【正文】 (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。該溫度可以通過重新設(shè)定進(jìn)入再沸器的蒸汽流量控制來進(jìn)行調(diào)整。在SM分離塔的進(jìn)料中含有苯乙烯、一些高沸點(diǎn)化合物（聚合物、α甲基苯乙烯及其他物料）、一些低沸點(diǎn)物料（EB）以及NSI阻聚劑。進(jìn)料在49塔板上進(jìn)入該塔，NSI溶液隨進(jìn)料進(jìn)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(jìn)料。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(jìn)行NSI循環(huán)。氣體通過壓縮機(jī)入口罐，然后送往廢氣壓縮機(jī)，壓縮氣體通過一個(gè)分離罐，然后再進(jìn)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(gè)密封罐進(jìn)入燃料補(bǔ)充系統(tǒng)而用作蒸汽過熱器的燃料。在有機(jī)混合物/水分離中，芳烴和工藝?yán)淠簶?gòu)成兩個(gè)相位。 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(jí)反應(yīng)器流出物進(jìn)行熱交換而產(chǎn)生過熱，并進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)器進(jìn)口，在這里與主過熱蒸汽混合，以便達(dá)到理想的一級(jí)反應(yīng)器的進(jìn)口溫度。在苯乙烯工藝中，需要阻聚劑的有兩個(gè)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)。當(dāng)然，EB進(jìn)料率是生產(chǎn)率的基本決定因素。因此，本設(shè)計(jì)采用兩級(jí)反應(yīng)器以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。其結(jié)果是對(duì)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。本設(shè)計(jì)裝置擬采用的正是此種催化劑。在一般設(shè)計(jì)中，在第一個(gè)三分之一的催化劑床層上，約有80%的溫降產(chǎn)生。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。 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(duì)應(yīng)組分分壓；YSM(H2/EB)—— 各對(duì)應(yīng)組分摩爾分率； （2）對(duì)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(shí)反應(yīng)平衡關(guān)系如下： lnKP=A—B/T → 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）。它經(jīng)濟(jì)有效且能使苯乙烯焦油作為燃料清潔地燃燒。 （b）低蒸汽/油（EB）比的設(shè)計(jì)方案： 魯姆斯公司設(shè)計(jì)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。熱反應(yīng)產(chǎn)物在一個(gè)熱交換器內(nèi)冷卻以回收熱量并冷凝。 本工藝設(shè)計(jì)說明 (1)生產(chǎn)任務(wù)：。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(jìn)一步研究開發(fā)。 C6H5CHOOHCH3 C6H5CHOOHCH3 + CH3CHCH2 →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。濃度過高、接觸時(shí)間過長則對(duì)人體有一定的危害。13自然點(diǎn)℃在強(qiáng)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。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。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。本設(shè)計(jì)主要是精餾工序的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：工藝流程設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算、設(shè)備設(shè)計(jì)等。 言苯乙烯作為化工生產(chǎn)的基本原料，在國民經(jīng)濟(jì)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(jìn)行，其特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)化率高，選擇性好。乙苯側(cè)鏈易被氧化，氧化產(chǎn)物隨氧化劑的強(qiáng)弱及反應(yīng)條件的不同而異。11燃燒熱Kcal/mol氣體12閃點(diǎn)℃15 。 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?！€能生產(chǎn)重要的有機(jī)化工原料環(huán)氧丙烷，綜合平衡仍有工業(yè)化的價(jià)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 + H2C6H5CH3 + 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。新鮮乙苯和循環(huán)乙苯先與一部分蒸汽混合，然后在一個(gè)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(gè)兩段、絕熱的徑向催化反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行脫氫。整個(gè)脫氫系統(tǒng)的壓力降小，以維持壓縮機(jī)入口盡可能高壓，同時(shí)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(shí)不損失壓縮能和投資費(fèi)用。 （g）加入阻聚劑： 在苯乙烯蒸餾中采用一種專用的不含硫的苯乙烯阻聚劑。另外，要求原料中乙炔≤10ppm（V%）、硫（以H2S計(jì)）2ppm（V%）、氯（以HCl計(jì)）≤2ppm（Ｗ%）、水≤10ppm（Ｗ%），以免對(duì)催化劑的活性和壽命產(chǎn)生不利的影響。 C6H5C2H5 + H2粗苯乙烯送精餾塔分成精苯乙烯和焦油。 甲苯反應(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(dòng)力越來越小，其二在反應(yīng)速率常數(shù)的降低。采用低活性、高選擇性催化劑的設(shè)計(jì)有比較好的效益。首先，蒸汽向反應(yīng)混合物提供熱量。再加熱和增加級(jí)數(shù)的過程可視經(jīng)濟(jì)效益多次重復(fù)，每增加一級(jí)，轉(zhuǎn)化率和選擇性便逐漸降低。這兩級(jí)的溫度應(yīng)該一樣，但是如果第二級(jí)入口溫度略高于第一級(jí)入口溫度，選擇性會(huì)更好一些。阻聚劑的選擇取決于以下一些因素：在操作溫度下可接受的聚合物產(chǎn)生的數(shù)量，基于這樣的聚合物產(chǎn)量所需要的阻聚劑數(shù)量、阻聚劑成本、阻聚劑對(duì)苯乙烯終端使用的影響（最好是沒有影響）。苯乙烯產(chǎn)品中只允許有少量的聚合物（一般低于10ppm）。調(diào)節(jié)冷凝器中的冷凝液也流向有機(jī)混合物/水分離器。從調(diào)節(jié)冷卻器出來的未冷凝氣體為脫氫廢氣，含有氫、二氧化碳、甲烷和大量的芳烴。蒸發(fā)器蒸發(fā)揮發(fā)物并將其送回到SM塔底。有機(jī)混合物進(jìn)料從有機(jī)混合物/水分離器由泵送至EB/SM分離塔。該塔的第二個(gè)目的是將該塔釜液經(jīng)薄膜蒸發(fā)器汽提后，可生產(chǎn)出苯乙烯焦油，其中，苯乙烯和α甲基苯乙烯含量相加不超過16%(W)。此達(dá)到最大限度。 L=(3)漏液線Fh,=（d0+）(h1+)H1=20+(L)2/3；Fh,w=Vh,wρv1/2；VkAt=VhAhVkρv1/2=Fh,wAh/At（4）液泛線Hd=ΔPt+2hc+h1h1=hw+how=20+(L)2/3E=1ΔPt=ΔPd+he ΔPd=51(Vh/C0)2(ρv/ρL)=Hc=105(Q1/LS)2 S= hc= 取Hd=1/2HT=225mm導(dǎo)出：225==he=h1=最后計(jì)算結(jié)果Lh1 (mm)Hc (mm)VhVkVkρv1/2103820393040404250436070468048———9049———100———（5）霧沫夾帶線e=[Va/(HThf)]Va=Qv/(AtAd)HT=.45m，hw=，σ=，取hf=取e=所以 =[Va/()]Va=(+)（6）操作點(diǎn)和操作線Qv=(R+1)D/ｐv=Q1=RD/ｐL=Vk=Qv/3600At=Vkｐv1/2= L=Q1/L=LVaVk=Vkρv1/210305070 LVkρv1/2LVkρv1/2LVkρv1/2LVkρv1/2LVkρv1/2103050709020406080100（7）適宜操作區(qū)分析 將上述液體負(fù)荷下限線，液體負(fù)荷上限線，漏液線，液泛線，霧沫夾帶線繪成精餾段負(fù)荷性能圖中所圍面積即為適宜操作區(qū)，由操作線和霧沫夾帶線相交點(diǎn)為氣液負(fù)荷上限Vkｐv1/2=,L=6,由操作線和漏液線交點(diǎn)為氣液負(fù)荷下限Vkｐv1/2=,L=5,由上限下限比得液相負(fù)荷彈性6/5=，表示塔板可以在氣相為設(shè)計(jì)點(diǎn)負(fù)荷的，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，由圖中可以看出液相負(fù)荷上限在降液管右側(cè)，表明沒有達(dá)到上限時(shí)即發(fā)生現(xiàn)象，故降液管超負(fù)荷線在液泛線右側(cè)，霧沫夾帶線較低于液泛線時(shí)霧液夾帶線是此塔板的性能控制因素。VkAt=VhAhVkPv1/2=Fh,wAh/AtL102030405060708090100VkPv1/2（4）液泛線Hd=ΔPt+2hc+h1 h1=hw+how=20+(L)2/3E=1 ΔPt=ΔPd+he ΔPd=51(Vh/Co)2(pv/pl)=Hc=*105(Q1/LS)2 S= hc=取Hd=1/2Ht=225mm導(dǎo)出：225=+he+h1+最后計(jì)算結(jié)果:Lh 1heVhVkVkPv1/2103120353037403950604270438044———90———10047———（5）霧沫夾帶線e =[Va/(Hthf)]Va=Qv/(AtAd)Ht=, hw=, σ=, 取hf=取e==、[Va/()] Va=**(+)L VaVk=VkPv1/210305070（6）操作點(diǎn)和操作線Qv=(R+1)D/Pv=Q1=RD/pL=Vk=Qv/3600At=VkPv1/2= L=Q1/L=（7）適宜操作區(qū)分析將上述液體負(fù)荷下限線，液體負(fù)荷上限線，漏液線，液泛線，霧沫夾帶線繪成精餾段負(fù)荷性能圖中所圍面積即為適宜操作區(qū)，由操作線和霧沫夾帶線交點(diǎn)為汽液負(fù)荷上限，由操作線和漏液線交點(diǎn)為汽液負(fù)荷下限，由上限下限比得氣相負(fù)荷彈性，由上限下限比得液相負(fù)荷彈性，表示塔板可以在氣相為設(shè)計(jì)點(diǎn)負(fù)荷的。在此，謹(jǐn)向?qū)煆堉痉怖蠋熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！參考文獻(xiàn)1．《化工設(shè)計(jì)概論》，侯文順主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005年2．《化工工藝設(shè)計(jì)》，丁浩主編，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1989年3．《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1981年4．《化工設(shè)計(jì)概論》，胡慶福主編，北京：科學(xué)技術(shù)出版社，1989年5．《化工工藝設(shè)計(jì)概論》，李崇岳主編，天津：天津大學(xué)出版社，1994年37