【正文】 甲苯2甲苯苯3苯4苯乙烯塔底乙苯9404苯乙烯總計總計（5）苯乙烯精餾塔的物料衡算將粗餾塔塔底的物料加到苯乙烯的精餾塔中進行分離，進一步濃縮苯乙烯的濃度。 進出冷凝油水分離器的物料衡算表(Kg/批)輸入輸出序號物料名稱質量Kg序號物料名稱質量Kg1甲烷燃料氣排空1甲烷2乙烯2乙烯3乙苯（100%）9404有機層3乙苯（100%）94044苯乙烯354304苯乙烯354305甲苯5甲苯6苯6苯7焦油7焦油8水蒸汽80461無機層8水蒸汽804619催化劑3659催化劑365總計127378總計127378（3）粗餾塔的物料衡算將有機相加入粗餾塔中進行分離，同時加入阻聚劑防止苯乙烯聚合。每天產苯乙烯：G8=105Kg(折算為100%)每小時產苯乙烯：Gh=104Kg投料比：水蒸氣/乙苯 =（質量比）乙苯總轉化率：為80%轉化率：脫氫過程為96% 分離率：多塔分離過程為98%每小時理論投料乙苯量：G1=(104)/(80%96%99%99%)=104Kg每班理論投水蒸氣量：G2=104=104Kg每小時原料實際投入量：=(104/)Kg=104KgG‘2=(104/)Kg=104Kg雜質：G3=（）104Kg+() 104Kg=103Kg催化劑的量：G4=(+) 104%Kg=103Kg2）脫氫過程計算轉化率為：80%苯乙烯的產量G5=(G180%96%)/=104Kg氫氣的產量：G6=G180%(96%3%)2/=103Kg氧氣的加入量：G7=（32103）/2=103 Kg乙苯剩余量：G1（1－80%）=103Kg生成水G7=(10318)/ 2Kg=103Kg甲苯的量：生成量+帶入量=(G19280%3%)/+%=+=苯的量：生成量+帶入量=(G17880%1%)/+%=+=。（1）進出脫氫反應器的物料衡算1）對連續(xù)生產可確定計算基準為Kg/天，則需計算每天產量及原料投料量乙苯的脫氫反應其中原料規(guī)格：乙苯（%）水蒸氣（95%）%、%，%。 質量守恒定律質量守恒定律是“進入一個系統(tǒng)的全部物料量，必須等于離開這個系統(tǒng)的全部物料量，再加上過程中損失量和在系統(tǒng)中累計量”?？芍刻斓纳a能力為（250000103/300）Kg/天=103Kg/天。全年365天，則年生產250～300天；因此除去季保養(yǎng)、月保養(yǎng)、修理、放假等總計65天，則年工作日為（36565）天=300天。因為還要考慮到設備的檢修以及開停車等情況。開工因子=生產裝置開工時間/年自然時間。 乙苯回收塔，塔頂乙苯%，塔釜甲苯%。塔頂苯乙烯含量%，塔釜乙苯%。精餾塔真空操作，塔頂壓力50mmHg。 (W%)。 冷凝液經油水分離器分離成水和有機混合物，水中夾帶芳烴量為500mg/L，夾帶芳烴組成同有機混合物相同。原料組成：乙苯，%( W% )。取年工作日為300天，每日生產能力為苯乙烯，每小時生產能力為這樣的規(guī)模采用連續(xù)操作是比較合理的。采用連續(xù)式操作比較有利。半連續(xù)操作與連續(xù)操作相比設備費用較少，操作較簡單，改變生產品種較容易，但產品質量不如連續(xù)操作穩(wěn)定，與間歇操作相比，生產規(guī)模更大，勞動生產率也更高，用與較大規(guī)模的品種生產，一般為1～2萬噸/年。 生產方式的選取 全間歇與半間歇（統(tǒng)稱間歇式操作）的優(yōu)點是設備簡單，改變生產品種容易；其缺點是原料消耗定額高，能量消耗大，勞動生產率低，產品質量不穩(wěn)定。在精餾塔中，苯乙烯處于120℃的高溫，阻聚劑主要用來防止單體的聚合；在苯乙烯貯存系統(tǒng)中，溫度一般為20℃以下，聚合率較低，阻聚劑的主要用途之一是防止苯乙烯氧化。 催化劑催化劑以三氧化二鐵為主，加上氧化鉻、氧化銅、氧化鉀等助催化劑涂于氧化鐵或碳酸鉀等載體上，使反應更好的發(fā)生，有利于苯乙烯的生成。5 多塔分離過程油水分離的有機相進入粗餾塔，并加入阻聚劑防止苯乙烯聚合，還要進入乙苯塔、苯乙烯精餾塔、苯∕甲苯塔，將依次它們分離出來，把分離出來的乙苯送回脫氫反應器，使其循環(huán)。3 冷凝過程在冷凝器中，將脫氫反應的產物冷凝，降低其溫度。將原料中的水蒸氣（按比例過量）有助于反應向右移，也要嚴格控制反應溫度。在脫氫反應器中，水蒸氣用量和反應溫度對苯乙烯的產率有較大影響。催化劑以三氧化二鐵為主，加上氧化鉻、氧化銅、氧化鉀等助催化劑涂于氧化鐵或碳酸鉀等載體上，投料比為水蒸氣:乙苯=2～3:1（質量比），反應所得的氣體混合物經冷凝、油水分離、多塔分離和精制，制得苯乙烯[1012]。這些反應主要是脫烷基反應，反應式為：乙苯 苯 乙烯 乙苯 氫 甲苯 甲烷其它反應生成少量的α甲基苯乙烯和高沸物。生產工藝流程見Lummus的“SMART”乙苯脫氫工藝流程圖。 生產控制參數及具體操作1 投料配比水蒸氣:乙苯=3:1（質量比）2 溫度、壓強和時間脫氫溫度控制在600℃左右，負壓；多塔分離控制在常溫，常壓。為了減少聚合而損失苯乙烯（SM）單體，在脫水有機混合物(DM)（苯乙烯、未反應乙苯、苯、甲苯和少量高沸物）中加入了一種不含硫的阻聚劑(NSI)，然后在乙苯/苯乙烯單體（EB/SM）分餾塔進行分離，塔頂輕組分(EB及輕組分(苯/甲苯)從塔頂取得)去乙苯分離塔，從而從乙苯分離出苯和甲苯，回收的乙苯返回脫氫反應器原料中。熱反應產物在一個熱交換器內冷卻以回收熱量并冷凝。為達到較好的平衡曲線，系統(tǒng)應該在高溫、高壓蒸汽稀釋和低反應系統(tǒng)壓力下進行，對乙苯轉化為苯乙烯有利，為了提高轉化率，采用兩個絕熱反應器進行反應，由此乙苯的總轉化率可達到70%～85%。蒸汽在脫氫反應中占有很重要的地位，蒸汽的熱量可使并維持催化劑處于適當的氧化狀態(tài)。 生產方法魯姆斯（UOP∕Lummus）經典苯乙烯單體生產工藝是全世界生產苯乙烯（SM）單體中最成熟和有效的技術，所以本次參照魯姆斯(Lummus)公司生產苯乙烯的技術，以乙苯脫氫法生產苯乙烯。目前世界上擁有該技術的有阿爾科化學、殼牌和德士古化學。 環(huán)氧丙烷聯產法環(huán)氧烷聯產法是先將乙苯氧化成乙苯氫過氧化物，再使之在Mo、W催化劑存在下與丙烯反應生成環(huán)氧丙烷和－苯乙醇，后者脫水可得到苯乙烯。環(huán)氧化另一產物甲基芐醇在260℃、常壓下脫水得苯乙烯。環(huán)氧化溫度為110℃、。Halcon法公司開發(fā)，于1973年在西班牙實現工業(yè)化。 巴斯夫法巴斯夫法工藝特點是用煙道氣加熱的方法提供反應熱，這是與絕熱反應的最大不同。水氣體壓縮機油水分離器循環(huán)乙苯粗餾塔乙苯塔苯乙烯精餾塔焦油甲苯苯苯乙烯阻聚劑燃料氣蒸汽氧化脫氫反應器氧氣+蒸汽脫氫反應器過熱蒸汽爐蒸汽乙苯“SMART”與 Classic比較反應條件和結果Classic“SMART”工藝苯乙烯選擇性∕%乙苯轉化率∕%85水比蒸汽∕苯乙烯∕t∕t燃燒油∕苯乙烯∕kg∕t Fina∕Badger法Badger工藝采用絕熱脫氫，蒸汽提供脫氫需要的熱量并降低進料中乙苯的分壓和抑制結焦。該技術可用于原生產裝置改造，改造容易且費用較低?？商岣咭冶絾纬剔D化率達80%以上。乙苯脫氫的工藝操作條件為550～650℃，常壓或減壓，蒸汽∕～。UOP∕Lummus的Classic SM流程中乙苯脫氫工藝裝置主要有蒸汽過熱爐、絕熱型反應器、熱回收器、氣體壓縮機和乙苯∕苯乙烯分離塔。苯乙烯蒸汽與空氣混合能形成爆炸性混合物，～%（體積分數）。，有毒，濃度過高、接觸時間過長則對人體的呼吸道造成危害。目前，全世界苯乙烯生產總量的三分之二用于生產聚苯乙烯，三分之一用于生產各種塑料和橡膠。作為合成高分子工業(yè)的重要單體，苯乙烯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。苯乙烯難溶于水，25℃%。苯乙烯（SM）是含有飽和側鏈的一種簡單芳烴，是基本有機化工的重要產品之一。 SMART ethylbenzene dehydrogenation process as the design production the calculation , based on material conservation , energy conservation , the entire process , material balance and heat balance , and made a flow chart , based on accounting results , by calculating the tower equipment , carried out a detailed selection . Public works and plant layout to make a certain statement , and finally made a summary of the three wastes treatment and safety matters . Throughout the design to achieve the desired requirements to plete the design of various processes .Keywords Styrene，Process calculation，equipment selection 目 錄摘 要 IABSTRACT II1 緒論 1 苯乙烯的性質和用途 1 苯乙烯常見生產方法 1 環(huán)球化學∕魯姆斯法 1 Fina∕Badger法 3 巴