石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)項目十苯乙烯的生產(chǎn)知識點1：反應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的組織生產(chǎn)工藝流程的組織任務(wù)四反應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的組織反應(yīng)過程要求：高溫、稀釋劑、強供熱。關(guān)鍵技術(shù)：反應(yīng)器、催化劑、苯乙烯精制。根據(jù)供給熱能方式的不同,乙苯脫氫的反應(yīng)過程按反應(yīng)器型式的不同分為列管式等溫反應(yīng)器和絕熱式反應(yīng)器兩種。(1)列管式等溫反應(yīng)器脫氫的工藝流程列管式等溫反應(yīng)器乙苯脫氫的工藝流程如圖10-5所示。1.生產(chǎn)工藝流程的組織反應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的組織(2)絕熱式反應(yīng)器脫氫工藝流程1.生產(chǎn)工藝流程的組織650℃(1)外加熱式列管反應(yīng)器2.反應(yīng)器的選用反應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的組織T出>T入T↑對動力學(xué)、熱力學(xué)有利；水僅作為稀釋劑，用量為絕熱反應(yīng)器的1/2。優(yōu)點：是反應(yīng)器縱向溫度較均勻，易于控制，不需要高溫過熱蒸汽。蒸汽耗量低，能量消耗少。缺點：在于需要特殊合金鋼（如銅錳合金），結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，檢修不方便，適于小規(guī)模生產(chǎn)。(2)絕熱式反應(yīng)器反應(yīng)所需熱量全部由水蒸汽供給；水蒸汽作用：稀釋劑，載熱體。2.反應(yīng)器的選用反應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的組織優(yōu)點：結(jié)構(gòu)比較簡單，反應(yīng)空間利用率高，生產(chǎn)能力大，不需耐熱金屬材料，只要耐火磚就行了，檢修方便，基建投資低。缺點（單段）：溫度波動大(進口T0↑，S↓;出口T1↓，KP↓，影響Xe)，操作不平穩(wěn)，消耗大量的高溫（約983K）蒸汽并需用水蒸汽過熱設(shè)備。(3)絕熱式脫氫過程的改進2.反應(yīng)器的選用反應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的組織①將幾個單段絕熱反應(yīng)器串聯(lián)使用，在反應(yīng)器間增設(shè)加熱爐?；蚴遣捎枚喽问浇^熱反應(yīng)器，即將絕熱反應(yīng)器的床層分成很多小段，而在每段之間設(shè)有換熱裝置。加熱用過熱水蒸氣按反應(yīng)需要分配在各段分別導(dǎo)入,多次補充反應(yīng)所需熱量。這樣初始原料入口T0↓,也降低了反應(yīng)器物料進、出口氣體的溫差,,X=65%~70%,S=92%左右。(3)絕熱式脫氫過程的改進2.反應(yīng)器的選用反應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的組織②將床層分段(第一段使用高選擇性催化劑以提高選擇性,第二段使用高活性的催化劑,由此來改善因反應(yīng)深度加深而導(dǎo)致溫度下降對反應(yīng)速率不利的影響,該種措施可使X乙苯提高到64.2%,S=91.1%,水蒸氣消耗量由單段的6.6t/t(苯乙烯),降低到4.5t/t(苯乙烯),生產(chǎn)成本降低16.9%。)。(3)絕熱式脫氫過程的改進2.反應(yīng)器的選用反應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的組織③反應(yīng)物由軸向流動改為催化劑層的徑向流動,可以減小床層阻力，使用小顆粒催化劑，消除內(nèi)擴散，提高選擇性時轉(zhuǎn)化率仍較高，壓降不增。④等溫反應(yīng)器和絕熱反應(yīng)器聯(lián)用,發(fā)揮各自優(yōu)勢；以及在三段絕熱反應(yīng)器中使用不同的催化劑,采用不同的操作條件等改進方案的,也都有一定好的效果。圖10-8所示是三段絕熱式徑向反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。知識點2：粗苯乙烯分離與精制方案的確定生產(chǎn)工藝流程的組織任務(wù)四1.粗苯乙烯分離和精制方案的選擇粗苯乙烯分離與精制方案的確定由于乙苯脫氫反應(yīng)伴隨著裂解、氫解和聚合等副反應(yīng),同時乙苯轉(zhuǎn)化率一般在40%左右,所以脫氫產(chǎn)物是一個混合物,其組成大致見表10-6。組分名稱乙苯苯乙烯苯甲苯焦油含量/%55~6035~45約1.5約2.5少量沸點/℃136.2145.280.1110.7表10-6脫氫產(chǎn)物的組成苯乙烯分離和精制流程時需要注意的問題有：（1）苯乙烯在高溫下容易自聚，而且聚合速度隨溫度的升高而加快；在苯乙烯高濃度液中加入阻聚劑(聚合用精苯乙烯不能加)外,塔釜溫度＜90℃,必須采用減壓操作。（2）苯乙烯和乙苯的沸點比較接近，相差僅9℃；早期:泡罩塔-阻力大，效率低，兩塔串聯(lián)操作,流程長,設(shè)備多,動力消耗大,不經(jīng)濟。后來:改進流程，高效篩板塔，二塔變一塔，簡化了流程。1.粗苯乙烯分離和精制方案的選擇粗苯乙烯分離與精制方案的確定粗苯乙烯分離和精制流程組織方案可有如下兩種:第一種方案是按各組分的揮發(fā)度順序,先輕組分,后重組分,逐個蒸出各組分進行的。此方案的特點是可節(jié)省能量,但目的產(chǎn)品苯乙烯被加熱的次數(shù)較多,聚合的可能性較大,對生產(chǎn)不太有利。第二種方案比較合理,優(yōu)點:產(chǎn)品苯乙烯是從塔頂取出,保證了苯乙烯的純度,不會含有熱聚產(chǎn)物;苯乙烯被加熱的次數(shù)減少一次,減少了苯乙烯的聚合