第六组-A0201乙苯脱氢反应器的选型.ppt

气固相反应器的分类 固定床反应器 绝热式 单段绝热式 多段绝热式 换热式 对外式 自热式 径向反应器 流化床反应器 类型 单器和双器 自由床和限制床 结构 主体 气体分布装置 内部构件 换热装置 气固分离装置 固定床反应器 定义：在反应器中，若原料气以一定流速通过静止催化剂的固体层，通常把这类反应器称为固定床反应器。 流化床反应器 定义：若原料气通过反应器时，固体颗粒受流体的影响而悬浮于气流中，这类反应器称为流化床反应器。 （一）绝热式固定床反应器 1、单段绝热式 特点：结构简单，反应器生产能力大，但反应过程中温度变化较大。 适用： 反应热效应不大，反应过程允许 温度有较宽变动范围的反应过程； 热效应较大的反应只要对反应温度不很敏感或是反应速率非常快的过程，有时也使用这种类型的反应器。 特点及适用： 多段绝热式弥补了单段绝热式的不足；将反应气体冷却至远离平衡温度曲线再进行下一段绝热反应。 冷激式反应器结构简单，便于装卸催化剂，内无冷管，避免由于少数冷管损坏而影响操作，特别适用于大型催化反应器。 二、流化床反应器的类型与结构 （一）流化床反应器的分类 流化床反应器的结构 1、流化床反应器主体 锥底 浓相段 稀相段 扩大段 2、气体分布装置：使气体均匀分布，以形成良好的初始流化状态。 3、内部构件 档板和档网：主要用来破碎气体在床层中产生的大气泡，增加气固相接触的机会：减少返混，从而增加反应速率和提高转化率。 4、换热装置：用来取出或供给热量。 5、气固回收装置：回收气流中带有的细粒和粉尘。 * A0201 乙烯脱氢反应器的选型 第六组 组员：戴亚凯、刘行贵、施奇云、金岩岩、姚友林、王伟 A0201-1 乙笨脱氢反应的反应原理及其工业化方法 1．本反应的主副反应 主反应： 副反应： 催化剂 采用氧化铁系催化剂。其组成为：Fe2O3－CuO－K2O－Cr2O3－CeO2。 反应原理：以乙苯为原料，按1.3~1.8水比加入过热水蒸汽，在轴径向反应器内，于高温、负压条件下，通过催化剂床层进行乙苯脱氢反应，生成苯乙烯主产品；副反应生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、丙烷、H2、CO和CO2。 这是一个强吸热，可逆增分子反应。 工业化生产方法 新鲜乙苯和循环乙苯混合后与过热蒸汽一起进入两个串联的固定床反应器。反应温度600℃，第一反应器的压力为零，第二反应器的压力为-2磅/英寸2，蒸汽/乙苯=8/1.反应后的气体混合物进入冷凝器，冷凝物在油水分离器分离，水经过净化后返回锅炉使用。物料经笨-甲苯、乙苯回收塔、精制塔、残夜精制塔四个塔分离出笨、甲苯、乙苯、苯乙烯和焦油。笨和甲苯再经分离，笨返回烃化器，甲苯作为商品，乙苯返回脱氢工序。苯乙烯作为主要产品送至储罐。焦油残留物从最后一个塔底排除。 流程图如下： A 0201-2 产品、原料、催化剂的物理化学性质 苯乙烯 无色、有特殊香气的液体。主要由乙苯制得，是聚合物的重要单体。 物理性质 熔点:-31℃ 相对密度:0.902g/cm3 溶解性:0.3 g/L (20℃) 相对蒸气密度（空气=1）：3.6。 蒸气压（kPa）：1.33（30.8℃）。 燃烧热（kJ/mol）：4376.9。 辛醇-水分配系数（KOW）：3.2。 溶解性：不溶于水，溶于醇、醚等多数有机溶剂。 化学性质 在不受辐射的催化剂的作用下，苯乙烯迅速生成一种广泛用于模压制品的塑料，聚苯乙烯，它还可以与丁二烯发生化学反应形成一种异分子聚合物，即合成橡胶，还有一些单分子体（如氯乙烯）可与苯乙烯发生共聚反应，生成化聚苯乙烯质量更好的塑料或树脂。