年產20萬噸苯乙烯的初步設計(存儲版)

　　

【正文】 20210Kg/h 的新鮮物料可生產出苯乙烯 ： = 104= Kg 年產 20 萬噸苯乙烯，連續生產 300 天，即每小時生產苯乙烯 ： 20104247。= 乙苯回收塔塔底的物料 ： W2=F2D2== kmol/h X 甲苯 =%247。= X 乙苯 =（ ） 247。 表 6 廢水中損失的芳烴量 Kg/h kmol/h 乙 苯 = kg/h 苯乙烯 0 .4899= kg/h 甲 苯 = kg/h 苯 = kg/h 表 7 分離器頂的有機混合物組成 乙 苯 = kmol/h 苯乙烯 =甲 苯 =苯 = 阻聚劑加入量 (， C7H6N2O5)， 因為阻聚劑加入量為有機混合物的 % 。 11 ⑥ 乙苯回收塔，塔頂乙 苯 ＜ %，塔釜甲苯 ＜ %。 苯乙烯反應器 甲苯回收 苯乙烯精餾 產 品 乙苯回收 硫酸 貯 存 罐 廢物 10 四、主要設備的物料衡算 （一）物料衡算 1．計算依據 乙苯脫氫制苯乙烯裝置包括脫氫和精餾兩個單元，是具有循環物流的復雜化工過 程。 反應器流出物的冷凝液進入液相分離器為烴相和水相。 在蒸汽過熱爐中，水蒸氣在對流段內預熱，然后在輻射段的 A 組管內過熱到880℃。 （ 4）催化劑 本實驗采用氧化鐵系催化劑。這些連串副反應的發生不僅使反應選擇性下降，而且極易使催化劑表面結焦進而活性下降。據估算，一套以石腦油為裂解原料的 萬噸 /年乙烯裝置大約可回收約 萬噸 /年的苯乙烯。氧化脫氫反應為強放熱反應，在熱力學上有利于苯乙烯的生成。 2021年裝置開工率平均將達到 1999 年以來最高的 90%以上 。二是用丙烯、乙苯過氧化制取環氧丙烷時的副產品。 有海外媒體預計，今年中國苯乙烯需求總量估計將達到 438 萬噸，年產量約為200 萬噸；到 2021 年需求量將上升至約 560 萬噸，而產量難以超過 450 萬噸。 1．我國苯乙烯的生產狀況 自中石油蘭州石油化工公司合成橡膠廠采用傳統的三氯化鋁液相烷基化工藝 [2]，建成一套 5000 噸 /年苯乙烯生產裝置以來，我國苯乙烯的生產得到了飛速發展， 2021年我國苯乙烯的總生產能力達到 萬噸 /年。 苯乙烯具有乙烯基烯烴的性質，反應性能極強，如氧化、還原、氯化等反應均可進行，并能與鹵化氫發生加成反應。 1．物理性質 [1] 外觀與性狀： 無色透明油狀液體。此外，還可用于制藥、染料、農藥以及選礦等行業，用途十分廣泛。苯乙烯蒸氣與空氣能形成爆炸混合物，其爆炸范圍為 ％～ ％。 工業上采用的方法是在進料中摻入大量高溫水蒸氣，以降低烴分壓，并提供反應所需的部分熱量，水蒸氣與烴的摩爾比（簡稱水比）視反應器類型的不同而異，范圍約在 6～ 14 之間。其他主要的生產廠家還有中鐵聯合物流 常州東昊化工（生產能力為 萬噸 /年）、中石油吉林石油化工公司（生產能力為 萬噸 /年）、揚子巴斯夫苯乙烯系列有限公司（生產能力為 萬噸 /年）、中石化茂名石油化工公司（生產能力為 萬噸 /年）等等。 2．烯的生產狀況 目前，世界上生產苯乙烯的路線有三 種 [3]：一是乙苯氣相催化脫氫工藝，以乙苯為原料，藉助氧化鐵 鉻或氧化鋅催化劑，采用多 床絕熱或管式等溫反應器，在蒸汽存在下脫氫為苯乙烯。 2021 年以后，荷蘭、日本預定有大型裝置投產，預計需求增長幅度將超過產能增長。 （一）主要生產方案 [5] 1．乙苯氧化脫氫法 乙苯氧化脫氫技術是用較低溫度下的放熱反應代替高溫下的乙苯脫氫吸熱反應，從而大大降低了能耗，提高了效率。采用抽提技術將苯乙烯回收，既可減少后續加氫過程中的氫氣消耗，又避免了催化劑因苯乙烯聚合而引起的中毒，也增產了苯乙烯。 因此生產苯乙烯 的方法確定為乙苯氧化脫氫法 [6] 2C6H5C2H5 + O2 → 2C6H5CH=CH2 + 2H2O 2．乙苯脫氫生產苯乙烯的原理 [7] 主反應： C H 2 C H 3 C H = C H 2 + H 2 副反應： C 2 H 5 + H 2 + C 2 H 6 C 2 H 5 + H 2 C H 3 + C H 4 在水蒸氣存在的條件下，還可能發生下列反應： C 2 H 5 + H 2 O C H 3 + C O 2 + 3 H 2 此外還有芳烴縮合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等。 （ 3）空速的影響 乙苯脫氫反應系統中有平衡副反應和連串副反應，隨著接觸時間的增加，副反應也增加，苯乙烯的選擇性可能下降，適宜的空速與催化劑的活性及反應溫度有關，乙苯的液空速以 。 1．乙苯脫氫 乙苯在水蒸氣存在下催化脫氫 生成苯乙烯，是在段間帶有蒸汽再熱器的兩個串聯的絕熱徑向反應器內進行，反應所需熱量由來自蒸汽過熱爐的過熱蒸汽提供。洗滌后的尾氣經變壓吸附提取氫氣，可作為氫源或燃料。 一段反應器 冷 凝 器 分 離