【正文】 回歸基本符合.（2）最小回流比Rmin∑αixFi/(αiθ)=1q Rmin=∑αixDi/(αiθ)1因為泡點進料 q=1 所以∑αixFi/(αiθ)=0組分xFi﹪Ρvi(mmHg) 83℃進料αi(以乙苯為基準(zhǔn))αiFiαiθ苯甲苯乙苯1苯乙烯設(shè)=(值在輕重關(guān)鍵組分相對揮發(fā)度之間) 值應(yīng)使∑αixFi/( αi)=0成立組分苯甲苯乙苯苯乙烯XDi﹪αixDiαiθRmin=∑αixDi/(αi)1= 所以正確（3） 最小理論板數(shù)Nmin+1=lg[(X1/Xh)D(Xh/X1)w]/lg (αDαw)1/2在塔頂溫度為50℃,P=50mmHg條件下,Pr乙苯= Pr苯乙苯= αD=在塔釜溫度為105℃,p=230 mmH條件下,Pr乙苯= Pr苯乙苯= αw= α=(αDαw)1/2=塔頂XF= Xl=塔釜 Xl= Xh= →Nmin= (因為采用熱虹吸在再沸器)（4）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=（5）全塔平均板效率及實際塔板數(shù)N實Et=N/N實 Et=(αcp=組分xFi﹪LiLiFi苯甲苯乙苯苯乙烯 Et=(= N實= N/ Et==91塊（6）確定加料板的位置n+m= N實n/m=[(W/D)( XFh/XFl)( XwlXDh)2 ]W= XFh= Xwl=D= Kmol/h XFl= XDh=n/m= m=79塊n+m=91 n=12塊五、設(shè)備計算（一）精餾段操作氣速（1）操作氣速Fh,=(do+)(hl+)Fh,w=Vh,wv1/2孔徑do=6mm,板間距HT=450mm,假設(shè)液層高度hl=36mm液柱Fh,=(+)(36+)=Vh,w=。該溫度可以通過重新設(shè)定進入再沸器的蒸汽流量控制來進行調(diào)整。 D、苯/甲苯分離塔（T401） EB回收塔的塔頂物流送入該塔，～，分離出甲苯的苯塔頂產(chǎn)品和苯的甲苯塔釜產(chǎn)品。在SM分離塔的進料中含有苯乙烯、一些高沸點化合物（聚合物、α甲基苯乙烯及其他物料）、一些低沸點物料（EB）以及NSI阻聚劑。在生產(chǎn)中保持理想的苯乙烯純度的關(guān)鍵是正確操作EB/SM分離塔，作為苯乙烯里的主要雜質(zhì)，EB一旦離開分離塔塔底后總是進入SM分離塔塔頂，在苯乙烯塔里的實際分離是在苯乙烯和α甲基苯乙烯之間進行，進行分離的關(guān)鍵是要有足夠的蒸汽流入再沸器。進料在49塔板上進入該塔，NSI溶液隨進料進入該塔，來自薄膜蒸發(fā)器底部的循環(huán)NSI溶液在SM/柏油混合器的上游加入至EB/SM分離塔進料。其目的是分離乙苯與苯乙烯。蒸發(fā)器部分塔底液（塔底總量的2/3）被泵送至EB/SM分離塔進行NSI循環(huán)。 從EB/SM分離器出來的塔底液物料流，含有塔進料中的幾乎所有苯乙烯，沸點高于SM的復(fù)合物，NSI聚合阻聚劑（另外送入分離塔），少量EB和分離塔中生成的苯乙烯聚合物被送入SM塔。氣體通過壓縮機入口罐，然后送往廢氣壓縮機，壓縮氣體通過一個分離罐，然后再進入廢氣冷卻器，冷卻氣體中的芳烴通過循環(huán)半柏油的洗滌而減少，并經(jīng)冷卻后返回吸收塔；廢氣則通過一個密封罐進入燃料補充系統(tǒng)而用作蒸汽過熱器的燃料。一部分冷凝液被過濾，以除去催化劑塵末，然后用來對冷卻的反應(yīng)器流出物進行降溫。在有機混合物/水分離中，芳烴和工藝冷凝液構(gòu)成兩個相位。 反應(yīng)器系統(tǒng)的流出物由于兩個壓力等級的蒸汽再生而進行冷卻。 流程敘述 （1）脫氫反應(yīng)總述： EB蒸汽/蒸汽混合物與EB/蒸汽過熱器二級反應(yīng)器流出物進行熱交換而產(chǎn)生過熱，并進入一級反應(yīng)器進口，在這里與主過熱蒸汽混合，以便達到理想的一級反應(yīng)器的進口溫度。產(chǎn)生的聚合物表示苯乙烯收率的損失，應(yīng)盡可能減少。在苯乙烯工藝中，需要阻聚劑的有兩個地方：一是苯乙烯精餾系統(tǒng)，二是苯乙烯產(chǎn)品貯存系統(tǒng)。 （二）苯乙烯（SM）的蒸餾與貯存 苯乙烯即使在常溫環(huán)境溫度之下也會發(fā)生液相聚合（雖然緩慢）。當(dāng)然，EB進料率是生產(chǎn)率的基本決定因素。同樣重要的是，盡管反應(yīng)器成本可能略增加一些，但在初步設(shè)計中，較高的轉(zhuǎn)化率可從總體上減少裝置投資。因此，本設(shè)計采用兩級反應(yīng)器以獲得較好的經(jīng)濟效益。但是，如果出料被再加熱到第一級入口溫度，混合物便無法平衡。其結(jié)果是對于一定的EB轉(zhuǎn)化而言，溫度降低很多，在同樣的入口溫度下EB轉(zhuǎn)化更多。較低的壓力將使EB轉(zhuǎn)化較高，同時選擇性也不受太大的影響。本設(shè)計裝置擬采用的正是此種催化劑。 相對于EB進料而言，催化劑數(shù)量對優(yōu)化操作起著重要的作用。在一般設(shè)計中，在第一個三分之一的催化劑床層上，約有80%的溫降產(chǎn)生。在反應(yīng)器的設(shè)計中應(yīng)該記?。涸诮咏磻?yīng)平衡時SM停止生成，而苯和甲苯卻繼續(xù)生成，實際上并沒有限度。甲烷其他反應(yīng)生成少量的α—甲基苯乙烯（AMS）和其他高沸物。 苯 原理、化學(xué)組成及化學(xué)性質(zhì) 苯乙烯（SM）是乙苯（EB）經(jīng)過高吸熱脫氫反應(yīng)而生成： EB=SM+H2 反應(yīng)深度由平衡控制： （1）汽態(tài)平衡常數(shù)為：KP=PSMPH2/PEB=PTYSMYH2/YEB 其中：PT——系統(tǒng)總壓；PSM(H2/EB)——各對應(yīng)組分分壓；YSM(H2/EB)—— 各對應(yīng)組分摩爾分率； （2）對于所有吸熱氣相反應(yīng)，平衡常數(shù)隨著溫度的提高而增加，這時反應(yīng)平衡關(guān)系如下： lnKP=A—B/T有機混合物送精餾工序。 C6H6 + CH3CH3 → 副反應(yīng)：C6H5C2H5 + H2→ 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）。 二、生產(chǎn)工藝說明原料、成品及半成品 ℃～℃。它經(jīng)濟有效且能使苯乙烯焦油作為燃料清潔地燃燒。工業(yè)設(shè)計的優(yōu)化和設(shè)備的良好設(shè)計可使操作無故障，從而可減少生產(chǎn)波動和損失。 （b）低蒸汽/油（EB）比的設(shè)計方案： 魯姆斯公司設(shè)計的苯乙烯裝置是在低蒸汽/油比下操作，可降低苯乙烯生產(chǎn)成本，已在工業(yè)化裝置的操作中證明在低蒸汽/油比的情形下，新催化劑的穩(wěn)定性良好。典型苯乙烯單體產(chǎn)品性能如表2：表2： 典型苯乙烯單體產(chǎn)品性能性能指標(biāo)苯乙烯≮%顏色，APHA≯10聚合物≯10ppm(W)硫≯1ppm(W)苯乙炔≯30ppm(W)過氧化物≯20ppm(W)粘度（25℃）%(W)以上。熱反應(yīng)產(chǎn)物在一個熱交換器內(nèi)冷卻以回收熱量并冷凝。 乙苯(EB)脫氫是在蒸汽存在下，利用蒸汽來使并維持催化劑處于適當(dāng)?shù)难趸癄顟B(tài)。 本工藝設(shè)計說明 (1)生產(chǎn)任務(wù)：。 C6H6 + CH3CH3C6H5C2H5 這是目前生產(chǎn)苯乙烯的主要方法，目前世界上大約90%的苯乙烯采用該方法生產(chǎn)。但這些催化劑在多處于研究階段，尚不具備工業(yè)化條件，有待進一步研究開發(fā)。 C6H5CHOOHCH3 C6H5CHOOHCH3 + CH3CHCH2 →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。13自然點℃0℃3沸點℃101325Pa4熔點℃101325Pa5液體熱容量kJ/（kg K）6蒸汽熱容量Kcal/（kg K）27℃7蒸發(fā)熱kJ /mol正常沸點下8液體粘度104kgSee/M220℃9生成熱Kcal/mol20℃10在水中溶解度在強氧化劑（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。在苯乙烯蒸餾中采用一種專用的不含硫的苯乙烯阻聚劑。特殊的脫氫反應(yīng)器系統(tǒng)：在低壓（深度真空下）下操作以達到最高的乙苯單程轉(zhuǎn)化率和最高的苯乙烯選擇性。 ，包括工藝流程設(shè)計、工藝計算、設(shè)備設(shè)計等。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。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。本設(shè)計主要是精餾工序的設(shè)計。撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文（設(shè)計）摘 要，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)，以乙苯脫氫法生產(chǎn)苯乙烯。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。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）。 言苯乙烯作為化工生產(chǎn)的基本原料，在國民經(jīng)濟中起到了越來越大的作用。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)器中進行，其特點是：轉(zhuǎn)化率高，選擇性好。 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。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。2液體比重11燃燒熱Kcal/mol氣體12閃點℃15 苯乙烯的性質(zhì)和用途 　　苯乙烯（SM）是含有飽和側(cè)鏈的一種簡單芳烴，是基本有機化工的重要產(chǎn)品之一。 。 苯乙烯（SM）具有乙烯基烯烴的性質(zhì)，反應(yīng)性能極強，苯乙烯暴露于空氣中，易被氧化而成為醛及酮類。 苯乙烯（SM）是合成高分子工業(yè)的重要單體，它不但能自聚為聚苯乙烯樹脂，也易與丙烯腈共聚為AS塑料，與丁二烯共聚為丁苯橡膠，與丁二烯、丙烯腈共聚為ABS塑料，還能與順丁烯二酸酐、乙二醇、鄰苯二甲酸酐等共聚成聚酯樹脂等。 (1)苯乙酮法 較早采用苯乙酮法生產(chǎn)苯乙烯，其步驟主要分為氧化、還原和脫水三步，方程式如下： C6H5C2H5 + O2 →→→C6H5CHCH2 + H2O該法苯乙烯產(chǎn)率為75～80%，略低于乙苯脫氫法的產(chǎn)率，但中間副產(chǎn)物苯乙酮產(chǎn)值較高，苯乙烯的精制分離較容易。但它還能生產(chǎn)重要的有機化工原料環(huán)氧丙烷，綜合平衡仍有工業(yè)化的價值，故目前國外也有采用此法生產(chǎn)的。→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。 C6H5CH3+ CH4 C6H5C2H5 + H2→C6H5CH3 + CO2 + 3H2此外還有高分子化合物的聚合反應(yīng)，如聚苯乙烯、對稱二苯乙烯的衍生物等。 A、工藝流程 從乙苯(EB)生產(chǎn)苯乙烯的經(jīng)典流程如附圖1所示。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)進行脫氫。EB/SM塔底物（苯乙烯單體和高沸物）在最后苯乙烯分