10万吨年乙苯脱氢制苯乙烯装置设备技术设计方案

10万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯装置设备技术设

计方案

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目 录

一、绪论……………………………………………………………………………………… 5 1、原料的性质和用途………………………………………………………………………… 5 2、苯乙烯的性质和用途……………………………………………………………………… 5 3、苯乙烯各种生产工艺及比较……………………………………………………………… 6 4、本工艺设计说明…………………………………………………………………………… 6 二、生产工艺说明…………………………………………………………………………… 8 1、原料、成品及半成品……………………………………………………………………… 8 2、主副化学反应式…………………………………………………………………………… 8 3、生产步骤…………………………………………………………………………………… 8 4、原理、化学组成及化学性质……………………………………………………………… 9 5、反应器设计依据…………………………………………………………………………… 10 6、主要工艺变量（参数）的选择与控制…………………………………………………… 10 7、流程叙述…………………………………………………………………………………… 11 8、工艺设计物性参数………………………………………………………………………… 13 三、物料及热量衡算…………………………………………………………………………13 1、计算依据…………………………………………………………………………………… 13 2、物料衡算…………………………………………………………………………………… 14 3、热量衡算…………………………………………………………………………………… 22 四、乙苯—苯乙烯精馏塔的计算…………………………………………………………… 24 1、乙苯—苯乙烯塔操作条件的确定………………………………………………………… 24

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2、理论板数的计算…………………………………………………………………………… 25 五、乙苯—苯乙烯塔附属设备计算…………………………………………………………31 六、乙苯—苯乙烯塔主要工艺条件一览表………………………………………………… 35 七、原材料消耗综合表、排出物表………………………………………………………… 36 八、生产控制…………………………………………………………………………………37 九、产品消耗定额…………………………………………………………………………… 37 十、三废处理………………………………………………………………………………… 37 十一、原料、中间产品的分析方法…………………………………………………………38 十二、参考文献……………………………………………………………………………… 38

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前 言

本设计的内容为10万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯装置l、包括工艺设计l、设备设计及平面布置图. 本设计的依据是采用低活性、高选择性催化剂l、参照鲁姆斯(Lummus)公司生产苯乙烯的技术l、以乙苯脱氢法生产苯乙烯.苯乙烯单体生产工艺技术：深度减压l、绝热乙苯脱氢工艺

乙苯脱氢反应在绝热式固定床反应器中进行l、其特点是：转化率高l、可达55%l、 选择性好l、可达90%.特殊的脱氢反应器系统：在低压（深度真空下）下操作以达到最高的乙苯单程转化率和最高的苯乙烯选择性.该系统是由蒸汽过热器、过热 蒸汽输送管线和反应产物换热器组成l、设计为热联合机械联合装置.整个脱氢系统的压力降小l、以维持压缩机入口尽可能高压l、同时维持脱氢反应器尽可能低压l、从 而提高苯乙烯的选择性l、同时不损失压缩能和投资费用.

所需要的催化剂用量和反应器体积较小l、且催化剂不宜磨损l、能在高温高压下操作l、内部结构简单l、选价便宜.在苯乙烯蒸馏中采用一种专用的不含硫的苯乙烯阻聚剂.它经济有效且能使苯乙烯焦油作为燃料清洁地燃烧.

工业设计的优化和设备的良好设计可使操作无故障l、从而可减少生产波动.

本设计装置主要由脱氢反应和精馏两个工序系统所组成.原料来自乙苯生产装置或原料采购部门l、循环水、冷冻水、电和蒸汽来由公用工程系统提供l、生产出的苯乙烯产品到成品库. 此设计过程中l、为了计算方便l、忽略了一些计算过程l、故有一定的误差l、另由于计算时间比较仓促l、有些问题不能够直接解决.设计中有不少错误之处l、请指导老师予以批评指正l、多提出宝贵意见.

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