22萬(wàn)噸年乙苯脫氫制苯乙烯精餾工段工藝設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-11-15 12:02本頁(yè)面
【正文】 線，對(duì)乙苯 (EB)轉(zhuǎn)化為苯乙烯 (SM)有利，在有兩個(gè)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(dá)到 70%～ 85%。 A、工藝流程 撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 4 乙苯 (EB)脫氫是在蒸汽存在下，利用蒸汽來(lái)使并維持催化劑處于適當(dāng)?shù)难趸癄顟B(tài)。 (2)生產(chǎn)方法：參照魯姆斯 (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。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)： 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。 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)。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。 乙苯氧化脫氫法是目前尚處于研究階段生產(chǎn)苯乙烯的方法。 本法首先在堿性催化劑作用下，使乙苯液相氧化成過(guò)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(guò)氧化物則變?yōu)椋揭掖迹俳?jīng)脫水得到苯乙烯，即： C6H5C2H5 + O2 → C6H5CHOOHCH3 C6H5CHOOHCH3 + CH3CHCH2 → C6H5CHOHCH3+ C3H6O C6H5CHOHCH3 → C6H5CHCH2 + H2O 本過(guò)程以乙苯計(jì)的苯乙烯產(chǎn)率約為 65%， 低于乙苯脫氫法的產(chǎn)率。 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。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。 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(shù)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(shù)脂等。在高于 100℃ 時(shí)即進(jìn)行聚合，甚至在室溫下也可產(chǎn)生緩慢的聚合。 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，易被氧化而成為醛及酮類。苯乙烯在高溫下容易裂解和燃燒。 撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 2 苯乙烯在空氣中允許濃度為 。苯乙烯難溶于水， 25℃時(shí)其溶解度為 %。 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(jiǎn)單芳烴，是基本有機(jī)化工的重要產(chǎn)品之一。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。 工業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和設(shè)備的良好設(shè)計(jì)可使操作無(wú)故障，從而可減少生產(chǎn)波動(dòng) . 撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 1 1 緒 論 原料的主要性質(zhì)與用途 乙苯是無(wú)色液體，具有芳香氣味，可溶于乙醇、苯、四氯化碳和乙醚，幾乎不溶于水，易燃易爆，對(duì)皮膚、眼睛、粘膜有刺激性，在空氣中最大允許濃度為 100PPM。在苯乙烯蒸餾中采用一種專用的不含硫的苯乙烯阻聚劑。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。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。 本設(shè)計(jì)的依據(jù)是采用低活性、高選擇性催化劑，參照魯姆斯 (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。乙苯氧化脫氫法是目前尚處于研究階段生產(chǎn)苯乙烯的方法。 關(guān) 鍵 詞 :苯乙烯 精餾裝置 工藝設(shè)計(jì) 撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） II 目錄 摘 要 .................................................................I 目錄 .................................................................II 前 言 ..............................................................IV 1緒 論 ................................................................1 原料的主要性質(zhì)與用途 ...........................................1 苯乙烯的性質(zhì)和用途 .............................................1 各種苯乙烯生產(chǎn)工藝及比較 .......................................2 本工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明 .................................................3 2生產(chǎn)工藝說(shuō)明 .........................................................6 原料、成品及半成品 .............................................6 生產(chǎn)步驟 .......................................................6 原理、化學(xué)組成及化學(xué)性質(zhì) .......................................6 3工藝計(jì)算及設(shè)備設(shè)計(jì) ...................................................9 物料衡算 .......................................................9 粗苯乙烯塔 ................................................9 精苯乙烯塔 ................................................9 循環(huán)乙烯塔 ................................................9 苯，甲苯塔 ...
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