乙苯脫氫生產(chǎn)苯乙烯工藝

1、第二講第二講 乙苯脫氫制苯乙烯乙苯脫氫制苯乙烯學習目標學習目標1.1.理解乙苯脫氫的反應原理。理解乙苯脫氫的反應原理。2.2.掌握乙苯脫氫工藝條件、水蒸氣的作用。掌握乙苯脫氫工藝條件、水蒸氣的作用。3.3.掌握外加熱式列管反應器和絕熱反應器工藝流掌握外加熱式列管反應器和絕熱反應器工藝流程，能繪制工藝流程方框圖。程，能繪制工藝流程方框圖。4.4.掌握苯乙烯精制流程圖。掌握苯乙烯精制流程圖。5.5.理解乙苯脫氫反應器的特點。理解乙苯脫氫反應器的特點。 一、概述一、概述苯乙烯苯乙烯 （styrene），），C8H8 ，1.用途用途 是高分子材料合成的重要單體。是高分子材料合成的重要單體。 共聚共聚：

2、聚苯乙烯、丙烯腈：聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯樹脂苯乙烯樹脂（ABS樹脂）；樹脂）； 與丁二烯反應與丁二烯反應：乳膠、合成橡膠。：乳膠、合成橡膠。CHCH2二、乙苯脫氫法1.乙苯催化脫氫的主副反應主反應：副反應： 2.乙苯脫氫工藝條件選擇（1）溫度平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大，為避免副反應，溫度不應太高。常選823-873K。反應的平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率隨反應溫度變化曲線。（2）壓力乙苯脫氫生成苯乙烯的反應是分子數(shù)增大的反應，降低壓力對生成苯乙烯有利。苯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)采用負壓脫氫工藝，操作壓力40-60 kPa。（3 3）惰性氣體）惰性氣體 用水蒸氣作脫氫反應的用水蒸氣作脫氫反應的稀釋劑

3、稀釋劑具有下列優(yōu)具有下列優(yōu)點：點：降低了乙苯的分壓降低了乙苯的分壓，利于提高乙苯脫氫的平，利于提高乙苯脫氫的平衡轉(zhuǎn)化率；衡轉(zhuǎn)化率；可以可以抑制抑制催化劑表面的催化劑表面的結焦結焦，具有消炭作用；，具有消炭作用；提供提供反應所需的反應所需的熱量熱量，且，且易易與產(chǎn)物的與產(chǎn)物的分離分離。阻止催化劑被還原成低價氧化態(tài)。阻止催化劑被還原成低價氧化態(tài)。 應選擇適宜的水蒸氣與乙苯的比例，通常水蒸氣：乙苯=（6-9）：1。 （4）乙苯液空速應采用高空速，以提高選擇性，常選0.6 h-1。3. 乙苯脫氫乙苯脫氫工藝流程和反應器工藝流程和反應器（1 1）反應器型式與結構）反應器型式與結構 根據(jù)供熱方式不同根據(jù)供

4、熱方式不同 列管式固定床反應器：高列管式固定床反應器：高溫煙道氣溫煙道氣絕熱式反應器：絕熱式反應器：過熱蒸汽過熱蒸汽（2 2）乙苯脫氫工藝流程）乙苯脫氫工藝流程1 1）列管式等溫反應器脫氫部分工藝流程）列管式等溫反應器脫氫部分工藝流程等溫反應器工藝流程特點：等溫反應器工藝流程特點：a.a.乙苯轉(zhuǎn)化率高、苯乙烯選擇性高；乙苯轉(zhuǎn)化率高、苯乙烯選擇性高；b.b.水蒸氣用量較少。水蒸氣用量較少。c.c.反應器制造費用高。反應器制造費用高。 2 2）絕熱反應器反應工藝流程）絕熱反應器反應工藝流程絕熱反應器工藝流程特點：絕熱反應器工藝流程特點：a.a.反應器結構簡單，制造費用低，生產(chǎn)能反應器結構簡單，制造費用低，生產(chǎn)能力大，檢修方便。力大，檢修方便。b.b.乙苯轉(zhuǎn)化率低、苯乙烯選擇性低；乙苯轉(zhuǎn)化率低、苯乙烯選擇性低；c.c.水蒸氣用量多，工業(yè)廢水多。水蒸氣用量多，工業(yè)廢水多。 3.苯乙烯的回收精制 組成 含量 Tb( ) 苯乙烯 60% 145 乙苯 15 30 136.2 苯、甲苯 520可采用可采用精餾方法精餾方法分離。分離。苯、甲苯 乙苯 苯乙烯 焦油 A B C D 操作順序： ， 減壓蒸