苯乙烯的生产-生产工艺流程的组织

石油化工产品生产技术项目十苯乙烯的生产知识点1：反应系统生产工艺流程的组织生产工艺流程的组织任务四反应系统生产工艺流程的组织反应过程要求：高温、稀释剂、强供热。关键技术：反应器、催化剂、苯乙烯精制。根据供给热能方式的不同,乙苯脱氢的反应过程按反应器型式的不同分为列管式等温反应器和绝热式反应器两种。(1)列管式等温反应器脱氢的工艺流程列管式等温反应器乙苯脱氢的工艺流程如图10-5所示。1.生产工艺流程的组织反应系统生产工艺流程的组织(2)绝热式反应器脱氢工艺流程1.生产工艺流程的组织650℃(1)外加热式列管反应器2.反应器的选用反应系统生产工艺流程的组织T出>T入T↑对动力学、热力学有利；水仅作为稀释剂，用量为绝热反应器的1/2。优点：是反应器纵向温度较均匀，易于控制，不需要高温过热蒸汽。蒸汽耗量低，能量消耗少。缺点：在于需要特殊合金钢（如铜锰合金），结构较复杂，检修不方便，适于小规模生产。(2)绝热式反应器反应所需热量全部由水蒸汽供给；水蒸汽作用：稀释剂，载热体。2.反应器的选用反应系统生产工艺流程的组织优点：结构比较简单，反应空间利用率高，生产能力大，不需耐热金属材料，只要耐火砖就行了，检修方便，基建投资低。缺点（单段）：温度波动大(进口T0↑，S↓;出口T1↓，KP↓，影响Xe)，操作不平稳，消耗大量的高温（约983K）蒸汽并需用水蒸汽过热设备。(3)绝热式脱氢过程的改进2.反应器的选用反应系统生产工艺流程的组织①将几个单段绝热反应器串联使用，在反应器间增设加热炉。或是采用多段式绝热反应器，即将绝热反应器的床层分成很多小段，而在每段之间设有换热装置。加热用过热水蒸气按反应需要分配在各段分别导入,多次补充反应所需热量。这样初始原料入口T0↓,也降低了反应器物料进、出口气体的温差,,X=65%~70%,S=92%左右。(3)绝热式脱氢过程的改进2.反应器的选用反应系统生产工艺流程的组织②将床层分段(第一段使用高选择性催化剂以提高选择性,第二段使用高活性的催化剂,由此来改善因反应深度加深而导致温度下降对反应速率不利的影响,该种措施可使X乙苯提高到64.2%,S=91.1%,水蒸气消耗量由单段的6.6t/t(苯乙烯),降低到4.5t/t(苯乙烯),生产成本降低16.9%。)。(3)绝热式脱氢过程的改进2.反应器的选用反应系统生产工艺流程的组织③反应物由轴向流动改为催化剂层的径向流动,可以减小床层阻力，使用小颗粒催化剂，消除内扩散，提高选择性时转化率仍较高，压降不增。④等温反应器和绝热反应器联用,发挥各自优势；以及在三段绝热反应器中使用不同的催化剂,采用不同的操作条件等改进方案的,也都有一定好的效果。图10-8所示是三段绝热式径向反应器结构。知识点2：粗苯乙烯分离与精制方案的确定生产工艺流程的组织任务四1.粗苯乙烯分离和精制方案的选择粗苯乙烯分离与精制方案的确定由于乙苯脱氢反应伴随着裂解、氢解和聚合等副反应,同时乙苯转化率一般在40%左右,所以脱氢产物是一个混合物,其组成大致见表10-6。组分名称乙苯苯乙烯苯甲苯焦油含量/%55~6035~45约1.5约2.5少量沸点/℃136.2145.280.1110.7表10-6脱氢产物的组成苯乙烯分离和精制流程时需要注意的问题有：（1）苯乙烯在高温下容易自聚，而且聚合速度随温度的升高而加快；在苯乙烯高浓度液中加入阻聚剂(聚合用精苯乙烯不能加)外,塔釜温度＜90℃,必须采用减压操作。（2）苯乙烯和乙苯的沸点比较接近，相差仅9℃；早期:泡罩塔-阻力大，效率低，两塔串联操作,流程长,设备多,动力消耗大,不经济。后来:改进流程，高效筛板塔，二塔变一塔，简化了流程。1.粗苯乙烯分离和精制方案的选择粗苯乙烯分离与精制方案的确定粗苯乙烯分离和精制流程组织方案可有如下两种:第一种方案是按各组分的挥发度顺序,先轻组分,后重组分,逐个蒸出各组分进行的。此方案的特点是可节省能量,但目的产品苯乙烯被加热的次数较多,聚合的可能性较大,对生产不太有利。第二种方案比较合理,优点:产品苯乙烯是从塔顶取出,保证了苯乙烯的纯度,不会含有热聚产物;苯乙烯被加热的次数减少一次,减少了苯乙烯的聚合