一、装置简介
苯乙烯是石化行业的重要基础原料。苯乙烯主要用于生产苯乙烯系列树脂及丁苯橡胶，也是生产离子交换树脂及医药品的原料之一。此外，苯乙烯还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业。苯乙烯有多种生产方法，如乙苯脱氢法、苯乙酮还原脱水法、裂解汽油中萃取剂提取苯乙烯法等。目前主流的苯乙烯生产方法为乙苯脱氢法。
二、典型乙苯脱氢制苯乙烯装置的工艺及特点
典型乙苯脱氢制苯乙烯装置分为乙苯单元和苯乙烯单元两部分。
1. 乙苯单元
目前，世界上90％的乙苯都是由苯和乙烯通过烷基化获得。乙苯单元含有三个系统：烷基化、烷基转移和精馏。典型的烷基化反应和烷基转移反应制乙苯流程如图2.20和图2.21所示。
在液相烷基化反应系统中，原料乙烯、苯以液态形式进入烷基化反应器，在苯过量的情况下乙烯近乎完全转化，反应主要生成乙苯。乙苯中的少部分会进一步同乙烯反应生成多乙苯。多乙苯主要由二乙苯和三乙苯组成。在精馏系统中，未反应的苯、多乙苯以及重组分从烷基化和烷基转移反应产物中的分离并获得产品乙苯。二乙苯和三乙苯可以在乙苯精馏系统回收并通过和苯进行烷基转移反应重新生成乙苯。多乙苯回收系统中的主要设备是多乙苯塔，多乙苯塔在真空下操作。烷基化反应和烷基转移反应是在两个独立的反应器中进行并采用不同的催化剂。在烷基化反应中生成的四乙苯的量比较少，和其他不能回收的重组分一起排至乙苯渣油系统。除主反应系统外，该部分还含有催化剂配置系统和烃化液、催化剂分离系统等辅助系统。精馏系统的作用是回收未反应的苯，精制乙苯产品，从残油中回收可循环的重质烷基化物（PEB），从系统中除去水和轻组分，分离从苯乙烯单元来的苯／甲苯副产品。
2. 苯乙烯单元
目前，由乙苯制苯乙烯多采用脱氢方法。脱氢工艺制苯乙烯的工艺由两个可以独立运转的系统组成，分别是脱氢反应系统和精馏系统。典型乙苯脱氧制苯乙烯装置的工艺流程如图2.22和图2.23所示。
第一蒸汽过热炉以及第二蒸汽过热炉，将稀释蒸汽加热。低压稀释蒸汽首先经过第一蒸汽过热炉的炉管取热，然后在反应级间换热器中作为热介质将第一反应器的出料加热到第二反应器需要的进口温度。出了反应级间换热器后，稀释蒸汽在第二蒸汽加热炉中被加热后直接与脱氢反应进料／出料换热器出来的乙苯／汽化蒸汽混合，形成的混合物能够达到第一反应器的进口温度要求，然后进入第一反应器进行脱氢反应。位于第二反应器下部的反应级间换热器将第一反应器的出料再加热。在进入第二反应器之前反应物在第二反应器混合器中混合，以在管道中达到均匀的温度分布。
两个反应器设计相似，但是第二反应器装有更多的催化剂，并且在更高的真空度下操作，这样能够在整个催化剂的使用周期中提高对苯乙烯的选择性。精馏系统包括三个串联的精馏塔：苯／甲苯塔、乙苯回收塔和苯乙烯塔。这三个塔全是真空设备，它们的主要作用是保持正常操作下精馏塔系统的真空度。
三、介质特点
乙苯脱氢制苯乙烯装置最典型的介质特点是超高温、真空，同时系统中大量存在苯等极度危害介质，同时还存在氯化氢等高腐蚀性介质。
苯常温下为高度易燃、有香味、易挥发、无色的透明液体，其密度小于水，为一种有机化合物，也是组成结构最简单的芳香烃。苯有高的毒性，也是一种致癌物质。它难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。白血病患者中，有很大一部分有苯及其有机制品接触历史。在GB5044标准中，苯被归为极度危害介质。
空气、苯乙烯的蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。遇酸性催化剂如路易斯催化剂、齐格勒催化剂、硫酸、氯化铁、氯化铝等都能产生猛烈聚合，放出大量热量。
四、苯乙烯装置的配管设计
主要是对塔、换热器、罐、泵等设备的配管设计。
