年产20万吨苯乙烯的初步规划设计.doc

摘 要
苯乙烯是合成聚苯乙烯重要材料，而聚苯乙烯用途很广；认真分析苯乙烯性质，市场需求，原料来源及社会影响；理解苯乙烯制备过程，设计合理工艺流程；对流程过程进行物料、热量进行恒算。因而面对当今能源紧缺，高科技新时代，新能源是当代人们面对最大挑战，同步面对国内现状，合成苯乙烯是一种形势所迫任务，同步对国内经济发展会起到很大增进作用。

核心词：苯乙烯，原料，用途，工艺流程

一、概述
（一）苯乙烯性质和用途
苯乙烯是一种重要基本有机化工原料，重要用于生产聚苯乙烯树脂（PS）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）树脂、丁苯橡胶和丁苯胶乳（SBR\SBR胶乳）、离子互换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体（如SBS）等。此外，还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。
1．物理性质[1]
外观与性状： 无色透明油状液体。
熔点(℃)： -30.6
沸点(℃)： 146
相对密度(水=1)： 0.91
相对蒸气密度(空气=1)： 3.6
饱和蒸气压(kPa)： 1.33(30.8℃)
燃烧热(kJ/mol)： 4376.9
临界温度(℃)： 369
临界压力(MPa)： 3.81

辛醇/水分派系数对数值： 3.2
闪点(℃)： 34.4
引燃温度(℃)： 490
爆炸上限%(V/V)： 6.1
爆炸下限%(V/V)： 1.1
2．化学性质
遇明火极易燃烧。光或存在过氧化物催化剂时，极易聚合放热导致爆炸。与氯磺酸、发烟硫酸、浓硫酸反映激烈，有爆炸危险。有毒，对人体皮肤、眼和呼吸系统有刺激性。空气中最高容许浓度为100ppm。苯乙烯在高温下容易裂解和燃烧，生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、碳、一氧化碳、二氧化碳和氢气等。苯乙烯蒸气与空气能形成爆炸混合物，其爆炸范畴为1.1％～6.01％。
苯乙烯具备乙烯基烯烃性质，反映性能极强，如氧化、还原、氯化等反映均可进行，并能与卤化氢发生加成反映。苯乙烯暴露于空气中，易被氧化成醛、酮类。苯乙烯易自聚生成聚苯乙烯（PS）树脂。也易与其她含双键不饱和化合物共聚。
（二）苯乙烯生产状况
生产苯乙烯原料是乙苯。当前，世界上90%以上乙苯是由苯和乙烯烷基化生产制得，一分子乙烯在恰当条件下与一分子苯作用生成一分子乙苯。而乙苯脱氢生产苯乙烯是乙苯在催化剂作用下，达到550～600℃时脱氢生成苯乙烯。
工业上采用办法是在进料中掺入大量高温水蒸气，以减少烃分压，并提供反映所需某些热量，水蒸气与烃摩尔比（简称水比）视反映器类型不同而异，范畴约在6～14之间。
1．国内苯乙烯生产状况
自中石油兰州石油化工公司合成橡胶厂采用老式三氯化铝液相烷基化工艺[2]，建成一套5000吨/年苯乙烯生产装置以来，国内苯乙烯生产得到了飞速发展，国内苯乙烯总生产能力达到105.0万吨/年。近两年来，由于跨国石油公司投资东移以及国内市场需求强力推动，使国内苯乙烯发展进入了一种新阶段。上海赛科石化公司50.0万吨/年苯乙烯装置开车成功，标志着国内苯乙烯生产装置进入世界级规模。国内苯乙烯总生产能力达到193.5万吨，约占世界苯乙烯总生产能力7.05%，占亚洲地区总生产能力18.27%。，国内又有多套苯乙烯装置建成投产，其中涉及中海油与壳牌化学公司合资在广东惠州建设一套55.0万吨/年苯乙烯装置，江苏利士德化工（江苏双良集团）在江阴建成一套20.0万吨/年生产装置、中石油锦州石油化工公司建成一套8.0万吨/年生产装置、海南实华嘉盛化工有限公司与江苏嘉盛化学品工业有限公司共同出资建设一套8.0万吨/年生产装置。国内苯乙烯生产能力已经达到285.5万吨，比增长约47.54%。其中中海油/壳牌合资公司是当前国内最大苯乙烯生产厂家，生产能力达到56.0万吨/年，约占国内苯乙烯总生产能力19.61%；另一方面是上海赛科石油化工股份有限公司，生产能力为50.0万吨/年，约占国内总生产能力17.51 %；再次是中石化齐鲁石油化工公司和江苏利士德化工公司，生产能力分别为20.0万吨/年，约占国内总生产能力7.00%。其她重要生产厂家尚有中铁联合物流-常州东昊化工（生产能力为15.0万吨/年）、中石油吉林石油化工公司（生产能力为14.0万吨/年）、扬子巴斯夫苯乙烯系列有限公司（生产能力为12.0万吨/年）、中石化茂名石油化工公司（生产能力为12.0万吨/年）等等。
有海外媒体预测，今年中华人民共和国苯乙烯需求总量预计将达到438万吨，年产量约为200万吨；到需求量将上升至约560万吨，而产量难以超过450万吨。这意味着中华人民共和国苯乙烯供应局限性局面短期难改。为此，某些业内专家已呼吁通过扩能和革新既有装置并建造新大产能装置来增长苯乙烯产量。
中华人民共和国苯乙烯年进口量迅速增长，从1995年30.58万吨、115.75万吨增至288.9万吨。进口苯乙烯占中华人民共和国国内总消费量74.7％。而和，中华人民共和国苯乙烯年出口量局限性1万吨。中华人民共和国苯乙烯表观消费量已从1995年54.84万吨、191.4万吨上升至386.8万吨。
2．烯生产状况
当前，世界上生产苯乙烯路线有三种[3]：一是乙苯气相催化脱氢工艺，以乙苯为原料，藉助氧化铁-铬或氧化锌催化剂，采用多床绝热或管式等温反映器，在蒸汽存在下脱氢为苯乙烯。二是用丙烯、乙苯过氧化制取环氧丙烷时副产品。三是从蒸汽裂解热解汽油中用抽提蒸馏回收。
（三）市场分析及预测
1．国际市场分析[4]
底记录，世界苯乙烯产能8292万吨，其中，美国、日本、荷兰德国四国苯乙烯生产能力之和占世界总产能75%。20世纪90年代，全球苯乙烯年均增长率为4.9%。需求2098.5万吨，但在世界经济减速背景下，苯乙烯世界需求下降2.6%，达到2035万吨。但亚洲最大市场，中华人民共和国需求仍增长约20%。预测世界需求将有所回答，可望比需求增长4.2%。后来，荷兰、日本预定有大型装置投产，预测需求增长幅度将超过产能增长。装置开工率平均将达到1999年以来最高90%以上。世界苯乙烯新增产能120万吨/年，将新增产能166万吨/年，后将新增产能共计387万吨/年。
2．国内市场分析
华东地区苯乙烯市场氛围普通，卖盘主流价格在5800元/吨，少数在5850-5900元/吨，一手贸易商仍体现安静，某些市场二手商补仓意向仍暂时不大，市场实际商谈有限 华南地区苯乙烯开盘市场平稳，主流卖盘价格在6200元/吨，下游开工普通，终端需求恢复缓慢，中小厂家接单意向低迷。
厂家动态：
①抚顺石化苯乙烯装置开工生产正常，报价持稳于5800元/吨，暂无调节意向，近期货源内供为主，外销仍有限。
②齐鲁石化苯乙烯出厂价格暂稳执行6000元/吨，厂家装置开工正常，近期库存多维持在正常水平，近期厂家控量销售，货源供应稍显普通。
③茂名石化苯乙烯外销当前6000元/吨，装置运营平稳，外销略显普通，库存正常在1180吨左右水平。
二、生产方案拟定
当前，世界上苯乙烯生产办法重要有乙苯脱氢法、环氧丙烷-苯乙烯联产法、热解汽油抽提蒸馏回收法等，国内苯乙烯生产大多采用乙苯脱氢法。
（一）重要生产方案[5]
1．乙苯氧化脱氢法
乙苯氧化脱氢技术是用较低温度下放热反映代替高温下乙苯脱氢吸热反映，从而大大减少了能耗，提高了效率。氧化脱氢反映为强放热反映，在热力学上有助于苯乙烯生成。
2．环氧丙烷-苯乙烯联产法
环氧丙烷-苯乙烯（简称PO/SM）联产法又称共氧化法，由Halcon公司开发成功，并于1973年在西班牙初次实现工业化生产。在130-160℃、0.3-0.5MPa下，乙苯先在液相反映器中用氧气氧化生成乙苯过氧化物，生成乙苯过氧化物经提浓到17%后进入环氧化工序，在反映温度为110℃、压力为4.05MPa条件下，与丙烯发生环氧化反映成环氧丙烷和甲基苄醇。环氧化反映液通过蒸馏得到环氧丙烷，甲基苄醇在260℃、常压条件下脱水生成苯乙烯。
3．热解汽油抽提蒸馏回收法
从石脑油、瓦斯油蒸汽裂解得到热解汽油中直接通过抽提蒸馏也可以制得苯乙烯。GTC技术公司开发了采用选取性溶剂抽提蒸馏塔GT-苯乙烯工艺，从粗热解汽油（来自石脑油、瓦斯油和NGL蒸汽裂解）直接回收苯乙烯。提纯后苯乙烯产品纯度为99.9%，含苯基乙炔不大于50PPm。采用抽提技术将苯乙烯回收，既可减少后续加氢过程中氢气消耗，又避免了催化剂因苯乙烯聚合而引起中毒，也增产了苯乙烯。据估算，一套以石脑油为裂解原料30.0万吨/年乙烯装置大概可回收约1.5万吨/年苯乙烯。
（二）苯乙烯生产方案拟定
1．生产办法拟定
当前，全球苯乙烯年生产能力在2500万吨以上，其中90％以上采用乙苯催化脱氢法生产，该工艺能耗过高、平衡转化率低，寻找新脱氢工艺很有必要。由于氧气氛围下乙苯脱氢具备能耗低，不受平衡转化率限制等特点，自从二十世纪七十年代发现某些形态碳对乙苯氧化脱氢体现出良好催化活性以来，科研工作者对此倾注了极大热情。
70年代初，工业上开发成功了以乙苯和丙烯为原料，联产苯乙烯和环氧丙烷新工艺，称为哈尔康（Halcon）法，当前世界上已经建有多套规模比较大生产装置。这种办法长处是可以联产环氧丙烷，但苯乙烯生产规模受到环氧丙烷需求量限制，并且投资费用也比较高。
由于乙苯脱氢受平衡限制，需要高温，并需要采用大量水蒸气，使生产成本增大。采用这种乙苯氧化脱氢法，就可以不受平衡限制。
因而生产苯乙烯办法拟定为乙苯氧化脱氢法[6]
2C6H5-C2H5 + O2 →2C6H5-CH=CH2 + 2H2O
2．乙苯脱氢生产苯乙烯原理[7]
主反映：
117.8KJ/mol
副反映：
-31.5KJ/mol
-54.4KJ/mol
在水蒸气存在条件下，还也许发生下列反映：

此外尚有芳烃缩合及苯乙烯聚合生成焦油和焦等。这些连串副反映发生不但使反映选取性下降，并且极易使催化剂表面结焦进而活性下降。
3．影响本反映因素
（1）温度影响
乙苯脱氢反映为吸热反映，，从平衡常数与温度关系式可知，提高温度可增大平衡常数，从而提高脱氢反映平衡转化率。但是温度过高副反映增长，使苯乙烯选取性下降，能耗增大，设备材质规定增长，故应控制适当反映温度。反映温度为：540~600℃。
（2）压力影响
乙苯脱氢为体积增长反映，从平衡常数与压力关系式可知，当时，减少总压P总可使Kn增大，从而增长了反映平衡转化率，故减少压力有助于平衡向脱氢方向移动。本实验加水蒸气目使减少乙苯分压，以提高平衡转化率。较适当水蒸气用量为：水：乙苯=1.5：1（体积比）或8：1（摩尔比）。
（3）空速影响
乙苯脱氢反映系统中有平衡副反映和连串副反映，随着接触时间增长，副反映也增长，苯乙烯选取性也许下降，适当空速与催化剂活性及反映温度关于，乙苯液空速以0.6/h为宜。
（4）催化剂
本实验采用氧化铁系催化剂。其构成为：Fe2O3－CuO－K2O－Cr2O3－CeO2。
三、工艺流程和工艺参数拟定
（一）工艺流程拟定
乙苯脱氢某些工艺流程如图。
1．工艺流程图[8]

图1 乙苯脱氢某些工艺流程图
1— 列管式反映器；2 —工艺冷凝汽提塔；3—乙苯-苯乙烯分离罐；4—甲苯-乙苯分离罐；
5— 苯乙烯精留； 6 ,7 ,8 ,9—换热器；12，13，15—冷凝器； 14—压缩机；10—泵；
11—残油汽提塔；

（二）工艺流程简述
具有乙苯、甲苯、苯混合液经水蒸汽，由泵进入列管式反映器进行反映，重要发生乙苯脱氢生成苯乙烯，口物料通过冷凝,混合气体进入分离器中，于废水带走一某些芳烃量，而加入2.6-二硝基对甲酚(C7H6N2O5)作为阻聚剂,起到制止或延绶不饱和作用。进入到乙苯-苯乙烯塔中，乙苯作为轻组分，苯乙烯作为重组分，使其分离，依次进行乙苯，甲苯回收，最后对苯乙烯进行精留。而对苯、甲苯回收时，只对生成进行回收，对于开始加入那些，继续进行使作，起来循环生产。
1．乙苯脱氢
乙苯在水蒸气存在下催化脱氢生成苯乙烯，是在段间带有蒸汽再热器两个串联绝热径向反映器内进行，反映所需热量由来自蒸汽过热炉过热蒸汽提供。
在蒸汽过热炉中，水蒸气在对流段内预热，然后在辐射段A组管内过热到880℃。此过热蒸汽一方面与反映混合物换热，将反映混合物加热到反映温度。然后再去蒸汽过热炉辐射段B管，被加热到650℃后进入一段脱氢反映器。过热水蒸气与被加热乙苯在一段反映器入口处混合，由中心管沿径向进入催化剂床层。混合物经反映器段间再热器被加热到500℃，然后进入二段脱氢反映器。反映器流出物经废热锅炉换热被冷却回收热量，同步分别产生3.14MPa和0.039MPa蒸汽。
反映产物经冷凝冷却降温后，送入分离器，不凝气体（重要是氢气和二氧化碳）经压缩去残油洗涤塔,用残油进行洗涤，并在残油汽提塔中用蒸汽汽提，进一步回收苯乙烯等产物。洗涤后尾气经变压吸附提取氢气，可作为氢源或燃料。
反映器流出物冷凝液进入液相分离器为烃相和水相。烃相即脱氢混合液（粗苯乙烯）送至分离精馏某些，水相送工艺冷凝汽提塔，将微量有机物除去，分离出水循环使用。
2．苯乙烯分离与精制
本流程特点重要是采用了带有蒸汽再热器两段径向流动绝热反映器，在减压下操作，单程转化率和选取性都很高；流程设有尾气解决系统，用残油洗涤尾气以回收芳烃，可保证尾气中不含芳烃；残油和焦油解决采用了薄膜蒸发器，使苯乙烯回收率大大提高。在节能方面采用了某些有效办法，例如进入反映器原料（乙苯和水蒸气混合物）先与乙苯-苯乙烯分馏塔顶冷凝液换热，这样既回收了塔顶物料冷凝潜热，又节约了冷却水用量。
3．核心设备[9]
蒸汽过热炉；脱氢绝热径向反映器；分离罐；废热锅炉；液相分离器；冷凝器；压缩机；泵；残油汽提塔；残油洗涤塔；工艺冷凝汽提塔；乙苯—苯乙烯分馏塔；乙苯回收塔；苯—甲苯分离塔；苯乙烯塔；薄膜蒸发器；离罐；排放泵。
4．工艺参数拟定[10]
年工作日：300天，每天24小时，乙苯总转化率为55%；
配料比：烃 ：水蒸汽=1：2.6（质量比） ；
压力P：床层平均操作压力1.5 × 105 Pa。
5．反映简图

甲苯回收

乙苯回收

一段反映器

冷

凝

器

分

离

器
乙苯
·
苯乙烯反映器

混合物

产

品
苯乙烯精馏

图2 反映简图
6．废气、废渣解决

硫酸

贮
存
罐

废物

图3 废气、废渣解决

产生甲烷，氢气通过硫酸吸取掉水，进入贮存罐里，最后做成合成气：而对于产生焦油，则通过复杂加氢；对于其他物质，则进行合量回收。

四、重要设备物料衡算
（一）物料衡算
1．计算根据
乙苯脱氢制苯乙烯装置涉及脱氢和精馏两个单元，是具备循环物流复杂化工过程。
乙苯脱氢反映在装有铁系催化剂列管反映器中进行，反映方程式为：
主反映：
117.8KJ/mol
副反映：
-31.5KJ/mol
-54.4KJ/mol
在水蒸气存在条件下，还也许发生下列反映：

水蒸汽作稀释剂，水蒸汽和乙苯质量比为2.6：1
反映压力为150000Pa（绝），反映温度为580℃，反映器进口温度630℃,乙苯总转化率为55%，苯乙烯、苯、甲苯各反映选取性分别为：(a)90%、(b)3%、(c)7%、
为简化计算，假定：
① 反映混合原料构成：乙苯： 99%( W% )，甲苯：0.8%，苯：0.2%，混合原料中不含其他二甲苯。
② 水蒸汽为惰性组分，不发生水蒸汽转化反映，并且无结焦反映。
③ 冷凝液经油水分离器分离成水和有机混合物，水中夹带芳烃量为500mg/L，夹带芳烃构成同有机混合物相似。有机混合物中水量很少可忽视。
④ 阻聚剂加入量为有机混合物量0.03(W%)。
⑤ 乙苯－苯乙烯塔真空操作，塔顶压力＜200mmHg。塔顶苯乙烯含量＜0.25%，塔釜乙苯＜0.3%。
⑥ 乙苯回收塔，塔顶乙苯＜0.1%，塔釜甲苯＜0.4%。
⑦ 苯－甲苯塔塔顶压力＜160mmHg，塔顶甲苯＜0.5%，塔釜苯＜0.2%。
⑧ 精馏塔塔顶苯乙烯回收率不不大于95%，乙苯塔顶＜0.3%，苯乙烯塔底＜0.25.精馏塔真空操作，塔顶压力＜50mmHg。
2．计算总式[11]
总物料恒算： F = D + W 　 ①
易挥发组分物料恒算：F XF = D XD + W XW ②
F—原料液量 KJ/mol
D—塔顶馏出液量KJ/mol
W—塔釜残液量KJ/mol
XF—原料液中易挥发组分摩尔分数
XD—馏出液中易挥发组分摩尔分数
XW—残液中易挥发组分摩尔分数
3．物料衡算
表1 反映器进料（假设以0kg/h原料进料为基准）
甲苯
0×0.8%=160kg/h
160÷92=1.74kmol/h
乙苯
0×99%=19800kg/h
19800÷106=187.792kmol/h
苯乙烯
0×0.2%=40kg/h
40÷78=0.512kmol/h

进反映器蒸汽量 ：
19800×2.6=51480kg/h
51480÷18=2860kmol/h
反映器出料 ：
一段反映器出料：
据化学反映式
乙苯总转化率 55％，选取性 90％；
①生成苯乙烯： 186.792×90%×55%=92.46kmol/h
②生成H2量：92.46 kmol/h
副反映：
据化学反映式
选取性 3%
① 生成苯： 186.792×55%×3%=3.08kmol/h
② 生成乙烯： 3.08 kmol/h
③出料中苯量： 3.08 + 0.51=3.59 kmol/h
据化学反映式
选取性[12] 7%
①消耗H2量： 186.792×55%×7%=7.19kmol/h
②生成甲苯量：7.19 kmol/h
③生成甲烷量：7.19 kmol/h
表2反映器出口物料构成
乙 苯 186.792×(1-55%)=84.05 kmol/h
苯乙烯 92.46 kmol/h
甲 苯 7.19 + 1.74=8.93 kmol/h
苯 3.08 + 0.51=3.59 kmol/h
乙 稀 3.08 kmol/h
甲 烷 7.19 kmol/h
氢气 92.46 – 7.19 = 85.72 kmol/h

表3反映器出口有机混合物质量构成
乙 苯            84.05×106=8909.3 Kg/h               45.39 W%
苯乙烯         92.46×104=9615.84 Kg/h              48.99 W%
甲 苯            8.93×92=821.56 Kg/h               4.19 W%
苯              3.59×78=280.02 Kg/h                1.43 W%
合 计            19626.72 Kg/h              100.00

表4 冷凝器顶物料
氢 气         85.27 kmol/h
甲 烷           8.93 kmol/h
乙 稀          3.08 kmol/h

表5 冷凝器底物料
乙 苯          84.05 kmol/h
苯乙烯        92.46 kmol/h
甲 苯            8.93 kmol/h
苯             3.59 kmol/h
水          2860 kmol/h

分离器底废水构成 ：
因废水中夹带芳烃量为500mg／kg，芳烃构成同有机混合物废水中夹带芳烃量51480×0.0005=25.74 kg/h 。
表6 废水中损失芳烃量
                        Kg/h            kmol/h 
乙 苯            25.74×0.4539=11.68 kg/h            0.11
苯乙烯          25.74×0.4899=12.61 kg/h            0.12
甲 苯           25.74×0.0419 =1.08 kg/h           0.01
苯             25.74×0.0143 =0.36 kg/h           0.0047

表7 分离器顶有机混合物构成
乙 苯             80.05-0.11 =79.94 kmol/h
苯乙烯             92.46-0.12=92.34kmol/h
甲 苯              8.93-0.01=8.92kmol/h
苯                 3.59-0.004=3.586kmol/h

阻聚剂加入量 (2.6-二硝基对甲酚，C7H6N2O5)，由于阻聚剂加入量为有机混合物0.03W% 。
阻聚剂加入量：19626.72×0.03% = 5.89 kmol/h
即5.89 ÷ 198 =0.032 kmol/h

表8 乙苯－苯乙烯塔进料[13]
乙苯           79.94 kmol/h
苯乙烯         92.34 kmol/h
甲苯          8.92 kmol/h
苯             3.856 kmol/h
阻聚剂         0.029ol/h

进料量 ： F1＝79.94+92.34+8.92+3.586+0.032=184.82kmol/h
表9 进料构成
进料构成                         mol%
乙苯              79.94÷184.82=0.43
苯乙烯           92.34÷184.82=0.49
甲苯               8.92÷184.82=0.048
苯                 3.58÷184.82=0.019
阻聚剂            0.032÷184.82=0.00017

乙苯－苯乙烯塔底(选轻核心组份为乙苯，重核心组份为苯乙烯)
乙苯－苯乙烯塔顶物料：
D1=79.94×（1-0.003）+9234×0.0025+8.92+3.586=92.44 kmol/h
X苯 =3.586÷92.44=0.038
X乙苯 =79.94×（1-0.003）÷92.44=0.086
X苯乙烯 =93.34×0.0025÷92.44=0.0025
X甲苯 =8.92÷92.44=0.096
乙苯－苯乙烯塔底物料：
W1=F1—D1=184.82-92.44=92.38kmol/h
X苯 =79.94×0.003÷92.38=0.0026
X苯乙烯 =92.34×（1-0.0025）÷92.38=0.997
甲苯/乙苯塔(选轻核心组份为甲苯，重核心组份为乙苯 )
进料量 F2＝D1＝92.03 kmol/h
乙苯回收塔塔顶物料：
D2=3.586+8.92×（1-0.4%）+79.94×0.003=12.71 kmol/h
X苯 =3.586÷12.71=0.282
X甲苯 =8.92×（1-0.4%）÷12.71=0.699
X乙苯 =79.94×0.003÷12.71=0.018
乙苯回收塔塔底物料：
 W2=F2-D2=92.44-12.71=79.73 kmol/h
 X甲苯=8.92×0.4%÷79.73=0.00045
 X乙苯=79.94×（1-0.003）÷79.93=0.996
苯－甲苯塔 (选轻核心组份为苯，重核心组份为甲苯)
进料量 F3=D2=12.71 kmol/h
苯－甲苯塔塔顶物料：
D3 =3.586×（1-0.2%）+8.92×0.5%=3.6234 kmol/h
X苯=3.586×（1-0.2%）÷3.6234=0.987
X甲苯=8.92×0.5%÷3.6234=0.0123
苯－甲苯塔塔底物料：
 W3=F3-D3=12.7-3.6234=9.0866kmol/h
 X苯 =3.586×0.2%÷9.0866=0.00078
 X甲苯 =8.92×（1-0.5%）÷9.0866=0.976
苯乙烯精馏塔(选轻核心组份为苯乙烯，重核心组份为焦油 )
F4=W1=92.38 kmol/h
苯乙烯精馏塔塔顶物料：
D4=79.94×0.003+92.34×（1-0.25%）×95%=87.74 kmol/h
X乙苯 =79.94×0.003÷87.74=0.0027
 X苯乙烯 =92.34×（1-0.25%）×95%÷87.74=0.9973
苯乙烯精馏塔塔底物料：
    W4=F4-D4=92.38-87.74=4.64 kmol/h
平衡后：
由上述物料反映可知：
0Kg/h新鲜物料可生产出苯乙烯：
87.74×0.9973=87.50 87.50×104=9100.32 Kg
年产20万吨苯乙烯持续生产300天，即每小时生产苯乙烯：
20×104÷300÷24=27777.78 Kg/h
需要新鲜物料：
0：9100.32= X：27777.78
X= 61047.919 kg/h
五、设计总结
通过本次设计让我深深体会到了知识匮乏以及学以致用重要性，在综合运用所学专业知识方面还很缺少实践能力，因而，通过本次设计我不但学会了综合运用所学知识还学到了许多设计涉及新知识。
我感受到做设计是要真真正正专心去做一件事情，是真正自己学习过程和研究过程，没有学习就不也许有研究能力，没有自己研究，就不会有所突破，那也就不叫设计了；但愿这次经历能让我在后来学习中勉励我继续进步。

本设计在诸多方面都只是进行了粗浅设计，在某些细节技术解决上由于学识不够，并没有进行进一步探讨，要进一步完善该工艺、进一步提高工艺经济性，但愿从如下两个方面来获得突破：
第一，结合工艺指标对流化床催化剂进行设计，开发出更加经济新型催化剂。
第二，对整个生产工艺进行全局优化布置，涉及能量综合运用系统和水综合运用网络布置，提高能源综合运用。

参照文献
[1] 汪家鼎等主编．化学工程手册[M]．化学工业出版社，上卷．
[2] 中华人民共和国石化集团上海工程有限公司．化工工艺设计手册[M]．化学工业出版社．出版．
[3] 张承翼玉编．化工工程制图．化学工业出版社．出版．
[4] 吴指南主编．基本有机化工工艺学．化学工业出版社．出版．
[5] 小岛和夫著，傅良译．化工分离过程．化学工业出版社．出版．
[6] 赵国方主编．化工工艺设计概论．化学工业出版社．出版．
[7] 陈敏恒，丛德滋等编．化工原理．化学工业出版社．出版．
[8] 董董大勤编．化工设备机械基本．化学工业出版社．出版．
[9] 全国化工化学工程设计技术中心站编．化工单元操作设计手册．化学工业出版社．1994出版．
[10] 马沛生等编．石油化工基本数据手册[M]．化学工业出版社．出版．
[11] 崔国华，许如初编著．计算办法．电子工业出版社．出版．
[12] 王小宝主编．无机化学工艺学，北京：化学工业出版社．出版．
[13] 王大全．精细化生产流程图解．化学工业出版社．1999年出版．

致 谢
在毕业设计完毕之际，我要特别感谢我指引孔教师热情关怀和细心指引。在我撰写论文过程中，孔教师倾注了大量心血和汗水，无论是在论文选题、构思和资料收集方面，还是在论文研究办法以及成文定稿方面，我都得到了孔教师细致教诲和无私协助，在此表达真诚地感谢。
感谢所关于怀、支持、协助过我良师益友。
最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见各位教师表达衷心地感谢！