2025【乙苯脱氢法制苯乙烯的生产工段工艺设计12000字（论文）】.docx

乙苯脱氢法制苯乙烯的生产工段工艺设计

摘要

苯乙烯是一种重要的基础性有机化工原料，主要广泛应用于生产PS树脂、ABS树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）、离子交换树脂、不饱和聚酯以及其他苯乙烯体系的热塑性弹性体等。

由于聚苯乙烯树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物等苯乙烯下游产品的消费迅速增加，近年来苯乙烯制造业的发展很快。苯乙烯生产制备能力的增长远远超过了需求的增长，世界苯乙烯生产能力已经供大于求。但国内的情况刚好与之相反，中国作为亚洲苯乙烯第一的需求国，苯乙烯下流产品消费的增加的同时，国内的苯乙烯制备原料还需要依靠进口，因此仍存在较大的供应缺口，而且对于国内的市场，苯乙烯的产能仍不能满足需求量。因此，在国内采用先进的苯乙烯生产技术，建立苯乙烯生产厂，仍具有较大的经济潜力。同时，可以满足我国苯乙烯的自给率[1-3]。

在本次工艺技术中，先以苯和乙烯烷基化反应制备乙苯，再由乙苯催化脱氢制备高纯度苯乙烯，设计包括反应工段和提纯工段，进行具体的物料衡算和能量衡算，同时设计了车间布置图，还对非工艺部分进行了必要的说明。

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章 总论 10

1.1 项目概况 10

1.2 苯乙烯的性质、用途、规格 10

1.2.1 主要性质 10

1.2.2 用途 10

1.2.3 规格 10

第二章 工艺流程设计 11

2.1 乙苯生产方法的确定 11

2.2.3 气相分子筛法[5] 11

2.2.4 液相分子筛法[6-7] 11

2.2.5 乙苯生产工艺比较和确定 12

2.2 苯乙烯生产方法的确定[8-11] 12

2.2.1 乙苯催化脱氢法 12

2.2.2 乙苯氧化脱氢法 12

2.2.3 共氧化法 12

2.2.4 裂解汽油抽提苯乙烯 13

2.2.6 苯乙烯生产工艺比较和确定 13

2.3 基于ASPEN模拟工艺流程叙述 13

第三章 物料衡算 15

3.1 物料衡算简介 15

3.2 烷基化制备乙苯工段物料衡算 15

3.2.1 R0101物料衡算 15

3.2.2 T0101物料衡算 16

3.2.3 T0102物料衡算 16

3.2.4 T0103物料衡算 17

3.2.5 R0102物料衡算 18

3.3 乙苯催化脱氢制备苯乙烯工段物料衡算 19

3.3.1 R0201物料衡算 19

3.3.2 F0201物料衡算 20

3.3.3 F0202物料衡算 21

3.3.4 T0201物料衡算 22

3.3.5 T0202物料衡算 23

第四章 能量衡算 25

4.1 能量衡算简介 25

4.2 烷基化制备乙苯工段能量衡算 25

4.2.1 R0101能量衡算 25

4.2.2 T0101能量衡算 25

4.2.3 T0102能量衡算 26

4.2.4 T0103能量衡算 26

4.2.5 R0102能量衡算 26

4.3 乙苯催化脱氢制备苯乙烯工段能量衡算 27

4.3.1 R0201能量衡算 27

4.3.2 T0201能量衡算 27

4.3.3 T0202能量衡算 28

第五章 主要设备计算 29

5.1 反应器 29

5.1.1 反应器工艺设计 29

5.1.2 反应器催化剂用量的计算 30

5.1.3 反应器直径和床层高度的计算 31

5.1.4 反应器筒体壁厚的设计 31

5.1.5 反应器筒体封头的设计 32

5.1.6 反应器裙座设计 32

5.1.7 管口设计 32

5.1.8 反应器设计小结 33

5.1.9 反应器强度校核 34

5.2 塔设备 35

5.2.1 塔设计条件 35

5.2.2 塔的选型 37

5.2.3 水力学校核 37

5.2.4 浮阀塔机械设计 38

5.3 换热器 41

5.3.1 设计条件确定 41

5.3.2 换热器结构参数的确定 43

5.3.3 换热器选型结果 44

5.3.4 详细尺寸 44

5.4 泵设备 45

5.4.1 输送设备泵选型 45

5.4.2 泵选型一览 47

第六章 非工艺部分 48

6.1 三废排放及处理措施 48

6.1.1 废气 48

6.1.2 废液 48

6.1.3 废渣 48

6.2 节能及节能措施 48

6.2.1 能耗分析 48

6.2.