10萬噸苯乙烯工藝設(shè)計

1、南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第1頁共66頁年產(chǎn)年產(chǎn)1010萬噸苯乙烯工藝設(shè)計萬噸苯乙烯工藝設(shè)計一、前言一、前言苯乙烯，分子式，結(jié)構(gòu)式是不飽和芳烴最簡單、最88HC256CHCHHC?重要的成員，廣泛用作生產(chǎn)塑料和合成橡膠的原料。如結(jié)晶型苯乙烯、橡膠改性抗沖聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯三聚體（ABS）、苯乙烯丙烯腈共聚體（SAN）、苯乙烯順丁烯二酸酐共聚體（SMA）和丁苯橡膠(SBR)。苯乙烯是1827年由MBonastre蒸餾一種天然香

2、脂蘇合香時才發(fā)現(xiàn)的。1893年ESimon同樣用水蒸氣蒸餾法由蘇合香中得到該化合物并命名為苯乙烯。1867年Berthelot發(fā)現(xiàn)乙苯通過赤熱陶管能生成苯乙烯，這一發(fā)現(xiàn)被視為苯乙烯生產(chǎn)的起源。1930年美國道化學(xué)公司首創(chuàng)由乙苯脫氫法生產(chǎn)苯乙烯工藝，但因當(dāng)時精餾技術(shù)未解決而未工業(yè)化。直至1937年道化學(xué)公司和BASF公司才在精餾技術(shù)上有突破，獲得高純度苯乙烯單體并聚合成穩(wěn)定、透明、無色塑料。1941～1945年道化學(xué)、孟山都化學(xué)、Farb

3、en等公司各自開發(fā)了自己的苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。50年來，苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，到50年代和60年代已經(jīng)成熟，70年代以后由于能源危機(jī)和化工原料價格上升以及消除公害等因素，進(jìn)一步促進(jìn)老工藝以節(jié)約原料、降低能耗、消除三廢和降低成本為目標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)，取得了許多顯著成果，使苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到新的水平。除傳統(tǒng)的苯和乙烯烷基化生產(chǎn)乙苯進(jìn)而脫氫的方法外，出現(xiàn)里Halcon乙苯共氧化聯(lián)產(chǎn)苯乙烯和環(huán)氧丙烷工藝，其中環(huán)球化學(xué)∕魯姆斯法的U

4、OP∕Lummus的“SMART”SM工藝是最先進(jìn)的，通過提高乙苯轉(zhuǎn)化率，減少了未轉(zhuǎn)化乙苯的循環(huán)返回量，使裝置生產(chǎn)能力提高，減少了分離部分的能耗和單耗；以氫氧化的熱量取代中間換熱，節(jié)約了能量；甲苯的生成需要氫，移除氫后減少了副反應(yīng)的發(fā)生；采用氧化中間加熱，由反應(yīng)物流或熱泵回收潛熱，提高了能量效率，降低了動力費用，因而經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第3頁共66頁二、設(shè)計部分二、設(shè)計部分（一）生產(chǎn)工藝的選擇（一）生產(chǎn)工

5、藝的選擇1.1.常見生產(chǎn)方法常見生產(chǎn)方法（1）環(huán)球化學(xué)∕魯姆斯法）環(huán)球化學(xué)∕魯姆斯法以乙苯為原料，采用脫氫反應(yīng)器，由開始的單級軸向反應(yīng)器，中間經(jīng)歷開發(fā)了雙級軸向反應(yīng)器到雙徑向反應(yīng)器再到雙級徑向反應(yīng)器的各種組合優(yōu)化的多種反應(yīng)器；反應(yīng)器的操作壓力有開始的正壓發(fā)展到今天的負(fù)壓；汽油比有開始的2.5:1發(fā)展到今天1.3：1；蒸汽消耗由開始的10kg∕kgSM發(fā)展到今天的4kg∕kgSM。UOP∕Lummus的ClassicSM流程中乙苯脫氫工藝

6、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℃而作為熱引入反應(yīng)器。乙苯脫氫的工藝操作條件為550～650℃，常壓或減壓，蒸汽∕乙苯質(zhì)量比為1.0～2.5。圖1.1UOP∕Lummus的ClassicSM工藝流程UOP∕Lummus的“SMART”SM工藝是在ClassicSM工藝基礎(chǔ)上發(fā)展的一項新工藝，即在工藝ClassicSM工藝的脫氫反應(yīng)中引入了部分氧化技術(shù)?？商岣咭冶絾纬剔D(zhuǎn)