苯乙烯的生產(chǎn)工藝

1、項(xiàng)目項(xiàng)目A04A04： 50kt/a50kt/a苯乙烯的生產(chǎn)工藝組苯乙烯的生產(chǎn)工藝組 織與實(shí)施織與實(shí)施 任務(wù)描述：任務(wù)描述： 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0101 A0101 生產(chǎn)工藝路線選擇；生產(chǎn)工藝路線選擇； 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0102 A0102 生產(chǎn)工藝條件影響因素分析；生產(chǎn)工藝條件影響因素分析； 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0103 A0103 典型設(shè)備的選擇；典型設(shè)備的選擇； 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0104 A0104 生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施；生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施； 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0105 A0105 生產(chǎn)工藝流程組織；生產(chǎn)工藝流程組織； 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0106 A0106 生產(chǎn)操作要點(diǎn)；生產(chǎn)操作要點(diǎn)； 任務(wù)點(diǎn)

2、任務(wù)點(diǎn)A0107 A0107 生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的故障分析及應(yīng)生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的故障分析及應(yīng) 對(duì)措施。對(duì)措施。 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)01 01 生產(chǎn)工藝路線選擇生產(chǎn)工藝路線選擇 苯乙烯的性質(zhì)苯乙烯的性質(zhì) 無色透明油狀液體 ，密度0.9074 gcm3 熔點(diǎn)-31 沸點(diǎn) 146 閃點(diǎn)313 自燃點(diǎn)490，能溶于醇及醚， 難溶于水。 遇明火極易燃燒。受熱、曝光或存在過氧化物催化劑時(shí)， 極 易聚合放熱導(dǎo)致爆炸。與氯磺酸、發(fā)煙硫酸、濃硫酸反應(yīng)劇烈，有 爆炸危險(xiǎn)。 有毒，對(duì)人體皮膚、眼和呼吸系統(tǒng)有刺激性。空氣中最高 容 許濃度為100ppm。爆炸極限為11-61%。 苯乙烯具有乙烯基烯烴的性質(zhì)，反應(yīng)能力強(qiáng)，如氧化、

3、還原、 氯化等反應(yīng)均可進(jìn)行，并能與鹵化氫發(fā)生加成反應(yīng)。苯乙烯在高溫 下容易裂解和燃燒，生成苯、甲苯、乙烷、碳、一氧化碳、二氧化 碳和氫氣等。苯乙烯暴露于空氣中，易被氧化成醛、酮類。 苯乙烯用途苯乙烯用途 苯乙烯自聚生成PS（聚苯乙烯樹脂）， 苯乙烯與丁二烯、丙烯腈共聚，其共聚物可用于生 產(chǎn)ABS工程塑料； 與丁二烯共聚可以生成丁苯乳膠（SBL）和合成丁 苯橡膠（SBR）； 與丙烯腈共聚為AS樹脂； 乙烯也可用于生產(chǎn)其它樹脂。 此外，苯乙烯還被廣泛用于制藥、涂料、紡織等工業(yè) 我國苯乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀我國苯乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國苯乙烯生產(chǎn)始于20 世紀(jì)50 年代末。采用傳統(tǒng)的三 氯化鋁液相烷基化工藝，建成一

4、套5000噸/年苯乙烯生產(chǎn)裝 置，以后又陸續(xù)建成幾套生產(chǎn)裝置，但大都生產(chǎn)規(guī)模小，能 耗和物耗較高，產(chǎn)量低，因而發(fā)展緩慢。20世紀(jì)90年代，大 慶石盤錦乙烯和廣州石化公司先后引進(jìn)氣相分子篩工藝建成 苯乙烯生產(chǎn)裝置 ， 這些裝置的陸續(xù)建成投產(chǎn)，使我國苯 乙烯的生產(chǎn)得到了飛速發(fā)展。1998年我國苯乙烯的生產(chǎn)能力 達(dá)到約74.0萬噸，2000年進(jìn)一步增加到約95萬噸。 2006年，我國又有多套苯乙烯裝置建成投產(chǎn)，截止到 2006年11月底，我國苯乙烯的生產(chǎn)能力達(dá)到285.5萬t/a。 工業(yè)生產(chǎn)苯乙烯的方法除傳統(tǒng)乙苯脫氫的方法外，出現(xiàn)了乙苯和 丙烯共氧化聯(lián)產(chǎn)苯乙烯和環(huán)氧丙烷工藝、乙苯氣相脫氫工藝等新 的

5、工業(yè)生產(chǎn)路線，同時(shí)積極探索以甲苯和裂解汽油等新的原料路 線。迄今工業(yè)上乙苯直接脫氫法生產(chǎn)的苯乙烯占世界總生產(chǎn)能力 的90，仍然是目前生產(chǎn)苯乙烯的主要方法，其次為乙苯和丙烯 的共氧化法。 苯乙烯的生產(chǎn)方法苯乙烯的生產(chǎn)方法 1.乙苯催化脫氫生產(chǎn)苯乙烯乙苯催化脫氫生產(chǎn)苯乙烯 該方法是以苯和乙烯為原料，通過苯烷基化反應(yīng)生成乙苯， 然后乙苯再催化脫氫生成苯乙烯。這是工業(yè)上最早采用的生 產(chǎn)方法，通過近年來的研究發(fā)展，使其在催化劑性能、反應(yīng) 器結(jié)構(gòu)和工藝操作條件等方面都有了很大改進(jìn)。 乙苯脫氫生成苯乙烯的主反應(yīng)為 2 5 C H CH 2 CH 2 H+ rm 117.8/HkJmol 乙苯脫氫生成苯乙烯是

6、吸熱反應(yīng)，在生成苯乙烯的同 時(shí)可能發(fā)生的平衡副反應(yīng)，主要是裂解反應(yīng)和加氫裂 解反應(yīng)，因?yàn)楸江h(huán)比較穩(wěn)定，裂解反應(yīng)都發(fā)生在側(cè)鏈 上。 在水蒸氣存在下，還可能發(fā)生下述反應(yīng) 高溫下有生碳反應(yīng) 2 5 C H 2 2H O+ 3 CH 22 + CO + 3H 2 5 C H 2 CH 2 CH+rm 105kJH 2 5 C H 2 H+ 3 CH 4 + CH m 54.4kJ rH 2 5 C H 2 H+ 2 6 + C H m 31.5kJ rH 2.2.乙苯氧化脫氫生產(chǎn)苯乙烯乙苯氧化脫氫生產(chǎn)苯乙烯 乙苯在氧化劑存在下，發(fā)生氧化脫氫轉(zhuǎn)化為苯乙烯。 以氧為氧化劑時(shí)反應(yīng)方程式如下 此方法可以從乙苯

7、直接生成苯乙烯，還可以利用氧化 反應(yīng)放出的熱量產(chǎn)生蒸汽，反應(yīng)溫度也較催化脫氫為低。 研究的催化劑種類較多，如氧化鎘，氧化鍺，鎢、鉻、鈮、 鉀、鋰等混合氧化物，鉬酸銨、硫化鉬及載在氧化鎂上的 鈷、鉬等。但這些催化劑在多處于研究階段，尚不具備工 業(yè)化條件，有待進(jìn)一步研究開發(fā)。 3.3.哈康法生產(chǎn)苯乙烯（共氧化法）哈康法生產(chǎn)苯乙烯（共氧化法） 該法是以乙苯和丙烯為原料聯(lián)產(chǎn)苯乙烯和環(huán)氧丙烷，可分為三 步進(jìn)行 a.乙苯氧化生成過氧化氫乙苯 b.在催化劑存在下，過氧化氫 乙苯與丙烯發(fā)生環(huán)氧化生成 a-苯乙醇和環(huán)氧丙烷 c.a-苯乙醇催化脫水轉(zhuǎn)化為苯乙烯 乙苯共氧化法可同時(shí)得到兩種重要的化工產(chǎn)品，其生產(chǎn)成本

8、低、 污染少，但其工藝復(fù)雜，副產(chǎn)物多，流程較長，單位能耗高。 4.4.乙烯和苯直接合成苯乙烯乙烯和苯直接合成苯乙烯 綜合以上四種方法，我們組選用乙苯催化脫氫生產(chǎn)苯乙苯催化脫氫生產(chǎn)苯 乙烯乙烯。現(xiàn)在的催化劑的性能、反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和工藝操 作條件都良好，而且是現(xiàn)在生產(chǎn)苯乙烯的主要方法。 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0102 A0102 生產(chǎn)工藝條件影響因素分析生產(chǎn)工藝條件影響因素分析 1.1.反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度 乙苯脫氫反應(yīng)為可逆吸熱反應(yīng)，一般采用853K893K，新催 化劑控制在853K，中期873K左右，后期可提高到888893K。 從熱力學(xué)方面分析可知，升高反應(yīng)溫度，反應(yīng)平衡常數(shù)增 大，乙苯平衡轉(zhuǎn)化率提高，苯

9、乙烯平衡 收率提高；從動(dòng)力 學(xué)分析，反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速度加快，乙苯轉(zhuǎn)化率提高， 當(dāng)反應(yīng)溫度為873K時(shí)基本上沒有裂解產(chǎn)物生成；當(dāng)溫度超 過873K，隨著溫度升高，裂解副反應(yīng)速度增加更快，副產(chǎn) 物苯、甲苯等生成量增多，苯乙烯產(chǎn)率下降。 綜合上述，適宜的溫度選擇600左右。 2.2.反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力 乙苯脫氫反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)增多的可逆反應(yīng)。理 論上，低壓有利于乙苯平衡轉(zhuǎn)化率及苯乙烯平衡收率 的提高。但是，真空條件下進(jìn)行高溫操作易燃易爆物 料，在工業(yè)生產(chǎn)中極不安全。為解決這一矛盾，工業(yè) 上通常采用通入過熱水蒸氣的辦法。這樣，既降低了 原料乙苯的分壓，有利于主反應(yīng)的進(jìn)行，又避免了真 空操作，保證

10、了生產(chǎn)的安全運(yùn)行。 綜上，總壓采用略高于常壓以克服系統(tǒng)阻力，同時(shí)為 了維持低壓操作，應(yīng)盡可能減小系統(tǒng)的壓力降。 選用水蒸氣做稀釋劑的好處在于： 水蒸氣的熱容量大，可以提供吸熱反應(yīng)所需的熱量，是 溫度穩(wěn)定控制； 可以降低乙苯的分壓，改善化學(xué)平衡，提高平衡轉(zhuǎn)化率； 與催化劑表面沉積的焦炭反應(yīng)，使之氣化，起到清除焦 炭的作用； 水蒸氣可抑制并消除催化劑表面上的積焦，保證催化劑 的活性； 水蒸氣與反應(yīng)物容易分離。 在工業(yè)生產(chǎn)中，乙苯與水蒸氣摩爾比一般為（69）：1左 右。 3.3.乙苯液空速乙苯液空速 乙苯液空速小,在催化劑床層停留時(shí)間長,轉(zhuǎn) 化率高,但由 于連串副反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng),使選擇性下 降,催化劑表

11、面結(jié)焦量增 加,再生周期縮短?？?速過大,轉(zhuǎn)化率低,未轉(zhuǎn)化的原料回 收循環(huán)量大,分離、回收消耗的能量也上升。若是絕熱式 反應(yīng)器,水蒸氣的消耗也將明顯增加。乙苯的 液空速對(duì)轉(zhuǎn) 化率和選擇性的影響見下表?，F(xiàn) 在一般工業(yè)上采用的液空 速為0.40.6h-1 。 4.原料純度原料純度 若原料氣中有二乙苯，則二乙苯在脫氫催化劑上也能脫氫 生成二乙烯基苯，在精制產(chǎn)品時(shí)容易聚合 而堵塔。出現(xiàn)此 現(xiàn)象時(shí)，只能用機(jī)械法清除，所以要求原料乙苯沸程應(yīng)在 135136.5.原 料氣中二乙苯含量小于0.04。 5.催化劑的選擇催化劑的選擇 脫氫催化劑的活性組分是氧化鐵,助催化劑有鉀、釩、 鉬、 鎢、鈰等氧化物。如Fe

12、2 O 3 :K 2 O:Cr 2 O 3 =87： 10：3組成的 催化劑，乙苯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)60%，選擇性 為87%。 在有氫和水蒸氣存在下，氧化鐵體系可能有四 價(jià)鐵、三 價(jià)鐵、二價(jià)鐵和金屬鐵之間平衡。在氫的作用 下，高價(jià)鐵 會(huì)還原成低價(jià)鐵，甚至是金屬鐵。 助催化劑 K 2 O，能改變催化劑表面酸度，減少裂解反應(yīng) 的發(fā)生， 并能提高催化劑的抗結(jié)交性能和消碳作用，以及促進(jìn)催 化劑的再生能力，延長再生周期。 助催化劑Cr 2 O 3，是 高熔點(diǎn)金屬氧化物，可以提高催化 劑的耐熱性，穩(wěn)定鐵 的價(jià)態(tài)。 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0103 A0103 典型設(shè)備的選擇典型設(shè)備的選擇 因?yàn)橐冶矫摎浞磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，需有

13、外部提供大量的 熱才能進(jìn)行。乙苯脫氫工藝裝置主要有蒸汽過熱爐、絕 熱型反應(yīng)器、熱回收器、氣體壓縮機(jī)和乙苯/苯乙烯分離 塔。過熱爐將蒸汽過熱至800而作為熱源引入反應(yīng)器。 乙苯脫氫的工藝操作條件為550650,常壓或減壓, 蒸汽/乙苯質(zhì)量比為1.02.5。通過反應(yīng)器所生成的油分經(jīng) 冷凝器冷凝 后進(jìn)入乙苯/苯乙烯粗餾塔,由塔底得到苯乙烯, 塔頂回收未反應(yīng)的乙苯。再經(jīng)乙苯塔分離去少量的苯和 甲苯后,循環(huán)回反應(yīng)器。 工業(yè)上有列管式等溫反應(yīng)器和絕熱式反應(yīng)器兩種，用這兩種不同型式 反應(yīng)器的工藝流程，主要差別： 脫氫部分的水蒸氣用量不同； 熱量的供給和回收利用方式不同。 采用列管式等溫反應(yīng)器脫氫 優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)

14、器縱向溫度較均勻，易于控制，不需要高溫過熱蒸汽。 蒸汽耗量低，能量消耗少。 缺點(diǎn)：等溫反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且需要大量的特殊合金鋼材，反應(yīng) 器制造費(fèi)用高，因此大規(guī)模的生 產(chǎn)裝置，都采用絕熱型反應(yīng)器。 采用絕熱反應(yīng)器脫氫 優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，反應(yīng)空間利用率高，不需耐熱金屬材料，檢修 方便，基建投資低。 缺點(diǎn)：溫度波動(dòng)大，操作不平穩(wěn)，消耗大量的高溫（983K）蒸汽并 需用水蒸氣過熱設(shè)備。 我們組選用二段絕熱式反應(yīng)器。 因?yàn)樵摲磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反應(yīng)空間 利用率大，不需耐熱金屬材料，檢修方便，投資低。而 對(duì)于反應(yīng)而言，不需要額外增加熱量只需蒸汽提供。如 溫度過高，會(huì)使乙苯蒸氣過熱而裂解，絕熱

15、式反應(yīng)器直 接傳熱，溫度均勻。 單級(jí)反應(yīng)器的乙苯轉(zhuǎn)化率只有40-50%。但是如果在加 熱到一級(jí)入口的溫度，混合物無法平衡，所以混合物送 往到第二催化劑床層，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為苯乙烯，直至再次 接近平衡。由于受其他因素影響乙苯轉(zhuǎn)化率可達(dá)到70- 85%。若在增加催化劑床層，要綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益。 綜上，我們選用二段絕熱固定床反應(yīng)器。 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0104 A0104 生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施 一、苯乙烯生產(chǎn)安全技術(shù)方案一、苯乙烯生產(chǎn)安全技術(shù)方案 危險(xiǎn)物 料 狀態(tài)沸點(diǎn) 閃點(diǎn) 引燃溫度 爆炸極限危險(xiǎn)性工藝安全措施 苯乙烯液體14634.44901.1-6.1其蒸氣與空 氣可形成

16、爆 炸性混合物 遠(yuǎn)離火源 避免與氧化劑、酸類 接觸 儲(chǔ)藏室加阻聚劑 甲苯液體110.645351.2-7.0易燃 和空氣易形 成爆炸混合 物 乙烯氣體-103.9無意義4252.7-36.0燃燒爆炸設(shè)緩沖罐 乙烯進(jìn)料管倒U型， 防止反應(yīng)液倒灌 苯液體80.1-115601.2-8.0燃燒爆炸儲(chǔ)罐氮封裝置 乙苯液體136.2154321.0-6.7燃燒爆炸儲(chǔ)罐氮封裝置 工藝參數(shù)溫度 壓力MPa危險(xiǎn)特性安全對(duì)策 固定床600 5-10 高壓設(shè)備、 管線 合成塔進(jìn)料管線 安全閥或塔裝安 全閥；超壓、超 溫連鎖跳車 壓縮機(jī) 5-10 高壓設(shè)備、 管線 出口管線安全閥； 超壓連鎖跳車 二、苯乙烯生產(chǎn)安全

17、方面二、苯乙烯生產(chǎn)安全方面 苯乙烯有毒，毒性比苯弱。苯乙烯具有引人發(fā) 笑的臭味， 在25*10-6就可以明顯的察覺到；在 50*10-6就會(huì)感到不快， 但在這樣濃度下，尚無毒害 作用。隨濃度升高，則刺激性 增強(qiáng)，可刺激皮膚， 呼吸道。在通風(fēng)不良的室內(nèi)進(jìn)食時(shí)會(huì) 刺激胃黏膜。 苯乙烯與苯不同，不會(huì)造成慢性中毒，因?yàn)?苯 乙烯在生物體內(nèi)容易被氧化成苯甲酸、苯基甘醇、 苯乙 醇酸等，進(jìn)而成為馬尿酸或葡萄糖酸酯而被排 出體外。空氣中最高容許濃度為420mg/m 。 三、苯乙烯生產(chǎn)節(jié)能方案三、苯乙烯生產(chǎn)節(jié)能方案 1.水循環(huán)使用水循環(huán)使用 過熱水蒸氣用量大，凝液中分出的過程水應(yīng)當(dāng) 經(jīng)過處理后， 用于產(chǎn)生水蒸

18、氣，循環(huán)使用， 這樣既節(jié)約了工業(yè)用水，又能 滿足環(huán)保的要 求。 2.采用高效規(guī)整填料采用高效規(guī)整填料 高效規(guī)整填料MellaPack-250Y是一種新型填料，它具有傳質(zhì) 效率高、比壓降小、處理能力大、放大效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。用于乙 苯/苯乙烯精餾塔可使精餾塔的處理能力增大，塔壓降減小， 塔底溫度降低，最重要的是由于傳質(zhì)效率高于板式塔，因此， 用于該填料改造板式塔可減小回流，從而減少再沸器的蒸汽消 耗量和冷卻水的用量。 3.回收塔頂冷凝潛熱回收塔頂冷凝潛熱 由于乙苯/苯乙烯塔必須再負(fù)壓下進(jìn)行操作，因此， 塔頂操作溫度較低。傳統(tǒng)苯乙烯裝置的塔頂溫度僅 60左右，該低溫?zé)嵩粗荒芤苑螣嵝问脚湃氪髿狻?使用高

19、效填料能夠減少塔頂與塔底的溫差，可將塔 頂溫度提高到102104 .另一方面，苯乙烯裝置的乙 苯脫氫單元采用負(fù)壓操作，并采用乙苯和水共沸蒸發(fā) （共沸點(diǎn)為92 ），這就可以采用一種高效熱交換器 使乙苯/苯乙烯塔頂?shù)睦淠凉摕醽碚舭l(fā)脫氫系統(tǒng)的乙苯。 4、熱泵、熱泵 精餾塔熱泵節(jié)能技術(shù)就是用壓縮機(jī)將塔頂蒸汽增壓以提 高塔頂蒸汽的冷凝溫度，從而實(shí)現(xiàn)用塔頂冷凝潛熱蒸發(fā) 塔底再沸器物料，節(jié)省再沸器消耗的蒸汽和塔頂冷凝所 消耗的冷卻水。 精餾塔采用熱泵技術(shù)的條件如下： （1）精餾塔塔頂、塔釜的溫差越小越好 （2）精餾塔的熱負(fù)荷越大越好 （3）透平蒸汽與低壓蒸汽（再沸器消耗）的價(jià)格相差越 小，熱泵獲得的經(jīng)濟(jì)效益

20、越大 任務(wù)點(diǎn)任務(wù)點(diǎn)A0105 A0105 生產(chǎn)工藝流程組織生產(chǎn)工藝流程組織 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(gè)串聯(lián)的絕熱徑向反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)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（1）中，水蒸氣在對(duì)流段內(nèi)預(yù)熱，然后在輻 射段的A組管 內(nèi)過熱到880。此過熱蒸汽首先與反應(yīng)混合 物換熱，將反應(yīng)混合物加熱 到反應(yīng)溫度。然后再去蒸汽過熱 爐輻射段的B管，被加熱到815后進(jìn)入 一段脫氫反應(yīng)器 （2）。過熱的水蒸氣與被加熱的乙苯在一段反應(yīng)器的入 口 處混合，由中心管沿徑向進(jìn)入催化劑床層。混合物經(jīng)反應(yīng)器 段間再熱 器被加熱到631，然后進(jìn)入二段脫氫反

21、應(yīng)器。反 應(yīng)器流出物經(jīng)廢熱鍋爐 （4）換熱被冷卻回收熱量，同時(shí)分 別產(chǎn)生3.14MPa和0.039MPa蒸汽。 反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝冷卻降溫后，送入分離器（5）和（7），不 凝氣體（主 要是氫氣和二氧化碳）經(jīng)壓縮去殘油洗滌塔（14） 用殘油進(jìn)行洗滌，并 在殘油汽提塔（11）中用蒸汽汽提，進(jìn) 一步回收苯乙烯等產(chǎn)物。洗滌后 的尾氣經(jīng)變壓吸附提取氫氣， 可作為氫源或燃料。 反應(yīng)器流出物的冷凝液進(jìn)入液相分離器（6），分為烴相和 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?yán)淠崴?（16），將微量有機(jī)物除去，分離出 的水循環(huán)使用。 粗 乙 苯 烯 甲 焦 油 1 2 3 4 苯 烯

22、苯 乙 苯乙苯 圖 4-16 粗 苯 乙 烯 的 分 離 和 精 制 流 程 1-乙 苯 蒸 出 塔 ； 2-苯 、 甲 苯 回 收 塔 ； 3-苯 、 甲 苯 分 離 塔 ； 4-苯 乙 烯 精 餾 塔 粗苯乙烯先進(jìn)入乙苯蒸出塔，將沒有反應(yīng)的乙苯、副產(chǎn)物苯和甲苯與苯乙烯進(jìn) 行分離。塔頂蒸出的乙苯、苯和甲苯經(jīng)過冷凝后，一部分回流，其余送入苯、甲 苯回收塔，將乙苯與苯、甲苯分離，塔底分出的乙苯可循環(huán)作脫氫原料用。塔頂 分出的苯和甲苯，送入苯、甲苯分餾塔，將苯和甲苯進(jìn)行分離。乙苯蒸出塔塔底 液體主要是苯乙烯，還含有少量焦油，送入苯乙烯精餾塔，塔頂蒸出聚合級(jí)成品 苯乙烯，純度為99.6%（質(zhì)量）。塔

23、底液體為焦油，焦油里面含有苯乙烯，可進(jìn) 一步進(jìn)行回收。上述流程中，乙苯蒸出塔和苯乙烯精餾塔均應(yīng)當(dāng)在減壓下操作， 為了防止苯乙烯的聚合，塔底需要加入阻聚劑，例如二硝基苯酚、叔丁基鄰苯二 酚等。 苯乙烯的分離與精制苯乙烯的分離與精制 反應(yīng)過程操作方案反應(yīng)過程操作方案 1. 反應(yīng)原理 乙苯催化脫氫 反應(yīng)式： 2.工藝條件 溫度：600 左右 壓力：常壓或減壓 乙苯與水蒸氣摩爾比一般為（69）：1左右 催化劑：以鐵為基礎(chǔ)的多組分催化劑 3.主要反應(yīng)裝置 絕熱式反應(yīng)器 精餾塔 4.工藝流程 向脫氫反應(yīng)器通入過熱蒸汽加熱反應(yīng)器中的乙苯和 催化劑, 在一定溫度和壓力下進(jìn)行反應(yīng),得到粗苯乙 烯,然后將粗苯乙烯

24、 經(jīng)過沉降槽進(jìn)行沉降,最后通過 精餾塔分離出精制的苯乙烯. 2 5 C H CH 2 CH 2 H+ rm 117.8/HkJmol 任務(wù)點(diǎn)A0406 苯乙烯生產(chǎn)操作要點(diǎn) 本工藝過程：將乙苯和初級(jí)蒸汽過熱后與主蒸汽混合 （蒸氣：乙苯=1.3：1）進(jìn)入第一級(jí)反應(yīng)器。在入口 溫度 628、出口壓力0.0486MPa和催化劑作用下 進(jìn)行脫氫反 應(yīng)，然后于入口溫度631、出口壓力0.04MPa下在第二級(jí) 反應(yīng)器中繼續(xù)脫氫生成苯乙烯， 脫氫混合物經(jīng)廢熱鍋爐、 過熱蒸汽降溫器、空調(diào)器 降溫、冷凝。分離器出來的脫氫 液進(jìn)精餾系統(tǒng)，分 離苯乙烯、乙苯、苯、甲苯得到苯乙烯 產(chǎn)品。乙苯、 苯返回使用。副產(chǎn)品甲苯送

25、罐區(qū)。 脫氫反應(yīng) 器是脫氫單元的核心部位 。 1、脫氫反應(yīng)系統(tǒng)、脫氫反應(yīng)系統(tǒng) 嚴(yán)格控制反應(yīng)器入口溫度。進(jìn)料蒸汽：乙苯不得低于 1.3：1。乙苯中二 乙苯含量小于10ppm，盡量減少開、 停車次數(shù)，防止催化劑破碎。反應(yīng) 器最初開車應(yīng)首先用 氮?dú)饧訜嵘郎兀矊訙囟冗_(dá)200以上時(shí)方可通入 蒸氣。 尾氣壓縮機(jī)入口壓力應(yīng)保持為0.0276MPa。反應(yīng)器、蒸 汽過熱爐、 尾氣壓縮機(jī)的聯(lián)鎖系統(tǒng)必須正常投用，并定 期校驗(yàn)和記錄。 安全閥應(yīng)每年定壓一次，防爆膜應(yīng)每年檢查一次，發(fā) 現(xiàn)問題要及時(shí)更換 或修理。 尾氣系統(tǒng)三臺(tái)在線氧分析器都應(yīng)正常投用，當(dāng)有兩臺(tái) 指示值超過1%時(shí) 聯(lián)鎖應(yīng)動(dòng)作，使系統(tǒng)升為正壓操作。尾 氣在負(fù)壓操作時(shí)需排入火炬系統(tǒng)， 不準(zhǔn)排入大氣。 反應(yīng)器床層發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)時(shí)應(yīng)立即查找原因，必要時(shí) 停車處理。 應(yīng)防止蒸汽過熱爐超溫。對(duì)過熱爐火嘴要經(jīng)常調(diào) 整火焰，不要直接接觸 爐管和爐墻。反應(yīng)系統(tǒng)由正 壓變?yōu)樨?fù)壓操作應(yīng)緩慢進(jìn)行，防止負(fù)荷突然 加大， 過熱爐管驟冷損壞爐管。 水、脫氫混合液分離器界面應(yīng)嚴(yán)格控制在70%， 防止脫氫液中帶水或水 中帶脫氫液。 停車后應(yīng)立即用乙苯洗滌系統(tǒng)，防止苯乙烯自聚 物堵塞系統(tǒng)。 膨脹