【正文】 物料是泡點進(jìn)料即飽和液體 進(jìn)料 ,用現(xiàn)場溫度進(jìn)行回歸 ,進(jìn)料溫度取 83℃,回歸基本符合 . 最小回流比 Rmin ∑α ixFi/(α iθ )=1q Rmin=∑α ixDi/(α iθ )1 因為泡點進(jìn)料 q=1 所以∑α ixFi/(α iθ )=0 設(shè) =(值在輕重關(guān)鍵組分相對揮發(fā)度之間 ) 值應(yīng)使 ∑α ixFi/( α i)=0 成立 Rmin=∑α ixDi/(α i)1= 撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計） 16 檢驗 所以正確 最小理論板數(shù) Nmin+1=lg[(X1/Xh)D(Xh/X1)w]/lg (α Dα w)1/2 在塔頂溫度為 50℃ ,P=50mmHg條件下 , Pr乙苯 = Pr 苯乙苯 = α D= 在塔釜溫度為 105℃ ,p=230 mmH 條件下 , Pr乙苯 = Pr 苯乙苯 = α w= α =(α Dα w)1/2= 塔頂 XF= Xl= 塔釜 Xl= Xh= → Nmin= (因為采用熱虹吸在再沸器 ) 理論板數(shù) N 的確定 (R Rmin)/(R+1)=()/(+1)= 查吉利蘭圖 (N Nmin)/(R+2)= 所以理論板數(shù) N= 撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計） 17 5 設(shè)備計算 精餾段 操作氣速 Fh,=(do+)(hl+) Fh,w=Vh,w? v1/2 孔徑 do=6mm,板間距 HT=450mm,假設(shè)液層高度 hl=36mm 液柱 Fh,=(+)(36+)= Vh,w= 篩孔氣速選 。再加熱和增加級數(shù)的過程可視經(jīng)濟(jì)效益多次重復(fù)，每增加一級，轉(zhuǎn)化率和選擇性便逐漸降低。 由于上述作用，單程 EB 轉(zhuǎn)化率在溫度、壓力、催化劑、蒸汽稀釋等方面受到限制，對實際的單級反應(yīng)器來講 EB轉(zhuǎn)化率只有 40～ 50%。首先，蒸汽向反應(yīng)混合物提供熱量。所以，較高的系統(tǒng)壓力會使脫氫反應(yīng)的平衡左移（即抑制 EB的轉(zhuǎn)化）， 從而降低 EB的轉(zhuǎn)撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計） 8 化率。采用低活性、高選擇性催化劑的設(shè)計有比較好的效益。因此，要達(dá)到很好的選擇性，需要有效的入口溫度上限。反應(yīng)速率降低的原因其一是反應(yīng)越來越接近平衡，反應(yīng)推動力越來越小，其二在反應(yīng)速率常數(shù)的降低。一氧化碳通常是二氧化碳的 10%（摩爾）。乙苯餾分送苯 甲苯塔分成苯、甲苯餾分和回收乙苯，回收乙苯返回脫氫工序。 乙苯經(jīng)脫氫反應(yīng)器反應(yīng)后，反應(yīng)生成物送乙苯 — 苯乙烯塔分離成乙苯（苯和甲苯）及粗苯乙烯（帶重組分及焦油）。 撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計） 6 2 生產(chǎn)工藝說明 原料、成品及半成品 乙苯的沸程為 ℃～ ℃。 （ e）操作容易： 利用該技術(shù)的工業(yè)化裝置已證明它具有很高的可靠性。整個脫氫系統(tǒng)的壓力降小，以維持壓縮機入口盡可能高壓，同時維持脫氫反應(yīng)器盡可能低壓，從 而提高苯乙烯的選擇性，同時不損失壓縮能和投資費用。 EB/SM 塔底物（苯乙烯單體和高沸物）在最后苯乙烯分餾塔內(nèi)進(jìn)行分餾，塔頂產(chǎn)品即為苯乙烯（ SM）單體產(chǎn)品，少量的塔底焦油用作蒸汽過熱器的燃料，蒸汽過熱器所需大部分燃料來自脫氫廢氣和苯乙烯焦油。新鮮乙苯和循環(huán)乙苯先與一部分蒸汽混合，然后在一個用火加熱的蒸汽過熱器內(nèi)進(jìn)行過熱，再與過熱蒸汽相混合，在一個兩段、絕熱的徑向催化反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行脫氫。 魯姆斯 (Lummus)公司經(jīng)典苯乙烯單體生產(chǎn)工藝技術(shù)：深度減壓 ，絕熱苯脫氫工藝； 魯姆斯（孟山都 /UOP）經(jīng)典苯乙烯單體生產(chǎn)工藝簡介： 該工藝是全世界生產(chǎn)苯乙烯（ SM）單體中最成熟和有效的技術(shù)，自 1970年實現(xiàn)工業(yè)化以來，目前大約有 55 套裝置在運轉(zhuǎn)。它以乙苯為原料，在催化劑的作用下脫氫生成苯乙烯和氫氣。在催化劑和過熱蒸汽的存在下進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)的，即： 2C6H5C2H5 + O2 → 2C6H5CHCH2 + 2H2O 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。故此法在國外仍有采用。由苯乙烯共聚的塑料可加工成為各種日常生活用品和工程塑料，用途極為廣泛。苯乙烯從結(jié)構(gòu) 上看是不對稱取代物，乙烯基因帶有極性而易于聚合。濃度過高、接觸時間過長則對人體有一定的危害。苯乙烯為無色透明液體，常溫下具有辛辣香味，易燃。乙苯側(cè)鏈易被氧化，氧化產(chǎn)物隨氧化劑的強弱及反應(yīng)條件的 不同而異。 所需要的催化劑用量和反 應(yīng)器體積較小，且催化劑不宜磨損，能在高溫高壓下操作，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，選價便宜。苯乙烯單體生產(chǎn)工藝技術(shù)：深度減壓，絕熱乙苯脫氫工藝 乙苯脫氫反應(yīng)在絕熱式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，其特點是：轉(zhuǎn)化率高，選擇性好。苯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)包括乙苯氧化脫氫法和乙苯催化脫氫法。先經(jīng)乙苯 苯乙烯分離出乙苯（含苯、甲苯）和粗苯乙烯（帶重組分及焦油）。 設(shè)計內(nèi)容主要包括：工藝流程設(shè)計、工藝計算、設(shè)備設(shè)計等。撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計） I 摘 要 本設(shè)計為 /年乙苯脫氫制苯乙烯精餾工段工藝設(shè)計，工藝采用具有低活性、高選擇性的氧化鐵系列催化劑，參照魯姆斯公司（ Lummus）公司生產(chǎn)苯乙烯的技術(shù)，以乙烯脫氫法生產(chǎn)苯乙烯。 本設(shè)計主要是精餾工段的工藝設(shè)計。乙苯餾分送苯 — 甲苯塔分成苯、甲苯餾分和回收乙苯，回收乙苯返回脫氫工序。乙苯氧化脫氫法是目前尚處于研究階段生產(chǎn)苯乙烯的方法。特殊的脫氫反應(yīng)器系統(tǒng)：在低壓（深度真空下）下操作以達(dá)到最高的乙苯單程轉(zhuǎn)化率和最高的苯乙烯選擇性。在苯乙烯蒸餾中采用一種專用的不含硫的苯乙烯阻聚劑。在強氧化劑（如高錳酸鉀）或催化劑作用下，用空氣或氧氣氧化，生成苯甲酸；若用緩和氧化劑或溫和的反應(yīng)條件氧化，則生成苯乙酮。苯乙烯難溶于水， 25℃時其溶解度為 %。苯乙烯在高溫下容易裂解和燃燒。在高于 100℃ 時即進(jìn)行聚合，甚至在室溫下也可產(chǎn)生緩慢的聚合。目前，其生產(chǎn)總量的三分之二 用于生產(chǎn)聚苯乙烯，三分之一用于生產(chǎn)各種塑料和橡膠。 本法首先在堿性催化劑作用下，使乙苯液相氧化成過氧化氫乙苯，然后與丙烯進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，乙苯過氧化物則變?yōu)椋揭掖迹俳?jīng)脫水得到苯乙烯，即： C6H5C2H5 + O2 → C6H5CHOOHCH3 C6H5CHOOHCH3 + CH3CHCH2 → C6H5CHOHCH3+ C3H6O C6H5CHOHCH3 → C6H5CHCH2 + H2O 本過程以乙苯計的苯乙烯產(chǎn)率約為 65%， 低于乙苯脫氫法的產(chǎn)率。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。反應(yīng)方程式如下： C6H5C2H5 → C6H5CHCH2 + H2 同時還有副反應(yīng)發(fā)生，如裂解反應(yīng)和加氫裂解反應(yīng)： C6H5C2H5 + H2 → C6H5CH3+ CH4 C6H5C2H5 + H2 →