尊敬的各位老师:
大家上午好,我是化学工程与工艺1161班的孙海艳,我的本科毕业设计题目是甲苯甲醇侧链烷基化制苯乙烯的工艺设计。下面我对此课题和到目前为止我所做的工作做一个简单的总结。
苯乙烯是重要的基本有机原料,在汽车制造、家电用器、纺织、建材、轻工等工业部门应用广泛的各种材料包括聚苯乙烯、ABS树脂、SAN树脂、丁苯橡胶等都是由苯乙烯为主要原料生产来的。由于这些下游产品的市场需求巨大,我国苯乙烯产品供不应求,长期以来都是依赖进口来满足国内巨大的市场需求。
我做的第一步工作是查阅大量国内外文献,发现目前世界上工业化的苯乙烯生产方法主要有乙苯脱氢法和苯乙烯/环氧丙烷法。其中,乙苯催化脱氢法占90%,苯乙烯/环氧丙烷法只占10%左右。但是乙苯脱氢法工艺流程长,副反应多,为强吸热反应,工业上一般用900℃蒸汽加热,反应温度大于600℃,能耗很高。为了从根本上解决这一问题,我选了当今世界上较为先进的工艺,即甲苯甲醇侧链烷基化法制苯乙烯的方法作为我的毕业设计课题。此工艺的优点是生产成本低,因为以甲苯甲醇为原料,而在现代化工中甲苯过剩,而我国又是煤炭大国,煤制甲醇技术迅猛发展,可以说原料是广泛易得。另一点是在常压下操作,节能环保且选择性高。虽然目前该工艺还没有具体工业化,但其发展潜力巨大。
以上是我进行的第一步工作,确定课题后我做的第二步工作就是通过Aspen软件对流程进行模拟和优化并做物料衡算和热量衡算。通过模拟对比,确定了该工艺在反应温度为425℃,甲苯甲醇进料摩尔比为5:1时甲醇生成苯乙烯的转化率和选择性最高。反应之后的精馏过程中,我查阅了大量现有装置的工艺条件,包括苯乙烯粗精馏塔、乙苯-甲苯塔、苯乙烯精馏塔的工艺参数,通过对这些精馏塔的模拟和优化,最终出口苯乙烯质量分数达
到了99.7%以上,符合工业一级苯乙烯标准。
之后我的工作是将模拟结果进行整理,完成物料衡算和能量衡算,对各个设备进行详细选型,用AutoCAD画出整个工艺流程图和车间布置图。最后完成论文的撰写和答辩PPT的制作。
最后,谢谢叶老师和陶老师在这段时间中对我的辅导和帮助。