畢業(yè)設(shè)計論文：年產(chǎn)10w噸粗苯精制工藝設(shè)計-文庫吧
2024-11-11 15:57 本頁面
【正文】 設(shè)備的對比選擇最適合本設(shè)計的設(shè)備，最后經(jīng)過物料衡算與熱量衡算，得出本設(shè)計所需要的原料與熱量。 本設(shè)計的產(chǎn)品有純苯、甲苯、二甲苯、不飽和化合物及少量含硫、氮、氧的化合物。其中最主要的產(chǎn)品是純苯、甲苯和二甲苯。 關(guān)鍵詞 ： 粗苯精制 酸洗精制法 粗 苯 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第一章 粗苯精制的綜述 粗苯精制目的是得到苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品，它們都是寶貴的基本有機化工原料。粗苯精制包括酸洗或加氫、精餾分離、初餾分中的環(huán)戊二烯加工以及高沸點餾分中的茚與古馬隆的加工利用。 粗苯產(chǎn)率以干煤計約為 ～ %。其中含苯及其同系物為 80～ 95%；不飽和化合物為 5～ 15 主要集中于 79℃以前低沸點餾分和 140℃以上的高沸點餾分中，它們主要為環(huán)戊二烯、茚、古馬隆及苯乙烯等；硫化物含量為 ～ %；飽和烴為 ～%。此外，粗苯中還含有來自洗油的輕餾分、萘、酚和吡啶等成分。 粗苯中主要成分是苯，是純苯的主要來源。苯的用途很多，是有機合成的基礎(chǔ)原料，可制成苯乙烯、苯酚、丙酮、環(huán)己烷、硝基苯、順丁烯二酸酐等，進一步可制合成纖維、合成橡膠、合成樹脂以及染料、 洗滌劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥等多種產(chǎn)品。甲苯和二甲苯也是有機合成的重要原料。 粗苯中主要成分為苯、甲苯、二甲苯，它們在 101Kpa 壓力下的沸點如下： 苯 ℃ ； 間二甲苯 ℃ ； 甲苯 ℃；對二甲苯 ℃ ； 鄰二甲苯 ℃ ； 乙苯 ℃ 。 由上述數(shù)據(jù)可見，沸點有差別，即揮發(fā)度不同，可以很容易分離出苯和甲苯、二甲苯的三種異構(gòu)體和乙苯的沸點差甚小，難于利用精餾方法進行分離。 粗苯 中與苯的沸點相近的有硫化物和不飽和化合物，故欲得純苯較難。例如，噻吩和環(huán)己烷的沸點分別為 ℃和 81℃ ， 精餾時分不開。由于以苯為原料進行催化加工時。硫化物能使催化劑中毒，不飽和化合物在儲存時能聚合或產(chǎn)生暗色物，在催化加工時，易使催化劑結(jié)焦。所以要求從苯中必須除掉這些雜質(zhì)。 由于精餾方法不能脫除本中噻吩和不飽和化合物，所以在精餾之前采用化學(xué)凈化方法。為此，可采用加入化學(xué)試劑或催化加氫，使之生成易于分離的產(chǎn)物，濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 達到凈化目的。 采用化學(xué)凈化辦法，需要消耗化學(xué)試劑和損失原料，所以僅對精餾分離不掉的硫化物和不飽和化合物，采用化學(xué)凈化方法。不同沸點餾分中不飽和化合物和硫化物含量不同，在低于苯沸點的初餾分中 含量高。 在二甲苯高沸點餾分中不飽和化合物含量很高，很明顯分出高沸點餾分不用化學(xué)凈化方法，而只對沸點較低的餾分進行化學(xué)凈化，這不僅減少了化學(xué)凈化消耗，而且可以分別利用個餾分。例如初餾分低于苯沸點餾分 含有環(huán)戊二烯，是合成橡膠、藥品和合成樹脂的原料，此外，還有二硫化碳。高沸點餾分富集有茚、古馬隆、苯乙烯，可作為古馬隆茚樹脂原料，該樹脂可制造油漆、顏料和絕緣材料等。 粗苯精制流程包括下述過程： （ 1） 初步精餾 使低沸點化合物、高沸點含硫化合物和不飽和化合物分開。 （ 2） 化學(xué)精制 把粗苯主要組分沸點范圍內(nèi)所含 的硫化物和不飽和化合物脫除。 （ 3）最終精餾 得到合乎標(biāo)準(zhǔn)的純產(chǎn)品 。 粗苯初步精餾可由兩個精餾塔完成，粗苯在第一個初餾塔頂分出初餾分；在第二個苯、甲苯、二甲苯 (BTX)混合餾分塔頂分出 BTX 餾分 ,塔底分出重苯。假如粗苯回收工段把粗苯已分成輕苯和重苯，則不在需要第二個塔。 初餾塔很重要，初餾分要分離的很干凈，否則二硫化碳進入 BTX餾分中，進一步留在苯中。此外，使 BTX 餾分的化學(xué)凈化難度增大。 環(huán)戊二烯反應(yīng)能力大，粘度高，能形成高分子聚合物。初餾分塔采用效率足夠高的精餾塔，塔板數(shù)為 3050。 回流比為 4060，空塔氣速為 。 輕苯的初餾分產(chǎn)率為 %，其組成約為 : 環(huán)戊二烯等 5060%；二流化碳為 2535%；苯為 515%。純苯中含二硫化碳不應(yīng)超過 150ppm。 初餾塔的再沸器易堵塞，這是低沸點不飽和化合物發(fā)生聚和，堵塞物主要是膠狀游離碳。應(yīng)防止進料和回流帶水，否則不僅塔操作不穩(wěn)，而且增加堵塞再沸器的可能性。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 的依據(jù) 經(jīng)查資料，獲得以下參數(shù)： 表 11 粗苯各組分的平均含量 組分 分子式 含量（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）/% 苯 66HC 55— 80 甲苯 87HC 11— 22 二甲苯 108HC — 8 三甲苯 129HC 1— 2 不飽和化合物 105HC 、 88HC 7— 12 硫化物 2CS — 飽和物 — 初餾塔初餾組分的要求： 表 12 初餾分組 成 原料 粗苯初餾分組成 /% 輕苯初餾分組成 /% 2CS 15— 25 25— 40 105HC 、 88HC 10— 15 20— 30 66HC 30— 50 5— 15 其他不飽和化合物 10— 15 15— 25 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 連續(xù)精餾塔操作條件： 表 13 連續(xù)精餾塔操作條件 塔名 純苯塔 甲苯塔 二甲苯塔 塔頂溫度 /℃ 80左右 110 左右 89 左右 塔底 溫度 /℃
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