[發(fā)明專利]一種苯乙烯的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010826579.2
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112047799B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付連祥;趙慶鎮(zhèn);尚應(yīng)樂;曹建成;趙泉林
• 申請（專利權(quán)）人: 利華益利津煉化有限公司
• 主分類號: C07C5/327
• 分類號: C07C5/327;C07C7/00;C07C7/04;C07C15/46
• 代理公司: 北京金碩果知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11259
• 代理人: 王哲平

本發(fā)明公開了一種苯乙烯的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括依次管路連接的乙苯蒸發(fā)及脫氫裝置、組合式三聯(lián)換熱器、急冷器、空冷器、空冷器凝液分液罐，所述空冷器凝液分液罐液相出口通過管路依次連接油水分離器和苯乙烯精餾裝置，所述空冷器凝液分液罐氣相出口通過管路連接尾氣壓縮及吸收裝置，所述油水分離器水出口通過管路依次連接噴淋水調(diào)節(jié)閥閥組、噴淋水流量計閥組和急冷器噴淋管，還包括叔丁基鄰苯二酚甲醇溶液儲罐，所述叔丁基鄰苯二酚甲醇溶液儲罐出口管路并入油水分離器與急冷器之間的管路。本發(fā)明可提高空冷器翅片管傳熱，并阻止空冷器聚合堵塞，為苯乙烯連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)長周期、高負荷穩(wěn)定運行提供保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種苯乙烯的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

苯乙烯(SM)是生產(chǎn)塑料和合成橡膠的重要有機原料，用途非常廣泛。工業(yè)生產(chǎn)苯乙烯的方法主要有乙苯催化脫氫法、苯乙烯-環(huán)氧丙烷聯(lián)產(chǎn)法及選擇氧化脫氫法，從產(chǎn)量比例來看，乙苯催化脫氫法由于技術(shù)成熟、產(chǎn)品收率高等特點，其產(chǎn)能占比達85％以上。其中利用乙苯催化脫氫法生產(chǎn)苯乙烯的Lummus/UOP工藝和絕熱脫氫工藝都在反應(yīng)物廢熱回收系統(tǒng)后路設(shè)置了急冷器及空冷器,相比水冷器，空冷器更加節(jié)能。

在乙苯負壓絕熱脫氫制苯乙烯工藝技術(shù)設(shè)計中，呈過熱狀態(tài)的脫氫氣產(chǎn)物經(jīng)急冷器降溫，反應(yīng)產(chǎn)物氣流被冷卻到64℃左右(仍呈氣態(tài))，越過了苯乙烯單體易聚合的溫度，繼而進入空冷器被冷卻到54℃，并實現(xiàn)氣液分離。但受裝置運行周期長、夏季空冷器冷卻能力不足及催化劑運行末期選擇性差等因素的影響，設(shè)置干式空冷器的苯乙烯裝置極易產(chǎn)生空冷器及壓縮機出口管路聚合堵塞的情況，對裝置的平穩(wěn)運行造成很大的影響。

首先，干式空冷器受外界氣溫的影響比較大，空氣的比熱小，尤其是在夏季較高環(huán)境溫度下，空冷器的傳熱推動力大大降低，即使在風機滿負荷運行的情況下，也很難達到理想的冷卻效果。空冷器的換熱效果差，一方面導致空冷器物料溫度高，易引發(fā)聚合反應(yīng)，堵塞空冷管束；另一方面，空冷器冷卻能力不足，導致尾氣壓縮機入口溫度過高，苯乙烯等重組份含量過高，壓縮機運行負荷增大，加之尾氣壓縮機壓縮熱的作用，最終導致壓縮機后路系統(tǒng)聚合堵塞。

二是按照裝置大修周期計劃表，苯乙烯裝置運行時間較長，累計運行時間需在24個月以上。由于反應(yīng)產(chǎn)物在空冷器實現(xiàn)氣液分離，苯乙烯等不飽和單體等只有處于液相時聚合反應(yīng)才比較明顯，空冷管束內(nèi)相變產(chǎn)生的液溫度過高，長時間的運行，空冷管束及集合管箱會不可避免的產(chǎn)生聚合物，一方面聚合物的產(chǎn)生造成管束傳熱能力下降，造成空冷物料溫度持續(xù)偏高，從而加劇了聚合反應(yīng)速度；另一方面由于產(chǎn)生的聚合物呈現(xiàn)多孔隙發(fā)泡狀，極易吸附液相物料，增加了液相的停留時間，從而導致聚合反應(yīng)持續(xù)發(fā)生。以上兩點原因最終導致空冷器的聚合惡性循環(huán)，空冷器堵塞不斷加劇。

三是反應(yīng)產(chǎn)物中α-甲基苯乙烯、苯乙炔、二乙烯基苯等雜質(zhì)的含量超標，在空冷器穩(wěn)定運行情況下，α-甲基苯乙烯和二乙烯基苯在液相中極易發(fā)生自聚或與苯乙烯共聚，最終生成苯不溶性交聯(lián)狀聚合物，從而引起空冷器嚴重的聚合物堵塞。一方面乙苯進料中異丙苯和二乙苯含量超標會導致反應(yīng)產(chǎn)物α-甲基苯乙烯和二乙烯基苯含量超標，因為異丙苯和二乙苯會在脫氫反應(yīng)器中發(fā)生脫氫反應(yīng)生成α-甲基苯乙烯和二乙烯基苯；另一方面催化劑處在使用末期，脫氫反應(yīng)器入口溫度相應(yīng)提高(初期在595～600℃，末期在625～630℃)，催化劑反應(yīng)選擇性也會大大下降，從而導致副反應(yīng)產(chǎn)物增多，在乙苯進料符合指標要求的情況下(二乙苯質(zhì)量分數(shù)＜10ppm，異丙苯質(zhì)量分數(shù)＜100ppm)，仍會生成過量的α-甲基苯乙烯和二乙烯基苯，從而導致空冷器的聚合堵塞。

因此在乙苯催化脫氫工藝中設(shè)置干式空冷器的苯乙烯裝置雖然節(jié)能優(yōu)勢較為明顯，但也存在很大的局限性。夏季高溫高負荷運行的情況下，空冷器冷卻能力不足是誘發(fā)空冷器聚合堵塞的首要因素，成為了苯乙烯連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)長周期、高負荷穩(wěn)定運行的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種苯乙烯的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)。