辽宁石油化工大学继续教育学院论文
C + H2O
焦碳
CH4 + H2O 甲烷
C2H4 + 2H2O 乙烯 C6H5C2H3 + 16H2O 苯乙烯
水煤气转化反应是：
CO + H2O
一氧化碳是碳氧化物总量的10%（mol）[11]
CO + H2
CO + 2H2
2CO + 4H2
CO2 + 20H2
CO2 + H2
2.2 苯乙烯装置的工艺流程简述
苯乙烯生产装置主要由烷基化单元、乙苯精馏单元、乙苯脱氢单元和苯乙烯精馏单元四个工段组成，本文主要介绍乙苯脱氢单元，苯乙烯径流单元、烷基化单元和乙苯精馏就不详细说明了。
乙苯催化脱氢制苯乙烯的过程，就脱氢反应器的类型不同可分为等温床脱氢工艺和绝热床脱氢工艺。本文采用二级绝热床脱氢工艺，两个反应器中间的热交换是独立的，故反应器系统的总压降较高，为0.0309MPa。分离流程为4塔流程，先将苯、甲苯与乙苯，苯乙烯分开，后分乙苯，苯乙烯，苯乙烯精致塔下部重组分经薄膜蒸发器脱除焦油，蒸出液返回苯乙烯塔，回收夹带苯乙烯。这种流程苯乙烯需在塔釜加热三次[12][13]。
2.2.1 乙苯脱氢单元
来自乙苯精馏单元的原料乙苯和循环乙苯与210kPa低压蒸汽混合后进入苯蒸发器发生乙苯蒸汽混合物，被第二脱氢反应器产物过热后与来自蒸汽过热炉的过热
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蒸汽混合进入第一脱氢反应器底部发生负压绝热脱氢反应，产物经过热蒸汽中间加热后进入第二脱氢反应器继续反应，产物脱氢气首先过热乙苯蒸汽后发生低压蒸汽，然后急冷至67℃。急冷后的脱氢气在主冷器中被冷凝成汽液两相，汽相进入后冷器继续冷凝，主冷器和后冷器的液相混合后进入油水分离罐分离水相，分离后的脱氢液进入苯乙烯精馏单元进行分离，后冷器的气相进入尾气处理单元。
2.2.2 苯乙烯精馏单元
来自脱氢单元的脱氢液混合后首先进入粗苯塔，粗苯乙烯由塔釜采出进入精苯乙烯塔精制，乙苯/苯/甲苯混合物由塔顶采出进入乙苯回收塔继续分离;乙苯回收塔塔顶采出苯/甲苯混合物直接送往灌区，塔釜采出循环乙苯返回脱氢单元。精苯乙烯塔塔顶采出产品苯乙烯经冷冻盐水过冷后送往灌区，塔釜产品送至闪蒸罐，气相循环进入精苯塔塔釜，液相焦油送往灌区。
2.3 苯乙烯装置的工艺流程图
苯乙烯装置的工艺流程图如图2.1所示
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第3章 苯乙烯装置控制系统设计
3.1 乙苯脱氢单元的主要控制 3.1.1 脱氢反应器的控制方案设计
1.反应器内部温度的控制方案 （1）改变传热量的方案
由于大多数釜式反应器均有传热面，以引入或移去反应热，所以用改变传热量的方法就能实现釜内反应温度的控制。图3.1为一带夹套的反应釜，当釜内温度改变时，用改变加热剂（对于吸热反应）或冷却剂（对于放热反应）流量的方法控制釜内温度。这种方案，系统结构简单，但由于釜容量大，滞后严重，特别当物料黏度大，传热较差，混合又不易均匀时，控制质量就不高[14]。
（2）改变进料温度的方案
提高进料温度，将使反应层温度升高。图3.2表示了一个催化反应器（属于催
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化剂床层固定于设备中不动的固定床反应器）的反应温度控制方案。在这一流程中，进口物料与出口物料流量相同，改变进口物料温度，达到控制反应层上温度的目的。
（3）反应温度的串级控制系统
为克服釜式反应器滞后较大的特点，可采用串级控制方案。根据进入反应釜的主要干扰的不同情况，可以分别采用釜温与冷剂（或热剂）流量串级控制、釜温与夹套温度串级控制（见图3.3）、釜温与釜压串级控制（见图3.4）等。
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