【38页】年产一万吨乙苯生产装置的工艺设计.doc文档下载

大，其中制苯乙烯环己烷和异丙苯 所耗用的量最多，约占世界总产量的。

我国年代纯苯的是作汽油的掺合物，以提高汽油的辛烷值。

年实现烷基苯制苯。

近年用歧化制苯和，还从中分离苯。

上述各种石油制苯工艺的问世，使得苯的主 要来源从煤转为石油，其生产也迅速发展。

年，苯的世界年产量不足 ，年达以上。

贝特洛于年曾用合成苯，因乙炔成本高，此 法至今不具工业意义。

观察乙烯燃烧时的现象。

可以看到乙烯在空气中燃烧，火焰明亮并伴有黑烟。

跟烷烃样，乙烯在空 气中燃烧也生成二氧化碳和水。

乙烯含碳的质量分数比较高，燃烧时由于碳没有得到充分燃烧，所以有黑烟 产生。

实验把乙烯通入盛有酸性溶液的试管中，观察试管里溶液颜 色的变化。

氧化反应 实验点燃纯净的乙烯。

贝特洛于年曾用合成苯，因乙炔成本高，此 法至今不具工业意义。

苯的主要用途年，苯的世界年产量不足 ，年达以上。

上述各种石油制苯工艺的问世，使得苯的主 要来源从煤转为石油，其生产也迅速发展。

年，美国用，从轻质石油馏分生产苯。

年实现烷基苯制苯。

部分内容简介年后实现了从回收苯，此后至世纪年代，苯几乎全部来自焦炉煤气部分内容简介年后实现了从回收苯，此后至世纪年代，苯几乎全部来自焦炉煤气 和煤焦油。

年，美国用，从轻质石油馏分生产苯。

年实现烷基苯制苯。

近年用歧化制苯和，还从中分离苯。

上述各种石油制苯工艺的问世，使得苯的主 要来源从煤转为石油，其生产也迅速发展。

年，苯的世界年产量不足 ，年达以上。

贝特洛于年曾用合成苯，因乙炔成本高，此 法至今不具工业意义。

苯的主要用途是作汽油的掺合物，以提高汽油的辛烷值。

随着石油化学工 业的发展，作为化工原料的苯的用量越来越大，其中制苯乙烯环己烷和异丙苯 所耗用的量最多，约占世界总产量的。

我国年代纯苯的产量为万 吨，年达万吨。

苯的主要用途是作汽油的掺合物，以提高汽油的辛烷值。

随着石油化学工 业的发展，作为化工原料的苯的用量越来越大，其中制苯乙烯环己烷和异丙苯 所耗用的量最多，约占世界总产量的。

我国年代纯苯的产量为万 吨，年达万吨。

原料乙烯的主要性质规格和主要用途 原料乙烯的主要性质 名称结构简式常温时状 态 熔点沸点相对密度 乙烯气 在通常状况下，乙烯是种无色稍有气味的气体。

乙烯难溶于水，在标准状 况时的密度为，比空气的宽度略小。

乙烯的分子里含有碳碳双键，与只含碳碳单键的烷烃相比，双键的存在会对 乙烯的化学性质产生什么影响呢 氧化反应 实验点燃纯净的乙烯。

观察乙烯燃烧时的现象。

可以看到乙烯在空气中燃烧，火焰明亮并伴有黑烟。

跟烷烃样，乙烯在空 气中燃烧也生成二氧化碳和水。

乙烯含碳的质量分数比较高，燃烧时由于碳没有得到充分燃烧，所以有黑烟 产生。

实验把乙烯通入盛有酸性溶液的试管中，观察试管里溶液颜 色的变化。

可以看到，通入乙烯后，酸性溶液的紫色很快褪去，如图所 示。

这说明乙烯能被氧化剂氧化，它的化学性质比烷烃活泼。

利用这个反 应可以区别甲烷和乙烯。

加成反应 实验把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察试管里溶液 颜色的变化。

可以看到，乙烯通入溴的四氯化碳溶液后，溴的红棕色很快褪去， 如图所示。

说明乙烯与溴发生了反应。

在这个反应中，乙烯双键中的个键断裂，个溴原子分别加在两个价键不 饱和的碳原子上，生成无色的，二溴乙烷液体。

这种有机物分子中双键或 三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成的化合物的反应，叫做加 成反应 乙烯不仅可以与溴发生加成反应，还可以与水氢气卤化氢氯气等在 定的条件下发生加成反应。

例如 工业上可以利用乙烯与水的加成反应，即乙烯水化法制取乙醇。

聚合反应 在适宜的温度压强和有催化剂存在的条件下，乙烯的碳碳双键中的个键 可以断裂，分子间通过碳原子的相互结合能形成很长的碳链，生成聚乙烯。

„„ „„ 这个反应可以表示成 聚乙烯的分子很大，相对分子质量可达几万到几十万，这种相对分子质量很大 的化合物属于高分子化合物，简称高分子或高聚物。

由相对分子质量小的化合物 分子结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。

在聚合反应中，由不 饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物的分子，这 样的聚合反应同时也是加成反应，所以这种聚合反应叫做加成聚合反应，简称加 聚反应。

乙烯聚合成聚乙烯的反应就属于加聚反应 乙烯的主要规格 乙烯的含量体积 含量体积 原料乙烯的主要用途 乙烯是石油化学工业最重要的基础原料，它主要用于制造塑料合成纤维 有机溶剂等。

从世纪年代以来，世界上乙烯工业得到迅速的发展。

乙烯工 业的发展，带动了其他以石油为原料的石油化工的发展。

因此个国家乙烯工业 的发展水平，已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志。

我国的乙烯工业从无到有，近十几年来发展较快，已新建和改造成批以年 产万吨万吨万吨乙烯为主的乙烯生产装置，从年至年， 年间我国的乙烯年生产能力从上升为，增加了倍， 些规模更大技术先进的乙烯生产装置正在反应苯循环量大，耗动力多，不能进行脱烷基化反应，催化剂 活性迅速下降，设备要求耐高压，总之，生产不够经济，故现已较少采用。

低浓度乙烯气固相烷基化法 此法可用低浓度乙烯为原料含乙烯的原料均可，所用催化剂 为氟化硼和过渡族金属的氟化物，如铁的氟化物与氟化氢的混合物，反应 温度为，压力为，乙烯可转化，得到以 上的高纯度的乙苯产品。

此法有以下优点 可以在进行烷基化的同时使多烷基苯进行脱烷基化反应，生成单乙苯。

可使用低浓度的乙烯为原料，气体中乙炔不须除去，但所含硫化物与水 分必须除去。

缺点是此法催化剂制备条件较严格，费用较大。

莫比尔巴杰尔法 年莫比尔公司和巴杰尔公司联合开发了采用催化剂改性沸 石分子筛使苯与乙烯气相烷基化制乙苯的新工艺，新鲜苯与循环苯经预热 蒸发后与烷基芳烃循环液和新鲜乙烯混合，进入莫比尔公司开发的固定床多相 催化反应器两台其中台运转另台再生，在， 下进行乞相反应，反应气体经三塔分离后可得生产苯乙烯的单体乙 苯。

此法的特点是装置的排气和残液均可提供装置所需燃料的，可回收输 入热和反应热的，用于产生低压及中压蒸汽过程中不产生污染环境的工艺 废物，所用催化剂无腐蚀性等。

通过以上对各法的论述和比较及根据我国的具体情况，我采用苯的烷基化法 中的气液相法生产乙苯。

此法虽在技术上不够先进，但安全可靠，工艺成熟，经 济上也较合理。

所以，该法目前还是我国生产乙苯的主要方法。

气液相烷基化基本原理及工艺影响因素 反应原理 主反应 副反应 除此之外，还可能发生异构化反应生成间二烷基苯和邻对位二烷基苯烯 烃聚合反应生成高沸点的焦油和焦炭。

由此可知，芳烃是单烷基苯和各种二烷基苯异构体的复杂混合物。

它们之间 存在着相互间的平衡关系。

催化剂 工业上常用的酸性卤化物有 等其活性大小次序为。

般采用的是，该 催化剂活性很高，可在以下反应，且兼具有使多烷基苯与苯发生烷基转移 的催化作用，使用时需加少量或进行促进，使其转化为或 。

可使烯烃变为正烃离子。

即 也可加少量水使生成少量，使用催化剂的主要缺点是对设备腐蚀性很 大。

但由于价廉易得，催化活性高，所以工业上常被使用。

在实际生产中，配制催化剂络合物时，必须注意的用量和助催化剂 的来源。

的用量随反应温度的不同而变动，反应温度为时，用量 不低于以苯量基准计，但在时，用量只要就够了，通常 用量约为。

用量对烷基化的影响如下表 以苯质量计 反应物组成烯烃转化率 烷基苯二烷基苯三烷基苯四烷基苯 常用的催化络合物配方如下质量 多烷基苯苯 此外，还应加入生成络合物所需的氯化氢，或保证能放出定量的物质。

烷基化过程中若的数量不够，会导致反应不正常，烷基化产物中多烷基苯含 量增加。

氯化氢的来源生产上般采用两种方法来获得 第加入定量水或靠原料苯中所带的微量水分使水解而放出 第二加入定量氯乙烷或氯丙烷，使它与苯反应而生成 般每的催化剂用的就可以满足配成催化络合物的要 求，但生产中呈气态，往往会被气流带走，所以必须加入稍过量的。

反应机理 采用为催化剂时，必须有助催化剂存在。

真正对烷基化反应起催 化作用的是由苯烯烃三氯化铝和氯化氢组成的三元络合物，俗称红油， 它是油状红棕色的液体，密度大于且不溶于烃。

络合物在反应过程中的催化机理按下列步骤进行 在存在下，烯烃乙烯与三氯化铝首先化合  化合物再与苯化合生成三元络合物  此络合物与化合又生成新的给合物  新生的给合物与苯起复分解反应就生成了烷基苯  以上过程中，不仅可以和个烷基，也可以和两个三个甚至更多烷基 作用生成三元络合物。

如 。

这些络合物方面和苯进行复分解反应，生成多烷基苯， 如