西南石油大学毕业设计(论文)
熔解热：0.1062KJ／g 汽化潜热：37．03MJ／mol 溶于乙醇和乙醛，不溶与水 b．化学性质： 还原反应：
C6H5CH?CH2?H2?触媒???C6H5CH2CH3 部分还原：
C6H5CH?CH2?4H2?触媒???C6H5CH2CH3 完全还原：
r2O3C6H5CH?CH2?O2?C???HCHO?C6H5COOH 氧化反应：
Cl3C6H5CH?CH2?Cl2?CH???C6H5CHClCH2Cl 加成反应：
剂C6H5CH?CH2?HCl2?溶???C6H5CHCl?CH3
(4)用途
苯乙烯是重要的有机化工原料．苯乙烯聚合生产通用级聚苯乙烯(GPPS)，经处理能生成高抗冲聚苯乙烯(HIPS)与丁二烯，丙烯睛三聚生成ABS；与丙烯睛共聚声称SAN，与丁二烯共聚生成丁苯橡胶(SBR)。其次在纺织，印染，涂料，农药和医药等方面也有广泛的用途[13]。
苯乙烯系列树脂的产量在世界三大合成材料的产量中排名第三，仅次于聚乙烯，聚氯乙烯树脂。因此随着对苯乙烯系列树脂需求量的日益增加，苯乙烯应用将会更加广泛[10]。
2.1.2 乙苯
分子量：106.17 分子式：C6H5C2H5 (1)物理性质： 比重：0.882(℃) 闪点：15℃(蒸汽) 临界温度：364.1℃
液体热容量：0.395kcal／kg℃
8
年产25万吨苯乙烯工艺设计
蒸发潜热：8．57kcal／kg℃ 液体黏度：1041mPa.S 燃烧热：101kcal/克分子 爆炸范围：(体积％)1.0-6.7 沸点：136.21mPa.S／760mrnHg 凝固点：-94.41 4C／760mmHg 临界压力：38.1atm(绝压) 蒸汽热容量：0.285kcal／kg℃ 蒸汽压力：7.5mmhg(20℃) 在水中的溶解度：0.01%(1 5℃) 自燃点：553℃
厂房允许浓度：<0．05mg／l (2) 化学性质
1)脱氢：2C6H5C2H5???2C6H5C2H4?H2 2)烃化：C6H5C2H5?C4H2???C6H4(C2H5)2 3)用途：作为苯乙烯的原料(含水<900ppm)
外观：透明 介质酸碱性：中型 比重：0.875-0．88(20℃) 挥发度：无残渣 沸程：79-80.6℃ 凝固点：5.4℃
2.1.3 二乙苯
外观：无色透明液体，无机械染质
初沸点：>=175℃ 终沸点：<=185℃ 分子量：134.282
馏出物体积：>=95％ 低沸物含量：<=3％ 高沸物含量：<=2％ 二乙苯含量：<=99％
2.1.4 三乙苯
含二乙苯：<=13.73，含三乙苯：>=86.17，焦油：痕量 其中苯含量：29.3％，甲苯：78.3％，乙苯：0.4％
2.1.5 烃化液
外观：浅褐色液体 含苯：55-60％
9
西南石油大学毕业设计(论文)
含乙苯：>=40％；含二乙苯：<=10％(wt％)；含多乙苯：<=2％
2.1.6 辅料
(1)无水氯化铝：
外观：白色或浅黄色粉末；氯化铝>=98．5％
氧化铁：<=0.1％；水中石容物：<一O．1％；颗粒度：<5mm (2)对叔丁基邻苯二酚(TBC)
外观：白色或浅褐色粉末；凝点：50℃；灰粉：0．25％(wt) Ca和Mn：<=5ppm
组成：对-TBC：>=95％；邻-TBC：<=2％；3.5-TBC：<=3％ 对叔丁基苯酚：<=0.7％；其他：<=0.5％(wt) (3)T-315触媒(兰化企业标准)
直径：3.5mm；长度：20mm；主要成分：氧化铁： 堆密度：1.03-1.1kg／l；分解收率：>88％ 转化率：>46％；苯乙烯收率：>49％ (4)苛性钠
NaOH含量：20％； NaC03含量：<1％(wt) NaCl含量：2％(wt)；FeC03含量：<0.03％(wt)
(5)消泡剂：NaC071-D5
颜色：暗稻草色；嗅味：微芳香味；比重：862.56kg／cm3 黏度：13.8厘泊(26.67℃)；闪点：126．68℃
固化点：7.2℃，对金属腐蚀．但应避免与天然橡胶接触，有毒，贮藏温度21℃为宜。
(6)阻聚剂：D剂
含量：>=95％；NaO：<=0.5；H20：<0．3％ 熔点：109-111℃ (7)GS-01催化剂
形状：圆柱型：颗粒度：直径3.0-3.8mm；长度6-10mm； 堆密度：1.3±O.05kg／dm3；反应温度：500-600℃ 水：乙苯=1.5：1(wt)；乙苯液态空速：0.6—1.0h-1(v) 乙苯转化率：40-47％ 苯乙烯选择性：94-96％
10
年产25万吨苯乙烯工艺设计
(8)M剂：
外观：棕褐色，粒状；纯度：>=90％(wt)
含水：<=1％(wt)；灰粉<=1％(wt)；熔点：>=l 80℃ 热敏性物质，低于50℃存放；使用温度：<=120℃ 分子量：137
烷基化(催化剂为氯化铝)
乙苯脱氢：(催化剂为XH-D2或GS-01)
2.2 苯乙烯生产原理
本装置采用液相烷基化(烃化)法制取乙苯，然后乙苯催化脱氢生产苯乙烯。液相烷基化法，制取乙苯，是以苯和乙烯为原料，并以无水三氯化铝和二乙苯或三乙苯配置成的络合物(复合体)为催化剂，在烃化反应器内进行液相烷基化反应，其产物?烃化液(粗乙苯)，采用精馏的方法，从烃化液中分离出来乙苯[14,15]。乙苯脱氢生产苯乙烯是裂解吸热，体积增加的反应，此反应采用水蒸气为稀释剂，降低乙苯分压使反应向生成苯乙烯的方向进行，乙苯与水蒸气混合加热，在脱氢催化剂作用下，乙苯高温脱氢制取乙烯，并减压精馏精制产品苯乙烯。
2.2.1 烷基化反应（烃化）
主反应：
AlCl3C6H6?CH2?CH2????C6H5CH2CH3
副反应：
AlCl3C6H5CH2CH3?CH2?CH2????CH3CH2C6H4CH2CH3 烷基化反应：
?CH3CH2C6H4?C6H6???2C6H5CH2CH3 水解反应：
AlCl3?3H2O???Al(OH)3?3HCl 中和反应：
HCl?NaOH???NaCl?H2O
2.2.2 乙苯脱氢反应
主反应：
C6H5CH2CH3?520????C6H5CH?CH2?H2 ?60011
西南石油大学毕业设计(论文)
副反应：
C6H5CH2CH3?H2???C6H5CH3?CH4
C6H5CH2CH3???C6H6?CH2CH4
C6H5CH2CH3???8C?5H2
2.3 苯乙烯生产流程评述
2.3.1 烃化工段
来自中间仓库的干苯和来自乙烯车间的乙烯和苯以0.4-0.5：1的配比，从塔底送入反应器。同时，将配好的催化剂溶液经复合体加料泵加入反应器，在此反应器内进行烷基化反应。反应产物自烃化反应器上部各自流至冷却器，冷却65℃后进行烃化液沉降槽沉降分离，分离出的A1Cl3络合物自槽底部返回烃化反应器底部，上层烃化液自流至水解塔。没反应的乙烯气体和苯蒸汽等从烃化反应器顶部出来经冷却器用循环水使大部分蒸汽冷凝后进入尾气吸收塔，用二乙苯吸收未凝蒸汽和HCI气后，未凝气放空，二乙苯吸收液反烃化，烃化液自上部直接流至中间仓库烃化液罐中[16,17]。
2.3.2 乙苯精馏工段
(1) 干燥苯塔
来自中间仓库原料苯罐经原料泵送来的含水900ppm的原料苯，进入回流罐油相区；来自循环苯塔的含水量2500ppm的循环苯，与苯干燥塔顶蒸出的经过冷凝的苯冷却后进入回流罐分相区．塔顶气相温度81℃经预热器与进料换热器后，进入冷凝器用循环水冷凝，冷凝后循环苯塔回流泵送来的循环苯一起进入冷却器用循环水冷却器用循环水冷却后进入回流罐分层区，上层脱水苯溢流至油相区，下层水相从集水包间断排入11号管线塔釜为干燥苯，采出送至中间仓库干燥苯罐[18,19]。 (2) 循环苯塔
来自中间仓库的烃化液进入循环苯塔加料区，塔顶气相馏分冷凝回流后冷却进入苯干燥塔回流罐分层区。塔釜液(主要是乙苯和二乙苯)用釜液泵送至乙苯塔。 (3) 精乙苯塔
由循环苯塔釜液泵送出的釜液，进入精乙苯塔加料层，塔顶气相馏分乙苯经冷凝回流采出至精乙苯塔，塔釜液送至二乙苯塔。 (4) 二乙苯塔
来自精乙苯塔釜液的料液根据不同组成进入二乙苯塔不同进料板．塔顶得N-乙
12