【正文】 的計算氣相密度：ρv=m/V=(PM)/(RT)= kg/m179。/s 提留段流率的計算氣相密度：ρL=865 kg/m179。/ρv= m179。/h= m179。塔頂空間是指最高一層板至塔頂?shù)木嚯x，為了減小塔頂蒸汽中液體中液體夾帶量，塔頂空間一般高于板距再放除沫器，取3200mm。aVs2=bLs2dLs2/3Φ= ε0=對于精餾段：a=1．91*105*(867*2732)=0．0021b=ΦHT+(Φ1ε0)hw= c=(lw2h02)=d=(1+ε0)所以：=即：Vs2=對于提餾段：a= b= c= d=所以：=即：Vs2=在回流比不變的操作情況下，作為操作性能圖，并做出操作線。故采用固定管板式，立式熱虹吸式再沸器。作為一個面向現(xiàn)代化的工廠，在設計中廠區(qū)的交通，衛(wèi)生，環(huán)境要求都比較高，各車間的布局要合理，便于生產(chǎn)的順利進行，將生產(chǎn)區(qū)和辦公大樓分開建設，一個完善而先進的污水處理站也是必需的。這些資料包括：生產(chǎn)工藝流程圖，物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質，設備資料，公用系統(tǒng)耗用量，土建資料和勞動安全，防火，防爆資料，車間組織及定員資料，廠區(qū)總平面布置，有關布置方面的一些規(guī)范資料。在精餾塔中制得的乙苯，進入乙苯脫氫反應器，得到苯乙烯粗產(chǎn)品及其他雜質。第七章 廠區(qū)平面布置車間布置設計是從理論走向生產(chǎn)的重要一環(huán)，其中要進行各種管路和各種附加設備的布置，詳細情況請見圖紙?？傮w布局首先要求保證直徑和簡捷的生產(chǎn)作業(yè)線，盡可能避免交叉和迂回，使各種物料的輸送距離為最小。車間布置要求有較大的彈性，對于生產(chǎn)車間的發(fā)展變化有較大的適應性。（1）生產(chǎn)線廠區(qū)布置首先應根據(jù)物料流程圖決定不同工藝部分彼此間的相對位置，要求保證徑直和短捷的生產(chǎn)作業(yè)線，盡量避免交叉和迂回，使各種物料的輸送距離最小。廠區(qū)布置也要考慮風向的影響，主要是為了盡可能地避免因風向而引起的火災和減少因風向而造成的污染。對于容易散發(fā)令人厭惡的氣味或有危險性的物料要按照有關的規(guī)定設置特別裝卸區(qū)。（3）通道在布置道路系統(tǒng)時，必須考慮當前和將來的交通運輸要求。進入工廠的設備不應受路緣，排水溝和地面上管道等的阻礙。（4）輔助設施的位置鍋爐房、動力站、冷卻塔和泵房應當布置在安全的地方，當發(fā)生火災或洪水時，不會喪失他們的功能和作用。鍋爐水處理裝置一般位于鍋爐房內，當規(guī)模較大的水處理裝置可以布置在單獨的建筑物或地區(qū)內，以便于化學藥品的回收。行政辦公樓應當位于公共、安全的地方，如工廠的主要入口處或位于有可能向大氣排放煙霧裝置的上風向。（6）建筑物的間距 工業(yè)建筑物之間的距離必須符合消防安全方面的要求，保持必要的防火距離，同時還能使消防車順利通過。在考慮排水系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)是要和當?shù)赜嘘P部門協(xié)商，把未來的發(fā)展也考慮進去。每一個下水井應有一個液封，以防止氣體經(jīng)過下水道流動時發(fā)生爆炸和火災。氣體排出物應當燒掉或排至一定高度，在任何情況下都不能讓有害或有味的煙霧形成公害。消防站和救護站應當選在發(fā)生火災時不會受影響的位置。隨著工廠的發(fā)展變化，廠區(qū)的生產(chǎn)布局和安全布局應仍能保持合理，不需作太大的改動。②控制室和輔助生產(chǎn)廠房。建筑物應當配合生產(chǎn)工藝裝置而建造，而不是生產(chǎn)工藝 裝置去配合按慣例設計的建筑物。如果兩者不等高則取較高的一邊，或者是10m，取其中最大的那個數(shù)字。 ①操作人員工作的性質和次數(shù)。 ⑤噪聲因素。這些洞孔要有欄桿加以保護，在它的上面應裝有起重作用的梁。 框架的結構尺寸應按設備的不同要求而確定?？蚣艿膶痈邞醋畲笤O備要求確定。對平臺的尺寸要求如下： ，；相鄰塔器的平臺標高應盡量一樣，一邊布置成聯(lián)合平臺；為設備人孔，手孔，設置的平臺，～，；為設備加料口設置的平臺，；裝設在設備上的平臺不應妨礙設備的檢修，否則應做成可拆卸式的。對大型設備的檢修平臺應按器最大部件的荷重與土建要求設計。 ～。各安全出口的距離不應大于25m。因此，在裝置布置設計中，對于控制室的位置與布置要求，必須予以足夠的重視。 控制室不應靠近主要交通干道，如不可避免，外墻與主干道中心線的距離不應小于20m。使用電子儀表的控制室，周圍環(huán)境對室內儀表的磁場干擾強度應不大于400A/m，不能排除時應采取防護措施。最需要注意且最關鍵的變量的顯示儀表應布置的較容易觀察的地方。變電、配電室一般不可與可燃氣體壓縮機公用一幢建筑物，而常與控制室公用一幢建筑物。有的裝置兩種方式兼用，即從配電室地下溝內引電纜至用電設備區(qū)，泵和壓縮機的驅動機用電纜一般仍采用溝內敷設。第八章 環(huán)境保護與安全措施“三廢”的處理化工設計中必須依照《化工建設項目環(huán)境保護規(guī)定》HG/T206672005和《石油化工污水處理設計規(guī)定》SH3095200、《石油化工噪聲控制設計規(guī)定》SH/T31462004，使排放物達到國家《污水綜合排放標準》GB89781996和《大氣污染物綜合排放標準》GB162971997的規(guī)定要求?；瘜W工業(yè)固體工業(yè)廢棄物屬工業(yè)固體廢棄物的一種，主要指硫酸燒渣、鉻渣、制堿廢渣和磷肥工業(yè)廢渣。治理辦法首先從工藝上減少廢水的排放量，用沉降法分離廢水中的懸浮物質，苯為有毒物質可以考慮用活性分離或膜分離等處理方法將其分離，也可用連續(xù)萃取的方法將其做回收處理，經(jīng)處理的廢水達標后方可排放或做循環(huán)利用。②中華人民共和國國家標準 惡臭污染物排放標準GB1455493惡臭污染物廠界標準值是對無組織排放源的限制，1994年6月1日起立項的新、擴、改建設項目及其建成后投產(chǎn)的企業(yè)執(zhí)行二級、三級標準中相應的標準值。同時規(guī)定進廠的員工必須佩帶安全頭盔。（2）勞動保護化工生產(chǎn)中，須嚴格按照《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB5016092(1999年版)和《建筑設計防火規(guī)范》GBJ1687(2001年版)及《石油化工靜電接地設計規(guī)范》SH30972000之規(guī)定進行設計。本生產(chǎn)的衛(wèi)生標準為一級，電氣負荷類別為二級，廠房避雷等級為二級。化工廢水是指化學工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水，其中含有隨水流失的化工原料，中間產(chǎn)物，產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。本工藝生產(chǎn)過程中因含有一些低沸點組分而帶臭味。（7）化驗室的布置當裝置設在距全廠性控制分析化驗室較遠，超過1500m，且分析項目和分析次數(shù)較多時，可在裝置內設化驗室，化驗室的面積按分析項目和次數(shù)多少確定，化驗室為明火房間，不應與甲，乙類房間布置在一起。變壓器可露天或半露天布置，這是變壓器周圍應設固定圍欄。（6）變電、配電室的布置 變電、配電室是易產(chǎn)生火花的地點，是裝置的動力中心，屬于重點保護建筑物。 由一個工藝操作人員來執(zhí)行的一些儀表，應集中在一起?？刂剖业慕ㄖ倚枰€應包括輔助用室?？扇細怏w，可燃液體的在線分析一次儀表間與工藝設備的防火間距不予限制。相鄰的框架平臺宜根據(jù)安全疏散的需要用走橋連通。超過2m的直梯應設置安全護籠。每段斜梯的高度不宜大于5m，超過5m可設梯間平臺，分段設梯子。防護欄桿為固定式的防護設施，對影響檢修的欄桿應設置為可拆卸的。 ③平臺 當工廠設備為適應工藝布置而需要支承在高位時，必須為操作和檢修設置平臺?？蚣芸缍入S架空設備要求不同而異。如果在管廊下布置機器和泵，則管廊的管道在泵的上方，管道上方第一層框架布置高位容器，第二層布置冷卻器和換熱器，最上一層布置空冷器或冷凝冷卻器。在確定樓層間距時，還要考慮攪拌器軸和其他容器內件的拆卸。 ③工藝過程的性質。（3）建筑物形成的選擇除了氣溫較低的地區(qū)采用室內布置外，一般工廠采用露天布置，而集中的控制設施則置于建筑物內。（2）廠房高度和間距廠房高度主要根據(jù)設備吊裝所需空間和設備進出口管道標高而確定。③非生產(chǎn)廠房。①生產(chǎn)廠房。供給消防栓的埋地水管應沿道路靠近裝置布置，若從天然水源取水，則要有通向水源的道路。（8）安全 化工生產(chǎn)具有易燃、易爆、有毒等特點。廢棄的固體物料應從工藝裝置直接裝車運出。排水走向應與道路系統(tǒng)平行，下水道可以沿著道路布置。見附錄。機修車間、總倉庫等應當位于安全區(qū)，處于和工藝裝置容易接近的地區(qū)，并有供交通運輸?shù)闹苯油ǖ馈Ｈ绻粚儆谘b置整體部分，則應當位于非防爆區(qū)域內。輔助工程要接近負荷中心，使各種公用系統(tǒng)介質的輸送距離最短，以減少管線投資和能量損失。工廠內部的鐵路和與國家鐵路的接軌點應與當?shù)罔F路部門協(xié)商后設計，以滿足工廠原料接受和產(chǎn)品分配的要求。為了維修而需要運送設備和材料的地方（如壓縮機房），必須有通道。運輸管路的鋪設應當與道路系統(tǒng)平行；當用車輛運輸時，它們所走的途徑應當規(guī)劃好。（2）物料運輸一個好的現(xiàn)場布置可以把物料從倉庫的來回運輸距離以及物料在加工時的運輸距離減小至最低限度。當并不要求所有的生產(chǎn)車間都排在一條直線上。廠區(qū)布置應滿足生產(chǎn)、安全和發(fā)展的要求。車間總體布局還應使人流和貨流的交通路線徑直和簡捷，避免交叉和重疊。一個好的設備布置方案應做到經(jīng)濟合理、操作方便、符合安全生產(chǎn)的要求、設備排列整齊美觀。乙苯/苯乙烯分離塔塔頂?shù)玫降氖谴忠冶剑M入甲苯/乙苯分離塔，可以從其塔底得到較高純度的乙苯，通過循環(huán)回收乙苯，讓乙苯重新進入脫氫反應器。因該生產(chǎn)流程所用的設備大多為反應釜和精餾塔，車間布置可選擇露天布置，這樣可節(jié)省建筑成本。車間布置設計的目的是對廠房的配置和設備的排列作出合理的安排，并決定車間，工段的長度，高度和建筑結構形式，以及各車間之間與工段之間的相互關系。臥式冷凝器無論從傳熱，壓力降等方面都較合適，具體如下：A．冷凝量相同，用相同型號冷凝器時，臥式殼程冷膜傳熱系數(shù)比立式管內或管外的膜傳熱系數(shù)高數(shù)倍；B．在殼程冷凝時，飽和氣壓比管城??；C．冷卻水走管內，使用清掃水垢。Q==106kcal/h由化學工程手冊查得30kg/℃，汽化潛熱r=，釜液溫度為217℃飽和蒸汽p=，不考慮熱補償．W=Q再/r= kg/h因為是兩流體之間恒溫傳熱dt=℃初選ko=800需要的換熱面積so=Q/(Δt*Ko)= m2據(jù)《化工原理附錄，選固定板式換熱器，選擇設備型號G1000I25370殼徑 公稱壓強 工程面積 管子總數(shù) 管程殼程段 管子尺寸 管子排列1000 25 370 355 NP 25* Δ因塔底流體黏度不很高，不易受熱分解，管、殼程溫差小于30℃所以可采用固定板式，且塔底蒸發(fā)器較大，汽液混合物比重顯著減小，使再沸器入口和出口產(chǎn)生壓差，所以采用熱虹式再沸器。進料段高度取決于進料段結構形式及介質狀態(tài)，由泡點進料，可取板間距相同值。即：u=* umax= m/s D=(4Vs/(*u))= m C= mumax = m/su= m/sD= m 圓整到D=Uk=4*Vs/(*D）178。=L+qF= kg/h Ls=L180。=V= kg/hρv= kg/m179。/s 液相流率：L=R*D= kg/hLs=L/ρL=179。=L+q*F= kmol/hV180。精餾段操作線方程yn+1=R/(R+1)xn+xD/(R+1)=+ 提留段操作線方程yn+1=(RD+qF)/(RDW+ qF)XnWxw/( RDW+ qF)=* *104 1）塔板計算數(shù)學模型塔板數(shù)的確定：逐板計算數(shù)學模型如下[3032]：xi,n=yi,n/αi,n/(∑Vi,n/αi,n)i=1，2，3n=1，2，3……精餾段操作線： yi,n+1=(L/V)*xi,n+D/Vxi,D提留段操作線： yi,n+1=(L180。 TF==℃已知為泡點進料q=1，因為此時精餾段與提留段上升蒸汽的流量相等，故塔徑計算較方便，操作宜控制。(T)即Tn+1 =Tn+(Σ(yi/Ki) )/( ΣBi*yi/Ki(T+ci)178。 全車間的物料衡算進料中：苯：（wt） 乙烯：（wt）①每小時精苯乙烯（100%）的量年產(chǎn)量：5萬噸=50000000 kg 生產(chǎn)時間：7200h苯乙烯分子量： kg/kmol 產(chǎn)出量：②脫氫裝置產(chǎn)生的苯乙烯量*= kg/h= kmol/h全車間苯乙烯的損失量：= kg/h = kmol/h③烴化工段應成產(chǎn)的乙苯的數(shù)量：即： 新鮮乙苯量：()/ (%)= kg/h= kmol/h乙苯損失量：*%= kg/h 乙苯精餾的物料衡算：1）分離要求：循環(huán)苯塔： 頂：乙苯≤%底：苯，甲苯≤%乙苯塔：頂：二乙苯≤底：乙苯≤%表31 烴化液組成Table 31 ofliquid hydrocarbon ponent原料量kg/h含量 wt%摩爾質量kmol/h摩爾分率苯(1)甲苯(2)乙苯(3)二乙苯(