【正文】 上液層高度 .............................................18 參考文獻 .............................................................19 謝辭 .................................................................20 撫順職業(yè)技術(shù)學院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計） IV 前 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。 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 → C6H5COCH3 + H2O C6H5COCH3 + H2 → C6H5CHOHCH3 C6H5CHOHCH3 → 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。 高溫、高壓蒸汽稀釋和低反應(yīng)系統(tǒng)壓力能提供良好的反應(yīng)平衡曲線，對乙苯 (EB)轉(zhuǎn)化為苯乙烯 (SM)有利，在有兩個絕熱反應(yīng)器的工業(yè)生產(chǎn)裝置中，乙苯 (EB)的總轉(zhuǎn)化率可達到 70%～ 85%。隨著乙苯裝置上催化劑壽命的延長，乙苯和苯乙烯裝置更換催化劑的停工時間也可適應(yīng)盡量減少總停車時間的需求。 EB脫氫的主要操作和設(shè)計變量 a、溫度 b、催化劑量及催化劑 c、壓力 d、蒸汽稀釋 因為 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。蒸汽稀釋還有其他等同的重要作用。給我提供了大量數(shù)據(jù)資料和建議，告訴我應(yīng)該注意的細節(jié)問題，細心的給我指出錯誤，修改論文。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。 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。 主、副化學反應(yīng)式 乙苯在脫氫反應(yīng)器中主要發(fā)生下列 反應(yīng)： 主反應(yīng)： C6H5C2H5 → C6H5CHCH2 + H2 副反應(yīng)： C6H5C2H5 + H2 → C6H5CH3+ CH4 C6H5C2H5 + H2 → C6H6 + CH3CH3 C6H5C2H5 → C6H6 + CH2CH2 生產(chǎn)步驟 乙苯脫氫反應(yīng)在固定床反應(yīng)器中進行，同時伴隨三個副反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)循環(huán)水冷凝器和鹽水冷凝器冷卻后，降溫到 8℃左右，苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、水和重組分全部冷凝，甲烷和乙烯不冷凝，冷凝液經(jīng)油水分離器分離成水和有機混合物，將水分離，在有機混合物中添加阻聚劑 2,4二硝基 鄰 二 丁基酚（ DNBP）。 表 12典型苯乙烯單體產(chǎn)品性能 性能 指標 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℃） 目前現(xiàn)代化工藝裝置中生產(chǎn)的苯乙烯純度已可達 %(W)以上。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。苯乙烯在高溫下容易裂解和燃燒。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。撫順職業(yè)技術(shù)學院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計） I 摘 要 本設(shè)計為 /年乙苯脫氫制苯乙烯精餾工段工藝設(shè)計，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)，以乙烯脫氫法生產(chǎn)苯乙烯。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。濃度過高、接觸時間過長則對人體有一定的危害。在催化劑和過熱蒸汽的存在下進行氧化脫氫反應(yīng)的，即： 2C6H5C2H5 + O2 → 2C6H5CHCH2 + 2H2O 此方法可以從乙苯直接生成苯乙烯，還可以利用氧化反應(yīng)放出的熱量產(chǎn)生蒸汽，反應(yīng)溫度也較催化脫氫為低。 EB/SM 塔底物（苯乙烯單體和高沸物）在最后苯乙烯分餾塔內(nèi)進行分餾，塔頂產(chǎn)品即為苯乙烯（ SM）單體產(chǎn)品，少量的塔底焦油用作蒸汽過熱器的燃料，蒸汽過熱器所需大部分燃料來自脫氫廢氣和苯乙烯焦油。 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）。因此，要達到很好的選擇性，需要有效的入口溫度上限。 由于上述作用，單程 EB 轉(zhuǎn)化率在溫度、壓力、催化劑、蒸汽稀釋等方面受到限制，對實際的單級反應(yīng)器來講 EB轉(zhuǎn)化率只有 40～ 50%。 李賀 老師誨人不倦的工作作風，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴肅認真的治學風格給我留下深刻的影響，值得我永遠學習。首先，蒸汽向反應(yīng)混合物提供熱量。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)推動力越來越小，其二在反應(yīng)速率常數(shù)的降低。 撫順職業(yè)技術(shù)學院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計） 6 2 生產(chǎn)工藝說明 原料、成品及半成品 乙苯的沸程為 ℃～ ℃。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。故此法在國外仍有采用。苯乙烯為無色透明液體，常溫下具有辛辣香味，易燃。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)計主要是精餾工段的工藝設(shè)計。在苯乙烯蒸餾中采用一種專用的不含硫的苯乙烯阻聚劑。在高于 100℃ 時即進行聚合，甚至在室溫下也可產(chǎn)生緩慢的聚合。反應(yīng)方程式如下： C6H5C2H5 → C6H5CHCH2 + H2 同時還有副反應(yīng)發(fā)生，如裂解反應(yīng)和加氫裂解反應(yīng)： 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、對稱二苯乙烯的衍生物等。 （ 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。粗苯乙烯送精餾塔分成精苯乙烯和焦油。本設(shè)計裝置