段反应器系统脱氢段之间) 外,与Classic SM 工艺相同。
特定反应器用于氧化和脱氢反应, 在氧化重热中, 引入氧气藉助专用催化剂部分氧化所产生的氢气, 重热过程气体。
乙苯单程转化率约80%, 无需中段重热器, 对过热蒸气需求减少。
对于采用Classic SM 工艺的50 万吨/ 年装置,Classic SM 工艺物耗为每吨苯乙烯需乙苯1.055 吨。
已有42 套Classic SM 装置采用罗姆斯/UOP 乙苯脱氢技术, 生产苯乙烯总能力760 万吨/ 年。
(2) 华盛顿集团国际公司巴杰尔技术中心和菲纳技术公司乙苯( EB) 脱氢制苯乙烯( SM) 采用莫比尔/ 巴杰尔EB Max 工艺。
藉助钾促进的离子氧化物催化剂, 在蒸汽存在下和负压、高温条件下进行吸热反应。
在蒸汽/ EB 进料比为1.0 和中等EB 转化率下,苯乙烯的选择性大于97%。
副产品苯和甲苯通过蒸馏回收, 苯馏分返回EB 装置。
采用多段绝热反应器, 脱氢段之间加入热量驱动EB 转化。
转化率为60%~75%。
热量加入采用常规方法如蒸汽换热器, 或直接利用壳牌石油公司专有的直接加热技术。
物耗为每吨苯乙烯需乙苯1.052 吨。
能耗为: 净供入能量5.23KJ/ t, 冷却水150m3/ t。
已有40 多套装置采用该技术, 单系列设计能力为 3.2 万~7.8 万吨/ 年, 总能力超过800 万吨/ 年。
(3) 国产化技术进展乙苯负压脱氢制苯乙烯的核心技术是乙苯负压脱氢制苯乙烯反应器, 我国华东理工大学开发的乙苯负压脱氢反应器采用轴径向反应器技术和气气快速混合技术两大关键技术, 突破了国外技术垄断, 形成了自主知识产权。
轴径向反应器是在床层顶部采用催化剂自封式结构、以使径向床的顶部造成轴径向二维流动的新颖径向反应器。
与传统的径向反应器相比, 这种催化剂自封式结构取消了催化床上部的机械密封区, 简化了径向床结构, 有效的利用此部分反应器空间中的催化剂, 消除催化剂床的滞流区,有利于提高反应转化率, 同时催化剂装卸方便。
气气快速混合器采用双喷射流、异孔径的混合方式, 以适应温差大、摩尔比高、停留时间短的苛刻要求。
我国兰州石化公司采用该技术的 6 万吨/ 年负压脱氢制苯乙烯装置已通过技术鉴定。
华南理工大学与上海工程有限公司和齐鲁石油化工公司合作共同完成的大型苯乙烯脱氢反应器在齐鲁石化公司投用。
在齐鲁石化公司年产20 万吨苯乙烯成套技术开发项目中, 大型苯乙烯第一、第二脱氢反应器是关键设备。
此次开发的大型苯乙烯脱氢反应器是在消化吸收引进技术的基础上,采用了具有自主知识产权的轴径向二维流技术, 提高了反应器的有效容积率和催化剂的利用率, 因此, 具有集成创新的特点。
该反应器为直径3200mm、高度26mm的薄床层径向反应器, 是目前我国已投运的长径比最大的国产薄床层径向反应器。
自齐鲁石化公司20万吨/ 年苯乙烯装置投产以来, 反应器运行一直良好, 乙苯转化率达到66.32%, 苯乙烯选择性为97.08% 。
苯乙烯脱氢反应器运行稳定且温度分布均匀, 反应系统总压降降低, 解决了原设备存在的环境污染和腐蚀问题, 满足了苯乙烯生产需要, 各项技术指标均达到当前国外同类工艺技术的先进水平。
兰州石化公司研究院开发成功乙苯脱氢LH365 型催化剂, 并实现工业化。
该院相继开发成功315、325、335 等一系列乙苯脱氢催化剂, 新一代LH365 催化剂, 通过对组成、结构和工艺条件的研究, 解决了选择性、活性、强度、稳定性等性能之间的矛盾, 在保证苯乙烯选择性的同时, 进一步提高了催化剂的活性和寿命。
该种催化剂常压等温评价结果为: 乙苯转化率大于72%, 选择性大于95.5%; 负压绝热中试评价结果为: 乙苯转化率大于72%, 选择性大于96%; 工业装置标定结果为: 乙苯转化率大于65%, 选择性大于97.5%。
与国外同类产品比, LH365催化剂具有低温低水比条件下性能高、性价比好的特点。
经6 万吨/ 年苯乙烯装置工业应用表明, 该催化剂具有较好的活性和稳定性, 可替代同类进口产品。
继GS- 06 和GS- 08 系列催化剂成功应用于引进的苯乙烯装置后, 上海石化研究院又研制成功GS- 10 高空速乙苯脱氢制苯乙烯催化剂, 该催化剂具有钾含量低、堆积密度高、强度高、稳定性好和适合在高空速下运行的特点, 其综合性能达到国际先进水平, 具有良好的工业应用前景, 预计在现有工业装置上应用可增产5%~10%的苯乙烯。