苯乙烯装置改造方案和流程优化

摘要

苯乙烯是最重要的基本有机化工原料之一，目前工业生产装置正向大型化发展，对于国内现有小型装置进行改造，提高这些装置的经济效益，对于这些企业的生存和发展具有重要意义。 本文总结了国内外主要的苯乙烯生产路线，并结合大庆石化总厂9万吨/年苯乙烯改造项目，对苯乙烯装置扩能改造的技术路线选择，设备方案进行了论述。详细论证了SMART苯乙烯工艺技术的原理及在装置改造中的应用。本研究将SMART反应器放置在第三反应器位置，实现了现有装置50％以上的扩能。与传统改造方案相比，采用SMART工艺，对现有的小型苯乙烯装置，可以在不改动关键设备，如：加热炉、压缩机、现有反应器的情况下，实现扩能改造，大幅度降低改造投资、工期，从而为现有小型苯乙烯装置的改造提供了一套切实可行的方案。采用化工过程模拟软件ProⅡ对于粗苯乙烯分离流程进行了模拟，建立了过程的模型，对于过程操作参数进行了优化，对于主要分离塔采用新型规整填料进行了水力学核算，制定了改造方案。一年多来的操作表明模拟结果与生产数据比较吻合，对于生产操作有一定的指导作用。

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引言

第一章文献综述

1.1苯乙烯技术路线概况

1.1.1国外工艺技术路线

1.1.2乙苯绝热脱氢法

1.1.3乙苯氧化脱氢法

1.1.4乙苯丙烯共氧化法

1.1.5等温脱氢工艺

1.1.6国内工艺技术

1.2乙苯脱氢催化剂

1.3苯乙烯主要工艺技术对比

1.3.1绝热脱氢工艺和等温脱氢工艺比较

1.3.2主要绝热脱氢工艺比较

第二章工艺技术选择和主要改造方案

2.1反应系统

2.2分离流程

2.3 工艺设备改造综述

2.4 SMART反应器设计

第三章工艺原理

3.1反应原理

3.1.1乙苯脱氢

3.1.2氧化反应

3.1.3热反应

3.1.4蒸汽重整反应

3.1.5氧化催化剂的钾中毒

3.2催化剂主要毒物分析

3.2.1卤化物

3.2.2硫

3.2.3重烷烃利聚合物

3.2.4游离水

3.2.5磷

3.2.6硅

3.2.7来自脱氢催化剂的钾

3.3影响装置设计的因素

3.3.1主要操作参数

3.3.2反应流程

第四章工艺描述和操作参数

4.1 工艺总体描述

4.1.1简介

4.1.2工艺流程描述（见图4-1苯乙烯工艺流程图）

4.2操作参数和关键控制

4.2.1 EB进料量

4.2.2反应器的压力

4.2.3脱氢床的入口温度

4.2.4氧气/烃的重量比

4.2.5汽/烃比

4.2.6稀释蒸汽/氧气的重量比

4.3主要运行数据

第五章分离流程优化

5.1分离流程

5.1.1EB/SM分离塔

5.1.2苯/甲苯塔

5.1.3产品塔

5.2工艺流程模拟和水利学计算

5.2.1工艺模拟计算结果

5.2.2水力学计算结果

5.3各塔最终结构参数

5.3.1苯/甲苯塔

5.3.2乙苯/苯乙烯分离塔

5.3.3苯乙烯精制塔

结论

参考文献

致谢