年产20万吨乙苯脱氢制苯乙烯装置工艺设计毕业论文设计

对于年产20万吨苯乙烯的初步设计，我们首先需要考虑工艺流程和工艺条件。

以下是一个初步的设计方案。

1.原料处理
苯和乙烯是苯乙烯生产的主要原料。

首先，将苯和乙烯送入储罐中进行储存。

然后，通过泵送系统将苯和乙烯送入反应器中。

2.反应器
反应器是制备苯乙烯的关键设备。

在反应器中，苯和乙烯通过热解反应生成苯乙烯。

为了提高反应效率和产量，可以采用催化剂，并调节反应器的工艺条件，如温度、压力和反应时间。

3.分离装置
反应后的混合物需要进行分离，以得到纯净的苯乙烯。

分离装置包括精馏塔和冷凝器。

在精馏塔中，将混合物加热使其分馏，使苯乙烯和其他成分的沸点不同，从而分离它们。

冷凝器用于将蒸汽冷却成液体，得到纯净的苯乙烯。

4.储存与运输
得到的苯乙烯将被储存在专门的储存罐中，并通过管道运输到需要的地方。

在这个初步设计方案中，需要考虑以下几个关键问题：
1.反应器的选择和设计，包括反应器的类型、尺寸和催化剂的选择。

2.分离装置的设计，包括精馏塔和冷凝器的尺寸和操作条件。

3.安全措施，包括防止反应过程中发生事故的措施以及储存和运输过程中的安全措施。

4.能源消耗和环保考虑，包括对能源的利用效率的优化和对废物处理的考虑。

总结起来，年产20万吨苯乙烯的初步设计方案涉及到原料处理、反应器、分离装置、储存与运输等多个方面。

在设计过程中需要综合考虑工艺流程和工艺条件，并注重安全措施和环保考虑。

简述乙苯脱氢生产苯乙烯的工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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摘要苯乙烯是合成聚苯乙烯的主要材料，而聚苯乙烯的用途很广；认真分析苯乙烯的性质，市场需求，原料来源及社会影响；了解苯乙烯制备过程，设计合理工艺流程；对流程过程进行物料、热量进行恒算。

因此面对当今能源紧缺，高科技的新时代，新的能源是当代人们面对的最大挑战，同时面对我国的现状，合成苯乙烯是一个形势所迫的任务，同时对我国的经济发展会起到很大的促进作用。

关键词：苯乙烯，原料，用途，工艺流程一、概述（一）苯乙烯的性质和用途苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯树脂（PS）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）树脂、丁苯橡胶和丁苯胶乳（SBR\SBR胶乳）、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体（如SBS）等。

此外，还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。

1．物理性质[1]外观与性状：无色透明油状液体。

熔点(℃)：-30.6沸点(℃)：146相对密度(水=1)：0.91相对蒸气密度(空气=1)： 3.6饱和蒸气压(kPa)： 1.33(30.8℃)燃烧热(kJ/mol)：4376.9临界温度(℃)：369临界压力(MPa)： 3.81辛醇/水分配系数的对数值： 3.2闪点(℃)：34.4引燃温度(℃)：490爆炸上限%(V/V)： 6.1爆炸下限%(V/V)： 1.12．化学性质遇明火极易燃烧。

光或存在过氧化物催化剂时，极易聚合放热导致爆炸。

与氯磺酸、发烟硫酸、浓硫酸反应剧烈，有爆炸危险。

有毒，对人体皮肤、眼和呼吸系统有刺激性。

空气中最高容许浓度为100ppm。

苯乙烯在高温下容易裂解和燃烧，生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、碳、一氧化碳、二氧化碳和氢气等。

苯乙烯蒸气与空气能形成爆炸混合物，其爆炸范围为1.1％～6.01％。

苯乙烯具有乙烯基烯烃的性质，反应性能极强，如氧化、还原、氯化等反应均可进行，并能与卤化氢发生加成反应。

苯乙烯暴露于空气中，易被氧化成醛、酮类。

年产20万吨乙苯氧化制苯乙烯装置工艺设计毕业设计第一章引言本文档旨在对年产20万吨乙苯氧化制苯乙烯装置的工艺设计进行毕业设计的研究和呈现。

第二章装置工艺设计2.1 工艺流程首先，乙苯经过预处理后进入反应器，在适当的温度和压力条件下与氧气进行氧化反应生成苯乙烯。

反应产物经过分离和纯化工序后得到纯净的苯乙烯产品。

2.2 设备选择针对年产20万吨的生产规模，需要选择适当的设备来承担反应和分离纯化过程。

根据现有技术和市场情况，我们建议选用先进的反应器和分离设备，以确保装置的高效运行和产品质量。

2.3 工艺控制为了保证装置运行的稳定性和产品的稳定品质，需要设计合理的工艺控制系统。

这包括温度、压力、流量、浓度等参数的监测和调节，以及自动化控制系统的设计和实现。

第三章装置经济评价3.1 投资估算在进行装置工艺设计的同时，需要对整个项目的投资进行估算。

这包括设备采购、建设和运营费用等方面的考虑，以便进行合理的经济评价和决策。

3.2 经济效益分析在投资估算的基础上，需要对装置的经济效益进行分析。

这包括年产量、销售价格、成本费用等方面的考虑，以便评估该装置是否具有良好的经济前景。

第四章结论本文对年产20万吨乙苯氧化制苯乙烯装置的工艺设计进行了全面的研究和分析。

通过合理选择设备和设计工艺控制系统，以及进行经济评价，可以确保装置的高效运行和良好的经济效益。

参考文献[1] 王某某，李某某. 年产20万吨乙苯氧化制苯乙烯工艺设计[J]. 化工科技，20XX(XX):XX-XX.[2] 张某某，刘某某. 乙苯氧化制苯乙烯装置经济评价[J]. 化工经济，20XX(XX):XX-XX.。

2013 届毕业设计说明书年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 PE的概述 (2)1.1.1 产品性质与特点 (2)1.1.2 聚乙烯的主要用途 (3)1.2 设计规模及原料规格 (3)1.2.1 设计规模 (3)1.2.2 主要原料规格 (3)1.3 国内外的现状及发展前景 (4)1.3.1 国外的现状 (4)1.3.2 国内的现状 (4)1.3.3 发展前景 (5)1.4 课题的目的及意义 (5)1.4.1 目的 (5)1.4.2 意义 (6)2 PE的生产工艺 (6)2.1 PE生产工艺的概述 (6)2.2 工艺选择 (7)2.3 乙烯精制系统 (8)2.3.1 乙烯精制 (8)2.3.2 深冷法分离 (8)2.4 催化剂选择 (9)2.4.1 催化剂种类 (9)2.4.2 催化剂制备 (10)2.4.3 催化剂性能分析 (10)3 物料衡算 (10)3.1 基础数据 (10)3.1.1 乙烯规格 (10)3.1.2 催化剂进料对产品MFR的影响 (10)3.1.3 各种牌号的聚乙烯H2浓度 (10)3.2 物料衡算 (11)3.2.2 反应釜物料衡算 (12)3.2.2.1 聚合釜进料衡算 (12)3.2.2.2 聚合釜出料衡算 (14)3.2.3 闪蒸罐物料衡算 (15)3.2.3.1 闪蒸罐进料衡算 (15)3.2.3.2 闪蒸罐出料衡算 (15)4 能量衡算 (16)4.1 能量衡算总述 (16)4.2 基础数据 (17)4.3 各设备能量衡算 (18)4.3.1 加料段热量衡算 (18)4.3.2 进行反应段能量衡算 (19)5 设备选型 (19)5.1 选型原则 (19)5.1.1 满足工艺要求 (19)5.1.2 设备成熟可靠 (20)5.2 反应器选型 (20)5.2.1 反应器容积和生产能力的确定 (20)5.2.2 主要尺寸的计算 (20)5.2.4 反应釜技术特性表 (20)5.3 进出口管径 (21)5.3.1 聚合釜进料口管径 (21)5.3.2 聚合釜出料口管径 (21)5.4 闪蒸罐的计算 (22)5.5 其他设备的选型 (22)6 车间设备布置设计 (22)6.1 车间设备布置的原则 (23)6.2 车间设备布置 (24)6.2.1 设备布置的安全距离 (24)6.2.2 车间内辅助室和生活室布置 (25)6.3 厂房布置 (25)6.3.1 厂房布置原则 (25)6.3.2 厂址选择的依据及原则： (25)6.4 综合安全防护 (26)6.4.1 防火防爆 (26)6.4.2 防毒 (27)7 三废治理 (28)7.1 废水治理 (28)7.2 废渣治理 (28)7.3 废气治理 (29)8 经济衡算 (29)参考文献 (30)致谢 (32)湖南工学院20 届毕业设计（论文）课题任务书 (33)湖南工学院本科生毕业论文开题报告 (35)湖南工学院毕业设计(论文)工作进度检查表 (40)湖南工学院20 届毕业设计（论文）指导教师评阅表 (41)湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表 (42)湖南工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表 (43)湖南工学院20 届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 (45)查重报告附件摘要本设计是年产20万吨聚乙烯（PE）生产工艺设计。

毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名：xxx2010年12 月6 日目录一、设计任务书 (1)二、摘要 (3)三、绪论 (7)1.苯乙烯的性质和用途 (7)2.苯乙各种生产工艺及比较 (7)2.1苯乙酮法 (7)2.2乙苯和丙烯共氧化 (7)2.3乙苯催化脱氢法 (8)3.主、副化学反应式 (8)4.原理、化学组成及化学性质 (8)5.流程叙述 (10)5.1脱氢反应总述 (10)5.2苯乙烯蒸馏总述 (11)四、物料及热量衡算 (15)（一）、苯乙烯生产全系统的物料衡算 (15)1.反应系统物料衡算 (15)1.1反应系统进料量计算 (15)1.2出水冷冷凝器的气液组成 (18)1.3出盐水冷凝器的气液组成 (20)1.4油水分离器水油组成 (21)2.分离系统物料衡算 (23)2.1苯乙烯精馏塔的物料衡算 (24)2.2苯、甲苯蒸出塔的物料衡算 (26)2.3苯乙烯初馏塔物料衡算 (28)2.4乙苯蒸出塔的物料衡算 (30)（二）、脱氢系统的热量衡算 (32)1．蒸发器 (32)2、第一预热器 (33)3、热交换器 (34)4、第二预热器 (34)5、反应器 (35)四、感谢信 (40)五、参考文献 (41)摘要苯乙烯(SM)是生产塑料和合成橡胶的重要基本有机原料，主要用于生产聚苯乙烯，也可用于制备丁苯橡胶、苯乙烯一顺丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、不饱和聚酯等。

乙苯催化脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，采用的催化剂主要是Fe-K系催化剂，其中Fe2O3。

是活性组分、K2O是活性促进剂，K2O的引入使铁系催化剂的活性有了显著提高，可以在较低的水比下应用，但K2O含量过高存在着钾的流失问题。

乙苯脱氢制苯乙烯脱氢工段工艺设计摘要本设计是以年产5万吨苯乙烯为生产目标，采用乙苯脱氢制得苯乙烯的工艺方法，本文针对设计要求对整个工艺流程进行物料衡算，热量衡算，对整个工段进行工艺设计和设备选型。

然后根据物料平衡分别对进出脱氢反应器和气提塔进行物料衡算。

根据热力学定律对工艺中的第一预热器第二预热器，热交换器和反应器进行了能量衡算。

对油水分离器，物料泵，热交换器理论上进行了尺寸计算及选择。

为满足设计要求，达到所需要的工艺条件，本设计本着理论联系实际的精神，用现行的乙苯脱氢制取苯乙烯的方法为设计基础，主要对乙苯脱氢工段进行工艺设计和优化。

关键词：乙苯脱氢苯乙烯物料衡算能量衡算工艺ABSTRACTThe design is based on an annual output of 50,000 tons of styrene production target of dehydrogenationof ethylbenzene to styrene process,Processfor the whole process design and the main equipment selection.Based on the design requirements of the entire process of the material balance and energy balance.According to the material balance were circulating oil-water separator,material pumps,heateexchangers and dreacters.According to the laws of thermodynamics the energy balance of the process preheater preheaters,heat exchangers and dreactor operator.As far as possible to meet the design requirements to achieve the required conditions.Key word：ethylbenzene; styrene; material balance; energy balance; distillation;第一章文献综述1.1 苯乙烯的性质及用途1.1.1苯乙烯的性质苯乙烯的分子式为C8H8分子量为104.14，化学结构式如下：或者苯乙烯又名乙烯基苯，系无色至黄色的油状液体。

乙苯脱氢制苯乙烯装置工艺设计目录1前言 (1)1.1.................................................................................... 苯乙烯现状及发展概况 21.2........................................................ 乙苯脱氢制取苯乙烯反应工艺条件研究 21.2.2 ................................................................................................... 温度 21.2.3 ............................................................................................... 进料比 31.2.4 ................................................................................................... 压力 31.3........................................................................ 乙苯脱氢制苯乙烯催化剂研究 31.3.1 ....................................................... 国内外苯乙烯催化剂研究现状 41.3.2 ................................................................... 国内催化剂研发的建议 51.4........................................................................................ 苯乙烯生产方法概述71.4.1 ....................................................................................... 乙苯脱氢法71.4.2 ................................................................................... 乙苯共氧化法71.4.3 ................................................................... 甲苯为原料合成苯乙烯81.4.4 ............................................................... 乙烯和苯直接合成苯乙烯81.4.5 ................................................................................... 乙苯氧化脱氢81.5.................................................................... 乙苯脱氢制苯乙烯工艺方法概述91.5.1 ....................................................... L ummus／UOP乙苯脱氢工艺91.5.2 .......................................................... Fina／Badger乙苯脱氢工艺91.5.3 .................................... 乙苯脱氢选择性氧化工艺（Smart工艺）101.6............................................................................ Aspen Plus软件及功能简介101.7............................................................................ 本设计方案主要内容及意义12 2设计部分. (13)2.3........................................................................................................ 设计任务书132.3.1 ............................................................... 乙苯催化脱氢主、副反应132.3.2 ............................................................................... 乙苯脱氢催化剂132.3.3 ........................................................................... 乙苯脱氢反应条件142.3.4 ........................................................................... 乙苯脱氢工艺流程142.4............................................................................................................ 物料衡算142.4.1 ............................................................................... 脱氢绝热反应器152.4.2 ....................................................................................... 油水分离器182.4.3 ....................................................................... 乙苯—苯乙烯精馏塔202.4.4 ........................................................................... 甲苯—乙苯精馏塔212.4.5 ............................................................................... 苯—甲苯精馏塔212.4.6 ................................................................................... 苯乙烯精馏塔222.5........................................................................ Aspen Plus模拟工艺流程设计222.3.1 ................................................................... 状态方程及模块的选择232.3.2 ............................................................................... 动力学方程选择232.3.3 ....................................................... 反应部分操作参数和关键控制242.3.4 ........................................................................... 精馏部分操作参数34 3设计结果与讨论. (42)3.1........................................................................ 苯乙烯工艺流程图及流程概述423.2................................................................ Aspen Plus软件模拟流程及其简述433.2.1 ................................................................................... 反应部分概述433.2.2 ................................................................................... 分离部分模拟443.3.................................................................................... 主要设备工艺参数汇总443.3.1 ........................................................................................... 换热器组443.3.2 ............................................................................................... 反应器453.3.3 ................................................................................... 精馏分离部分453.4.................................................................................................... 公用工程一览463.4.1 ........................................................................................... 加热蒸汽463.4.2 ........................................................................................... 生产用电463.4.3 ........................................................................................... 冷却用水463.5.................................................................................................................... 讨论46 符号说明.. (48)致谢 (49)参考文献 (50)1前言苯乙烯是一种重要的石油化工基本原料，是除聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、环氧乙烷(EO)以外的第四大乙烯衍生产品。

诚信申明本人申明：本设计《年产20万吨乙苯的精馏装置工艺设计》及参考资料等均真实可靠，是本人独立完成，如有不实之处，则按照学校有关规定接受处罚。

本人签名：马江涛2008年8月10日设计任务书设计题目：年产20万吨乙苯的精馏塔工艺设计函授站：陕西函授站专业：化工工艺班级：陕艺专071 学生姓名：马江涛指导教师（含职称）：马鹏帅1、设计（论文）的主要任务及目标生产能力20万/年；进料组成：乙苯含量60%（质量分率）；塔顶产品组成小于2%；底乙苯含量大98%；常压；泡点进料，筛板塔，冷却剂与蒸汽自选合适条件撰写设计计算书一份，主体设备装配图议长，工艺图一套2、设计（论文）的基本要求和内容：（1）完成塔设备主体部分的物料衡算、热量衡算与设备设计计算；（2）画出塔设备的装配图；（3）画出带控制点工艺流程图；摘要本设计任务为生产年产20万吨乙苯的精馏设计，采用筛板式精馏塔，常压、泡点进料。

将原料经预热器预热至泡点温度123℃后送入精馏塔内。

塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝成110.8℃下的饱和液体，其中一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送入储罐。

该物系属易分离物系。

塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品冷却后送入储罐。

同时在设计过程中为了节省能耗，将冷却器产生的蒸汽用来加热原料液或用产品的余热来加热原料。

从而，节省能量，节省资金投入。

本设计就是对此精馏塔的一些主要的设计数据进行计算。

关键词：精馏塔泡点冷凝器目录第1章前言 (6)第1.1节筛板塔的简介 (6)第1.2节产品的性质和用途 (9)第1.3节设计方案的确定 (10)第1.4节流程的设计及说明 (12)第2章有关计算 (15)第2.1节物料恒算 (15)第2.2节塔板数的计算 (17)第2.3节精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 24第2.4节热量衡算 (30)第2.5节塔的结构设计 (33)第2.6节塔板主要工艺尺寸的计算 (36)第2.7节筛板的流体力学验算 (42)第2.8节塔板负荷性能图 (48)第2.9节辅助设备 (55)第3 章方案讨论 (60)第3.1节结论 (60)第3.2节讨论 (62)参考文献 (64)致谢 (65)附录 (66)第1章前言第1.1节筛板塔的简介精馏是分离液体混合物重要单元操作之一，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。

乙苯脱氢制苯乙烯引言。

苯乙烯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于合成树脂、塑料、橡胶等工业中。

乙苯脱氢制苯乙烯是目前主要的生产工艺之一，其具有高效、低成本等优点，因此备受关注。

本文将对乙苯脱氢制苯乙烯的工艺流程、反应机理、影响因素以及发展趋势进行探讨。

一、乙苯脱氢制苯乙烯的工艺流程。

乙苯脱氢制苯乙烯的工艺流程主要包括催化剂的选择、反应条件的控制以及产品的分离纯化等步骤。

一般而言，该工艺流程可以分为以下几个步骤，乙苯的预热、蒸汽和空气的混合、催化剂的加入、反应器的加热、产物的冷却和分离等。

其中，催化剂的选择对反应的效率和产物的纯度具有重要影响，目前常用的催化剂有铬酸钠、钼酸钠、氧化铝等。

二、乙苯脱氢制苯乙烯的反应机理。

乙苯脱氢制苯乙烯的反应机理主要涉及乙苯分子的脱氢反应。

在催化剂的作用下，乙苯分子中的氢原子被去除，形成苯乙烯分子和水蒸气。

具体而言，乙苯分子首先吸附在催化剂表面，然后发生脱氢反应，生成苯乙烯和水蒸气。

反应机理的研究有助于优化工艺条件，提高反应效率和产物纯度。

三、乙苯脱氢制苯乙烯的影响因素。

乙苯脱氢制苯乙烯的反应受到多种因素的影响，包括温度、压力、催化剂种类和用量、乙苯浓度等。

其中，温度是影响反应速率和产物选择性的重要因素，一般而言，较高的温度有利于提高反应速率，但过高的温度可能导致副反应的发生。

此外，催化剂的种类和用量也对反应的效果有显著影响，不同的催化剂具有不同的活性和选择性，因此需要进行合理选择和控制。

四、乙苯脱氢制苯乙烯的发展趋势。

乙苯脱氢制苯乙烯作为一种重要的有机合成工艺，其发展趋势主要包括提高反应效率、降低生产成本、减少环境污染等方面。

为了提高反应效率，可以通过优化催化剂的性能、改进反应条件、提高乙苯转化率等途径。

同时，降低生产成本也是当前研究的重点之一，可以通过提高催化剂的稳定性和循环利用率、优化产品分离纯化工艺等手段来实现。

此外，减少环境污染也是乙苯脱氢制苯乙烯发展的重要方向，可以通过减少废水排放、提高产物纯度等途径来实现。

实验乙苯脱氢制苯乙烯乙苯脱氢制苯乙烯是一种重要的化学反应，可用于生产苯乙烯。

苯乙烯是一种重要的化学原料，广泛用于塑料、橡胶、纺织和涂料等行业。

本实验旨在使用催化剂将乙苯脱氢制为苯乙烯，同时研究不同反应条件对反应产物的影响。

实验步骤：1. 实验仪器：采用多项仪器进行实验操作，主要包括反应釜、加热器、冷却器、气体净化器、漏斗等。

2. 实验材料：本实验中使用的材料有苯乙烯、乙苯，催化剂、溶剂，以及各种实验用的试剂。

3. 反应条件：反应釜温度在350至450℃之间，催化剂量为反应物的5%，氢气流量控制在0.5至1L/min，同时保持反应时间在2到6小时。

4. 实验流程：将乙苯和催化剂加到反应釜中，逐步加热至设定的反应温度。

当达到一定的温度时，开始向反应釜中通入氢气，同时控制氢气流量和反应时间，完成反应后，用氮气吹干反应釜，并用氢气清洗。

5. 实验分析：收集反应产物，通过色谱分析、质谱分析等手段，分析反应物和产物的组成，探究不同反应条件对产物生成的影响。

实验原理：乙苯脱氢制苯乙烯是将乙苯中的甲基基团和芳香基团分离，生成苯乙烯的反应。

催化剂是反应中的关键，可以选择镍、铂、钒等金属作为催化剂。

氢气在反应中也起着重要作用，通过提供氢离子，防止反应中的芳香基团被进一步氧化。

实验结果：实验结果表明，催化剂种类、温度、氢气流量和反应时间等因素都会影响反应产物的生成。

在相同温度下，镍催化剂的反应活性高于钒催化剂。

同时，反应温度越高，产物的产量越高，但也会导致副反应的增加。

氢气流量和反应时间的控制也在一定程度上影响着反应产物的生成。

结论：本实验的结果表明，乙苯脱氢制苯乙烯是一种复杂的化学反应，受多种因素的影响。

通过对实验过程和产物的分析，可以对反应条件进行优化，使得反应产物的产量和纯度得到提高。

同时，本实验也为进一步的苯乙烯生产工艺研究提供了基础数据。

摘要本设计为2.2万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯精馏工段工艺设计，工艺采用具有低活性、高选择性的氧化铁系列催化剂，参照鲁姆斯公司（Lummus）公司生产苯乙烯的技术，以乙烯脱氢法生产苯乙烯。

乙苯催化脱氢法是目前生产苯乙烯的主要方法，目前世界上大约90%的苯乙烯采用该方法生产。

它以乙苯为原料，在催化剂的作用下脱氢生成苯乙烯和氢气。

设计内容主要包括：工艺流程设计、工艺计算、设备设计等。

本设计主要是精馏工段的工艺设计。

原料来自乙苯生产装置或原料采购部门，循环水、冷冻水、电和蒸汽来由公用工程系统提供，生产出的苯乙烯产品到成品库。

乙苯脱氢反应在绝热固定床反应器中进行，反应物送至精馏工序。

先经乙苯--苯乙烯分离出乙苯（含苯、甲苯）和粗苯乙烯（带重组分及焦油）。

乙苯馏分送苯—甲苯塔分成苯、甲苯馏分和回收乙苯，回收乙苯返回脱氢工序。

粗苯乙烯送精馏塔分成精馏苯乙烯和焦油。

关键词:苯乙烯精馏装置工艺设计目录摘要 (I)目录 (II)前言 (IV)1绪论 (1)1.1原料的主要性质与用途 (1)1.2苯乙烯的性质和用途 (1)1.3各种苯乙烯生产工艺及比较 (2)1.4本工艺设计说明 (3)2生产工艺说明 (6)2.1原料、成品及半成品 (6)2.3生产步骤 (6)2.4原理、化学组成及化学性质 (6)3工艺计算及设备设计 (9)3.1物料衡算 (9)3.1.1粗苯乙烯塔 (9)3.1.2精苯乙烯塔 (9)3.1.3循环乙烯塔 (9)3.1.4苯，甲苯塔 (10)3.2热量横算 (10)3.2.1粗苯乙烯塔 (11)3.2.2循环乙苯塔 (12)3.2.3精苯乙烯塔 (13)3.2.4苯-甲苯塔 (14)4粗苯乙烯塔的一些物性参数 (15)4.1塔的操作压力及温度 (15) (15)4.2最小回流比Rmin4.3 最小理论板数 (16)4.4理论板数N的确定 (16)5设备计算 (17)5.1精馏段 (17)5.1.1操作气速 (17)5.1.2估算塔径 (17)5.1.3降液管 (17)5.2塔板的设计 (18)5.2.1干板压降 (18)5.2.2堰上液层高度 (18)5.2.3板上液层高度 (18)参考文献 (19)谢辞 (20)前言苯乙烯作为化工生产的基本原料，在国民经济中起到了越来越大的作用。

20万吨苯乙烯工程初步设计
一、工程概况
1.1工程名称：建设20万吨苯乙烯工程
1.2工程位置：广东省深圳市
1.3建设内容：建设20万吨苯乙烯生产联合体
1.4工程规模：20万吨/年苯乙烯和其他产品
1.5工程总投资：45亿元
1.6投入使用时间：2023年
1.7工程布局规模：
1)建设的设备包括但不限于：
a)工厂主厂房及附属设施；
b)油气池；
c)送排气、消防设施；
d)公共设施等等。

2)所需材料和物资：
a)原材料，尤其是苯等化学原料；
b)工程材料；
c)非金属制成品及其他产品。

二、生产工艺和生产设备
2.1生产工艺：
a)生产原料：苯、氨等化学原料。

b)反应塔：用于烃气气态反应，主要用于低温苯乙烯合成。

c)分离装置：用于烃气体的精馏分离，得到高纯度苯乙烯。

d)冷凝器：用于冷凝分离。

2.2生产设备：
a)反应塔：有多个反应塔，每个反应塔的容量为10t/d。

b)烃气精馏装置：多个精馏分离单元，每个精馏分离单元的负荷量为10t/d。

c)冷凝装置：使用冷凝器冷凝，冷凝器的负荷量为5t/d。

d)真空泵：流量为10t/d。

三、辅助设施
3.1油气池。

乙苯脱氢生产苯乙烯工艺中乙苯精馏系统的研究乙苯脱氢是一种重要的工业化学反应，用于生产苯乙烯，苯乙烯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于橡胶、塑料、合成纤维、合成橡胶和粘合剂等领域。

乙苯脱氢生产苯乙烯过程中，乙苯精馏系统是非常关键的一部分，直接影响到苯乙烯的质量和产量。

对乙苯精馏系统进行研究和优化具有重要的意义。

一、乙苯脱氢生产苯乙烯工艺概述乙苯脱氢生产苯乙烯是通过将乙苯在一定温度下与氧化剂接触，经过脱氢反应生成苯乙烯的过程。

反应产物经过深度精馏获得苯乙烯产品。

而乙苯精馏系统则是将反应产物进行分离和提纯的关键设备。

二、乙苯精馏系统的结构与工作原理乙苯精馏系统通常由加热炉、精馏塔、冷凝器、分馏塔和再沸器等部件组成。

在乙苯脱氢生产苯乙烯工艺中，反应产物首先经过加热炉加热，然后进入精馏塔，在精馏塔内，通过加热和减压，将混合液体进行蒸馏分离，使苯乙烯与其他组分分离。

随后，苯乙烯气体通过冷凝器冷凝成液体，再经过分馏塔进行二次分馏，最终得到纯度较高的苯乙烯产品。

三、乙苯精馏系统的关键技术1. 乙苯脱氢反应产物的预处理。

因为乙苯脱氢反应产物中含有较多的杂质，如苯、苯乙烯、苯丙烯等，所以需要先进行初步的分离和提纯，以减轻精馏塔的负担。

2. 精馏塔的设计与优化。

精馏塔是整个乙苯精馏系统中最重要的设备之一，其结构和操作参数的设计对产品的纯度和产量有着直接的影响。

通过提高塔板数、增加换热面积、加大再沸器功率等方式进行优化设计，可以有效提高产品的纯度和产量。

3. 冷凝器的制冷效果。

冷凝器的制冷效果直接影响到苯乙烯气体的冷凝和回收率，因此需要保证冷凝器的制冷效果良好，以确保苯乙烯产品的纯度。

四、乙苯精馏系统的优化1. 控制反应条件。

通过控制脱氢反应的温度和压力，可以减少反应产物中的杂质含量，降低精馏系统的负担。

2. 采用先进的分离技术。

如采用精馏与萃取相结合的分离工艺，可以提高苯乙烯的纯度和产量。

3. 完善的操作流程。

合理的操作流程和操作技术，可以保证精馏系统的稳定运行，减少产品的损失和能源的消耗。

毕业设计20万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯装置工艺设计摘要苯乙烯是最重要的基本有机化工原料之一。

本文介绍了国内外苯乙烯的现状及发展概况，苯乙烯反应的工艺条件，乙苯脱氢制苯乙烯催化剂，苯乙烯的生产方法和生产工艺。

本设计以年处理量20万吨乙苯为生产目标，采用乙苯三段催化脱氢制苯乙烯的工艺方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。

根据设计任务书的要求对整个工艺流程进行了物料衡算，并利用流程设计模拟软件Aspen Plus对整个工艺流程进行了全流程模拟计算，选用适宜的操作单元模块和热力学方法，建立过程模型进行稳态模拟计算并绘制了带控制点的工艺流程图。

在设计过程中对整个工艺流程进行了简化计算，将整个流程分为了反应和精馏分离两个部分，利用计算机模拟计算结果对整个工艺流程进行了模拟优化，并确定了整套装置的主要工艺尺寸。

由于本设计方案使用计算机过程模拟软件Aspen Plus进行仿真设计，减少了实际设计中的大量费用，对现有工艺进行改进及最优综合具有重要的实际意义。

关键词：乙苯，苯乙烯，脱氢，Aspen Plus，模拟优化AbstractStyrene Monomer（SM）is one of the most important organic chemicals. This article describes the present situation and development of styrene at home and abroad, styrene reaction conditions, catalyst for ethylbenzene dehydrogenation to styrene, styrene production methods and production processes.This design is based on the annual handling capacity of 200,000 tons of ethylbenzene production targets, ethylbenzene three-stage dehydrogenation using styrene in the process, the entire section in the process design and equipment selection. According to the requirements of the design of the mission statement of the entire process the material balance, process design simulation software Aspen Plus simulation of the whole process of the entire process, choose the appropriate operating unit module and thermodynamic methods, process model for steady-state simulation and draw the P&ID diagram. The entire process in the design process, simplify the calculation, the whole process is divided into reaction and distillation to separate the two parts, the use of computer simulation results on the entire process flow simulation and optimization, and determine the size of the main process of the entire device .This design using computer simulation software Aspen Plus simulation designed to reduce the substantial costs of the actual design, to improve the existing process and optimal synthesis has important practical significance.Keywords：Ethylbenzene，Styrene，dehydrogenation，Aspen Plus，Simulation and optimization目录1 前言 (1)1.1 苯乙烯现状及发展概况 (2)1.2 乙苯脱氢制取苯乙烯反应工艺条件研究 (2)1.2.2 温度 (2)1.2.3 进料比 (3)1.2.4 压力 (3)1.3 乙苯脱氢制苯乙烯催化剂研究 (3)1.3.1 国内外苯乙烯催化剂研究现状 (4)1.3.2 国内催化剂研发的建议 (5)1.4 苯乙烯生产方法概述 (7)1.4.1 乙苯脱氢法 (7)1.4.2 乙苯共氧化法 (7)1.4.3 甲苯为原料合成苯乙烯 (8)1.4.4 乙烯和苯直接合成苯乙烯 (8)1.4.5 乙苯氧化脱氢 (8)1.5 乙苯脱氢制苯乙烯工艺方法概述 (9)1.5.1 Lummus／UOP乙苯脱氢工艺 (9)1.5.2 Fina／Badger乙苯脱氢工艺 (9)1.5.3 乙苯脱氢选择性氧化工艺（Smart工艺） (10)1.6 Aspen Plus软件及功能简介 (10)1.7 本设计方案主要内容及意义 (12)2 设计部分 (13)2.3 设计任务书 (13)2.3.1 乙苯催化脱氢主、副反应 (13)2.3.2 乙苯脱氢催化剂 (13)2.3.3 乙苯脱氢反应条件 (13)2.3.4 乙苯脱氢工艺流程 (14)2.4 物料衡算 (14)2.4.1 脱氢绝热反应器 (15)2.4.2 油水分离器 (17)2.4.3 乙苯—苯乙烯精馏塔 (20)2.4.4 甲苯—乙苯精馏塔 (21)2.4.5 苯—甲苯精馏塔 (21)2.4.6 苯乙烯精馏塔 (22)2.5 Aspen Plus模拟工艺流程设计 (22)2.3.1 状态方程及模块的选择 (22)2.3.2 动力学方程选择 (23)2.3.3 反应部分操作参数和关键控制 (24)2.3.4 精馏部分操作参数 (34)3 设计结果与讨论 (42)3.1 苯乙烯工艺流程图及流程概述 (42)3.2 Aspen Plus软件模拟流程及其简述 (43)3.2.1 反应部分概述 (43)3.2.2 分离部分模拟 (44)3.3 主要设备工艺参数汇总 (44)3.3.1 换热器组 (44)3.3.2 反应器 (45)3.3.3 精馏分离部分 (45)3.4 公用工程一览 (45)3.4.1 加热蒸汽 (45)3.4.2 生产用电 (45)3.4.3 冷却用水 (46)3.5 讨论 (46)符号说明 (48)致谢 (49)参考文献 (50)1前言苯乙烯是一种重要的石油化工基本原料，是除聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、环氧乙烷(EO)以外的第四大乙烯衍生产品。

乙苯脱氢制苯乙烯实验装置改进研究佚名【摘要】乙苯脱氢制苯乙烯实验是本校化学工程与工艺专业实验中的的一个必修实验项目，是有机化工工艺中具有代表性的工艺，针对乙苯脱氢制苯乙烯实验项目进行试验装置的改进研究，新装置投入教学实验已两年多，通过新旧装置进行对比，并结合这两年多的实际教学经验，得出了新旧装置的不同，表明了新装置的优点以及改革后给实验带来的较好实验教学效果。

%Dehydrogenation of ethylbenzene to styrene experiment is a compulsory experiment project in chemical engineering and technology specialty experiments, is a representative process in organic chemical processes. The testing devicefor dehydrogenation of ethylbenzene to styrene has been improved, and the improved device has been used into the teaching experiment for more than two years. In this paper, the old device and the improved device were compared. Their advantages and disadvantages were analyzed based on practical teaching experience.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】2页(P1940-1941)【关键词】乙苯脱氢;改革;分析方法【正文语种】中文【中图分类】TQ241.1苯乙烯作为一种石油化工的重要基本原料，现已被广泛的需求，可用于塑料、制药、纺织以及选矿等多种行业，其用途十分广泛。