苯乙烯工艺设计开题报告

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毕业设计（论文）开题报告毕业设计题目： 25万吨苯乙烯工艺设计

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2011年3月 5 日

毕业设计（论文）开题报告

1．文献综述：

一、课题的目的和意义

苯乙烯(SM)是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯(PS)树脂、丙烯腈．丁二烯．苯乙烯(ABS)树脂、苯乙烯．丙烯腈共聚物树脂(SAN)、丁苯橡胶(SBR)和丁苯胶SL(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。

目前，世界上苯乙烯的生产方法主要有乙苯脱氢法、环氧丙烷一苯乙烯联产法、热解汽油抽提蒸馏回收法以及丁二烯合成法等。乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，其生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的90%。它又包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺。环氧丙烷-苯乙烯(简称PO／SM)联产法又称共氧化法，由Halcyon公司开发成功，并于1973年在西班牙首次实现工业化生产。在温度为

130-160℃、压力为0.3-0.5MPa的反应条件下，乙苯先在液相反应器中用氧气氧化生成乙苯过氧化物，生成的乙苯过氧化物经提浓到质量分数为17％后进入环氧化工序，在反应温度为110℃、压力为4.05MPa条件下，与丙烯发生环氧化反应生成环氧丙烷和甲基苄醇。环氧化反应液经过蒸馏得到环氧丙烷，甲基苄醇在260℃、常压条件下脱水生成苯乙烯。反应产物中苯乙烯与环氧丙烷的质量比为2.5：1。除乙苯脱氢法外，这是目前唯一大规模生产苯乙烯的工业方法，生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的10％。目前世界上拥有该法专利转让权的生产商主要有Lyondell公司、Shell公司、Resold公司以及前苏联的下姆斯克公司等。

从石脑油、瓦斯油蒸汽裂解得到的热解汽油中直接通过抽提蒸馏也可以制得苯乙烯。GTC技术公司开发了采用选择性溶剂的抽提蒸馏塔GT-苯乙烯工艺，从粗热解汽油(来自石脑油、瓦斯油和NGL蒸汽裂解)直接回收苯乙烯。提纯后苯乙烯产品纯度为99．9％(质量分数)，含苯基乙炔质量分数小于5×10-5。采用抽提技术将乙烯回收，既可减少后续加氢过程中的氢气消耗，又避免了催化剂因苯乙烯聚合而引起的中毒，也增产了苯乙烯。据估算，一套以石脑油为裂解原料的30.0万t/a乙烯装置大约可回收约1．5万t/a的苯乙烯【4】。Dow化学公司和荷兰国家矿业公司(DSM)都在开发以丁二烯为原料合成苯乙烯技术DSM艺采用在四氢呋喃溶剂中负载于二亚硝基铁的锌为催化剂，锌的作用是使硝基化合物活化。液相反应在80℃和0.5MPa下进行，丁二烯转化率大于95％，4-乙烯基环己烯选择性为100％。之后4-乙烯基环己烯的脱氢采用负载氧化镁的钯催化剂，在300℃和0．1MPa的气相中进行，4-乙烯基环己烯完全转化，乙苯选择性超过96％，唯一的副产物是乙基环己烷。除此之外，其它尚在开发中的苯乙烯合成工艺还包括甲苯甲醇合成法、乙烯一苯直接偶合法、苯乙酮法、甲苯二聚法以及甲苯和合成气反应法等。

二、目前国内外的发展概况

世界苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯、ABS／SAN树脂、SBR／SBR胶乳、不饱和聚酯树脂以及热塑性弹性体等，2003年的消费结构为：54％用于生产聚苯乙烯、12％用于生产发泡聚苯乙烯、16％用于生产ABS／SAN树脂、9％用于生产SBR橡胶及胶乳、5％

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

研究或解决的问题：

应尽快采用先进技术对现有装置进行技术改造，逐步提高装置的生产规模和工艺技术水平，以增加产量，降低生产成本，增强我国苯乙烯在国内外市场中的竞争力从根本上解决我国苯乙烯供需之间的矛盾。我国乙烯资源供不足需，而催化裂化干气资源却相对丰富，但利用率较低。建议有干气资源的炼油企业积极开发利用干气生产乙苯和苯乙烯的生产技术。此外，还应加快以丁二烯制苯乙烯、以甲苯制苯乙烯、以C02替代水蒸气法制苯乙烯以及乙苯脱氢．氢选择氧化制苯乙烯等新工艺的研究和开发步伐，努力缩短与国外新技术之间的差距。

研究手段：

苯乙烯／环氧丙烷联产法工艺可同时生产苯乙烯和环氧丙烷两种有价值的化工产品，适合建设大规模生产装置，建议我国新建苯乙烯生产装置采用此工艺。开发低压、低温、稳定性更好的新型催化剂，节省能源，降低生产成本，延长催化剂的使用寿命，全面实现催化剂的国产化，将成为今后我国苯乙烯催化剂开发研究的主要方向。

本设计用现行的乙苯脱氢制取苯乙烯的方法为设计基础，对苯乙烯和乙苯塔进行工艺设计和优化。

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

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所在专业审查意见：

专业负责人：

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