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年產20萬噸苯乙烯的初步設計(編輯修改稿)

2026-04-03 20:56 本頁面

　

【文章內容簡介】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。（ 4）催化劑本實驗采用氧化鐵系催化劑。其組成為： Fe2O3－ CuO－ K2O－ Cr2O3－ CeO2。三、工藝流程和工藝參數(shù)的確定（一）工藝流程的確定乙苯脫氫部分的工藝流程如圖。 1．工藝流程圖 [8] 圖 1 乙苯脫氫部分工藝流程圖（二）工藝流程簡述含有乙苯、甲苯、苯的混合液經水蒸汽，由泵進入列管式反應器進行反應，主要發(fā)生乙苯脫氫生成苯乙烯，口的物料經過冷凝 ,混合氣體進入分離器中，于廢水帶1— 列管式反應器； 2 — 工藝冷凝汽提塔； 3— 乙苯苯乙烯分離罐； 4— 甲苯乙苯分離罐； 5— 苯乙烯精留。 6 ,7 ,8 ,9— 換熱器； 12， 13， 15— 冷凝器； 14— 壓縮機； 10— 泵； 11— 殘油汽提塔； 8 走一部分芳烴量，而加入 (C7H6N2O5)作為阻聚劑 ,起到阻止或延綬不飽和的作用。進入到乙苯苯乙烯塔中 , 乙苯作為輕組分，苯乙烯作為重組分，使其分離，依次進行乙苯，甲苯的回收，最后對苯乙烯進行精留。而對苯、甲苯的回收時，只對生成的進行回收，對于開始加入的那些，繼續(xù)進行使作，起來循環(huán)生產。 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(lián)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。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℃。此過熱蒸汽首先與反應混合物換熱，將反應混合物加熱到反應溫度。然后再去蒸汽過熱爐輻射段的 B 管，被加熱到 650℃后進入一段脫氫反應器。過熱的水蒸氣與被加熱的乙苯在一段反應器的入口處混合，由中心管沿徑向進入催化劑床層。混合物經反應器段間再熱器被加熱到 500℃，然后進入二段脫氫反應器。反應器流出物經廢熱鍋爐換熱被冷卻回收熱量，同時分別產生和蒸汽。反應產物經冷凝冷卻降溫后，送入分離器，不凝氣體（主要是氫氣和二氧化碳）經壓縮去殘油洗滌塔 ,用殘油進行洗滌，并在殘油汽提塔中用蒸汽汽提，進一步回收苯乙烯等產物。洗滌后的尾氣經變壓吸附提取氫氣，可作為氫源或燃料。反應器流出物的冷凝液進入液相分離器為烴相和水相。烴相即脫氫混合液（粗苯乙烯）送至分離精餾部分，水相送工藝冷凝汽提塔，將微量有機物除去，分離出的水循環(huán)使用。 2．苯乙烯的分離與精制本流程的特點主要是采用了帶有蒸汽再熱器的兩段徑向流動絕熱反應器，在減壓下操作，單程轉化率和選擇性都很高；流程設有尾氣處理系統(tǒng)，用殘油洗滌尾氣以回收芳烴，可保證尾氣中不含芳烴；殘油和焦油的處理采用了薄膜蒸發(fā)器，使苯乙烯回收率大大提高。在節(jié)能方面采取了一些有效措施，例如進入反應器的原料（乙苯和水蒸氣的混合物）先與乙苯苯乙烯分餾塔頂冷凝液換熱，這樣既回收了塔頂物料的冷凝潛熱，又節(jié)省了冷卻水用量。 9 3．關鍵設備 [9] 蒸汽過熱爐；脫氫絕熱徑向反應器；分離罐；廢熱鍋爐；液相分離器；冷凝器；壓縮機；泵；殘油汽提塔；殘油洗滌塔；工藝冷凝汽提塔；乙苯 — 苯乙烯分餾塔；乙苯回收塔；苯 — 甲苯分離塔；苯乙烯塔；薄膜蒸發(fā)器；離罐；排放泵。 4．工藝參數(shù)的確定 [10] 年工作日： 300 天，每天 24 小時，乙苯總轉化率為 55%；配料比：烴：水蒸汽 =1：（質量比）；壓力 P：床層平均操作壓力 105 Pa。 5．反應簡圖混合物圖 2 反應簡圖 6．廢氣、廢渣的處理圖 3 廢氣、廢渣處理產生的甲烷，氫氣通過硫酸吸收掉水，進入貯存罐里，最后做成合成氣：而對于產生的焦油，則通過復雜的加氫；對于其它物質，則進行合量的回收。一段反應器冷凝器分離器乙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(jù) 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(huán)物流的復雜化工過程。乙苯脫氫反應在裝有鐵系催化劑的列管反應器中進行，反應方程式為：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(fā)生下列反應： C 2 H 5 + H 2 O C H 3 + C O 2 + 3 H 2 水蒸汽作稀釋劑，水蒸汽和乙苯質量比為： 1 反應壓力為 150000Pa（絕），反應溫度為 580℃ ，反應器進口溫度 630℃ ,乙苯總轉化率為 55%，苯乙烯、苯、甲苯各反應選擇性分別為： (a)90%、 (b)3%、 (c)7%、為簡化計算，假定： ① 反應混合原料組成：乙苯： 99%( W% )，甲苯： %，苯： %，混合原料中不含其它二甲苯。 ② 水蒸汽為惰性組分，不發(fā)生水蒸汽轉化反應，并且無結焦反應。 ③ 冷凝液經油水分離器分離成水和有機混合物，水中夾帶芳烴量為 500mg/L，夾帶芳烴組成同有機混合物相同。有機混合物中水量很少可忽略。 ④ 阻聚劑加入

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