第二讲第二讲 乙苯脱氢制苯乙烯乙苯脱氢制苯乙烯学习目标学习目标1.1.理解乙苯脱氢的反应原理。理解乙苯脱氢的反应原理。2.2.掌握乙苯脱氢工艺条件、水蒸气的作用。掌握乙苯脱氢工艺条件、水蒸气的作用。3.3.掌握外加热式列管反应器和绝热反应器工艺流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。程，能绘制工艺流程方框图。4.4.掌握苯乙烯精制流程图。掌握苯乙烯精制流程图。5.5.理解乙苯脱氢反应器的特点。理解乙苯脱氢反应器的特点。 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单体。是高分子材料合成的重要单体。 共聚共聚：聚苯乙烯、丙烯腈：聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯树脂苯乙烯树脂（ABS树脂）；树脂）； 与丁二烯反应与丁二烯反应：乳胶、合成橡胶。：乳胶、合成橡胶。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40-60 kPa。（3 3）惰性气体）惰性气体 用水蒸气作脱氢反应的用水蒸气作脱氢反应的稀释剂稀释剂具有下列优具有下列优点：点：降低了乙苯的分压降低了乙苯的分压，利于提高乙苯脱氢的平，利于提高乙苯脱氢的平衡转化率；衡转化率；可以可以抑制抑制催化剂表面的催化剂表面的结焦结焦，具有消炭作用；，具有消炭作用；提供提供反应所需的反应所需的热量热量，且，且易易与产物的与产物的分离分离。阻止催化剂被还原成低价氧化态。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0.6 h-1。3. 乙苯脱氢乙苯脱氢工艺流程和反应器工艺流程和反应器（1 1）反应器型式与结构）反应器型式与结构 根据供热方式不同根据供热方式不同 列管式固定床反应器：高列管式固定床反应器：高温烟道气温烟道气绝热式反应器：绝热式反应器：过热蒸汽过热蒸汽（2 2）乙苯脱氢工艺流程）乙苯脱氢工艺流程1 1）列管式等温反应器脱氢部分工艺流程）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：等温反应器工艺流程特点：a.a.乙苯转化率高、苯乙烯选择性高；乙苯转化率高、苯乙烯选择性高；b.b.水蒸气用量较少。水蒸气用量较少。c.c.反应器制造费用高。反应器制造费用高。 2 2）绝热反应器反应工艺流程）绝热反应器反应工艺流程绝热反应器工艺流程特点：绝热反应器工艺流程特点：a.a.反应器结构简单，制造费用低，生产能反应器结构简单，制造费用低，生产能力大，检修方便。力大，检修方便。b.b.乙苯转化率低、苯乙烯选择性低；乙苯转化率低、苯乙烯选择性低；c.c.水蒸气用量多，工业废水多。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 520可采用可采用精馏方法精馏方法分离。分离。苯、甲苯 乙苯 苯乙烯 焦油 A B C D 操作顺序： ， 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需要减压操作的精馏塔作的精馏塔是是乙苯蒸出乙苯蒸出塔塔和和苯乙烯苯乙烯精馏塔精馏塔。