设计总说明：就在2018年第一季度，苯乙烯行业发生了多次变化，反倾销的初步建立，新设备生产，进口减少，企业保持高利润高负载，等等，这一切都把控着市场神经，2018年前三个季度,中国仍有巨大的进口需求，苯乙烯的生产会更关注下游行业需求：外墙保温、汽车、空调、包装、电子电器等领域，预计在今后一段时间内，将会发生重大的进口格局变化，来自韩国和美国的苯乙烯将会减少，用直接脱氢的方法，来进行乙苯(EB)生产苯乙烯的工艺占商业生产的85%。使用蒸汽作为稀释剂是这一过程的重要组成部分，因为它有几个功能：它为反应提供热量;降低其局部压力，防止焦炭的形成，改善了乙苯EB的转化。

苯设计通过一系列的设计和计算，从工艺流程、反应过程、设备选择、厂房布置、经济分析、环境保护、安全生产等角度，综合探讨了年产量为30万吨的苯乙烯生产流程，全面地分析了国内现有条件下该生产规模的合理性和可行性。

苯乙烯是重要的基本有机化工原料，可用于制造树脂、涂料及绝缘体等材料；还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业。乙苯脱氢制苯乙烯技术成熟，苯乙烯收率高。本设计的主要任务是设计以乙苯为原料制备年产30万吨的苯乙烯的工艺流程。通过物料衡算、热量衡算、设备的选型及计算等进行工艺设计优化，并使其具有合理性和可行性。

设计初始条件如下：目标产物苯乙烯年产量为30万吨，对于脱氢反应器来说，操作条件为0.08Mpa低压反应，反应温度为600-660℃，对于精馏塔的设计来说，操作条件为常压、泡点液体进料、泡点回流，根据以上条件进行脱氢反应器和精馏塔的设计。

乙苯脱氢制苯乙烯的原料包括水蒸气和乙苯，水蒸气中含有质量分数为5%的杂质，乙苯中含有1%的杂质，本次设计要得到年产量为30万吨的纯度在99%以上的苯乙烯。

设计标准：本次课题设计参考国内外最新文献，对比了Lummus/UOP乙苯脱氢过程、Fina∕Badger法和Smart法三个乙苯制苯乙烯的工艺方法，最后选择Lummus/UOP和Smart相结合的方法来进行工艺设计，该方法在反应工段中的两个脱氢反应器的基础上新增了一个氧化脱氢反应器，通过反应掉主反应生成的氢气，打破热平衡，以得到更多的苯乙烯产品；在分离工段中，物料先经过初馏塔，塔釜得到的粗苯乙烯进入苯乙烯精馏塔进一步纯化，塔顶馏出的轻组分芳烃和烷烃，先后通过乙苯塔、苯/甲苯塔分别得到乙苯、较为纯净的苯和甲苯，乙苯塔得到的乙苯可以与新鲜原料乙苯一同进入反应器再次参与反应，苯和甲苯则可以作为产品售出，整个工艺流程在尽可能得到更多的产品苯乙烯的同时，也遵循可持续原则，分离过程得到的产品以外的芳烃和烷烃也进一步进行利用。

设计原则：设备选型设备选型的原则：生产上适用，即所选购的设备应与设计扩大生产规模或开发新产品等需求相适应；技术上先进，即在满足生产需要的前提下，要求其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其技术寿命；经济上合理，即要求设备价格合理，在使用过程中能耗、维护费用低，并且回收期较短；工艺设计的原则：安全可靠、经济合理、技术先进；合理的选择工艺流程和设计指标；为生产挖潜和发展留有余地；合理考虑机械化、自动化装备水平；注意环境保护，减少污染；要考虑其它专业设计的要求，并为其设计提供可靠依据。塔设备设计的原则：技术上可靠，能满足工艺要求，产品合乎规格，生产能力大，效率高，适应性好，在气液量发生变化时仍能稳定的进行操作，并维持较高的效率，构造简单，易于制造和安装，操作管理方便，易于清理和检修。车间布置设计原则：最大限度地满足工艺生产包括设备检修的要求，有效地利用车间建筑面积和土地，考虑车间的发展和厂址的扩建，车间所采取的劳动保护、防腐、防火、防毒、防爆及安全卫生等措施符合规范要求，人流物流不能交错。环境保护原则：实行“预防为主，综合治理，以管促治”的方针，坚决做到保护环境与生产建设同步规划、同步实施、同步发展，实现经济效益、社会效益、环境效益的统一。保证在生产建设过程中，采用无污染或少污染的先进技术，合理开发和利用各种资源、能源、防治废水、废气、废渣、噪声等污染，达到国家或地方人民政府规定的排放标准和环境质量要求。