2025《苯乙烯的工艺生产流程探析》.docx

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苯乙烯的工艺生产流程分析综述

1.1工艺方案简介

1.1.1反应原理

（1）主反应

C

（2）副反应

C

C

C

C

C

其中苯乙烯纯度为99%，乙苯脱氢转化率为75%，苯乙烯损失量为2%。

1.1.2催化剂的选取

催化剂选择铁系催化剂，d=3mm，h=13mm。

F

其中Fe2O3为主cat；Gr

1.1.3操作条件

反应温度：560~660℃

压力：常压，乙苯/水为1：1.3。

稀释剂：水蒸气，若整个反应中采用水蒸气作为稀释剂，这样有利于反应的分离，从而提高乙苯的平衡转化率。

空速：乙苯液态空速0.6~1.0h-1。

图1.1脱氢反应温度变化图（左）转化率与进料比关系图（右）

1.2工艺流程

1.1.1工艺流程简介

本设计在传统的乙苯催化脱氢制苯乙烯方法的基础上，采用三段绝热式反应器来制备苯乙烯，提高苯乙烯的产率，以下是工艺流程的叙述。

（1）脱氢反应工段：

首先，原料乙苯经过输送泵进入到换热器中与反应器中所得到的物料进行换热，经过换热的乙苯，通过蒸汽过热炉加热到630℃，与此同时，作为稀释剂的水蒸气通过蒸汽过热炉，加热到720℃与加热后的乙苯汇合依次分为三股物料进入到绝热式反应器中。其中反应器采用的是三段绝热式反应器（1），进而使反应更加充分，其中绝热式反应器的每段都是相同的尺寸。反应结束后再进入换热器中与乙苯进行换热，随后进入油水分离器（2）中进行分离，其中油水分离器的顶部排出不凝汽，而废水则从底部排出。分离结束后将所得的物料送至下一工段（精制工段）。

（2）精制工段：

由精制工段输送来的物料首先进入乙苯-苯乙烯塔（3）进行分离，其中乙苯为轻组分，苯乙烯为重组分，塔顶产品乙苯进入甲苯-乙苯塔（4）进行分离。在甲苯-乙苯塔中，甲苯为轻组分，乙苯为重组分，塔底产品乙苯进行回收利用，而塔顶得到的甲苯进入苯-甲苯塔（5）再次进行分离。在苯-甲苯塔中，苯为轻组分，甲苯为重组分，塔顶和塔底分别得到苯和甲苯，储存在储罐中。最后乙苯-苯乙烯塔塔底产品苯乙烯进入苯乙烯精制塔（6）进行分离，苯乙烯精制塔的塔顶得到最终的产品苯乙烯，塔底则得到副产品焦油，并储存在储罐中。

图1.2工艺流程图

1.1.2全流程模拟

在Aspenplus流程模拟软件中选择乙苯、苯乙烯、甲苯、水等物质的物性参数，再进行主工艺流程图的模拟绘制，其中过热蒸汽炉选择的是Heater模块、脱氢反应器选择RPlug模块、换热器选择的是HeateX模块、塔设备选择的是RadFrac模块、油水分离器选择的是Dcanter模块，剩下的装置都是一些基础模块，模拟结束后，再进行数据的填写，最后进行运行，以下为流程模拟图：

图1.3全流程模拟图