年产10万吨苯乙烯精馏工段Aspen工艺模拟开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

苯乙烯(c8h8, sm)作为一种重要的基本有机化工原料，其应用十分广泛。主要用来生产聚苯乙烯(ps)树脂，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)树脂,苯乙烯-丙烯腈共聚物( san )树脂,丁苯橡胶( sbr ),不饱和聚酯，离子交换树脂等。此外，其在制药,染料，制造农药乳化剂以及选矿等其他行业的应用也很广泛。它是位于pe,pvc,eo之后的第四大乙烯衍生品。

1930年，由美国dow化学公司首先研发出乙苯热脱氢制苯乙烯技术。1937年，该公司与德国basf化学公司同时实现了乙苯脱氢制苯乙烯的工业化投产，为当今苯乙烯及其附属工业的发展奠定了坚实基础。经过近77年的工业化生产,苯乙烯生产工艺已经成熟。

截止目前，全球范围内已有30多个国家及地区建有百余套规模大小不一的苯乙烯生产装置,总生产能力已超过3100×104t/a,其中北美和西欧的生产能力约占20%，亚洲和中东的生产能力约占50%左右。

2. 研究的基本内容和问题

在查阅文献的基础上，使用Aspen进行年产10万吨苯乙烯精馏工段的模拟。具体研究内容如下：

1. 通过一种对不饱和烯烃有极强亲和力的溶剂，使苯乙烯与乙苯相比，具有较低的挥发性，即较高的沸点。经过萃取精馏，乙苯从塔顶采出，苯乙烯和溶剂一起从塔底部采出。从塔底采出的物流进入苯乙烯汽提塔，在汽提塔中，苯乙烯从溶剂中被汽提出来，剩余的溶剂回流返回到萃取精馏塔中。

2. 以年产10万吨苯乙烯为生产目标，采用乙苯脱氢制取苯乙烯，论证工艺合理性，对整个精馏工段进行工艺设计，对主要设备进行计算和选型。针对设计要求对整个工艺流程进行物料衡算和热量衡算，计算主体分离设备的工艺尺寸，并对辅助设备选型和一些非标设备进行计算。

3. 研究的方法与方案

1. 通过查阅文献，找寻3～5种常用的萃取剂，使用Aspen对所有萃取剂进行萃取精馏塔的简捷计算与模拟，然后选出其中效果较好的一种或两种进行萃取精馏塔的严格计算及优化。

2.将优化后的萃取精馏塔连接苯乙烯汽提塔进行严格计算及优化。

3.将苯乙烯汽提塔中分离出的萃取剂回收到萃取精馏塔中，使整个分离工段的循环顺利流通，通过降低萃取剂的使用量，以达到降低成本的目的。

4. 研究创新点

[1]蔡丽娟.苯乙烯生产技术[j].化工进展,2001,20(3):47-50.

[2]金秋,苯乙烯技术进展[j].精细化工原料及中间体. 2008（4）:19-21,31.

[3]时钧，汪家鼎，余国踪等.化学工程手册[m].

5. 研究计划与进展

（1）2021-3-8~2021-3-21（第2-3周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告，完成课题相关外文文献翻译。

（2）2021-3-22~2021-3-28（第4周）查阅文献，找寻合适的萃取剂。

（3）2021-3-29~2021-4-11（第5-6周）完成所有萃取剂的萃取精馏塔部分的简捷计算，并选出合适的萃取剂。并完成萃取精馏塔的严格计算。