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1、b脫氫反應：強吸熱反應；反應需要在高溫下進行；反應需要在高溫條件下向反應系統(tǒng)供給大量的熱量。由于供熱方式不同，采用的反應器型式也不同。工業(yè)上采用的反應器型式有兩種：一種是多管等溫型反應器，是以煙道氣為熱載體，反應器放在加熱爐內，由高溫煙道氣，將反應所需要的熱量通過管壁傳遞給催化劑床層。另一種是絕熱型反應器，所需要的熱源是由過熱水蒸氣直接帶入反應系統(tǒng)。采用這兩種不同型式反應器的工藝流程，主要差別：脫氫部分的水蒸氣用量不同；bb熱量的供給和回收利用方式不同。（一）多管等溫反應器脫氫部分的工藝流程反應器構成：是由許多耐
2、高溫的鎳鉻不銹鋼鋼管組成；或者內襯以銅錳合金的耐熱鋼管組成；管徑為100～185mm；管長為3m；管內裝填催化劑；管外用煙道氣加熱（見圖4-9，P182）。多管等溫反應器脫氫部分的工藝流程圖見圖4-10（P182）所示。反應條件及流程：bb1.原料乙苯蒸氣和一定量的水蒸氣混合；2.預熱溫度(反應進口)：540[size=+2]℃；3.反應溫度(反應出口)：580～620[size=+2]℃；4.反應產物冷卻冷凝：液體分去水后送到粗苯乙烯貯槽；不凝氣體含有90%左右的H2，其余為CO2和少量C1及C2à可作為燃料氣
3、，也可以用作氫源。5.水蒸氣與乙苯的用量比（摩爾比）為6～9:1；(等溫反應器脫氫，水蒸氣僅作為稀釋劑用)。6.討論：(1)等溫反應器:要使反應器達到等溫，沿反應器的反應管傳熱速率的改變，必須與bb反應所需要吸收熱量的遞減速率的改變同步。(2)一般情況下，出口溫度可能比進口溫度高出幾十度(傳遞給催化劑床層的熱量，大于反應時需要吸收的熱量。)(3)催化劑床層的最佳溫度分布以保持等溫為好。(4)在反應初期,溫度比較低有利:在反應初期,乙苯濃度高，平行副反應競爭激烈。溫度比較低，有利于抑制活化能比較高的裂解和水蒸氣轉化
4、等副反應的進行。(5)接近反應器的出口，溫度比較高有利:接近反應器的出口，乙苯濃度降低，反應的推動力減小，提高反應溫度，不僅可以增大反應速度常數(shù)，也可以提高反應的推動力，從而加快脫氫反應速度，使乙苯能達到比較高的轉化率。bb但是溫度過高，結焦速度加快，使催化劑的活性迅速下降，所以反應器出口溫度不宜過高。因此多管等溫反應器正能滿足這個要求，出口溫度只比進口溫度高幾十度（反應器出口溫度也不是過高）。因此通常采用的等溫反應器脫氫，乙苯轉化率可達到40～45%，苯乙烯的選擇性可達到92～95%。采用多管等溫反應器脫氫優(yōu)點
5、：水蒸氣的消耗量約為絕熱式反應器的二分之一，乙苯轉化率高，苯乙烯的選擇性高。缺點：等溫反應器結構復雜，而且需要大量的特殊合金鋼材，反應器制造費用高，因此，大規(guī)模的生產裝置，都采用絕熱型反應器。（二）絕熱型反應器脫氫部分的工藝流程1.工藝流程組織圖4-11（P183）是單段絕熱反應器脫氫的工藝流程。循環(huán)乙苯和新鮮的乙苯與部分水蒸氣混合以后（這部分水蒸氣約占總加入水蒸氣量的10%左右），與高溫脫氫產物進行熱交換，溫度升到520～550[size=+2]℃，再與過熱水蒸氣混合（這部分水蒸氣的量占總加入水蒸氣量的90%左
6、右），然后進入脫氫反應器，脫氫產物離開反應器時的溫度為585[size=+2]℃左右，經過熱交換，降低溫bb度后，再進一步冷凝冷卻，凝液分出水后，進入粗苯乙烯貯槽，尾氣含氫氣90%左右，可以作為燃料用，也可以用來制氫氣。絕熱反應器脫氫，反應所需要的熱量是由過熱水蒸氣帶入的，所以水蒸氣的用量，要比等溫式反應器大１倍左右。絕熱反應器脫氫的工藝條件為：操作壓力138kPa左右，H2O/乙苯=14/1（摩爾比），乙苯液空速0.4～0.6h-1。由于脫氫反應需要吸收大量的熱量，所以反應器的進口溫度必然比出口溫度高。單段絕熱
7、反應器的進出口溫度差可以達到65[size=+2]℃。bb這樣的溫度分布對于脫氫反應速度和反應選擇性都會產生不利的影響。由于脫氫反應器進口處乙苯濃度最高，溫度高就有比較多的平行副反應發(fā)生，從而使選擇性下降。脫氫反應器出口溫度低，對平衡不利，使反應速度減慢，限制了轉化率的提高，所以單段絕熱反應器脫氫，不僅轉化率比較低（35～40%），選擇性也比較低（約90%）。單段絕熱反應器脫氫的優(yōu)點：結構簡單，設備造價低,工藝流程簡單，生產能力大；單段絕熱反應器脫氫的缺點：反應器進出口溫差大（可以達到65[size=+2]℃）；
8、轉化率比較低（35～40%）;選擇性也比較低（約90%）。過熱水蒸氣用量大à凝液中分出的過程水應當經過處理后，用于產生水蒸氣，循環(huán)使用，這樣既節(jié)約了工業(yè)用水，又能滿足環(huán)保的要求。bb2.絕熱反應器和脫氫條件的改進絕熱反應器的優(yōu)點是結構簡單，制造費用低，生產能力大。一支大型的單段絕熱反應器，其生產能力可達到6104t苯乙烯/a。但是，單段絕熱式反應器脫氫，還有上述缺點。為了
