【正文】 （流程方框示意圖如下 )取每小時(shí)產(chǎn)量為計(jì)算基準(zhǔn) 圖 21 流程方框示意圖 反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)料量計(jì)算 (1) 苯乙烯每小時(shí)產(chǎn)量：（年生產(chǎn)能力 /開工時(shí)間） 8 ?? (2) 每小時(shí)產(chǎn)量中純苯乙烯量：（苯乙烯每小時(shí)產(chǎn)量產(chǎn)品苯乙 烯純度） ?? ％ (3) 苯乙烯每小時(shí)生成量： [每小時(shí)產(chǎn)量中純苯乙烯量 /（ 1－ 3%） ] ? ? 331 8 ?? ％ (4) 所需新鮮乙苯量： [苯乙烯每小時(shí)生成量乙苯分子量 /（苯乙烯收 率新鮮乙苯純度苯乙烯分子量） ] ??? ?％％ (5) 所需乙苯總量： [苯乙烯每小時(shí)生成量乙苯分子量 /（單程轉(zhuǎn)化率 主反應(yīng)選擇性新鮮乙苯純度苯乙烯分子量） ] ???? ?％％％ (6) 循環(huán)乙苯量：（所需乙苯總量－所需新鮮乙苯量） 5 9 4 . 4 5 135 9 1 8 . 7 5 27 ? (7) 水蒸氣所需量：（所需乙苯總量水蒸汽稀釋比） 去分離系統(tǒng) 油層 水層去生化處理 液相 氣相放空 油水分離器 爐油貯罐 鹽水冷凝器 配比水蒸氣 乙苯貯罐 乙苯蒸發(fā)器 新鮮乙苯 循環(huán)乙苯 熱交換器 反應(yīng)器 第二預(yù)熱器 第一預(yù)熱器 水冷凝器 氣相 液相 化工系畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 10 + H2 1 3 8 7 ?? (8) 新鮮乙苯中含二甲苯量：（所需新鮮乙苯量二甲苯含量） ?? ％ (9) 循環(huán)乙苯中含二甲苯量及苯乙烯量： hkg6 2 2,2 1 0 3 3 2 4 ?? ％ (10) 新鮮乙苯組成： 表 21 新鮮乙苯組成 組成 乙苯 二甲苯 ∑ wt% 99 1 100 kg/h (11) 乙苯貯罐中原料組成：（新鮮乙苯＋循環(huán)乙苯） 表 22 乙苯貯罐中原料組成 組成 新鮮乙苯 循環(huán)乙苯 ∑ wt% 100 kg/h (12) 乙苯蒸發(fā)器中原料組成：（乙苯貯罐中原料＋水蒸氣所需量） 表 23 乙苯蒸發(fā)器中原料組成 組成 乙苯儲(chǔ)罐中原料 水蒸氣所需量 ∑ wt% 40 60 100 kg/hr (13) 反應(yīng)后各種產(chǎn)物的生成量： ↑ 106 104 2 92% 副 C8H10 C6H6 + C2H4 106 78 28 % C8H10 + H2 C7H8 + CH4↑ % 106 2 92 16 C8H10 ? 8C + 5H2↑ % 106 96 10 % C + 2H2O CO2 + 2H2 主 % C2H3 C2H5 化工系畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 11 12 36 44 4 2C8H10 C16H18 + 2H2↑ % 212 210 4 % 表 24 各物質(zhì)進(jìn)出量 組分 分子量 進(jìn)料量 出料量 kg/h kmol/h kg/h kmol/h yi % 乙苯 106 二甲苯 106 苯乙烯 104 氫氣 2 0 0 乙烯 28 0 0 甲烷 16 0 0 甲苯 92 0 0 二氧化碳 44 0 0 水 18 苯 78 0 0 二聚體 210 0 0 ∑ － 100 出水冷冷凝器的氣液組成： (1) 離開水冷冷凝器的液體組成 xi： 可認(rèn)為 H C2H CO2完全不冷凝，二聚體完全被冷凝。 化工系畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 23 致 謝 本設(shè)計(jì)是在新疆工業(yè)高等專科學(xué)校劉發(fā)強(qiáng)老師的精心指導(dǎo)下完成的，劉老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高度的敬業(yè)精神深深的感染了我，使我在設(shè)計(jì)過程中受益頗多，同時(shí)也認(rèn)識到了搞設(shè)計(jì)的艱辛，尤其是意識到查資料的重要性，在此，我向劉慧君老師表示崇高的敬意和感謝 ! 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過 程中，我們也得到了其他老師以及同學(xué)的熱心幫助，讓我們得以如期完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此，一并向老師和同學(xué)致以由衷的感謝。 表 14 某廠苯乙烯裝置對原料純度要求 項(xiàng) 目 單位 GB162779 一 級 二 級 外 觀 無色透明或稍帶微黃液體 比 重D20/4 0． 866~ 沸程 (在760mmHg柱下餾出總體積96%時(shí) ) 初沸點(diǎn)≥ ℃ 末沸點(diǎn)≤ ℃ 化工系畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 8 項(xiàng) 目 單位 GB162779 一 級 二 級 雜質(zhì)含量(色譜法 ) %(wt) 0． 5 1． 25 苯 +甲苯含量 %(wt) 0． 1 0． 25 其中苯含量 %(wt) 0． 17 0． 28 異丙苯、甲乙苯及丁苯含量 其中甲乙苯及丁苯含量 %(wt) 0． 04 0． 06 二乙苯含量 % 無 無 技術(shù)展望 為了尋求便宜的生產(chǎn)方法和開拓新的原料路線，對苯乙烯的合成方法還在不斷地開發(fā)、研究。從熱力學(xué)方面分析可知，升高反應(yīng)溫度，反應(yīng)平衡常數(shù)增大，乙苯平衡轉(zhuǎn)化率提高，苯乙烯平衡收率提高；從動(dòng)力學(xué)上分析，反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速度加快，乙苯轉(zhuǎn)化率提高，當(dāng)反應(yīng)溫度為 873K時(shí)基本上沒有裂解副產(chǎn)物生成；當(dāng)溫度超過 873K，隨著溫度升高，裂解副反應(yīng)速度增加更快，副產(chǎn)物苯、甲苯、苯乙炔、聚合物等生成量增多，苯乙烯產(chǎn)率下降。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。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。 OHCOOCHCHHC 222256 ????? ② 苯乙烯 （ SM） 氧化 苯乙烯 （ SM） 具有乙烯基烯烴的性質(zhì)，反應(yīng)性能極強(qiáng)，苯乙烯暴露于空氣中，易被氧化而成為醛（酮 ） 、酸類。 C H OHCOCHCHHC ????? 772256 21 C O O HHCOC H OHC ???? 77277 21 ③ 苯乙烯 （ SM） 聚合 苯乙烯 （ SM） 從結(jié)構(gòu)上看是不對稱取代物，乙烯基因帶有極性而易 化工系畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 2 聚合。世界苯乙烯 （ SM） 生產(chǎn)能力在 1996 年已達(dá) 1900 萬噸，目前全世界苯乙烯 （ SM） 產(chǎn)能約為 21502250萬噸。反應(yīng)方程式如下： 22565256 HC H C HHCHCHC ?