年產(chǎn)20萬噸苯乙烯的初步設(shè)計(jì)-wenkub
2023-03-09 20:56:33 本頁面
【正文】 ,混合氣體進(jìn)入分離器中，于廢水帶1— 列管式反應(yīng)器； 2 — 工藝?yán)淠崴?3— 乙苯 苯乙烯 分離罐； 4— 甲苯 乙苯分離罐； 5— 苯乙烯精留 。 （ 3）空速的影響 乙苯脫氫反應(yīng)系統(tǒng)中有平衡副反應(yīng)和連串副反應(yīng)，隨著接觸時(shí)間的增加，副反應(yīng)也增加，苯乙烯的選擇性可能下降，適宜的空速與催化劑的活性及反應(yīng)溫度有關(guān)，乙苯的液空速以 。反應(yīng)溫度為： 540~600℃。 因此生產(chǎn)苯乙烯 的方法確定為乙苯氧化脫氫法 [6] 2C6H5C2H5 + O2 → 2C6H5CH=CH2 + 2H2O 2．乙苯脫氫生產(chǎn)苯乙烯的原理 [7] 主反應(yīng)： C H 2 C H 3 C H = C H 2 + H 2 副反應(yīng)： 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(yīng)： C 2 H 5 + H 2 O C H 3 + C O 2 + 3 H 2 此外還有芳烴縮合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等。 70 年代初，工業(yè)上開發(fā)成功了以乙苯和丙烯為原料，聯(lián)產(chǎn)苯乙烯和環(huán)氧丙烷的新工藝，稱為哈爾康（ Halcon）法，現(xiàn)在世界上已經(jīng)建有多套規(guī)模比較大的生產(chǎn)裝置。采用抽提技術(shù)將苯乙烯回收，既可減少后續(xù)加氫過程中的氫氣消耗，又避免了催化劑因苯乙烯聚合而引起的中毒，也增產(chǎn)了苯乙烯。環(huán)氧化反應(yīng)液經(jīng)過蒸餾得到環(huán)氧丙烷，甲基芐醇在 260℃、常壓條件下脫水生成苯乙烯。 （一）主要生產(chǎn)方案 [5] 1．乙苯氧化脫氫法 乙苯氧化脫氫技術(shù)是用較低溫度下的放熱反應(yīng)代替高溫下的乙苯脫氫吸熱反應(yīng)，從而大大降低了能耗，提高了效率。 廠家動(dòng)態(tài)： ①撫順石化苯乙烯裝置開工生產(chǎn)正常，報(bào)價(jià)持穩(wěn)于 5800 元 /噸，暫無調(diào)整意向，近期貨源內(nèi)供為主，外銷仍有限。 2021 年以后，荷蘭、日本預(yù)定有大型裝置投產(chǎn)，預(yù)計(jì)需求增長(zhǎng)幅度將超過產(chǎn)能增長(zhǎng)。 20 世紀(jì) 90 年代，全球苯乙烯年均增長(zhǎng)率為 %。 2．烯的生產(chǎn)狀況 目前，世界上生產(chǎn)苯乙烯的路線有三 種 [3]：一是乙苯氣相催化脫氫工藝，以乙苯為原料，藉助氧化鐵 鉻或氧化鋅催化劑，采用多 床絕熱或管式等溫反應(yīng)器，在蒸汽存在下脫氫為苯乙烯。 中國苯乙烯年進(jìn)口量快速增長(zhǎng)，從 1995 年的 萬噸、 2021 年的 萬噸增至 2021 年的 萬噸。其他主要的生產(chǎn)廠家還有中鐵聯(lián)合物流 常州東昊化工（生產(chǎn)能力為 萬噸 /年）、中石油吉林石油化工公司（生產(chǎn)能力為 萬噸 /年）、揚(yáng)子巴斯夫苯乙烯系列有限公司（生產(chǎn)能力為 萬噸 /年）、中石化茂名石油化工公司（生產(chǎn)能力為 萬噸 /年）等等。 2021 年我國苯乙烯的總生產(chǎn)能力達(dá)到 萬噸，約占世界苯乙烯總生產(chǎn)能力的 %，占亞洲地區(qū)總生產(chǎn)能力的 %。 工業(yè)上采用的方法是在進(jìn)料中摻入大量高溫水蒸氣，以降低烴分壓，并提供反應(yīng)所需的部分熱量，水蒸氣與烴的摩爾比（簡(jiǎn)稱水比）視反應(yīng)器類型的不同而異，范圍約在 6～ 14 之間。也易與其他含雙鍵的不飽和化合物共聚。苯乙烯蒸氣與空氣能形成爆炸混合物，其爆炸范圍為 ％～ ％。與氯磺酸、發(fā)煙硫酸、濃硫酸反應(yīng)劇烈，有爆炸危險(xiǎn)。此外，還可用于制藥、染料、農(nóng)藥以及選礦等行業(yè)，用途十分廣泛。 摘 要 苯乙烯是合成聚苯乙烯的主要材料，而聚苯乙烯的用途很廣；認(rèn)真分析苯乙烯的性質(zhì)，市場(chǎng)需求，原料來源及社會(huì)影響；了解苯乙烯制備過程，設(shè)計(jì)合理工藝流程；對(duì)流程過程進(jìn)行物料、熱量進(jìn)行恒算。 1．物理性質(zhì) [1] 外觀與性狀： 無色透明油狀液體。有毒，對(duì)人體皮膚、眼和呼吸系統(tǒng)有刺激性。 苯乙烯具有乙烯基烯烴的性質(zhì)，反應(yīng)性能極強(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)。 （二）苯乙烯的生產(chǎn)狀況 生產(chǎn)苯乙烯的原料是乙苯。 1．我國苯乙烯的生產(chǎn)狀況 自中石油蘭州石油化工公司合成橡膠廠采用傳統(tǒng)的三氯化鋁液相烷基化工藝 [2]，建成一套 5000 噸 /年苯乙烯生產(chǎn)裝置以來，我國苯乙烯的生產(chǎn)得到了飛速發(fā)展， 2021年我國苯乙烯的總生產(chǎn)能力達(dá)到 萬噸 /年。 2021 年，我國又有多套苯乙烯裝置建成投產(chǎn)，其中包括中海油與殼牌化學(xué)公司合資在廣東惠州建設(shè)的一套 萬噸 /年苯乙烯裝置，江蘇利士德化工（江蘇雙良集團(tuán)）在江陰建成的一套 萬噸 /年生產(chǎn)裝置、中石油錦州石油化工公司建成的一套 萬噸 /年生產(chǎn)裝置、海南實(shí)華嘉盛化工有限公司與江蘇嘉盛化學(xué)品工業(yè)有限公司共同出資建設(shè)的一套 萬噸 /年生產(chǎn)裝置。 有海外媒體預(yù)計(jì)，今年中國苯乙烯需求總量估計(jì)將達(dá)到 438 萬噸，年產(chǎn)量約為200 萬噸；到 2021 年需求量將上升至約 560 萬噸，而產(chǎn)量難以超過 450 萬噸。 2021 年進(jìn)口苯乙烯占中國國內(nèi)總消費(fèi)量的 ％。二是用丙烯、乙苯過氧化制取環(huán)氧丙烷時(shí)的副產(chǎn)品。 2021 年需求 萬噸，但在 2021 年世界經(jīng)濟(jì)減速的背景下， 2021年苯乙烯世界需求下降 %，達(dá)到 2035 萬噸 。 2021年裝置開工率平均將達(dá)到 1999 年以來最高的 90%以上 。 ②齊魯石化苯乙烯出廠價(jià)格暫穩(wěn)執(zhí)行 6000 元 /噸，廠家裝置開工正常，近期庫存多維持在正常水平，近期廠家控量銷售，貨源供應(yīng)稍顯一般。氧化脫氫反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，在熱力學(xué)上有利于苯乙烯的生成。 3．熱解汽油抽提蒸餾回收法 從石腦油、瓦斯油蒸汽裂解得到的熱解汽油中直接通過抽提蒸餾也可以制得苯乙烯。據(jù)估算，一套以石腦油為裂解原料的 萬噸 /年乙烯裝置大約可回收約 萬噸 /年的苯乙烯。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以聯(lián)產(chǎn)環(huán)氧丙烷，但苯乙烯的生產(chǎn)規(guī)模受到環(huán)氧丙烷需求量的限制，而且投資費(fèi)用也比較高。這些連串副反應(yīng)的發(fā)生不僅使反應(yīng)選擇性下降，而且極易使催化劑表面結(jié)焦進(jìn)而活性下降。 （ 2）壓力的影響 乙苯脫氫為體積增加的反應(yīng)，從平衡常數(shù)與壓力的關(guān)系式??????????? ? inp nPKK 總 可知，當(dāng)時(shí) 0??? ，降低總壓 P 總可使 Kn
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