22萬噸年乙苯脫氫制苯乙烯精餾工段工藝設計-資料下載頁

【導讀】乙苯催化脫氫法是目前生產苯乙烯的主要方法，目前世界上大約90%的苯乙烯采用。它以乙苯為原料，在催化劑的作用下脫氫生成苯乙烯和氫氣。設計內容主要包括：工藝流程設計、工藝計算、設備設計等。本設計主要是精餾工段的工藝設計。原料來自乙苯生產裝置或原料采購部門，循環水、冷。凍水、電和蒸汽來由公用工程系統提供，生產出的苯乙烯產品到成品庫。乙苯脫氫反應在絕熱固定床反應器中進行，反應物送至精餾工序。出乙苯和粗苯乙烯。餾分和回收乙苯，回收乙苯返回脫氫工序。粗苯乙烯送精餾塔分成精餾苯乙烯和焦油。苯乙烯作為化工生產的基本原料，在國民經濟中起到了越來越大的作用。

　　

【正文】 piFi △ t CpiFi H2 設備選型 Q=KA△ tm K=458Kcal/㎡ h℃ △ tm=（△ t1△ t2） /1n△ t1/△ t2=℃ → A=Q/K△ tm= ㎡ 查《化工工藝手冊》選型 G500IV— 25— 70 ② 塔底再沸器 表 310 塔底再沸器熱量衡算 組成 苯乙烯 Hv85 9737 (R+1)DHvXwi 設備選型 Q=KA△ tm K=500/㎡ h℃ △ tm=（△ t1△ t2） /1n△ t1/△ t2=℃ → A=Q/K△ tm= ㎡ 查化工工藝手冊選型 G273Ⅱ — 25— 14 撫順職業技術學院高職畢業論文 （設計） 14 苯 甲苯塔 表 311 塔底再沸器熱量衡算 組成 苯 甲苯 乙烯 Σ（ R+1） DHvXwi (R+1)DHvXwi △ tm=（△ t1△ t2） /1n△ t1/△ t2=℃ K=569 Kcal/㎡ h℃ A=Q/K△ tm= ㎡ 撫順職業技術學院高職畢業論文 （設計） 15 4 粗苯乙烯塔的一些物性參數 粗苯乙烯塔物性參數為： 塔頂溫度 56℃，塔底溫度 105℃，平均溫度 ℃ 塔頂壓力 50mmHg，塔底壓力 230mmHg，平均壓力 140mmHg， 塔的操作壓力及溫度 根據氣液相平衡理論： 泡點方程 Σ yi=Σ kixi=1 露點方程 Σ xi=Σ yiki=1 ① 操作壓力的確定 選用塔頂油氣冷凝，冷凝后溫度根據回流缸內物料溫度，塔頂物料冷卻冷凝為液相，則回流時回流缸內壓力為塔頂物料的泡點壓力，用泡點方程Σ yi=Σ kixi=1 精算，在本設計中取參考現場情況下的 壓力 50mmHg = ，回歸符合 ② 塔頂溫度 在即定的操作壓力下塔頂溫度是塔頂層板，則用 露點方程Σ xi=Σ yiki=1 進行精算，取溫度 56℃，回歸基本符合 . ③ 塔釜溫度 1 在塔底操作壓力下，塔底物料處于泡點狀態，其溫度即他的泡點溫度用泡方程Σ yi=Σ kixi=1 進行精算，現場溫度取 105℃，回歸 基本符合 . ④ 進料溫度 由于物料是泡點進料即飽和液體 進料 ,用現場溫度進行回歸 ,進料溫度取 83℃,回歸基本符合 . 最小回流比 Rmin ∑α ixFi/(α iθ )=1q Rmin=∑α ixDi/(α iθ )1 因為泡點進料 q=1 所以∑α ixFi/(α iθ )=0 設 =(值在輕重關鍵組分相對揮發度之間 ) 值應使 ∑α ixFi/( α i)=0 成立 Rmin=∑α ixDi/(α i)1= 撫順職業技術學院高職畢業論文 （設計） 16 檢驗 所以正確 最小理論板數 Nmin+1=lg[(X1/Xh)D(Xh/X1)w]/lg (α Dα w)1/2 在塔頂溫度為 50℃ ,P=50mmHg條件下 , Pr乙苯 = Pr 苯乙苯 = α D= 在塔釜溫度為 105℃ ,p=230 mmH 條件下 , Pr乙苯 = Pr 苯乙苯 = α w= α =(α Dα w)1/2= 塔頂 XF= Xl= 塔釜 Xl= Xh= → Nmin= (因為采用熱虹吸在再沸器 ) 理論板數 N 的確定 (R Rmin)/(R+1)=()/(+1)= 查吉利蘭圖 (N Nmin)/(R+2)= 所以理論板數 N= 撫順職業技術學院高職畢業論文 （設計） 17 5 設備計算 精餾段 操作氣速 Fh,=(do+)(hl+) Fh,w=Vh,w? v1/2 孔徑 do=6mm,板間距 HT=450mm,假設液層高度 hl=36mm 液柱 Fh,=(+)(36+)= Vh,w= 篩孔氣速選 。 倍的泄露點氣速 Vh,w 估算塔徑 篩孔面積 Ah=Qv/Vh3600 Qv=(R+1)D/? v=Ql=RD/? L= m3/h= m3/s 孔的排列方式為正三角形排列 如果孔徑和孔距選定后，減壓蒸餾 t/d0= 到 3 選 t=16mm , 則開孔率 =(d0/t)2= 孔數 n= Qv/() d02Vh Ap=Ah/開孔率 由降液管停留時間來確定 Ap ， T 要求在 15 到 18之間 T1=AdHT/Q1= T2=AdHT/Q1= T3=AdHT/Q1= T4=AdHT/Q1= T2 ,T3 T4 誤差大， T1滿足要求 降液管 降液管流速 Ud= Q1/Ad=液相停留時間 T=AdHT/Q= 撫順職業技術學院高職畢業論文 （設計） 18 塔板的設計 干板壓降 Δ Pd Δ Pd=51(Vd/Co)2(? v/ ? L) 用不銹鋼板塔厚度 = 查表得 Co= 所以 Δ Pd= mm 液柱 堰上液層高度 how how=(Q1/L)2/3 查圖 6— 6 E= 所以 how= 板 上液層高度 h1 h1=hw+how 取 hw=25mm h1= 檢驗誤差 因為 h136 的絕對值小于 1mm，假設符合 撫順職業技術學院高職畢業論文 （設計） 19 參考文獻 1．《化工設計概論》，侯文順主編，北京：化學工業出版社， 2020年 2．《化工工藝設計》，丁浩主編，上海：上海科學技術出版社， 1989年 3．《化工工藝設計手冊》，上海醫藥設計院主編，北京：化學工業出版社， 1981年 4．《化工設計概論》，胡慶福主編，北京：科學技術出版社， 1989年 5．《化工工藝設計概論 》，李崇岳主編，天津：天津大學出版社， 1994年 撫順職業技術學院高職畢業論文 （設計） 20 謝辭 值此本科學位論文完成之際，首先要感謝我的導師 李 老師。 李 老師從一開始的論文方向的選定，到最后的整篇文論的完成，都非常耐心的對我進行指導。給我提供了大量數據資料和建議，告訴我應該注意的細節問題，細心的給我指出錯誤，修改論文。 李賀 老師誨人不倦的工作作風，一絲不茍的工作態度，嚴肅認真的治學風格給我留下深刻的影響，值得我永遠學習。在此，謹向導師 李 老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！