乙苯脱氢生产苯乙烯工艺

第二讲乙苯脱氢制苯乙烯学习目标1.理解乙苯脱氢的反应原理。2.掌握乙苯脱氢工艺条件、水蒸气的作用。3.掌握外加热式列管反应器和绝热反应器工艺流程，能绘制工艺流程方框图。4.掌握苯乙烯精制流程图。5.理解乙苯脱氢反应器的特点。一、概述苯乙烯（styrene），C8H8，1.用途是高分子材料合成的重要单体。共聚：聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS树脂）；与丁二烯反应：乳胶、合成橡胶。CHCH2二、乙苯脱氢法1.乙苯催化脱氢的主副反应主反应：副反应：2.乙苯脱氢工艺条件选择（1）温度平衡常数随温度的升高而增大，为避免副反应，温度不应太高。常选823-873K。反应的平衡常数和平衡转化率随反应温度变化曲线。（2）压力乙苯脱氢生成苯乙烯的反应是分子数增大的反应，降低压力对生成苯乙烯有利。苯乙烯的工业生产采用负压脱氢工艺，操作压力40-60kPa。（3）惰性气体用水蒸气作脱氢反应的稀释剂具有下列优点：①降低了乙苯的分压，利于提高乙苯脱氢的平衡转化率；②可以抑制催化剂表面的结焦，具有消炭作用；③提供反应所需的热量，且易与产物的分离。④阻止催化剂被还原成低价氧化态。应选择适宜的水蒸气与乙苯的比例，通常水蒸气：乙苯=（6-9）：1。（4）乙苯液空速应采用高空速，以提高选择性，常选0.6h-1。3.乙苯脱氢工艺流程和反应器（1）反应器型式与结构根据供热方式不同列管式固定床反应器：高温烟道气绝热式反应器：过热蒸汽（2）乙苯脱氢工艺流程1）列管式等温反应器脱氢部分工艺流程等温反应器工艺流程特点：a.乙苯转化率高、苯乙烯选择性高；b.水蒸气用量较少。c.反应器制造费用高。2）绝热反应器反应工艺流程绝热反应器工艺流程特点：a.反应器结构简单，制造费用低，生产能力大，检修方便。b.乙苯转化率低、苯乙烯选择性低；c.水蒸气用量多，工业废水多。3.苯乙烯的回收精制组成含量Tb(℃)苯乙烯60%145乙苯15～30％136.2苯、甲苯5%80.1110.6焦油少量520可采用精馏方法分离。苯、甲苯乙苯苯乙烯焦油ABCD②①③操作顺序：①②③，①③减压蒸馏苯乙烯物系：塔釜温度90℃，加阻聚剂，减压操作需要减压操作的精馏塔是乙苯蒸出塔和苯乙烯精馏塔。