课程设计粗苯精制工艺设计汇总.docVIP

目 录 设计说明 iii 一 绪 论 1 1.1设计意义 1 1.2设计任务的依据 2 二 装置流程图及其说明 3 2.1生产设备的选择 3 2.1.1精馏塔类型的选择 3 2.1.2化学精制工艺的选择 4 2.2粗苯的精制 5 三 装置的工艺计算 6 3.1初步精馏计算 6 3.1.1原始数据获取 7 3.1.2初馏塔清晰分割物料衡算 7 3.1.3用露点方程计算初馏塔塔顶温度 8 3.1.4用泡点方程计算初馏塔塔底温度 9 3.2化学精制 10 3.3最终精馏 11 3.3.1甲苯塔的物料衡算 12 3.3.2用露点方程计算甲苯塔塔顶温度 13 3.3.3用泡点方程计算甲苯塔塔底温度 13 3.4热量衡算 14 3.4.1初馏塔的热量衡算 14 3.4.2甲苯塔的热量衡算 15 3.5常压塔主要尺寸确定 16 四 存在的问题及建议 19 4.1改进设计 19 4.2萃取溶剂的选择 20 4.3三废治理和综合利用 20 4.3.1废气的处理技术 20 4.3.2废水 20 4.3.3固体废弃物 21 4.4总结 21 4.5收获 21 参考文献 24 致 谢 25 设计说明 中国是一个富煤贫油的国家，随着石油资源价格的上涨，以石油为原料的化工产品价格也随之水涨船高，本来我国作为一个贫油国家，这变凸显了煤化工艺技术在我国的重要性，更符合国际潮流，现在世界各国也都纷纷投入大量的资源尽兴煤化工艺技术的研究。其中焦油苯粗苯加氢精制便是一例。粗苯为中间体产品，本身用途极为有限，仅作为溶剂使用，但是精制后的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药等的重要原料，在国内、国际上都有很好的市场，目前精苯产品价格持续上涨，市场潜力巨大。业内专家认为，粗苯加氢精制技术代表了粗苯加工精制的发展方向，这一技术在我国的推广使用，不仅可使宝贵的苯资源得到充分利用，还可有效改善粗苯精制的面貌，提高清洁生产的水平。在本设计加氢工艺中，低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，低温加氢工艺包括萃取蒸馏低温加氢工艺和溶剂萃取低温加氢工艺，这两种工艺在国内外是比较成熟的工艺，已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此本粗苯精制采用低温加氢精制工艺。纯苯精度可达99.9%以上，甲苯也在99%以上，产品纯度均优于其他方法。采用此种工艺生产的苯达到石油级苯，其他产品如甲苯等也都达到石油级化工产品，完全符合现代化工的要求。 本设计的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃、重苯，其中最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。 【关键词】粗苯 加氢 苯甲苯Wt% 苯 70.5 甲苯 12.5 二甲苯 4.2 烃类 、 0.7、7.2 噻吩 0.35 吡啶 0.3 回收的粗苯：2+0.1×19=3.9万吨/年 全年生产时间为7200小时，剩余时间为维修时间，则每小时的生产能力为：39000÷7200=5417kg/h 设计任务：苯的纯度99.8％ 甲苯的纯度93％ 二 装置流程图及其说明 粗苯的精制包括下述三个过程： （1）初步精馏：将噻吩和吡啶，C5与苯烃进行分离，得到初馏分和苯，甲苯，二甲苯等苯类混合馏分。 （2）化学精制：把经过初步精馏得到的苯类混合馏分中含有沸点与苯族烃相近的不饱和化合物及硫化物除去。 （3）最终精馏：经过连续精馏得到合乎标准的纯产品。 2.1生产设备的选择 2.1.1精馏塔类型的选择 气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、、(１) 结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。 (２) 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。 (３) 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。 (４) 压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。 筛板塔的缺点是： (１) 塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。 (２) 操作弹性较小(约2～3)。 (３) 小孔筛板容易堵塞。 浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的，它主要的改进是取消了升气管和泡罩，在塔板开孔上设有浮动的浮阀，浮阀可根据气体流量上下浮动，自行调节，使气缝速度稳定在某一数值。这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面比泡罩塔优越。但在处理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮阀塔广泛用于精馏、吸收以及脱吸等传质过程中。塔径从200mm到6400mm，使用效果均较好。国外浮阀塔径，大者可达10m，塔高可达80m，板数有的多达数百块。 浮阀塔之所以这样广泛地