【正文】 酮產(chǎn)值較高，苯乙烯的精制分離較容易。 乙苯催化脫氫法 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)。在反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中應(yīng)該記住 ：在接近反應(yīng)平衡時(shí) SM 停止生成，而苯和甲苯卻繼續(xù)生成，實(shí)際上并沒有限度。 相對(duì)于 EB 進(jìn)料而言，催化劑數(shù)量對(duì)優(yōu)化操作起著重要的作用。較低的壓力將使 EB 轉(zhuǎn)化較高，同時(shí)選擇性也不受太大的影響。但是，如果出料被再加熱到第一級(jí)入口溫度 ，混合物便無法平衡。大部分 EB 反應(yīng)生成 SM（受平衡限制）和少量副產(chǎn)品。 工藝?yán)淠河帽脡核椭劣脕沓A帶有機(jī)物的撇沫罐。含有 %(W)甲苯的 EB 回收塔塔底產(chǎn)品循環(huán)至脫氫反應(yīng)系統(tǒng)； EB 回收塔塔頂產(chǎn)品，即苯 甲苯混合物以及不足%(W)EB 被送入苯 /甲苯分離塔，苯 /甲苯分離塔將其分離為含約 %(W)甲苯的塔頂產(chǎn)品和含約 %(W)苯的塔底甲苯產(chǎn)品。 A、乙苯 /苯乙烯分離塔（ T101） EB/SM 分離塔是一臺(tái)篩板塔塔，在真空下（塔頂絕壓為 180～ 200mmHg）運(yùn)行操作。該塔再沸器 所需的熱能由 350kPa 的壓力的蒸汽所提供。 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。苯 /甲苯分離塔的關(guān)鍵部位是位于第三填料床層下的溫度控制，每單位床層高度的溫度變化率在此達(dá)到最大限度。 ∑ 進(jìn)料 =+++ =∑ 出料 =++ =由上可知所以計(jì)算平衡 苯、甲苯蒸出塔的物料衡算 ① 塔頂量及其組成： 苯、甲苯在分離系統(tǒng)全部在苯、甲苯蒸出塔塔頂蒸出 塔頂總量 =未溶量中苯、甲苯量之和 /99% =（ +） /99% 29 = kg/hr 乙苯量 =塔頂總量 1% = 1% =② 塔釜量 =循環(huán)乙苯量 = 99% =乙苯總損失量 =出反應(yīng)器的乙苯量－循環(huán)中純乙苯量 = 99% =③ 乙苯抽空損失 =總損失量－尾氣帶走量－油水分離器帶走量－苯、甲苯蒸出塔帶走量－產(chǎn)品中帶走量 = =④進(jìn)料量及其組成： 乙苯 =塔釜量＋塔頂量 =+ =苯、甲苯與塔頂量相同，二甲苯、苯乙烯與塔釜量相同 苯： kg/hr 甲苯： 二甲苯： kg/hr 苯乙烯： ⑤ 苯、甲苯蒸出塔物料衡算表 組成 進(jìn) 料 塔 頂 塔 釜 kg/hr wt% kg/hr wt% kg/hr wt% 乙苯 苯乙烯 0 0 二甲苯 0 0 甲苯 0 0 苯 0 0 30 ∑ 苯乙烯初餾塔物料衡算 ① 塔釜量：（與苯乙烯精餾塔進(jìn)料量相同） （列表） 組成 苯乙烯 乙苯 二甲苯 焦油 ∑ kg/hr ② 苯乙烯初餾塔乙苯抽空損失：（乙苯在苯 乙烯初餾塔中抽空損失占總抽空損失的 25%） 苯乙烯初餾塔乙苯抽空損失 = 25% =③ 苯乙烯初餾塔苯乙烯抽空損失：（在苯乙 烯初餾塔中抽空損失占總抽空損失的 25%） 苯乙烯初餾塔苯乙烯抽空損失 = 25% =（ kg/hr） ④ 苯乙烯初餾塔總抽空損失 =該塔苯乙烯抽空損失＋該塔乙苯抽空損失 =+ =（ kg/hr） ⑤ （ 苯乙烯占塔頂組成的 40%， 乙苯占 60%） 進(jìn)料量（ F） =塔頂量（ D）＋ 塔釜量＋苯乙烯初餾塔總抽空損失 F=D++（ Ⅰ） 對(duì)苯乙烯物衡： － (塔釜送出焦油量－進(jìn)塔的焦油量 ) 208/210=＋ 塔釜苯乙烯量＋苯乙烯初餾塔苯乙烯抽空損失 即 － (油 出 －油 進(jìn) ) 208/210=++（Ⅱ） 其中 : (塔釜送出焦油量－進(jìn)塔的焦油量 )= 未溶量（油層中苯乙烯量）（ %－ %） (油 出 －油 進(jìn) )=（ %－ %） = 31 聯(lián)立方程 （ Ⅰ）（Ⅱ）解得 塔頂量 D 和進(jìn)料量 F D=（ kg/hr） F=（ kg/hr） ⑥進(jìn)料量 F: 焦油量 =未溶量（油層中苯乙烯量） % = % =（ kg/hr） 苯乙烯量 = = =（ kg/hr） 乙苯量 =塔釜乙苯量＋塔頂乙苯量＋苯乙烯初餾塔乙苯抽空損失 =++ =（ kg/hr） ⑦ 苯乙烯初餾塔物料衡算表 組成 進(jìn) 料 塔 頂 塔 釜 抽空量kg/hr kg/hr wt% kg/hr wt% kg/hr wt% 苯乙烯 乙苯 二甲苯 0 0 0 焦油 0 0 0 ∑ 32 乙苯蒸出塔的物料衡算 ① 塔釜量 =苯乙烯初餾塔 進(jìn)料量（列表） 組成 苯乙烯 乙苯 二甲苯 焦油 ∑ （ kg/hr） ②塔頂量 =苯、甲苯蒸出塔 進(jìn)料量（列表） 組成 乙苯 苯乙烯 二甲 苯 甲苯 苯 ∑ （ kg/hr） ③ 乙苯蒸出塔乙苯抽空損失：（乙苯在乙苯 蒸出塔中抽空損失占總抽空損失的75%） 乙苯蒸出塔乙苯抽空損失 = 75% =（ kg/hr） ④ 乙苯蒸出塔苯乙烯抽空損失：（苯乙烯在乙苯 蒸出塔中抽空損失占總抽空損失的 %） 乙苯蒸出塔苯乙烯抽空損失 = % =（ kg/hr） ⑤ 乙苯蒸出塔聚合耗苯乙烯量 =（苯乙烯初餾塔 進(jìn)塔 的焦油量－ 未溶水的油層中焦油量） 208/210 =（ － ） 208/210 =（ kg/hr） ⑥進(jìn)料量： 二甲苯 =塔頂量＋ 塔釜量 =+ =（ kg/hr） 焦油量 =未溶水的油層中焦油量 （ kg/hr） 甲苯量 =塔頂量（ ） 33 苯量 =塔頂量（ ） 乙苯量 =塔頂量＋ 塔釜量＋乙苯蒸出塔乙苯抽空損失 =++ =（ kg/hr） 苯乙烯量 =塔頂量＋ 塔釜量＋乙苯蒸出塔苯乙烯抽空損失＋乙苯蒸出塔聚合耗苯乙烯量 =+++ =（ kg/hr） ⑦ 乙苯蒸出塔物料衡算表 組成 進(jìn) 料 塔 頂 塔 釜 抽空量kg/hr kg/hr wt% kg/hr wt% kg/hr wt% 苯乙烯 乙苯 二甲苯 0 甲苯 0 0 0 苯 0 0 0 焦油 0 0 0 ∑ 34 三、脫氫系統(tǒng)的熱量衡算 (以下計(jì)算以一小時(shí)為基準(zhǔn) ) 蒸發(fā)器 ： 原料：為計(jì)算方便，故把原料全部看成乙苯 已知：乙苯常壓下沸點(diǎn)為 ℃，蒸發(fā)器出口溫度 140℃ 把乙苯從 20℃（液）加熱到 140℃（氣）所需熱量計(jì)算如下： （ 1）求所需熱量 Q： ①把乙苯從 20℃加熱到 ℃（液→液）所需熱量 Q1： 先求平均溫度 tm，再查 tm下 乙苯（液） 的 Cpm，最后計(jì)算 Q1=GCpm（ t2－ t1） 注：需注明 Cpm出處（石油化工計(jì)算圖表） tm=+20/2=℃ Cpm=36kcal/kg ℃ 最后計(jì)算 Q2=GCpm（ t2－ t1） 即 Q2=GCpm（ t2－ t1） = (430300) = kcal （ 3） 熱交換器把乙苯和水蒸氣混合物從 300℃（氣）加熱到 430℃（氣）所需熱量 Q 總 ： Q 總 = Q1＋ Q2 =+ = kcal 第二預(yù)熱器 （ 1）把原料乙苯從 430℃（氣）加熱到 550℃（氣）所需熱量 Q1： 37 先求平均溫度 tm=490℃ 再查 tm下 乙苯（氣） 的 Cpm=愿 您 們開心每一天！ 祝 您 們 身 體健康、事事順心！ 43 五． 參考文獻(xiàn) [1]盧煥章，舒均杰等主編 .《 化學(xué)工程手冊(cè) 》 化學(xué)工業(yè)出版社 [2]中國石化集團(tuán)上海工程有限公司 《 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 ，化學(xué)工業(yè)出版社 [3]張承翼主編 .化工工程制圖，化學(xué)工業(yè)出版社 [4]吳指南主編 .基本有機(jī)化工工藝學(xué)，化學(xué)工業(yè)出版社 [5]小島和夫著，傅良譯 .化工分離過程 .，化學(xué)工業(yè)出版社 [6]趙國方主編 .化工工藝設(shè)計(jì)概論 .化學(xué)工業(yè)出版社 [7]陳敏恒叢德滋等編 .化工原理 .化學(xué)工業(yè)出版社 [8]董大勤編 .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)出版社 [9]全國化工化學(xué)工程設(shè)計(jì)技術(shù)中心站編 .化工單元操作設(shè)計(jì)手冊(cè)化學(xué)工業(yè)出版社 [10]馬沛生等編石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè) .化學(xué)工業(yè)出版社 [11]崔國華許如初編著 .計(jì)算方法電子工業(yè)出版社 [12]清華大學(xué) 1 千噸苯乙烯工藝設(shè)計(jì)說明書 [13]化工工藝算圖 [14]石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè) 盧煥章編 [15]石油化工計(jì)算圖表 盧煥章編 1 原文已完。室內(nèi)地坪177。樓梯間單元門采用樓宇對(duì)講門，臥室門、衛(wèi)生間門采用木門，進(jìn)戶門采用保溫防盜門。 本工程設(shè)計(jì)采暖為鋼制高頻焊翅片管散熱器。 ⑷ 外裝修工程 外裝修工程遵循先上后下。 二、 施工部署及進(jìn)度計(jì)劃 工期安排 本工程合同計(jì)劃開工日期： 2021 年 8 月 21 日，竣工日期：2021 年 7 月 10 日，合同工期 315 天。本工程設(shè)計(jì)為節(jié)能型住宅，外墻均貼保溫板?？倢?27樓 ； 30樓 m。編制時(shí)，我公司技術(shù)發(fā)展部、質(zhì)檢科以及項(xiàng)目部經(jīng)過精心研究、合理組織、充分利用先進(jìn)工藝，特制定本施工組織設(shè)計(jì)。 ℃ 最后計(jì)算 Q2=GCpm（ t2－ t1） 即 Q2=GCpm（ t2－ t1） = (550430) = kcal （ 3） 第二預(yù)熱器把乙苯和水蒸氣混合物從 430℃（氣）加熱到 550℃（氣）所需熱量 Q 總 ： Q 總 = Q1＋ Q2 =+ = kcal 反應(yīng)器 （ 1）原料從 550℃（氣）加熱到 580℃（氣）所需熱量 Q 加 ① 把原料乙苯從 550℃（氣）加熱到 580℃（氣）所需熱量 Q1： 先求平均溫度 tm=565℃ ，再查 tm下 乙苯（氣） 的 Cpm= ℃ 再計(jì)算 Q2=G△ H 即 Q2=G△ H = 82 = kcal ③把乙苯從 ℃（氣）加熱到 140℃（氣）所需熱量 Q3： 先求平均溫度 tm，再查 tm下 乙苯（氣） 的 Cpm， tm=+140/2=℃ Cpm= kcal/kg回流比可以通過產(chǎn)品規(guī)格的需要來控制。該塔再沸器所需的熱能由 1100kPa 蒸汽所提供。 B、 SM 精餾塔（ T301） SM精餾塔是一座在真空下（塔頂絕壓為 30～ 50mmHg）進(jìn)行操作的有 36 層塔板的塔。生產(chǎn)出一種塔釜產(chǎn)品，它含有苯乙烯、α 甲基苯乙烯、聚合物、高沸物以及少量可精制成合 格苯乙烯的 EB；同時(shí)，塔頂產(chǎn)出產(chǎn)品，它含有基本上全部的 EB、苯和甲苯并帶有約 %(W)苯乙烯。 SM 塔頂產(chǎn)品為 %(W)純度（最低）的苯乙烯產(chǎn)品；回流中加入 TBC，以抑制塔中的聚合反應(yīng)。凈工藝?yán)淠和ㄟ^汽提除去溶解的有機(jī)物。冷卻的反應(yīng)器產(chǎn)品與部分未汽提的工藝?yán)淠罕贿^熱降溫，并在主冷凝器中冷凝。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%。蒸汽稀釋還有其他等同的 重要作用。 目前有很多種 EB脫氫催化劑，這些催化劑一般分為兩類：（ 1）高活性、低選擇性；（ 2） 低活性、高選擇性。 EB脫氫的主要操作和設(shè)計(jì)變量 （ 1）溫度 （ 2）催化劑量及催化劑 （ 3）壓力 （ 4）蒸汽稀釋 因?yàn)?EB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。反應(yīng)方程式如下： C6H5C2H5 → C6H5CHCH2 + H2↑ 同時(shí)還有副反應(yīng)發(fā)生，如裂解反應(yīng)和加氫裂解反應(yīng) ： 11 C6H5C2H5 + H2↑ → C6H5CH3+ CH4 C6H5C2H5 + H2↑ → C6H6 + CH3CH3 C6H5C2H5 → C6H6 + CH2CH2 高溫裂解生碳： C6H5C2H5 → 8C + 5H2↑ 在水蒸汽存在下，發(fā)生水蒸汽的轉(zhuǎn)化反應(yīng)： C6H5C2H5 + 2H2O → 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(duì)稱二苯乙烯的衍生物等。 乙苯和丙烯共氧化法 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 C6H5CHOOHC