10萬噸苯乙烯工藝設計

1、南華大學化學化工學院畢業(yè)設計第1頁共66頁年產年產1010萬噸苯乙烯工藝設計萬噸苯乙烯工藝設計一、前言一、前言苯乙烯，分子式，結構式是不飽和芳烴最簡單、最88HC256CHCHHC?重要的成員，廣泛用作生產塑料和合成橡膠的原料。如結晶型苯乙烯、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)被視為苯乙烯生產的起源。1930年美國道化學公司首創(chuàng)由乙苯脫氫法生產苯乙烯工藝，但因當時精餾技術未解決而未工業(yè)化。直至1937年道化學公司和BASF公司才在精餾技術上有突破，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、孟山都化學、Farb

3、en等公司各自開發(fā)了自己的苯乙烯生產技術，實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)生產。50年來，苯乙烯生產技術不斷提高，到50年代和60年代已經成熟，70年代以后由于能源危機和化工原料價格上升以及消除公害等因素，進一步促進老工藝以節(jié)約原料、降低能耗、消除三廢和降低成本為目標進行改進，取得了許多顯著成果，使苯乙烯生產技術達到新的水平。除傳統(tǒng)的苯和乙烯烷基化生產乙苯進而脫氫的方法外，出現(xiàn)里Halcon乙苯共氧化聯(lián)產苯乙烯和環(huán)氧丙烷工藝，其中環(huán)球化學∕魯姆斯法的U

4、OP∕Lummus的“SMART”SM工藝是最先進的，通過提高乙苯轉化率，減少了未轉化乙苯的循環(huán)返回量，使裝置生產能力提高，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的發(fā)生；采用氧化中間加熱，由反應物流或熱泵回收潛熱，提高了能量效率，降低了動力費用，因而經濟性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。南華大學化學化工學院畢業(yè)設計第3頁共66頁二、設計部分二、設計部分（一）生產工藝的選擇（一）生產工

5、藝的選擇1.1.常見生產方法常見生產方法（1）環(huán)球化學∕魯姆斯法）環(huán)球化學∕魯姆斯法以乙苯為原料，采用脫氫反應器，由開始的單級軸向反應器，中間經歷開發(fā)了雙級軸向反應器到雙徑向反應器再到雙級徑向反應器的各種組合優(yōu)化的多種反應器；反應器的操作壓力有開始的正壓發(fā)展到今天的負壓；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、絕熱型反應器、熱回收器、氣體壓縮機和乙苯∕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工藝基礎上發(fā)展的一項新工藝，即在工藝ClassicSM工藝的脫氫反應中引入了部分氧化技術?？商岣咭冶絾纬剔D