苯乙烯装置的节能方案探讨.pdf

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1、2第01465年卷第2月2期当代化工V0]．45．NO．2ContemporaryChemicalIndustryFebruary，2016苯乙烯装置的节能方案探讨阚吴，李建韬，于宸，金熙俊(中国寰球工程公司辽宁分公司，辽宁抚顺113006)摘要：分析了山东某化工厂6万t／a苯乙烯装置的生产现状，介绍了Smart工艺和热泵精馏工艺及其特点，论述了对装置脱氢工段和精馏工段改造的必要性，对装置的优化方案和优化后带来的效益进行了探讨。关键词：苯乙烯；脱氢；精馏；优化中图分类号：TE626文献标识码：A文章编号：1671—0460(2016)02—0326—03Discu

2、ssiononEnergySavingSchemeofStyreneDeviceKANHao，LIJian—tao，YUChen，JINXi-junfChinaHuanqiuContracting&EngineeringCorporationLiaoningBranch，LiaoningFushun113006，China)Abstract：Productionstatusof60kt／astyreneunitinaShandongchemicalplantwasanalyzed；Smarttechnologyandheatpumpdistillationproc

3、essandtheircharacteristicswereintroduced；thenecessityoftransformingdehydrogenationsectionanddistillationsectionwasdiscussedaswellasoptimizationschemeofthedevice．Keywords：Styrene；Dehydrogenation；Distillation；Optimization作为重要的化工原材料，苯乙烯在合成树脂、1．1脱氢反应单元塑料和合成橡胶等领域都得到广泛应用。。全球范围内苯乙烯合成树脂产量居几大合

4、成材料产量的第三位。虽然国内近几年增加了苯乙烯产量，缓解了国内市场大部分苯乙烯需依靠进口的状况，但每年还仍需大量进口苯乙烯。因为产量巨大，苯乙烯的生产工艺改进和节能技术研究具有一定现实意义。目前，生产苯乙烯主要工艺方法包括两种：环氧丙烷联产法和绝热脱氢法，其中绝热脱氢法在全球范围内广泛使用。乙苯脱氢主反应为强吸热、气体分子量增多的反应，为保证主产物苯乙烯具有较图1脱氢反应单兀流程高的产率并且抑制副反应的发生，从反应热力学角Fig．1Dehydr0genati0nreactionunitprocesses度来讲，升高反应温度、维持负压条件、使用高效来自乙苯单元的中间

5、产物乙苯首先与乙苯回收乙苯脱氢催化剂都对主反应有利，但苯乙烯的产率塔釜液泵送来的循环乙苯混合，再与0．32MPa蒸汽仍受反应平衡限制。进入乙苯蒸发器壳程被间接加热后蒸发，获得温度为提高反应正向进行程度，国外最新研发了乙约95℃的乙苯一水蒸气混合物，然后进入过热器壳苯脱氢氧化工艺，使部分氢气产物与氧气反应，此程过热后，再同来自蒸汽过热炉的过热蒸汽通过混工艺不但解决了反应平衡的问题，而且还为乙苯脱合器混合后进入第一反应器。混合物在第一反应器氢反应提供热量，具有很强的竞争优势和良好的发中通过催化剂完成主副反应。出口物料继而进入中展前景。间再热器与来自蒸汽过热炉的835o

6、C过热蒸汽换热，将温度升高到625后，进入第二反应器的催1装置现状分析化剂床层，进行第二阶段绝热负压脱氢反应。口山东某化工厂6万t／a苯乙烯装置采用常州瑞华物料再进入三联换热器将温度降至120℃后，被导化工工程技术有限公司开发的减压绝热脱氢工艺和入下游的精馏单元作进一步加工(图1)。常规减压精馏工艺。在原有工艺中，由于蒸汽过热炉受损老化及中收稿日期：2015-11—25作者简介：烯阚装暑置(196一)，男辽、宁沈阳人，工程师，硕士，2009年毕业于辽宁石油化工大学化学工程与工艺专业，目前从事乙苯和苯乙设计和优化的研究。E—ma1]：kanhao@hqcec．cor

7、n。第45卷第2期阚昊，等：苯乙烯装置的节能方案探讨327温度无法满足所需，为了实现规定的全程转化率，缩机只需很小的改造甚至不需要改造。必须加大第一反应器的负荷，其结果是加快了2．1．2改造方案R一301中催化剂失活的速率并且令催化剂无法有效现有工艺可采用两种不同的氧化再热方案进行的发挥作用，进而缩短了装置的运行周期；另外，改造，都可使产量提高30％左右。，由于对脱氢尾气管线的改造，即不利于充分利用系方案一是用氧化反应器取代中间再热器，为分统排放气，还导致装置能耗的增加。离过程提供所需热量，并改动蒸汽流程，具体方案1．2精馏单元如图2所示。来自脱氢反应系统的反应产

8、物通过工艺