粗苯乙烯的分離與精制流程設(shè)計(jì)

粗苯乙烯的分離與精制流程設(shè)計(jì)第一頁，共十頁，編輯于2023年，星期五1、簡述苯乙烯分離和精制的工藝流程。2、外加熱式列管反應(yīng)器有何特點(diǎn)？3、絕熱式脫氫反應(yīng)器有何特點(diǎn)？4、絕熱式脫氫反應(yīng)工藝是如何改進(jìn)的？第二頁，共十頁，編輯于2023年，星期五簡述苯乙烯分離和精制的工藝流程

粗苯乙烯分離和精制的過程如圖9-8所示。粗苯乙烯（爐油）首先送入乙苯蒸出塔1，該塔是將未反應(yīng)的乙苯、副產(chǎn)物苯、甲苯和苯乙烯分離。塔頂蒸出乙苯、苯、甲苯經(jīng)冷凝器冷凝后，一部分回流，其余送入苯、甲苯回收塔3，將乙苯于苯分離。塔釜得到乙苯，可送脫氫爐作脫氫用，塔頂?shù)玫降谋健⒓妆浇?jīng)冷凝器冷凝后部分回流，其余再送入苯、甲苯分離塔5，使苯和甲苯分離，塔釜得到甲苯，塔頂?shù)玫奖剑渲斜娇勺魍榛嫌?。乙苯蒸出塔后冷凝?出來的不凝氣體經(jīng)分離器分出來夾帶液體后去真空泵放空。乙苯蒸出塔塔釜液主要含苯乙烯、少量乙苯、焦油等，送入苯乙烯精餾塔7，將乙苯與苯乙烯、焦油分離，塔頂?shù)玫胶倭勘揭蚁┑囊冶娇膳c粗苯乙烯一起進(jìn)入乙苯蒸出塔。苯乙烯粗餾塔塔釜?jiǎng)t進(jìn)入苯乙烯精餾塔9，在此，塔頂即可得到聚合級(jí)成品精苯乙烯純度可達(dá)到99.5%以上，苯乙烯收率可達(dá)90%以上。塔釜液為含苯乙烯40%左右的焦油殘?jiān)M(jìn)入蒸發(fā)釜11中可進(jìn)一步蒸餾回收其中的苯乙烯。回收苯乙烯可返回精餾塔作加料用。粗苯乙烯和苯乙烯精餾塔頂部冷凝器8、10出來的未冷凝氣體均經(jīng)分離器分離掉所夾帶液滴后再去真空泵放空。該流程中乙苯蒸出塔1和苯乙烯粗餾塔7、苯乙烯精餾塔9要采用減壓精餾，同時(shí)塔釜應(yīng)加入適量阻聚劑（如對苯二酚或緩聚劑二硝基苯酚、叔丁基鄰苯二酚等),以防止苯乙烯自聚。第三頁，共十頁，編輯于2023年，星期五外加熱式列管反應(yīng)器有何特點(diǎn)

這種反應(yīng)器類似于管殼式換熱器，管內(nèi)裝催化劑，管間走載熱體。為了保證氣流均勻地流過每根管子，催化劑床層阻力必須相同，因此，均勻的裝填催化劑十分重要。管間載熱體可以冷卻水、沸騰水、加壓水、高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑、熔鹽、熔融金屬等。外加熱式列管反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)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。其缺點(diǎn)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。第四頁，共十頁，編輯于2023年，星期五絕熱式脫氫反應(yīng)器有何特點(diǎn)

絕熱式反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單，反應(yīng)空間利用率高，不需耐熱金屬材料，只需耐火磚就行了，檢修方便，基建投資低，其缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)大，操作不平穩(wěn)，消耗大量的高溫（約983K）蒸汽并需要水蒸汽過熱設(shè)備。第五頁，共十頁，編輯于2023年，星期五絕熱式脫氫反應(yīng)工藝如何改進(jìn)絕熱反應(yīng)期一般只適應(yīng)于反應(yīng)熱效應(yīng)小，反應(yīng)過程對溫度的不敏感及反應(yīng)過程單程轉(zhuǎn)化率較低的情況。為了克服單程轉(zhuǎn)化率的缺點(diǎn)，降低原料和能量的消耗，后來在乙苯脫氫的反應(yīng)器及生產(chǎn)工藝方面有了很多的改進(jìn)的措施，效果較好。將幾個(gè)單段絕熱反器串聯(lián)使用，在反應(yīng)器間增加熱爐。或是采用多段式絕熱反應(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)有絕熱裝置，反應(yīng)器的催化劑放置在各段的隔板上，熱量的導(dǎo)出或引入靠段間換熱器來完成。段間換熱裝置，可以裝在反應(yīng)器內(nèi)，也可設(shè)在反應(yīng)器外。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(bǔ)反應(yīng)所需熱量。這樣不僅降低了反應(yīng)器初始原料的入口溫度，也降低了反應(yīng)器物料進(jìn)、出口氣體的溫差，轉(zhuǎn)化率可提高到65%-70%，選擇性在92%左右。第六頁，共十頁，編輯于2023年，星期五如圖9-9所示是三段絕熱式徑向反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。每一段均有混合室、中心室、催化劑室和收集室組成。催化劑放在由鉆有環(huán)形細(xì)孔的鋼板制成的內(nèi)、外圓筒壁之間的環(huán)形催化劑室中。乙苯蒸氣與一定量的過熱水蒸氣進(jìn)入混合室混合均勻，由中心室通過催化劑室內(nèi)圓筒壁上的小孔進(jìn)入催化劑層徑向流動(dòng)，并進(jìn)行脫氫反應(yīng)，脫氫產(chǎn)物從外圓筒壁的小孔進(jìn)入催化劑室外與反應(yīng)器外殼間環(huán)隙的收集室。然后再進(jìn)入第二段的混合室，在此補(bǔ)充一定量的過熱水蒸氣，并經(jīng)第二段和第三段進(jìn)行脫氫反應(yīng)，直至脫氫產(chǎn)物從反應(yīng)器出口送出。此種反應(yīng)器的反應(yīng)物由軸向流動(dòng)改為催化劑層的徑向流動(dòng)，可以減小床層阻力，使用小顆粒催化劑，從而提高選擇性和反應(yīng)速率。其制造費(fèi)用低于列管等溫反應(yīng)器，水蒸氣用量比一段絕熱反應(yīng)器少，溫差也少，乙苯轉(zhuǎn)化率可達(dá)60%以上。第七頁，共十頁，編輯于2023年，星期五第八頁，共十頁，編輯于2023年，星期五參考文