【正文】 O通常，在苯和甲苯的生成中，甲烷和乙烯的量總是比預(yù)期的要少。 EB脫氫的主要操作和設(shè)計(jì)變量 a、溫度 b、催化劑量及催化劑 c、壓力 d、蒸汽稀釋 因?yàn)镋B脫氫生成SM的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以反應(yīng)混合物的溫度隨反應(yīng)加深而降低。然而，與促進(jìn)催化脫氫相比，高溫更會(huì)增加非選擇熱反應(yīng)和脫烴反應(yīng)的速度而生成苯和甲苯。 目前有很多種EB脫氫催化劑，這些催化劑一般分為兩類：a、高活性、低選擇性；b、低活性、高選擇性。 平衡常數(shù)有壓力的范圍，因?yàn)檗D(zhuǎn)化一個(gè)摩爾EB會(huì)生成兩個(gè)摩爾的產(chǎn)物。蒸汽稀釋還有其他等同的重要作用。第三，蒸汽能抑制高沸物沉積在催化劑上，如果允許超過一定的限度，這些結(jié)焦生成物最終會(huì)污染催化劑，使其活性降低而無(wú)法使用。由于受到其他變量因素的影響，EB轉(zhuǎn)化總量可達(dá)到70～85%。反應(yīng)器系統(tǒng)應(yīng)該獲得盡可能高的轉(zhuǎn)化率，而且不增加操作成本，也不超出經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的范圍。 主要工藝變量（參數(shù)）的選擇與控制 （一）對(duì)反應(yīng)器系統(tǒng)而言，主要控制工藝參數(shù)是： （1）溫度（第一、第二級(jí)反應(yīng)器入口溫度） （2）蒸汽/油（EB）比（重量比） （3）EB進(jìn)料率 通過控制第一和第二級(jí)入口溫度來(lái)使轉(zhuǎn)化率接近生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)值。EB的轉(zhuǎn)化率主要由反應(yīng)器進(jìn)口溫度控制。因此，在蒸餾系統(tǒng)中通常出現(xiàn)的溫度下，必須使用有效的阻聚劑以防聚合而引起較大的損失。由于溫度存在著很大的不同，對(duì)阻聚劑的要求也不一樣，所以，在蒸餾塔中使用無(wú)硫阻聚劑（4二硝基鄰二丁基酚（DNBP）俗稱NSI），在苯乙烯貯存系統(tǒng)中使用4叔丁基鄰苯二酚（TBC）。產(chǎn)品苯乙烯中的NSI在苯乙烯最終使用中會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問題?；旌狭鞒鑫锱c過熱蒸汽進(jìn)行換熱而得到重新加熱并徑向通過第二個(gè)催化劑床層。冷凝液因重力作用自動(dòng)流至有機(jī)混合物/水分離器，而未冷凝的蒸汽進(jìn)一步得到冷卻并在調(diào)節(jié)冷卻器中冷凝。水相因重力在有機(jī)混合物/水分離器的主分離室中分離。冷凝液首先由汽提塔的塔頂液/進(jìn)料內(nèi)部換熱器進(jìn)行預(yù)熱，然后通過蒸汽噴射器的直接蒸汽加熱至工藝?yán)淠浩崴僮鳒囟?，以把塔中汽提過程中的損失降低到最低程度。從分離塔出來(lái)的塔頂產(chǎn)品流被送入EB回收塔。 含有約50%(W)揮發(fā)物（（SM+AMS）和焦油（低粘度））的SM塔底液被送至薄膜蒸發(fā)器。 為把苯乙烯聚合物生成降低到最低限度，EB/SM分離塔、SM塔和薄膜蒸發(fā)器都減壓運(yùn)行，這樣可以降低工作溫度。該塔的第二個(gè)目的是在分離時(shí)最大程度地減少苯乙烯轉(zhuǎn)換成聚合物的損失。通往再沸器的蒸汽流量根據(jù)使塔產(chǎn)生理想的回流比來(lái)確定。其目的是將來(lái)自EB/SM分離塔的塔釜液中的進(jìn)料進(jìn)行分離，以便從塔頂產(chǎn)出苯乙烯產(chǎn)品物流。 C、甲苯/乙苯回收塔（T201） EB回收塔是一座有40層塔板的帶壓塔。為避免液體分布的不均勻，該塔再在每層頂部裝有一臺(tái)液體分布器。 三、工藝計(jì)算及設(shè)備設(shè)計(jì)物料衡算（1）粗苯乙烯塔由于各組分結(jié)構(gòu)相似，因此有相似相容原理，所以采用沸點(diǎn)差法將它們分離。 L=(2) 液相負(fù)荷上限線how =(Q1/L)2/3=40L=Q1/L 。h=(d0/t)2=孔數(shù)n=Qv/(π/4)d02Vh Ap=Ah/248。 Fh,w=Vh,wpv1/2。六、謝辭值此本科學(xué)位論文完成之際，首先要感謝我的導(dǎo)師張志凡。老師誨人不倦的工作作風(fēng)，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)風(fēng)格給我留下深刻的影響，值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)。給我提供了大量數(shù)據(jù)資料和建議，告訴我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題，細(xì)心的給我指出錯(cuò)誤，修改論文。即塔板可以在減半量情況下正常操作，又可在裝置需超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)情況下留有適當(dāng)潛力。 L=（2）液相負(fù)荷上限線How=(Q1/L)2/3=40L=Q1/L 。 (二)提餾段操作氣速（1）操作氣速 Fh,=(d0+)(h1+) Fh,w=Vh,wｐv1/2 孔徑d0=6mm,板間距HT=450mm,假設(shè)液層高度h1=36mm液柱 Fh,=(+)(36+)= Vh,w= 篩孔氣速選 ；；；倍數(shù)Vh（2）估算塔徑篩孔面積Ah=Qv/Vh3600Qv=(R+1)D/ｐv=Q1=(RD+F)/ｐL=VhAh(m)孔的排列方式為正三角形排列如果孔徑和孔距選定后，則開孔率248。選輕關(guān)鍵組分：乙苯 收率 %重關(guān)鍵組分：苯乙烯 收率 %粗苯乙烯塔物料衡算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%苯00甲苯00乙苯苯乙烯二乙苯00合計(jì)100100100（2）精苯乙烯塔選輕關(guān)鍵組分：苯乙烯 收率 %重關(guān)鍵組分 二乙苯 收率 100%精苯乙烯塔物料橫算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%乙苯00苯乙烯二乙苯00合計(jì)100100100（3）循環(huán)乙烯塔選輕關(guān)鍵組分：甲苯 收率 %重關(guān)鍵組分：乙苯 收率 %循環(huán)乙苯塔物料衡算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%苯00甲苯乙苯苯乙烯00合計(jì)100100100（4）苯，甲苯塔選輕關(guān)鍵組分： 苯 %重關(guān)鍵組分： 甲苯 收率 %苯，甲苯塔物料衡算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%苯甲苯乙苯00合計(jì)100100100熱量橫算計(jì)算換熱時(shí)有基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)狀態(tài)基準(zhǔn)溫度：25℃ Cp=a+bT+cT2+dT3cal/mol℃基準(zhǔn)狀態(tài) ：氣態(tài)（1）粗苯乙烯塔①塔頂冷凝器R= 流量Fi=（R+1）F粗苯乙烯塔塔頂冷凝器的熱量衡算表組成FiHvCpiFi苯甲苯乙烯苯乙烯合計(jì)H1=H2=H=H1+H2=設(shè)備選型Q=KA△tm K=115Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=18℃→A=Q/K△tm=㎡查化工工藝手冊(cè)選型 G1000Ⅱ—25—350②塔底再沸器△H=Σ（R+1）DhvXwi塔底再沸器熱量衡算表組成乙苯苯乙烯Σ（R+1）DHvXwiHv1069354（R+1）DHvXwi設(shè)備選型Q=KA△tm K=520Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G1000IV—16—170（2）循環(huán)乙苯塔①塔頂冷凝器 R=塔頂冷凝器熱量衡算表組成苯甲苯乙苯Σ（R+1）FHvHvFiHv △H1Cp109101Σ(R+1)CpiFi △tCpiFi9906..865 △H2△H=△H1+△H2=㎡h℃設(shè)備選型Q=KA△tm K=396Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G400I—16—12②塔底再沸器塔底再沸器熱量衡算表組成甲苯乙苯苯乙烯Σ（R+1）DHvXwiHv1477378(R+1)DHvXwi設(shè)備選型Q=KA△tm K=664Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G400I—16—50（3）精苯乙烯塔①塔頂冷凝器R=塔頂冷凝器熱量衡算表組成乙苯苯乙烯Σ（R+1）FHvFiHv H1Σ(R+1)CpiFi △tCpiFi H2設(shè)備選型Q=KA△tm K=458Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G500IV—25—70②塔底再沸器塔底再沸器熱量衡算表組成苯乙烯Hv859737(R+1)DHvXwi設(shè)備選型Q=KA△tm K=500/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查化工工藝手冊(cè)選型 G273Ⅱ—25—14（4）苯甲苯塔組成苯甲苯Σ（R+1）FHvHvFiHv H1Σ(R+1)CpiFi △tCpiFi H2H=H1+H2= Kcal△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃→A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G273Ⅱ—25—7塔底再沸器熱量衡算表組成苯甲苯乙烯Σ（R+1）DHvXwi(R+1)DHvXwi△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=℃K=569 Kcal/㎡h℃A=Q/K△tm=㎡查《化工工藝手冊(cè)》選型 G273Ⅱ—25—3四、粗苯乙烯塔的一些物性參數(shù)粗苯乙烯塔物性參數(shù)為：塔頂溫度56℃，塔底溫度105℃，℃塔頂壓力50mmHg，塔底壓力230mmHg，平均壓力140mmHg，在平均溫度，壓力下查圖，ρ=PM/RT平均分子量M=組成σρL(g/cm3)ρv(kg/cm3)粘度苯21．27甲苯乙苯苯乙烯平均值（1）塔的操作壓力及溫度根據(jù)氣液相平衡理論：泡點(diǎn)方程 Σyi=Σkixi=1露點(diǎn)方程 Σxi=Σyiki=1①操作壓力的確定選用塔頂油氣冷凝，冷凝后溫度根據(jù)回流缸內(nèi)物料溫度，塔頂物料冷卻冷凝為液相，則回流時(shí)回流缸內(nèi)壓力為塔頂物料的泡點(diǎn)壓力，用泡點(diǎn)方程Σyi=Σ kixi=1精算，在本設(shè)計(jì)中取參考現(xiàn)場(chǎng)情況下的壓力50mmHg = ，回歸符合②塔頂溫度在即定的操作壓力下塔頂溫度是塔頂層板，則用露點(diǎn)方程Σxi=Σyiki=1進(jìn)行精算，取溫度56℃，回歸基本符合.③塔釜溫度1 在塔底操作壓力下，塔底物料處于泡點(diǎn)狀態(tài)，其溫度即他的泡點(diǎn)溫度用泡方程Σyi=Σkixi=1進(jìn)行精算，現(xiàn)場(chǎng)溫度取105℃，回歸基本符合.④進(jìn)料溫度由于物料是泡點(diǎn)進(jìn)料即飽和液體進(jìn)料,用現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行回歸,進(jìn)料溫度取83℃,