CN100545135C - Eb/sm分馏塔的热量回收 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了在优选范围的压力/温度条件下采用至少一个压缩器促进乙苯和水混合物的共沸蒸馏以最大限度地降低不希望的聚合反应，从而从分离氢化反应流出物各组分的过程中产生的塔顶蒸汽有效地回收冷凝热量的改进方法和相关装置。

Description

EB/SM分馏塔的热量回收
技术领域
本发明涉及一种在蒸汽存在的条件和高温下使乙苯进行脱氢作用而制备苯乙烯的过程中使用的低温热回收技术。具体地，本发明教导了从离开蒸馏塔的塔顶蒸汽回收冷凝热的方法，其中所述蒸馏塔用于从苯乙烯产物中分离未反应的乙苯(下文中称为EB/SM分馏塔)；本发明还公开了上述方法的相关装置。通常，所述热通过使用冷却水或者空气散热片而被排放到大气中，从而造成了浪费。通常EB/SM分馏塔对400和700kcal/kg之间的苯乙烯产物具有排热要求，这占据了苯乙烯生产总费用的很大一部分。对这一热能的大部分进行回收将显著改进运行经济性，增加生产效率。
背景技术
美国专利No.6,171,449公开了一种采用串级再沸器方案回收EB/SM分馏塔塔顶蒸汽含有的至少部分热量的方法，其中苯乙烯和乙苯的分离在处于不同压力下的两个平行蒸馏塔中进行，利用高压塔的塔顶为低压塔提供再沸腾所需的热量。
与之不同的是，美国专利No.4,628,136公开了一种回收EB/SM分馏塔塔顶热量的方法，该方法利用蒸汽来煮沸乙苯和水的共沸混合物，乙苯和水的共沸混合物在蒸发后被转移至乙苯脱氢转变为苯乙烯的反应器系统中。但是，4,628,136这份专利中描述的方法要求EB/SM分馏塔在足够高的压力下操作，从而能在不使用压缩器的条件下将乙苯和水蒸汽的共沸混合物转移入反应器系统中。该篇专利还详细说明了冷凝EB/SM分馏塔塔顶与沸腾乙苯和水共沸混合物之间的温度差别应在2到10℃之间的范围内。由于这一温度限定条件，因此可推导出发生共沸蒸发的压力与要求的EB/SM分馏塔塔顶压力之间的关系。其关系可由下图表示：
由上图可以看出，美国专利No.4,628,136所教导的方法中，为了在不使用压缩器的情况下将共沸混合物转移至反应器系统中，要求EB/SM分馏塔在塔顶压力至少为200mmHg的条件下进行操作。这是由于反应器系统入口处压力的实际下限就达到了400mmHg的级别，且范围可能升高达到约1100mmHg，从而为了使乙苯和水蒸汽的共沸混合物通过将蒸汽升高至要求的反应器温度而需要的热交换系统(如反应器进料-排出交换器或者点火加热器)并将该蒸汽传递进入和通过反应器系统，该压力还要再增加100至200mmHg。由于这一限定条件，因此在美国专利No.4,628,136所教导的方法要求EB/SM分馏塔的操作温度要远远高于无需从塔顶回收热的传统方法。但是，在如此高的温度和压力下进行操作将花费更多的操作成本和资金成本。
实践美国专利No.4,628,136的方法要求必须增加操作温度和压力，也导致苯乙烯的聚合速率增加，从而带来直接的收率损失。对于自由的苯乙烯单体来说，温度每升高7至8℃，则聚合速率就大约增大1倍。从商业实践的角度考虑，美国专利No.4,628,136教导的方法导致EB/SM分馏塔的操作温度比传统技术高出大约20至30℃。最终的结果是，需要增加昂贵聚合抑制剂的剂量率，或者就得接受不希望的苯乙烯聚合物生成增加(产率损失)，或者，二者都要接受，从而对整体操作的经济性具有实质上的负面影响。此外，实践美国专利No.4,628,136的方法要求EB/SM分馏塔和脱氢反应器系统操作之间紧密联结，这意味着反应系统任意位置的压力增加(如可能由于热交换表面的淤塞或者由于催化剂的磨损使得催化床承受更高的压力)将要求EB/SM分馏塔在比平常更高的温度和压力条件下进行操作，因而进一步增加了聚合抑制剂的消耗、或者增加了苯乙烯聚合物副产物，或者二者都有所增加。
而本发明的改进方法及相关的设备可全部或者部分克服现有技术中所存在的这些以及其它的缺点及限制。
发明概述
在本发明的一个主要实施方案中，发现美国专利No.4,628,136教导的方法的前述限制可通过使用压缩器而得到克服。在该工艺流程图中的一个或多个选定位置使用压缩器将为本发明带来有别于现有技术的下述重要的且预想不到的优点：a)其使得EB/SM分馏塔能够在低得很多的压力和温度条件下操作；b)其对反应区中任意合理的压力下降进行补偿；c)在整个工艺中，其使得对EB/SM分馏塔操作条件的设置能够独立于反应区；d)其使得发生冷凝的塔顶和蒸汽化共沸物之间具有更高的温度差，从而需要更小的传热面；以及e)其使得包含于塔顶蒸汽中的几乎所有可用的热量得到回收。
关于利用压缩器将苯乙烯和水蒸汽共沸混合物转移进入脱氢反应器系统的一般性概念在更早的美国专利No.4,695,664中就有公开。但是，在美国专利No.4,695,664公开的方法中，是通过与反应器流出物之间的热交换来提供所需的热量而使乙苯和水的共沸混合物沸腾，而不是利用EB/SM分馏塔塔顶来提供所需的热量。这一差别使得在美国专利No.4,695,664的方法中，共沸混合物的压力需要保持在约200mmHg。由于需要在更高的压力下操作脱氢反应器，因此共沸混合物的压力高于这一数值是不希望的(需要更多的催化剂以及更多的蒸汽来保持催化剂的稳定性)，但是如果在低于200mmHg的压力下操作该系统将使得压缩费用过高。相反，在本发明的方法中，可以在更高的共沸混合物压力下进行操作，该压力约为150到600mmHg，优选约为250至390mmHg，其仅受到EB/SM分馏塔中聚合因素的限制。
具体来讲，本发明一方面提供了在含有脱氢催化剂的反应器系统中，于蒸汽存在时在高温下由乙苯的脱氢反应制备苯乙烯的方法，对该方法的改进包括下述步骤：
(a)在聚合抑制剂存在时于塔顶压力低于约200mmHg的条件下，在乙苯-苯乙烯分馏器中通过分馏从粗苯乙烯中分离出未反应的乙苯；
(b)在共沸蒸馏器中冷凝来自分馏器的乙苯塔顶蒸汽，从而为沸腾基本由乙苯和水的共沸混合物组成的反应器进料提供热量；以及
(c)压缩蒸汽化的反应器进料或来自分馏器的塔顶蒸汽，或者二者都压缩，从而在适宜的压力下获得乙苯和水的共沸混合物并为反应器系统进料。
进一步地，所述的乙苯-苯乙烯分馏器在约50-170mmHg范围的塔顶压力下进行操作；
所述的共沸混合物在约250-390mmHg范围的压力条件下进行沸腾；
所述的冷凝塔顶蒸汽和所述的共沸蒸馏器中沸腾乙苯和水的共沸混合物之间的温度差约为15-25℃；
所述的共沸蒸馏器中冷凝的塔顶乙苯蒸汽的馏分范围为0.3-1.0；
所述的共沸混合物中的水来自工艺中的冷凝物；
所述的反应器进料中水和乙苯的摩尔比约为4-12；
所述的反应器系统入口处的压力范围为约400-1100mmHg；
所述的脱氢催化剂基本由基于四氧化三铁的脱氢催化剂所组成；和/或
所述的分馏在真空条件下进行。
优选地，在步骤(c)仅包括压缩蒸汽化的反应器进料；
或者，步骤(c)仅包括压缩来自分馏器的塔顶蒸汽。
在另一种实施方式中，步骤(c)包括既压缩蒸汽化的反应器进料，也压缩来自分馏器的塔顶蒸汽。
另一方面，本发明提供了在含有脱氢催化剂的反应器系统中，在蒸汽存在时于高温下对烷基芳族化合物进行脱氢反应的方法，对该方法的改进包括下述步骤：
(a)在聚合抑制剂存在时于塔顶压力低于约200mmHg的条件下，在分馏器中通过分馏从粗产物中分离出未反应的烷基芳香族化合物；
(b)冷凝来自分馏器的塔顶蒸汽，从而为沸腾基本由烷基芳香族化合物和水的共沸混合物所组成的反应器进料提供热量；以及
(c)压缩蒸汽化的反应器进料或来自分馏器的塔顶蒸汽，或者二者都压缩，从而在适宜的压力下获得烷基芳香族化合物和水的共沸混合物，并为反应器系统进料。
另一方面，本发明还提供了在蒸汽存在时于高温下由乙苯的脱氢反应制备苯乙烯的设备，该设备包括：(a)反应器系统，其具有入口和出口，并包括脱氢催化剂以制备从反应器系统出口流出的反应器流出物；(b)分馏塔，其位于反应器出口下游，用于处理反应器流出物蒸汽的第一部分从而产生分馏塔顶蒸汽；(c)冷凝器/蒸馏器，其通过蒸发乙苯反应器的进料而使至少部分分馏塔顶蒸汽冷凝；(d)管道，其用于使蒸发的乙苯反应器进料从冷凝器/蒸馏器流入反应器系统的入口；对该设备的改进包括至少一个压缩器，所述压缩器用于对分馏塔和冷凝器之间的蒸汽进行压缩，或者用于对冷凝器/蒸馏器和反应器系统入口之间的蒸汽进行压缩，或者对二者都进行压缩。
所述的压缩器可以嵌入分馏塔和冷凝器/蒸馏器之间；也可以嵌入冷凝器/蒸馏器和反应系统入口之间；或者，也可采用将第一压缩器嵌入分馏塔和冷凝器/蒸馏器之间，第二压缩器嵌入冷凝器/蒸馏器和反应系统入口之间的方式。
优选地，所述的分馏塔顶蒸汽基本由乙苯组成。
进一步地，在所述的冷凝分馏塔顶蒸汽中使用的乙苯反应器进料还包括反应器流出物蒸汽的第二部分。
或者，在所述的冷凝分馏塔顶蒸汽中使用的乙苯反应器进料还包括经过另外的下游处理的冷凝分馏塔顶蒸汽的回收部分。
在另一种实施方式中，所述的冷凝分馏塔顶蒸汽中使用的乙苯反应器进料还包括反应器流出物蒸汽的第二部分以及经过另外的下游处理的冷凝分馏塔顶蒸汽的回收部分。
因此，本发明的方法和设备所独有的特征使得EB/水混合物的共沸蒸汽可在约150到600mmHg的压力范围下产生，优选在250至390mmHg的范围产生，该范围大大超出了现有技术方法中的允许压力范围。此外，下面还将对本发明的方法和设备所实现的其它预想不到的效果和经济性进行描述。
附图简要说明
图1是本发明第一实施方案的工艺流程图，其中压缩器单元被嵌入在分馏器下游的冷凝器和脱氢反应器之间；
图2是本发明的另一实施方案的流程图，其中压缩器单元被嵌入在分馏器和分馏器下游的冷凝器之间；
图3是本发明第三实施方案的流程图，其在分馏器的下游使用了两个压缩器单元。
优选实施方案描述
本发明的方法和设备适于催化氢的脱氢反应过程，例如用于通过乙苯脱氢制备苯乙烯的反应中，所述制备苯乙烯的反应是在蒸汽存在下，在包含基于四氧化三铁的脱氢催化剂的反应器系统中于高温下完成的。
图1示出了采用上述的工艺而应用于苯乙烯制备的本发明第一实施方案。在该实施方案中，乙苯和蒸汽的气态混合物2与另外的蒸汽1相混合，其中所述的蒸汽1已经在点火加热的蒸汽过热器101中被预热到约700至900℃的范围内。将所得混合物3流过脱氢系统102，其中该系统包含一个或多个脱氢反应器以及一种为脱氢反应的吸热特性造成的热损失提供热补偿的装置。反应器可以是等温的或为绝热的，且所述热量可直接加入(如在引入本文用作参考的美国专利No.5,255,742和5,404,952的实施例中所述，使反应混合物流经点火加热的加热器或通过无火分散的燃烧管的方式)，或者间接加入，该间接加入可通过将反应混合物与管壳式热交换器中的诸如蒸汽、熔盐或废气等载热介质相接触而实现。脱氢反应在500至700℃的温度范围进行，优选在550至650℃的温度范围进行，且该脱氢反应在0.3至2个大气压的压力范围内进行，优选在0.3至0.8个大气压的压力范围内进行，且优选在基于四氧化三铁的脱氢催化剂存在下进行，所述催化剂的例子包括本领域公知的下述商业名称的催化剂：Styromax 3，Hypercat，以及D-0239E。在反应器进料装置3中蒸汽与乙苯的总摩尔比通常约为5至15。优选低比率，这是由于其能降低蒸汽成本，降低流出物冷凝成本，并且由于装置更小，因此节省投资。满足该方法进行条件的最小蒸汽与乙苯的比率取决于包括催化剂稳定性等的多种因素，以及蒸汽过热器101和脱氢系统102中的金属结构温度限制。
在进料/流出热交换器103中冷却反应器流出物4，在热交换器103中反应器流出物与相对较冷的反应进料器13进行热交换。然后反应器流出物在蒸汽发生器104中进一步冷却，并在采用空气或者冷凝水作为冷却介质(未显示)的冷凝器105中至少进行部分冷凝。部分冷凝的流出物流入相分离器106，在相分离器106中从液体分离出脱氢反应排出气体。然后将来源于分离器106的液体移入烃蒸汽7和水性冷凝蒸汽6中。烃蒸汽7通常指的是粗苯乙烯蒸汽，其包含苯乙烯、未反应的乙苯、以及水/蒸汽的混合物，还包含其它的反应副产物，例如苯、甲苯和包括α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、双环物(如，1，2-二苯乙烯)等多种高沸点的化合物。
然后在一系列蒸馏塔中典型地处理粗苯乙烯蒸汽7。这一工艺中的第一步通常包括从混合平衡物中除去苯和甲苯，在随后的第二步中回收未反应的乙苯。或者，可在第一步中与苯和甲苯一起除去乙苯，然后于第二步中从这些较轻的组分中分离出乙苯。在另一种方案中，最后的蒸馏步骤包括从较重的组分中分离出苯乙烯。
为对图1、2、3所示的本发明进行清楚说明，本发明人选择介绍处理苯乙烯蒸汽7的第一步中乙苯与较轻的成分一起除去的方案。然而，可以理解，本发明的方法还可通过上述方案的替代方案来完成。在图1所示的方案中，将粗苯乙烯蒸汽7加料至分馏器107中，该分馏器107优选在真空条件下操作。在真空条件下操作该分馏器通常具有下述优点：其能降低底部蒸汽10的温度，从而减少苯乙烯聚合物的形成速率，或者降低必须要加入至蒸汽7中的聚合抑制剂14的加入量，或者二者皆可降低。通常，将分馏器107设计为在塔顶压力低于100mmHg的条件下操作，这将使得底部蒸汽10的温度低于100℃。
在这一领域的现有技术方法中，离开分馏器107的塔顶蒸汽8通常在类似于共沸蒸馏器108但使用冷却水或空气的冷凝器中进行冷凝，然后不经任何热回收就进行排出或处理。当采用作为传统方法一个步骤的这一方法进行冷凝时，塔顶蒸汽8所携带的蒸发潜在热量通常被排至大气中，这是由于该蒸汽的温度太低而不能用于产生蒸汽或气化乙苯。但是，在本发明中，却发现可将塔顶水蒸汽8进行冷凝，且可用于使乙苯和水共沸混合物气化，原因是乙苯和水混合物能够在比纯的单个成分低很多的温度下沸腾。
因此根据本发明的方法，采用馏分使共沸冷凝器/蒸馏器108中的乙苯和水的混合物沸腾，对离开分馏器107的塔顶水蒸汽8中约0.30～1.0，优选约0.50～0.80的馏分进行冷凝，所述冷凝器/蒸馏器108类似于美国专利No.4,628,136中所描述的蒸馏器。例如，在美国专利No.4,695,664中所述的其它类型的蒸馏器也能用来完成本发明的方法。美国专利No.4,628,136和美国专利No.4,695,664引入本文作为参考。在现有技术的方法中，例如在4,628,136专利中所教导的方法中，冷凝器中，冷凝的分馏器塔顶水蒸汽和沸腾共沸混合物之间的温度差在约2-10℃的范围内，优选约6℃。但是，本发明的方法及设备能够适应在蒸馏器108内冷凝的蒸汽和沸腾共沸混合物之间更大的温度差达约10-30℃，优选约15-25℃，从而使本发明有更大的操作弹性，且能进一步满足经济性。
离开共沸蒸馏器108在塔顶进行冷凝的部分9，优选为在塔顶冷凝的主要部分，作为回流蒸汽16返回分馏器107，剩余部分15直接进入另一下游分馏器(未显示)，在该分馏器中从较轻组分中回收未反应的乙苯。然后将该回收的乙苯蒸汽与新鲜的乙苯混合以形成返回系统的组合乙苯进料11。如图1、2和3所示，在本发明的优选实施方案中，水性反应器冷凝物6的一部分能够从主要蒸汽中分离出来并加入到组合乙苯加入11中，接下来使所得的共沸乙苯/水混合物17直接进入到共沸蒸馏器108中，利用由分馏器塔顶水蒸汽8出来的热量使其沸腾。在本发明进一步的优选实施方案中，在乙苯/水混合物中，水和乙苯的摩尔比为约4-12，优选约6-10。
蒸馏器108的大小将与来自于蒸馏器108的冷凝塔顶蒸汽9和同样来自于蒸馏器108的乙苯和水的沸腾共沸混合物12之间的温度差成反比，而上述的温度差是分别由其各自的压力决定的。在现有技术中，例如在美国专利No.4,628,136中，乙苯和水的共沸混合物的压力必须要远远高于存在于脱氢反应器区102入口的压力，典型为约400～1100mmHg的范围，从而使该蒸汽能够流过进料流出交换器103，其中该蒸汽在与来自蒸汽过热器101的过热蒸汽1混合之前在这里进行预热。结果是，分馏器107必须在这样一种压力下操作，该压力须使得冷凝塔顶温度必须比流向热交换器103的乙苯和水的共沸混合物的温度高至少2℃，优选至少6℃。结果来自分馏器107的底部蒸汽10的温度必须显著高于最佳温度。底部蒸汽10的这一较高温度将增加不希望的苯乙烯聚合物形成和/或要求提高昂贵的聚合抑制剂14的投放速率，或者二者都增加。
在本发明图1所示的实践过程中，为了将乙苯和水的共沸混合物12压缩至使其能够通过脱氢反应系统102的压力，在蒸馏器108和热交换器103之间采用一嵌入式的压缩器单元109。通过这一革新，使得用于分馏器107的操作温度与下游压力相分离。因此，可在更低、更合适的温度和压力下，例如在低于约200mmH g、优选约70-170mmHg的压力下操作分馏器107，从而使得分馏器底部蒸汽10的温度降低，这反过来也减少了底部蒸汽10中不希望的苯乙烯聚合，并降低了昂贵的聚合抑制剂14的消耗。甚至在本发明的方法和设备中，向蒸汽7中加入至少一小部分的聚合抑制物14一般都能理想地进一步降低苯乙烯产物的损失。目前所能使用的聚合抑制剂包括美国专利No.6,300,533；6,287,483；6,222,080；以及5,659,095中所教导的聚合抑制剂，这些专利引入本文作为参考。
在图2所示的另一实施方案中，利用压缩器110压缩分馏器塔顶蒸汽8，但是不对乙苯和水的共沸混合物12进行单独压缩。本发明的该实施方案还使得分馏器107的操作温度与共沸乙苯/水混合物的压力相分离。由于压缩器110出来的分馏器塔顶蒸汽8的压力很高，因此相应地，蒸馏器108能够在较高压力下操作，从而使得从蒸馏器108出来的共沸乙苯/水混合物在高压下沸腾。
在本发明如图3所示的另一实施方案中，分馏器塔顶蒸汽8和乙苯/水的共沸混合物12都分别利用压缩器单元110和109进行了压缩。本发明的这一实施方案也使得分馏器107的操作温度与共沸乙苯/水混合物的压力相分离。但是，与图1和2的技术方案相比，图3的技术方案还使得蒸馏器108的温度/压力条件与分馏器107的温度/压力条件相分离，从而进一步增加了操作的弹性。在本实施方案中，可在分馏器107的温度/压力和为了将共沸乙苯/水混合物恰当进料到脱氢反应系统102所需温度/压力条件之间的任何压力(以及相应的温度)下操作蒸馏器108。
可见，与不采用压缩的美国专利No.4,628,136相比，图1、2和3所示的实施方案都具有相同的优点，即，它们都使得分馏器107能够在几乎与传统方法相同的相对较低的温度和压力条件下操作，从而减少苯乙烯聚合物的副产物，同时也减少昂贵的聚合抑制剂的使用量，而且还能从分馏器塔顶蒸汽中回收几乎所有有用的热量。此外，美国专利No.4,628,136教导了对乙苯和水的共沸混合物适用15磅/平方英寸的优选压力，对分馏器塔顶蒸汽适用280mmHg的最小(且优选)压力，导致分馏器底部温度为125℃，因而，尽管使用了聚合抑制剂，但仍然导致了聚合物的高形成。
与之相比，本发明的方法和设备对乙苯和水的共沸混合物采用了约250-390mmHg(5-7.8磅/平方英寸)的优选压力，对分馏器塔顶蒸汽(压缩前)采用了约50-70mmHg的优选压力，使得在优选塔顶蒸汽压力下分馏器底部温度约为105℃，因而减少了聚合物的生成，与4,628,136专利相比，其减少了聚合物生成的系数为4。对优选操作参数的这一示例性比较清楚地说明了与4,628,136专利相比，本发明具有意想不到的优越性。
对本领域技术人员来说，在苯乙烯制备中为了对来自EB/SM分馏塔的塔顶部蒸汽进行低温热回收，可对本发明上述方法和设备进行其它变化和修饰在而不偏离本发明范围，且本发明的上述描述仅是为了解释本发明而并非对本发明做出限制。

Claims (20)

1.在含有脱氢催化剂的反应器系统中，于蒸汽存在时在高温下由乙苯的脱氢反应制备苯乙烯的方法，对该方法的改进包括下述步骤：
(a)在聚合抑制剂存在时于塔顶压力低于200mmHg的条件下，在乙苯-苯乙烯分馏器中通过分馏从粗苯乙烯中分离出未反应的乙苯；
(b)在共沸蒸馏器中冷凝来自分馏器的乙苯塔顶蒸汽，从而为沸腾基本由乙苯和水的共沸混合物组成的反应器进料提供热量；以及
(c)压缩蒸汽化的反应器进料或来自分馏器的塔顶蒸汽，或者二者都压缩，从而在适宜的压力下获得乙苯和水的共沸混合物并为反应器系统进料。
2.根据权利要求1的方法，进一步地，其中所述的乙苯-苯乙烯分馏器在50-170mmHg范围的塔顶压力下进行操作。
3.根据权利要求1的方法，进一步地，其中所述的共沸混合物在250-390mmHg范围的压力条件下进行沸腾。
4.根据权利要求1的方法，进一步地，其中所述的冷凝的塔顶蒸汽和所述的共沸蒸馏器中沸腾乙苯和水的共沸混合物之间的温度差为15-25℃。
5.根据权利要求1的方法，进一步地，其中在所述的共沸蒸馏器中冷凝的塔顶乙苯蒸汽的馏分范围为0.3-1.0。
6.根据权利要求1的方法，进一步地，其中所述的共沸混合物中的水来自工艺中的冷凝物。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步地，其中所述的反应器进料中水和乙苯的摩尔比为4-12。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步地，其中所述的反应器系统入口处的压力范围为400-1100mmHg。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步地，其中所述的脱氢催化剂基本由基于四氧化三铁的脱氢催化剂所组成。
10.根据权利要求1的方法，进一步地，其中所述的分馏在真空条件下进行。
11.根据权利要求1的方法，其中步骤(c)仅包括压缩蒸汽化的反应器进料。
12.根据权利要求1的方法，其中步骤(c)仅包括压缩来自分馏器的塔顶蒸汽。
13.根据权利要求1的方法，其中步骤(c)包括既压缩蒸汽化的反应器进料，也压缩来自分馏器的塔顶蒸汽。
14.在含有脱氢催化剂的反应器系统中，在蒸汽存在时于高温下对烷基芳族化合物进行脱氢反应的方法，对该方法的改进包括下述步骤：
(a)在聚合抑制剂存在时于塔顶压力低于200mmHg的条件下，在分馏器中通过分馏从粗产物中分离出未反应的烷基芳香族化合物；
(b)冷凝来自分馏器的塔顶蒸汽，从而为沸腾基本由烷基芳香族化合物和水的共沸混合物所组成的反应器进料提供热量；以及
(c)压缩蒸汽化的反应器进料或来自分馏器的塔顶蒸汽，或者二者都压缩，从而在适宜的压力下获得烷基芳香族化合物和水的共沸混合物，并为反应器系统进料。
15.在蒸汽存在时于高温下由乙苯的脱氢反应制备苯乙烯的设备，该设备包括：(a)反应器系统，其具有入口和出口，并包括脱氢催化剂以制备从反应器系统出口流出的反应器流出物；(b)分馏塔，其位于反应器出口下游，用于处理反应器流出物蒸汽的第一部分从而产生分馏塔顶蒸汽；(c)冷凝器/蒸馏器，其通过蒸发乙苯反应器的进料而使至少部分分馏塔顶蒸汽冷凝；(d)管道，其用于使蒸发的乙苯反应器进料从冷凝器/蒸馏器流入反应器系统的入口；对该设备的改进包括至少一个压缩器，所述压缩器用于对分馏塔和冷凝器之间的蒸汽进行压缩，或者用于对冷凝器/蒸馏器和反应器系统入口之间的蒸汽进行压缩，或者对二者都进行压缩。
16.根据权利要求15的设备，其中所述的压缩器嵌入分馏塔和冷凝器/蒸馏器之间。
17.根据权利要求15的设备，其中所述的压缩器嵌入冷凝器/蒸馏器和反应系统入口之间。
18.根据权利要求15的设备，其中第一压缩器嵌入分馏塔和冷凝器/蒸馏器之间，第二压缩器嵌入冷凝器/蒸馏器和反应系统入口之间。
19.根据权利要求15的设备，其中所述的分馏塔顶蒸汽基本由乙苯组成。
20.根据权利要求15的设备，进一步地，其中在所述的冷凝分馏塔顶蒸汽中使用的乙苯反应器进料还包括经过另外的下游处理的冷凝分馏塔顶蒸汽的回收部分。
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