苯乙烯的生產(chǎn)工藝組織與實(shí)施

項(xiàng)目A04：50kt/a苯乙烯的生產(chǎn)工藝組織與實(shí)施

第一頁(yè)，共四十頁(yè)。任務(wù)描述：任務(wù)點(diǎn)A0101生產(chǎn)工藝路線選擇；任務(wù)點(diǎn)A0102生產(chǎn)工藝條件影響因素分析；任務(wù)點(diǎn)A0103典型設(shè)備的選擇；任務(wù)點(diǎn)A0104生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施；任務(wù)點(diǎn)A0105生產(chǎn)工藝流程組織；任務(wù)點(diǎn)A0106生產(chǎn)操作要點(diǎn)；任務(wù)點(diǎn)A0107生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的故障分析及應(yīng)對(duì)措施。第二頁(yè)，共四十頁(yè)。任務(wù)點(diǎn)01生產(chǎn)工藝路線選擇苯乙烯的性質(zhì)①無(wú)色透明油狀液體，密度0.9074g／cm3熔點(diǎn)-31℃沸點(diǎn)146℃閃點(diǎn)31．3℃自燃點(diǎn)490℃，能溶于醇及醚，難溶于水。②遇明火極易燃燒。受熱、曝光或存在過(guò)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)。③有毒，對(duì)人體皮膚、眼和呼吸系統(tǒng)有刺激性?？諝庵凶罡呷菰S濃度為100ppm。爆炸極限為1．1-6．1%。④苯乙烯具有乙烯基烯烴的性質(zhì)，反應(yīng)能力強(qiáng)，如氧化、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。第三頁(yè)，共四十頁(yè)。苯乙烯用途苯乙烯自聚生成PS（聚苯乙烯樹(shù)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(shù)脂；乙烯也可用于生產(chǎn)其它樹(shù)脂。此外，苯乙烯還被廣泛用于制藥、涂料、紡織等工業(yè)第四頁(yè)，共四十頁(yè)。我國(guó)苯乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀我國(guó)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(guó)苯乙烯的生產(chǎn)得到了飛速發(fā)展。1998年我國(guó)苯乙烯的生產(chǎn)能力達(dá)到約74.0萬(wàn)噸，2000年進(jìn)一步增加到約95萬(wàn)噸。2006年，我國(guó)又有多套苯乙烯裝置建成投產(chǎn)，截止到2006年11月底，我國(guó)苯乙烯的生產(chǎn)能力達(dá)到285.5萬(wàn)t/a。

第五頁(yè)，共四十頁(yè)。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1.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(guò)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(guò)近年來(lái)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)為第六頁(yè)，共四十頁(yè)。乙苯脫氫生成苯乙烯是吸熱反應(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)第七頁(yè)，共四十頁(yè)。2.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(kāi)發(fā)。第八頁(yè)，共四十頁(yè)。3.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(guò)氧化氫乙苯b.在催化劑存在下，過(guò)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)成本低、污染少，但其工藝復(fù)雜，副產(chǎn)物多，流程較長(zhǎng)，單位能耗高。第九頁(yè)，共四十頁(yè)。4.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。第十頁(yè)，共四十頁(yè)。反應(yīng)過(guò)程操作工藝條件反應(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：常壓或減壓水蒸氣與乙苯摩爾比一般為（6~9）：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)裝置蒸汽過(guò)熱爐、絕熱型反應(yīng)器、熱回收器、氣體壓縮機(jī)和乙苯/苯乙烯分離塔第十一頁(yè)，共四十頁(yè)。任務(wù)點(diǎn)A0102生產(chǎn)工藝條件影響因素分析1.反應(yīng)溫度乙苯脫氫反應(yīng)為可逆吸熱反應(yīng)，一般采用853K~893K，新催化劑控制在853K，中期873K左右，后期可提高到888~893K。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(méi)有裂解產(chǎn)物生成；當(dāng)溫度超過(guò)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。第十二頁(yè)，共四十頁(yè)。2.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(guò)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。第十三頁(yè)，共四十頁(yè)。2.水蒸汽用量加入稀釋劑水蒸氣是為了降低原料乙苯的分壓，有利于主反應(yīng)的進(jìn)行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。第十四頁(yè)，共四十頁(yè)。水蒸氣添加量對(duì)乙苯轉(zhuǎn)化率的影響如下表所示反應(yīng)溫度，K轉(zhuǎn)化率，％水蒸氣：乙苯，mol016188538738939130.350.410.480.550.760.820.860.900.770.830.870.90由表可知，在一定溫度下，隨著水蒸汽用量的增加，乙苯的轉(zhuǎn)化率也隨之提高，但增加到一定用量之后，乙苯轉(zhuǎn)化率的提高就不大明顯，而且水蒸汽用量過(guò)大，能量消耗也增加，產(chǎn)物分離時(shí)用來(lái)使水蒸氣冷凝耗用的冷卻水量也很大，因此水蒸氣與乙苯的比列應(yīng)綜合考慮。在工業(yè)生產(chǎn)中，水蒸氣與乙苯摩爾比一般為（6~9）：1左右第十五頁(yè)，共四十頁(yè)。3.乙苯液空速乙苯液空速小,在催化劑床層停留時(shí)間長(zhǎng),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,催化劑表面結(jié)焦量增加,再生周期縮短?？账龠^(guò)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?，F(xiàn)在一般工業(yè)上采用的液空速為0.4～0.6h-1。4.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135~136.5℃.原料氣中二乙苯含量小于0.04％。第十六頁(yè)，共四十頁(yè)。5.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Fe2O3:K2O:Cr

2O3=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K2O，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)焦性能和消碳作用，以及促進(jìn)催化劑的再生能力，延長(zhǎng)再生周期。助催化劑Cr2O3，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)。第十七頁(yè)，共四十頁(yè)。任務(wù)點(diǎn)A0103典型設(shè)備的選擇乙苯脫氫反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需有外部提供大量的熱才能進(jìn)行。根據(jù)供熱方式不同，采用的反應(yīng)器形式不同，工藝流程的組織也不同。乙苯脫氫生產(chǎn)苯乙烯通常有外加熱列管式等溫反應(yīng)器和絕熱式反應(yīng)器。目前大型新建生產(chǎn)裝置均采用絕熱式反應(yīng)器。

第十八頁(yè)，共四十頁(yè)。1.等溫式反應(yīng)器是以煙道氣為熱載體，反應(yīng)器放在加熱爐內(nèi)，由高溫?zé)煹罋?，將反?yīng)所需要的熱量通過(guò)管壁傳遞給催化劑床層。列管內(nèi)裝填Fe-Cr-K催化劑，使用壽命一年左右。反應(yīng)器列管外走煙道氣，通過(guò)與列管內(nèi)反應(yīng)氣體換熱為反應(yīng)提供熱量。反應(yīng)氣體入口溫度大約為580℃，出口溫度約600℃。2.絕熱式反應(yīng)器所需要的熱源是由過(guò)熱水蒸氣直接帶入反應(yīng)系統(tǒng)。靠反應(yīng)氣體在反應(yīng)過(guò)程中降溫放出的熱進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)氣體中伴隨有大量高溫水蒸氣作為熱載體，進(jìn)口溫度在630℃左右，出口溫度在580~600℃。第十九頁(yè)，共四十頁(yè)。乙苯脫氫列管式等溫反應(yīng)器1-列管反應(yīng)器;2-圓缺擋板;3-耐火磚砌成的加熱爐;4-燃燒噴嘴絕熱反應(yīng)器乙苯脫氫工藝流程1-水蒸氣過(guò)熱爐;2-脫氫反應(yīng)器;3、4-熱交換器;5-冷凝器;6-分離器第二十頁(yè)，共四十頁(yè)。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。1.采用列管式等溫反應(yīng)器脫氫優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)器縱向溫度較均勻，易于控制，不需要高溫過(guò)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。2.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(guò)熱設(shè)備。第二十一頁(yè)，共四十頁(yè)。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(guò)高，會(huì)使乙苯蒸氣過(guò)熱而裂解，絕熱式反應(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(wú)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。第二十二頁(yè)，共四十頁(yè)。任務(wù)點(diǎn)A0104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(wú)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)罐氮封裝置第二十三頁(yè)，共四十頁(yè)。二、苯乙烯生產(chǎn)安全方面健康危害:屬低毒類。對(duì)皮膚、粘膜有刺激作用，有麻醉作用。急性中毒：高濃度時(shí)，立即引起眼及上呼吸道粘膜的刺激，出現(xiàn)眼痛、流淚、流涕、噴嚏、咽痛、咳嗽等，繼之頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、全身乏力等。嚴(yán)者可有眩暈、步態(tài)蹣跚。慢性影響：有頭痛、乏力、惡心、食欲減退、腹脹、憂郁、健忘、指顫等；皮膚粗糙、皸裂和增厚。

第二十四頁(yè)，共四十頁(yè)。操作注意事項(xiàng)密閉操作，加強(qiáng)通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴過(guò)濾式防毒面具（半面罩），戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠耐油手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止蒸氣泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與氧化劑、酸類接觸。灌裝時(shí)應(yīng)控制流速，且有接地裝置，防止靜電積聚。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。第二十五頁(yè)，共四十頁(yè)。儲(chǔ)存注意事項(xiàng)通常商品加有阻聚劑。儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。不宜大量?jī)?chǔ)存或久存。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料第二十六頁(yè)，共四十頁(yè)。三、苯乙烯生產(chǎn)節(jié)能方案1.水循環(huán)使用

過(guò)熱水蒸氣用量大，凝液中分出的過(guò)程水應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)處理后，用于產(chǎn)生水蒸氣，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

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。第二十七頁(yè)，共四十頁(yè)。3.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?。使用高效填料能夠減少塔頂與塔底的溫差，可將塔頂溫度提高到102~104℃.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?lái)蒸發(fā)脫氫系統(tǒng)的乙苯。第二十八頁(yè)，共四十頁(yè)。4、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)效益越大第二十九頁(yè)，共四十頁(yè)。任務(wù)點(diǎn)A0105生產(chǎn)工藝流程組織第三十頁(yè)，共四十頁(yè)。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(lái)自蒸汽過(guò)熱爐的過(guò)熱蒸汽提供。在蒸汽過(guò)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(guò)熱到880℃。此過(guò)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(guò)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(guò)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?；旌衔锝?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?6），將微量有機(jī)物除去，分離出的水循環(huán)使用。第三十一頁(yè)，共四十頁(yè)。粗苯乙烯先進(jìn)入乙苯蒸出塔，將沒(méi)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(guò)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第三十二頁(yè)，共四十頁(yè)。任務(wù)點(diǎn)A0406苯乙烯生產(chǎn)操作要點(diǎn)本工藝過(guò)程：將乙苯和初級(jí)蒸汽過(guò)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(guò)熱蒸汽降溫器、空調(diào)器降溫、冷凝。分離器出來(lái)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)品甲苯送罐區(qū)。脫氫反應(yīng)器是脫氫單元的核心部位。第三十三頁(yè)，共四十頁(yè)。1、脫氫反應(yīng)系統(tǒng)

①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(kāi)、停車次數(shù)，防止催化劑破碎。反應(yīng)器最初開(kāi)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(guò)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。②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(wèn)題要及時(shí)更換或修理。③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(guò)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。

第三十四頁(yè)，共四十頁(yè)。④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。⑤應(yīng)防止蒸汽過(guò)熱爐超溫。對(duì)過(guò)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(guò)熱爐管驟冷損壞爐管。⑥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。⑦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)。⑧膨脹節(jié)要定期檢查，膨脹節(jié)的檢測(cè)氮?dú)庖獣惩?。第三十五?yè)，共四十頁(yè)。2、無(wú)硫阻聚劑配制系統(tǒng)

①冬季應(yīng)保證系統(tǒng)的保溫、伴熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行。長(zhǎng)期停車時(shí)應(yīng)將乙苯/苯乙烯塔送料管線吹掃干凈。②作業(yè)時(shí)應(yīng)穿戴合適的防護(hù)用具，料桶要設(shè)立專用庫(kù)房。作業(yè)人員工作完成后立即洗澡。淋浴及洗眼器應(yīng)長(zhǎng)年備用并經(jīng)常檢查維修。3、其他部位

①變壓吸附單元停車時(shí)要在0.147MPa壓力下氮封。要經(jīng)常檢查氫精制單元的靜電接地和氫氣泄漏情況。②應(yīng)檢查苯乙烯精餾塔塔頂采出線，按時(shí)加入阻聚劑，其加入量為5-15ppm，送貯罐的苯乙烯溫度為5℃；停車時(shí)應(yīng)用乙苯?jīng)_洗，防止苯乙烯自聚③苯乙烯塔打開(kāi)時(shí)要防止潮濕空氣進(jìn)入，檢