1. 研究目的与意义
在化工领域内,苯乙烯是十分重要的一种有机化工原料,也是苯最大用量的衍生物,其主要生产聚苯乙烯树脂、苯乙烯丙烯腈共聚物树脂、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体等,同时在染料、制药以及农药等领域内也有十分广泛的运用。在苯乙烯市场方面,随着我国化工领域的整体发展,我国未来在苯乙烯市场上也具备十分广阔的发展空间。
苯乙烯(sm)是含有饱和侧链的-种简单芳烃,它是无色透明液体,常温下具有辛辣香味,易燃。苯乙烯难溶于水,25c时其溶解度为0.066%。苯乙烯溶于甲醇、乙醇、乙醚等溶剂中。苯乙烯在空气中允许浓度为0.1m1/1。浓度过高、接触时间过长则对人体有一定的危害,苯乙烯在高温”下容易裂解和燃烧。苯乙烯蒸汽与空气混合能形成爆炸性混合物,其爆炸范围为1. 1~6. 01% (体积分数)。苯乙烯(sm)具有乙烯基烯烃的性质,反应性能极强,苯乙烯暴露于空气中,易被氧化而成为醛及酮类。苯乙烯从结构上看是不对称取代物,乙烯基因带有极性而易于聚合。在高于100℃即进行聚合,甚至在室温下也可产生缓慢的聚合。因此苯乙烯单体在贮存和运输中都必须加入阻聚剂,并注意用惰性气体密封,不使其与空气接触。
目前,在苯乙烯的合成技术上已经诞生了诸多技术。乙苯脱氢法是一种较为传统,同时也是目前我国苯乙烯生产上最为主要的生产方法。其主要包括乙苯氧化脱氢法和乙苯催化脱氢两种不同的生产工艺。乙苯脱氢法在其合成苯乙烯的优势上,主要体现在有效改善操作条件、降低生产成本两个方面。在高效率新型催化剂的研发,生产设备的改进以及生产工艺的优化方面都得到了很大的进步。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:了解苯乙烯生产现状和主要的生产方法,确定本设计采用的生产方法,完成该方法的工艺设计并进行相应的计算。
预期目标:完成苯乙烯的生产方法的文献综述,详细说明确定的设计方案,完成设计中相关的工艺计算,制定车间设备的自控方案,对车间及设备布置进行工艺设计,并绘制工程图纸。
3. 研究的方法与步骤
通过查阅相关文献资料,全面了解苯乙烯的生产方法。利用对比分析的方法,确定苯乙烯生产的工艺设计方案。通过采用物料衡算、热量衡算、管路计算及设备选型及设计等方法,确定生产设备型号及尺寸;计算管路尺寸及阻力;依据设备及管路尺寸确定车间和厂房的建筑尺寸等。根据操作工艺条件确定单元设备的自控方案。依据设备、管路及厂房的条件和要求确定车间及管道的布置方案。依据工艺计算的结果,进行物料流程图、带控制点工艺流程图、设备设计条件图、设备平面及立面布置图以及管道布置图等的绘制。
4. 参考文献
[1]左识之.精细化工反应器及车间工艺设计[m].华东理工大学出版社,1998.
[2]肖文彬.我国苯乙烯合成技术研究进展和市场分析[j].化工设计通讯,2017,34(09):2520-2526.
[3]吴耿煌,荣峰等.纳米碳材料催化乙苯脱氢制苯乙烯的研究进展[j].石油学报,2018,64(03):3710-3721.
5. 计划与进度安排
⑴2022年12月24日-2022年3月15日
查阅本设计相关资料:了解苯乙烯的性能、用途、生产方法和现阶段国内外的生产现状,编写文献综述,完成开题报告。
⑵2022年3月16日-2022年3月31日
