苯乙烯的生產(chǎn)方法和原理

組員：周子燁、祝國瑞、譚浩光苯乙酮法乙苯和丙稀共氧化法乙苯催化脫氫法乙苯氧化脫氫法苯乙烯的生產(chǎn)方法

其中乙苯催化脫氫法是目前國內(nèi)外最主要的生產(chǎn)苯乙烯的方法，乙苯脫氫制苯乙烯曾使用過氧化鐵系和氧化鋅系催化劑，但后者已在60年代被淘汰。1脫氫反應部分2油水分離及凝液回收部分3尾氣壓縮及吸收部分4苯乙烯精餾部分乙苯催化脫氫法5乙苯回收及苯甲苯分離部分乙苯催化脫氫法

脫氫反應部分脫氫反應部分生產(chǎn)原理：乙苯在催化劑的作用和620℃、75~90kPaA的條件下發(fā)生脫氫反應，化學方程式如下：C6H5C2H5-→C6H5C2H3+H2反應是可逆吸熱反應，反應產(chǎn)物分子數(shù)增加，因此高溫負壓有利于反應平衡向生成苯乙烯的方向移動。蒸汽作為熱量的載體加入反應體系中，同時可以起到提高乙苯轉(zhuǎn)化率和苯乙烯選擇性的作用。主要的副反應是生成苯和甲苯的反應：C6H5C2H5→C6H6+C2H4C6H5C2H5+H2→C6H5CH3+CH4油水分離及凝液回收部分油水分離及凝液回收部分生產(chǎn)原理：

脫氫氣中含有不凝組份氫、一氧化碳、二氧化碳、甲烷，不溶于水的苯、甲苯、乙苯、苯乙烯及水。經(jīng)過冷凝后的液相會分成油水兩相，分相的好壞影響苯乙烯精餾的操作和凝液的回收，理想的分相效果是水相中沒有烴類物質(zhì)便于凝液回收，而油相中沒有水使得苯乙烯精餾負壓操作穩(wěn)定。分相效果主要受溫度的影響，根據(jù)實際操作經(jīng)驗，在50℃左右時分相的效果最好。在液相中的苯乙烯容易發(fā)生聚合，尤其是當溫度超過80℃后聚合速度明顯加快。因此應盡量避免液態(tài)的苯乙烯長時間處于超過80℃的環(huán)境中。尾氣壓縮及吸收部分尾氣壓縮及吸收部分生產(chǎn)原理：脫氫尾氣用來作為蒸汽過熱爐的燃料，由于其中含有少量苯乙烯，為了防止堵塞管路和燒咀,需要利用溶劑吸收的方法除去所含的苯乙烯，溶劑為乙苯裝置的多乙苯。脫氫尾氣在壓縮過程中溫度會上升，這時其中所含的少量苯乙烯會發(fā)生聚合，因此采取在尾氣壓縮機入口加壓的方法保證其出口溫度不超過70℃。必要時可以噴入乙苯清洗壓縮機中的聚合物。尾氣壓縮及吸收部分生產(chǎn)原理：尾氣壓縮機為雙螺桿壓縮機。為了保證密封系統(tǒng)正常工作，壓縮機需要在接近正常進出口壓力的狀態(tài)下啟動。需要注意的是尾氣壓縮機入口壓力不能過低，否則會影響空冷器及后冷器的冷凝能力，可能導致壓縮機出口液體增加和壓縮機排出罐排不及而停機。苯乙烯精餾部分苯乙烯精餾部分生產(chǎn)原理：

C-401和C-403都是在負壓條件下操作的分餾塔，內(nèi)裝金屬高效規(guī)整填料。它們的負壓操作條件分別由液環(huán)式真空泵PA-41、PA-43抽吸形成。C-403底的薄膜蒸發(fā)器的作用是靠蒸發(fā)器中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動帶動刮板連續(xù)運動使焦油在器壁上形成一層均勻的油膜，通入的蒸汽使油膜中的苯乙烯蒸發(fā)出來，重新回到苯乙烯精餾塔，充分回收，提高苯乙烯的產(chǎn)率。為了防止苯乙烯在C-401中聚合，在其進料中注入NSI阻聚劑；為了防止苯乙烯產(chǎn)品在生產(chǎn)和儲運過程中聚合，在C-403塔頂氣相出料線上和產(chǎn)品出裝線上注入TBC阻聚劑。乙苯回收及苯甲苯分離部分乙苯回收及苯甲苯分離部分生產(chǎn)原理：

自C-401塔頂來的物料為由乙苯、甲苯、苯和少量苯乙烯組成的混合物，經(jīng)過乙苯回收塔C-402回收其中的乙苯，并將其返回到脫氫反應系統(tǒng)作為乙苯脫氫的原料。比乙苯沸點低的甲苯和苯進入C-404進行分離，