50万吨苯乙烯工程项目可行性研究报告投资建议书word文档（归档）

原料苯为石油苯或焦化苯，原料乙醇为工业乙醇或粮食乙醇。

乙基苯与二乙苯的合成方法，以乙醇替代乙烯作为原料，直接投入烃化反应器，省去了乙醇脱水的步骤，步完成苯的乙基化反应，工艺流程简单，乙醇的利用率高，大量节省投资与操作费用。

可以利用廉价的乙醇，尤其是可再生资源粮食乙醇。

本工艺技术的苯单耗与乙烯路线相当，乙醇单耗小，且催化剂装填量小，空速大，充分利用反应热作为蒸馏热源，装置的热利用率高。

总之，本技术的综合成本与其它生产方法相比有其定的优势，具有较强的竞争力。

在江苏地已经建成全国第套采用本工艺技术年产吨乙苯的工业化装置。

该装置达到了次开车成功，各项考核指标接近乙烯法制乙苯的装置。

该企业采用乙醇直接与苯气相烃化工艺技术，结合上海石化院新研制的催化剂，在台反应器同时发生脱水与烃化。

步法制乙苯，省去了乙醇脱水的装置投资与操作费用。

本工艺技术的开发基于分子筛高温气相烃化流程的优点，并从资源的可持续发展考虑，采用可再生资源乙醇代替目前日益紧张与价高的乙烯，并省去了乙醇制乙烯的工艺步骤，经济上有定的竞争力，产品的质量符合苯乙烯生产的要求，缺点是催化剂的消耗量与装置综合能耗略高于乙烯法，但与乙醇制乙烯后再用乙烯与苯制乙苯的两步法相比，综合经济指标优势明显。

为规避放大效应造成的风险，本项目所建设的乙醇法生产乙苯装置按年产万吨计的设计采用套反应系统，每套生产线能力万吨年，放大倍数为现有成熟经验的万吨年乙苯装置的倍。

后续精馏系统的生产能力与万吨年乙苯装置配套。

两种苯烃化工艺技术的比较乙烯法生产工艺是乙苯生产的传统工艺，历史悠久，生产经验与管理经验丰富，尤其是随着科学技术的进步，新型分子筛催化剂的开发应用，各项生产指标都有了新的突破，技术更趋完善，但其原料乙烯的供应来源却在很大程度上受国际原油价格的制约，从而使乙苯乃至于苯乙烯的生产成本都将受到影响。

乙醇法生产工艺是近年来由国内开发的新技术，生产工艺简短，节能环保等优点突出，是值得推广应用的新技术。

该工艺技术尽管在国内已建成投产了吨年的生产装置，取得并积累了大量的生产数据和经验，也显示出了工艺简短节能等系列的优点，但尚缺乏大型化的实际经验。

本研究报告编制的指导思想是是能灵活应对国际市场原油价格的变化，根据国际原油价格的变化来调整乙苯的生产工艺，自主把握乙苯生产成本，最大限度的提高产品市场竞争能力，故在两套乙苯生产装置的其中套，建设套采用乙醇法生产乙苯的生产装置，生产规模将对应于吨年苯乙烯。

二是利用国内开发研制的新型烷基化催化剂型和型烷基转移催化剂及多段层式绝热固定床反应器为基础的分子筛气相法制乙苯成套工艺技术，采用以国产编制大型乙苯装置工艺包，建设本项目的两套乙苯及苯乙烯生产装置，使整个项目的生产工艺技术全部国产化。

今后若干年，随着我国的汽车工业绝缘体工业包装工业和日用品工业的发展，国内将拥有日益扩大的乙苯苯乙烯市场。

乙苯生产技术立足国内，将打破外国厂商的垄断地位，改变我国分子筛法乙苯装置技术上依赖国外的状况。

更重要的是可使新建或改扩建的乙苯装置项目节省大量外汇，从而产生更大的经济效益和社会效益。

乙苯脱氢工艺技术国外工艺技术概况我国于年代以后，先后引进了多套万吨年苯乙烯装置，采用的苯乙烯生产工艺为绝热脱氢技术，催化剂为。

目前世界上最先进且己商业化的苯乙烯生产工艺是和绝热脱氢技术。

据有关资料介绍，采用的催化剂己改为，水烃比由原来的降为，提高了乙苯转化率和选择性，使得装置的物耗能耗得以降低，同时也降低了投资和运行成本。

国内工艺技术概况从六十年代起，国内开始苯乙烯工业化生产，主要是采用等温催化脱氢绝热脱氢技术。

八十年代起，随着我国引进的多套不同规模的苯乙烯生产装置的建成，通过对引进技术的消化吸收，上海石油化工研究院华东理工大学及上海医药设计院联合开发了乙苯脱氢制苯乙烯技术，主要开发成果有系列乙苯脱氢催化剂负压绝热脱氢工艺轴径向脱氢反应器。

该国产化工艺技术年月和年月分别成功应用于大连万吨年苯乙烯装置和齐鲁石化公司万吨年苯乙烯装置改造乙苯脱氢为万吨年，年月江苏利士德化工有限公司采用该技术建设的万吨年苯乙烯装置也顺利投产。

目前，国内成熟先进的乙苯脱氢制苯乙烯工艺技术为上海石油化工研究院华东理工大学及中国石化集团上海工程有限公司联合开发。

该乙苯脱氢工艺与国外公司的乙苯脱氢工艺比较见表。

表国内外已苯脱氢技术与茂名引进技术对比表项目工艺国产化技术催化剂技术路线负压绝热负压绝热催化剂寿命约年年反应器类型径向轴径向产品质量苯乙烯反应条件脱氢反应温度水烃比单程本转化率选择性体积百分比原料单耗苯乙烯催化剂消耗苯乙烯由上表可以看出，我国自行研制开发的乙苯脱氢工艺技术与国外技术相比除水烃比和催化剂单耗稍高于国外技术外，其他技术指标均达到或稍高于国外技术，乙苯脱氢制苯乙烯国产化技术在整体上达到了国际先进水平，该国产化技术已成功应用于大连万吨年苯乙烯装置和齐鲁石化公司万吨年苯乙烯装置改造，年月江苏利士德化工有限公司采用该技术的万吨年苯乙烯装置也顺利投产。

为了降低建设投资，本可研报告推荐采用国内乙苯脱氢工艺技术和催化剂。

装置工艺流程本工艺装置由乙苯和苯乙烯两个生产单元以及凝液回收系统等辅助设施组成，下面就各部分流程简述如下乙苯单元乙醇法来自罐区的新鲜苯和原料乙醇分别在气化器用中压蒸汽和烃化反应器进出料换热器与高温反应出料换热而被蒸发成气相，进入反应器进料加热炉被加热到反应温度，进入装有烃化催化剂的绝热烃化反应器，在反应器生成乙苯。

乙苯的单程收率在左右。

反应器出料依次通过烃化反应器进出料换热器壳程和苯回收塔再沸器管程而被冷却后，便进入苯回收塔进行精馏分离。

进入苯回收塔，将未反应的苯蒸出，经分水后返回到苯气化器。

该塔的塔釜以出反应器的高温反应气为热源加温，塔顶回收低压蒸汽送苯乙烯工段利用。

新鲜苯同来自苯回收塔塔顶液罐的回流苯汇合，同作为回流液而进入塔顶。

塔底采出的粗乙苯则送至乙苯回收塔进步精制成中间产品乙苯。

在中，塔顶馏出物作为本单元的精制乙苯产品而输往苯乙烯单元或罐区，塔底采出物送入多乙苯回收塔实现精馏分离。

可循环组分由塔顶馏出，通入回收塔冷凝器壳程，同管程的冷却水换热而被冷却冷凝，并在缓冲罐中实现汽液分离。

冷凝液被泵压通过反应器进料加热炉对流室的第段自下往上数对流盘管，进而被导入反烃化反应系统进行烷基转移反应以增产乙苯。

由析出的不凝气则被塔真空泵抽吸，从而使回收塔实现真空操作。

塔底产物多乙苯残油送至界外。

多乙苯回收塔塔顶产出二乙苯送反烃化系统，先与苯定量配比，在加热炉加热到反应温度后进入反烃化反应器，反烃化反应器出料先后通过反烃化反应器进出料换热器的壳程被冷却冷凝，进而被导入稳定塔。

在的精馏过程中，比苯更易挥发的组分连同水起由塔顶馏出，苯和比苯更重的组分乙苯多乙苯等则由塔底排出，送到苯回收塔。

装置设有再生系统，用于催化剂结焦时的烧焦再生。

为减少氮气用量，再生气是循环使用的。

乙烯法来自罐区的新鲜苯精馏工段回收的循环苯和界区外来的乙烯被导入烃化反应器。

新鲜苯和循环苯汇合而成的进料苯在进入烃化反应器之前，先把它导入苯进料汽化器的壳程，管程的高压蒸汽将其加热而汽化，然后气相苯进料进入烃化反应器进出料换热器的管程，与壳程的高温反应器出料换热而被过热。

过热后的苯被分成两股主苯流和急冷苯流。

主苯流进入反应器进料加热炉被加热到反应温度。

在烃化反应器中，苯和乙烯发生烷基化反应，生成乙苯及少量二乙苯多乙苯等。

反应器出料依次通过烃化反应器进出料换热器壳程和苯回收塔再沸器管程而被冷却后，便进入苯回收塔进行精馏分离。

塔顶馏出苯和轻组分尾气，其塔底则采出粗乙苯。

新鲜苯同来自苯回收塔塔顶液罐的回流苯汇合，同作为回流液而进入塔顶。

塔底采出的粗乙苯则送至乙苯回收塔进步加工。

在中，塔顶馏出物作为本单元的精制乙苯产品而输往苯乙烯单元或罐区，塔底采出物送入多乙苯回收塔实现精馏分离。

可循环组分由塔顶馏出，通入回收塔冷凝器壳程，同管程的冷却水换热而被冷却冷凝，并在缓冲罐中实现汽液分离。

冷凝液被泵压通过反应器进料加热炉对流室的第段自下往上数对流盘管，进而被导入反烃化反应系统进行烷基转移反应以增产乙苯。

由析出的不凝气则被塔真空泵抽吸，从而使回收塔实现真空操作。

塔底产物多乙苯残油送至界外。

由缓冲罐底部排出的循环冷凝液流经的对流室第段盘管被加热后，与来自苯回收塔塔顶液罐排放的尾气主要组分为苯蒸汽汇合，同进入反烃化反应器进出料换热器的管程，被壳程的反烃化反应器高温出料加热而汽化，然后返回，在对流室第段对流盘管中被进步加热到反烃化反应温度，再被导入反烃化反应器。

在中，同苯发生烷基转移反应，生成乙苯。

反烃化反应器出料先后通过反烃化反应器进出料换热器的壳程和反烃化反应器出料蒸汽发生器的管程而被冷却冷凝，进而被导入稳定塔。

在的精馏过程中，比苯更易挥发的组分连同水起由塔顶馏出，苯和比苯更重的组分乙苯多乙苯等则由塔底排出，送到苯回收塔。

该系统包括台烃化烷基化反应器台反应器进料加热炉台反应器进出料换热器和台苯进料汽化器。

在中，苯和乙烯于高温中压下，在催化剂床层中发生烷基化反应生成乙苯及少量二乙苯多乙苯等。

该反应器由段催化剂床层串联而成，苯和乙烯依次进入每段催化剂床层。

从界外引入的乙烯被分成股，其中股在流量调节阀控制下，同来自的主物流苯汇合，起进入反应器顶部床层。

其余股乙烯也在各自流量调节阀控制下分别与对应的急冷苯物流在急冷苯流量调节阀下游汇合，然后股乙烯急冷苯分别进入各自的段间多孔排管式气体分布器，并同来自上层的反应物料混合，起进入下段床层。

由于烷基化反应是强放热反应，本工艺为了控制催化剂床层中的绝热温升，采取了将催化剂床层分成段的措施，并在每两段床层之间，引入温度仅为左右的急冷苯和常温乙烯，同来自上层的经烷基化反应而升温的热物料混合，使混合物料温度降到烷基化反应所需的起始温度，再进入下段床层，继续在绝热状况下进行烷基化反应。

因此，段间引入急冷苯和乙烯，乃是控制反应温度的必要而且有效的手段。

根据催化剂状况，每段床层的出口温度在初期末期范围内，并按每段床层的绝热温升控制在左右，来确定每个段间需引入的急冷苯和乙烯的流量。

总的反应器压降则按初期末期进行设计。

每段床层由三层固定床层组成，自下而上为支承层惰性氧化铝瓷球催化剂层型催化剂和压紧层惰性氧化铝瓷球。

每层都插入测温元件。

由每段床层的压紧层中测得的温度即代表该段的反应物料入口温度，并将它作为该段的控制温度。

苯乙烯单元乙苯蒸发及脱氢来自界外的原料乙苯在流量控制下，首先与乙苯回收塔釜液泵送来的循环乙苯汇合，再与来自界外的配气蒸汽同时进入乙苯蒸发器壳程，并被管程蒸汽间接加热后蒸发，获得温度约的乙苯水蒸汽混合物，