萬(wàn)噸年苯乙烯精餾工段工藝設(shè)計(jì)(1)-wenkub
2023-02-02 15:09:03 本頁(yè)面
【正文】 e crude styrene (with the reorganization of suband tar ).Ethylbenzene benzene distillate delivery –Tap into toluene benzene ,toluene ethylbenzene distillate and recovery , the recovery process of ethylbenzene dehydrogenation to return .Send crude distillation column is divided into fine styrene and styrene tar .Keywords: ethylbenzene, dehydrogenation, Design elementII撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）目 錄前言1一、緒論2原料的主要性質(zhì)和用途2苯乙烯的性質(zhì)和用途3苯乙烯生產(chǎn)的各種比較3本設(shè)計(jì)說(shuō)明5二、生產(chǎn)工藝說(shuō)明8原料、成品及半成品8主、副化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)8生產(chǎn)步驟8原理、化學(xué)組成及化學(xué)化學(xué)性質(zhì)8反應(yīng)器設(shè)計(jì)依據(jù)11主要工藝變量（參數(shù)）的選擇與控制11流程敘述12三、工藝計(jì)算及設(shè)備設(shè)計(jì)16（一）物料衡算16粗苯乙烯塔16精苯乙烯塔16循環(huán)乙烯塔17苯，甲苯塔17（二）熱量衡算18粗苯乙烯塔18循環(huán)乙苯塔19精苯乙烯塔20苯甲苯塔21四、粗苯乙烯塔的一些物性參數(shù)22塔的操作壓力及溫度22最小回流比Rmin23最小理論板數(shù)23理論板數(shù)N的確定24全塔平均板效率及實(shí)際塔板數(shù)N實(shí)24確定加料板的位置24五、設(shè)備計(jì)算25（一）精餾段25 操作氣速25塔板的設(shè)計(jì)26塔板適宜操作區(qū)的計(jì)算和分析28（二）提餾段31 操作氣速31塔板的設(shè)計(jì)32塔板適宜操作區(qū)的計(jì)算和分析34六、謝辭37七、參考文獻(xiàn)38八、附圖V前本設(shè)計(jì)的依據(jù)是采用低活性、高選擇性催化劑，參照魯姆斯(Lummus)公司生產(chǎn)苯乙烯的技術(shù)，以乙苯脫氫法生產(chǎn)苯乙烯。整個(gè)脫氫系統(tǒng)的壓力降小，以維持壓縮機(jī)入口盡可能高壓，同時(shí)維持脫氫反應(yīng)器盡可能低壓，從而提高苯乙烯的選擇性，同時(shí)不損失壓縮能和投資費(fèi)用。 工業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和設(shè)備的良好設(shè)計(jì)可使操作無(wú)故障，從而可減少生產(chǎn)波動(dòng). 1一、緒 論原料的主要性質(zhì)與用途 （1）乙苯的主要性質(zhì) 乙苯是無(wú)色液體，具有芳香氣味，可溶于乙醇、苯、四氯化碳和乙醚，幾乎不溶于水，易燃易爆，對(duì)皮膚、眼睛、粘膜有刺激性，在空氣中最大允許濃度為100PPM。（2）乙苯的主要用途 乙苯是一個(gè)重要的中間體，主要用來(lái)生產(chǎn)苯乙烯，其次用作溶劑、稀釋劑以及用于生產(chǎn)二乙苯、苯乙酮、乙基蒽醌等；同時(shí)它又是制藥工業(yè)的主要原料。苯乙烯溶于甲醇、乙醇、乙醚等溶劑中。苯乙烯蒸汽與空氣混合能形成爆炸性混合物，～%（體積分?jǐn)?shù)）。因此，苯乙烯單體在貯存和運(yùn)輸中都必須加入阻聚劑，并注意用惰性氣體密封，不使其與空氣接觸。 各種苯乙烯生產(chǎn)工藝及比較 目前苯乙烯主要由乙苯轉(zhuǎn)化而成，可通過(guò)如下四條工藝路線進(jìn)行。C6H5COCH3 + H2OC6H5COCH3 + H2C6H5CHOHCH3C6H5CHOHCH3→ C6H5CHOHCH3+ C3H6O C6H5CHOHCH3 →C6H5CHCH2 + H2O本過(guò)程以乙苯計(jì)的苯乙烯產(chǎn)率約為65%，低于乙苯脫氫法的產(chǎn)率。在催化劑和過(guò)熱蒸汽的存在下進(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)的，即： 2C6H5C2H5 + O2 2C6H5CHCH2 + 2H2O此方法可以從乙苯直接生成苯乙烯，還可以利用氧化反應(yīng)放出的熱量產(chǎn)生蒸汽，反應(yīng)溫度也較催化脫氫為低。(4)乙苯催化脫氫法 反應(yīng)方程式如下： C6H5C2H5 →C6H5CHCH2 + H2同時(shí)還有副反應(yīng)發(fā)生，如裂解反應(yīng)和加氫裂解反應(yīng)： C6H5C2H5 + H2 → 魯姆斯(Lummus)公司經(jīng)典苯乙烯單體生產(chǎn)工藝技術(shù)：深度減壓，絕熱苯脫氫工藝； 魯姆斯（孟山都/UOP）經(jīng)典苯乙烯單體生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介： 該工藝是全世界生產(chǎn)苯乙烯（SM）單體中最成熟和有效的技術(shù)，自1970年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái)，目前大約有55套裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)。 高溫、高壓蒸汽稀釋和低反應(yīng)系統(tǒng)壓力能提供良好的反應(yīng)平衡曲線，對(duì)乙苯(EB)轉(zhuǎn)化為苯乙烯(SM)有利，在有兩個(gè)絕熱反應(yīng)器的工業(yè)生產(chǎn)裝置中，乙苯(EB)的總轉(zhuǎn)化率可達(dá)到70%～85%。 在脫水有機(jī)混合物(DM)（苯乙烯、未反應(yīng)乙苯、苯、甲苯和少量高沸物）中加入一種不含硫的阻聚劑(NSI)以減少聚合而損失苯乙烯（SM）單體，然后在乙苯/苯乙烯單體（EB/SM）分餾塔進(jìn)行分離，塔頂輕組分(EB及輕組分(苯/甲苯)從塔頂取得)去乙苯分離塔，從而從乙苯分離出苯和甲苯，回收的乙苯返回脫氫反應(yīng)器原料中。該系統(tǒng)是由蒸汽過(guò)熱器、過(guò)熱蒸汽輸送管線和反應(yīng)產(chǎn)物換熱器組成，設(shè)計(jì)為熱聯(lián)合機(jī)械聯(lián)合裝置。 （d）安全： 一旦儀表系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)有任何嚴(yán)重誤操作或故障時(shí)，脫氫反應(yīng)的自動(dòng)聯(lián)鎖系統(tǒng)即啟動(dòng)，無(wú)需任何操作員工即可將裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)入安全操作狀態(tài)或安全停工。隨著乙苯裝置上催化劑壽命的延長(zhǎng)，乙苯和苯乙烯裝置更換催化劑的停工時(shí)間也可適應(yīng)盡量減少總停車時(shí)間的需求。原料來(lái)自乙苯生產(chǎn)裝置或原料采購(gòu)部門(mén)，循環(huán)水、冷凍水、電和蒸汽來(lái)由公用工程系統(tǒng)提供，生產(chǎn)出的苯乙烯產(chǎn)品到成品庫(kù)，由銷售部門(mén)銷售。因?yàn)槎冶矫摎浜笊傻亩蚁┗饺菀自诜蛛x與精制過(guò)程中生成聚合物，堵塞設(shè)備和管道，影響生產(chǎn)。 C6H5CHCH2 + H2 C6H5CH3+ CH4 乙苯餾分送苯甲苯塔分成苯、甲苯餾分和回收乙苯，回收乙苯返回脫氫工序。 （T：K，KP：atm） 其中：A=，B=； 因此，溫度升高，EB轉(zhuǎn)化為SM的轉(zhuǎn)化率亦隨之升高。 氫氣 CO2+H2 → CO+H2
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