苯乙烯装置节能措施研究

苯 乙烯 是一 种重 要 的基 本有 机 化工 原料 ，广
泛 用 于化 工 、 电子 、汽 车 、建筑 、包装 、 日用 轻
采用节能技术越来越成为苯 乙烯装置降低成本的
重要 措施 。本文 综合 分 析 了苯 乙烯 装置 各 单元 的 能耗 分配 ，从而 找 到 降低 能耗 的关 键所 在 。 同时
料 ， 甲苯作 为 副产 品送 往 罐 区 ：塔 釜 为 乙苯 、苯 乙烯 以及重 组分 ，塔 釜液 进入 循环 乙苯 回 收塔 。 循环 乙苯 回收塔 塔 顶采 出 乙苯 ，回到 乙苯脱 氢 单 元 作为 乙苯 原料 ，塔 釜为 苯 乙烯及 重 组 分 ，塔 釜
和 烷基 转移 反应进 料 苯 ， 塔釜 液进 入 乙苯 回收塔 。
２ ． 苯 乙烯装置 能耗 情 况分析 ２ ． １乙苯 单元 能耗 ：
苯 和 乙烯 发 生烷 基化 生 成 乙苯和 多 乙苯 的反 应 是 强 放 热 反应 ，其 中 乙烯 和 苯 的反 应 热 约 为
１ ０ ７ ２ ． ６ Ｍ Ｊ ／ ｔ ． Ｅ Ｂ ， 因此 本单 元可 以对 外输 出 能量 。
工等 领 域 ，主 要用 于生 产 聚苯 乙烯 树脂 （ Ｐ Ｓ ）、
Hale Waihona Puke 丙烯腈一 丁二烯一 苯 乙烯三元共聚物 （ Ａ Ｂ ｓ ）、苯乙
烯一 丙烯 腈共 聚 物 （ Ｓ Ａ Ｎ ）树脂 、离 子 交换 树脂 、 不饱 和聚 酯 以及苯 乙烯 系热 塑性 弹性 体 Ｓ Ｂ Ｓ 、Ｓ Ｉ Ｓ
作者简介：张晓宇 （ １ ９ ８ ６ 一） 男，毕业于大连理工大学
乙苯 。
化学工程与工艺专业 ，本科 ，助理工程师 。 现就职于天津
大沽化工股份有限公司生产指挥 中心， 从 事生产指挥调度
和工艺技术管理工作 。
烷基化产物和烷基转移产物进入苯 回收塔 ，
塔顶 和塔 顶 冷凝 器 中未 冷却 的苯蒸 汽进 入 脱非 芳
有 Ｌ ｕ ｍ ｍ ｕ ｓ ／ Ｕ Ｏ Ｐ 工艺 、Ｆ ｉ ｎ ａ ／ Ｂ ａ ｄ ｇ ｅ ｒ工 艺和 Ｂ Ａ Ｓ Ｆ
元和苯乙烯精馏单元三部分组成 。
１ ． １乙苯 单元 乙苯单 元 又细 分 为 反应 部分 和精 馏 部分 。反 应 部 分包 括烷 基 化反 应和 烷基 转 移 反应两 个 反应
塔 ，并 作为 脱 非芳 塔 的热源 。在 脱 非 芳塔 中苯 蒸
．
３１．
橡塑资源利用
汽 与新鲜 苯 混合 经 过精 馏 ，塔 顶 为苯和 水 共沸 物 和 非芳 烃 ，塔 釜为 干苯 返 回苯 回 收塔 。苯 回 收塔
塔 顶液 相 一小 部分 作 为 回流 ，大部 分作 为烷基 化
烯， 作为产 品送往罐区， 塔釜液中含约 ４ ０ ％ 的苯 乙
烯 ，其 余 为重 组分 ，塔 釜 液进 入 焦 油 闪蒸罐 。焦 油 闪蒸 罐 为真 空操 作 ，气 相 管与精 苯 乙烯 塔 釜 连
部分 作 为烷基 转 移 的第二 股进 料 ，塔 釜残 油 去
通， 苯乙烯与焦油中较轻组分闪蒸回精苯乙烯塔，
出 ［ １ ． ２ ］
。
对本公司苯 乙烯装置采用的节能措施进行梳理 ，
并提 出两 点新 想法 。
１ ． 苯 乙烯 装置 流程 简介 本 公 司苯 乙烯 装 置 由 乙苯 单 元 、 乙苯 脱 氢单
目前世 界 上 ９ ０ ％ 以上 的苯 乙烯 装 置 都采 用 乙 苯 催化 脱氢法 工 艺 ， 由美 国 Ｄ ｏ ｗ化学 公司 首先 开 发 成 功 。典型 的 乙苯 催化 脱氢 制 苯 乙烯 工艺 主 要
乙苯回收塔塔顶液相一部分作 为回流 ，另一部分
作 为 乙苯 产 品 ，塔釜 液进 入 多 乙苯 回收 塔 。多 乙 苯 回收塔 采用 真空操 作 ，控 制塔 压 ２ ３ Ｋ Ｐ ａ Ａ ，塔顶
液相 （ 主要 是二 乙苯 和 三 乙苯 ）一 部分 回流 ，另
一
液进入精苯 乙烯塔 。精苯 乙烯塔塔顶采 出纯苯 乙
罐底 焦 油送往 罐 区 。
乙苯脱氢单元尾气吸收塔回收尾气中的芳烃。
１ ． ２乙苯脱 氢单 元
来 自乙苯单元的原料乙苯和来 自 苯 乙烯精馏
单 元 的循 环 乙苯 与 ２ ３ ０ Ｋ Ｐ ａ Ｇ中低压 蒸汽混 合后 进 入 乙苯 蒸 发器 ，乙苯得 到汽 化 ，被 第二 脱 氢反 应 器 产 物换 热后 与来 自蒸汽 过热 炉 的过热 蒸 汽混 合 进 入 第 一 脱 氢 反 应 器 顶 部 发 生 负 压 绝 热 脱 氢 反
化率” 的脱 氢催化剂 。并对本公 司苯 乙烯装置节能措施进行 了梳理 ，提 出两项节能新措施 。 关键词 ： 苯 乙烯装置 ；能耗 ；节能降耗 ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｃ ｎ ． １ ２ － １ ３ ５ ０ （ ｔ ｑ ） ． ２ ０ １ ４ ． ０ ６ ． ０ ０ ７
器 。烷 基 化 反应 是原 料 乙烯 与苯 反应 生 成 乙苯和
工艺等瞳 。国内自行开发的苯乙烯成套技术也 同
样 采 用 乙苯催化 脱氢 的方 法 嘧 。 ’
近年 来 ，随着 原油和 原料 价格 的不 断上 涨 ，
少 量 多 乙苯 ，烷 基转 移 反应 是精 馏提 纯 得 到 的多 乙苯 （ 主 要 是二 乙苯 和 三 乙苯 ）再 与苯 反应 生 成
应 ，产物经过热蒸汽再加热后进入第二脱氢反应
器 进 一步 反 应 ，产物 经过 三级 换 热 ，首先 与汽 化 后 乙苯换 热 ，然 后与 锅 炉水换 热 ，最 后与 乙苯水 蒸汽 混合 物 换热 使 乙苯汽 化 。三 级换 热后 脱氢 气 温度 降至 约 １ ２ ０ ＂ Ｃ， 再通 过用 脱氢 液油 水分 离后 的 水 喷淋 降至 ６ ５ ℃后进 入主冷 器被 冷凝 至 ５ ５ ￣ Ｃ，再
苯 乙烯装置节能措施研究
苯 乙烯 装置节能措施研 究
张晓 宇
（ 天津 大沽 化工 股份有 限公司 ，天津 ，３ ０ ０ ４ ５ ２ ）
摘要 ：通过对苯 乙烯装置各单元能耗 （固有 能耗 、稀释蒸汽能耗 、精馏 能耗 以及 回收反应 热 ） 分析对 比，找到 了耗
能的环节和重点节能方向 ，并对影响能耗 的主要 因素进行研 究。提 出降低 能耗 的技术 关键是开发 “ 低水油比、高 乙苯转