【正文】 先用試差法求下式中的 ? 值 ： 41 1 2 .7ih F ii ihx q???? ? ? ? ??? 當 ? =6 時 411 4 . 4 8 0 . 8 0 2 5 . 8 2 0 . 1 2 5 2 . 4 0 . 0 2 2 1 0 . 0 5 1 2 . 6 9 7 0 81 4 . 4 8 6 5 . 8 2 6 2 . 4 6 1 6i h F ii ihx????? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 河南城建學院?？?畢業(yè)設計 塔設備計算 22 計算結(jié)果表明，初設 ? 值偏小，再設若干個 ? 值 。 在下面計算中以序號代表組分，根據(jù)題意 2 號關(guān)鍵組分（甲苯）為輕關(guān)鍵組分 ， 3 號組分（二甲苯）為重關(guān)鍵組分。結(jié)果如下表： 序號 1 2 3 4 ? 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 /(/ )iF t h /(/ )iD t h Dia /( / )iW t h Wia 所以 BTX總流量為 /th， 占 %。 3 1000 0 /300 24D t h???? 則由塔頂產(chǎn)品與塔底產(chǎn)品成比例得： 39。 對于清晰分割，即 ： 比重關(guān)鍵組分還重的組分在塔頂產(chǎn)品不出現(xiàn)，比輕關(guān)鍵組分還輕的組分在塔底產(chǎn)品中不出現(xiàn)，故對全塔作各組分的物料衡算 。 塔頂產(chǎn)品中苯的流量： hD =100? %? %= /th 塔底產(chǎn)品中苯的流量為： hW = hF hD =100? 75%= /th 對于清晰分割，即 ： 比重關(guān)鍵組分還重的組分在塔頂產(chǎn)品不出現(xiàn)，比輕關(guān)鍵組分還輕的組分在塔底產(chǎn)品中不出現(xiàn)，故對全塔作各組分的物料衡算 。然后 在 酸油分離器中停留約 1h，經(jīng)澄清分離后，再生酸和酸焦油沉積下來，混合餾分由酸油分離器上部排至堿油混合器，再堿油混合器前連續(xù)加入質(zhì)量濃度為 12%16%的堿液進行中 和，使已洗混合餾分呈弱堿性。在酸洗精制法中，輕苯需先經(jīng)初步精餾，把初餾分與苯、甲苯和二甲苯的混合餾分分離開來，然后對混合餾分進行凈化處理。粗苯使黃色透明液體，比水輕微溶于水。 組成（質(zhì)量含量）： 初餾分 1%； 苯 75%；甲苯 %；二甲苯 %；溶劑油 %?？紤]到酸洗過程的熱效應，未洗混合餾分溫度可取為 25~30℃ 。該法在中國焦化廠廣泛采用。利用我國豐富的煤炭資源，實施 “ 以煤造油 ” 和 “ 以煤代油 ” 是優(yōu)化終端能源，實現(xiàn)石油供應多元化和保證能源安全的重大決策，符合我國國情和可持續(xù)發(fā)展的需要。苯乙烯經(jīng)過聚合可制成用于生產(chǎn)絕緣材料的無色樹脂。甲苯用于制造糖精、染料、藥物和炸藥等，并用作溶劑。 粗苯精制產(chǎn)品及用途 為了得到合格的苯類產(chǎn)品，首先將粗苯分離為輕苯和重苯。不飽和化合物在粗苯餾分中的分布不均勻。 酸洗精制法工藝簡單，但有液體廢物產(chǎn)生。不飽和烴在硫酸作用下發(fā)生聚合反應，生成酸式酯，此反應還可以深度進行，生成三聚物和和深度聚合物。 Refining benzene high tower as m, Tower Drive for m. Through the mechanical strength of key equipment check by Refining benzene tower load for the quality of Kg。 m。 目前粗苯精制工藝過程有：酸洗精制法和加氫精制法。 通過物料衡算得到苯每小時產(chǎn)量為 t/h；按清晰分割計算得：輕苯進料量為 t/h；酸洗反應器進料量為 t/h；吹苯塔進料量為 t/h；按非清晰分割計算得：純苯塔進料量為 t/h 甲苯塔進料量為 t/h；二甲苯塔進料量為 t/h。 benzene tower blown the feed traffic to 。當前脫除不飽和化合物及硫化物的主要方法有硫酸精制法和催化加氫精制法。這時可以對苯、甲苯、二甲苯的混合餾分進行酸洗，其中不飽和化合物的含量為 4%~6%，已將噻吩及其同系物除去，切硫酸耗量少，焦油生成量也少。此外，還有不飽和化合物及少量含硫、氮、氧的化合物。硫化氫在粗苯儲存過程中，逐漸被氧化成單體硫。 苯的最大用途是作為生產(chǎn)苯乙烯的單體原料。以粗苯的初餾分為原料，經(jīng)熱餾和熱聚合得二聚環(huán)戊二烯，可用于制取單體環(huán)戊二烯。我國是一個煤炭儲量豐富而石油和天然氣相對貧乏的國家。而有些不飽和化合物及硫化物的沸點與苯類產(chǎn)品之間的沸點溫度相差很小，不能用精餾的方法把它們分開，要用化學的方法分離。為此，應對下列因素加以控制： 反應溫度 噻吩與不飽和化合物反應的活化能比苯族烴與不飽和化合物反應的活化能河南城建學院?？飘厴I(yè)設計 設計總論 4 小。 酸化 反應時間 延長反應時間，可改善洗滌效果，但同時會加劇磺化反應，增加酸焦油的生成量及苯族烴的損失。粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烴。 河南城建學院?？飘厴I(yè)設計 生產(chǎn)流程確定 5 2 生產(chǎn)流程確定 粗 苯精制主要有兩種方法：一種是加氫精制，另一種時酸洗精制。液體在泵和混合器類呈 現(xiàn) 充分的湍流狀態(tài)，以進行酸洗反應。 河南城建學院?？飘厴I(yè)設計 物料衡算 7 4 物料 衡算 初餾塔物料衡算 原料：處理量 F=100 /th 組成： 序號 1 2 3 4 5 組分 初餾分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 ia 初餾分組成： 序號 1 2 3 4 5 組分 二硫化碳 環(huán)戊二烯二聚環(huán)戊二烯 其它不飽和化合物 苯 飽和化合物 ia 精餾出塔初餾分為 % 在下面計算中以序號代表組分，根據(jù)題意 1 號關(guān)鍵組分（初餾分）為輕關(guān)鍵組分。 塔底產(chǎn) 品中 BTX 流量為 ： LW = LF LD == /th。其中純苯產(chǎn)品組成為：苯 % 甲苯 %， 殘油組成中 ： 苯 %。 39。其中含噻吩 %， 含不飽和化合物 2%。 則 5 分鐘內(nèi)共流過氣相苯的體積為：1 315 22 .4 89 5. 5 10 0. 29 61000DVm? ? ? ? ? 其余各組分計算結(jié)果亦如下表： 序 號 1 2 3 4 ? 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 3/DiVm 3/WiVm 所以 5 分鐘流過氣相液相總體積 ， 即 ： 閃蒸塔 的 總體積為 ： 31 2 4 .0 9 6 0 .0 1 3 1 2 4 .0 1 9OWV V V m? ? ? ? ? 取閃蒸塔直徑 D= m 吹苯塔塔高的計算 由 222 .4 4 .5 2 1 644SD??? ? ? ?2m 則閃蒸塔塔高為： S? ? ?m 純苯塔的計算 回流比的計算 對于純苯塔進料，出料流量及組成如下： 河南城建學院?？?畢業(yè)設計 塔設備計算 21 序號 1 2 3 4 ? 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 /(/ )iF t h /(/ )iD t h 0 0 /( / )iW t h 純苯塔塔頂溫度 80 ? ℃ 。 河南城建學院?？?畢業(yè)設計 塔設備計算 23 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 操作壓力計算 塔頂操作壓力： 0 1 0 1 .3 3 5 1 3 6 .3p ? ? ?KPa 每層塔板壓降： p? = KPa 進料板壓力： 1 3 6 .3 0 .7 1 8 1 4 5 .4Fp ? ? ? ? KPa 精餾段平均壓力： (1 3 6 .3 1 4 5 .4 ) 1 4 0 .8 52mp ??? KPa 操作溫度計算 依據(jù)操作壓力計算操作溫度，結(jié)果如下： 塔頂溫度： 0 80t ? ℃ 進料板溫度： ? ℃ 精餾段平均溫度： 8 0 1 1 0 .5 9 5 .2 52mt ???℃ 平均摩爾質(zhì)量的計算 塔頂平均摩爾質(zhì)量的計算 ： 查 的數(shù)據(jù)及液相摩爾分率如下表 ： 用1 ( 1)i DiD Dixy x??? ??計算液相分率 ， 以苯為例 ： 12 .4 9 0 .9 9 9 3 0 .9 9 9 71 1 .4 9 0 .9 9 9 3Dy ????? 結(jié)果亦如下表： 序號 1 2 3 4 ? 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 iha 1 iFx 0 0 Fiy 0 0 0 .9 9 9 3 7 8 0 .0 0 0 7 9 2 7 8 .0 1 /mVDM k g k m o l? ? ? ? ? 0 . 9 9 9 7 7 8 0 . 0 0 0 7 9 2 7 8 . 0 4 /mLDM k g k m o l? ? ? ? ? 進料板平均摩爾質(zhì)量計算 氣相，液相分率計算 ： 河南城建學院?？?畢業(yè)設計 塔設備計算 24 方法同計算塔頂?shù)姆致史椒?，計算結(jié)果如下表 ： 序號 1 2 3 4 ? 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 /( / )iM kg kmol 78 92 106 108 iha 1 Fix Fiy 0 . 9 1 0 7 8 0 . 1 2 5 9 2 0 . 0 0 9 1 0 6 0 . 0 0 9 1 0 8 8 4 . 4 1 /mVFM k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? 0 . 8 0 2 7 8 0 . 1 2 5 9 2 0 . 0 2 2 1 0 6 0 . 0 5 1 1 0 8 7 6 . 9 4 /mLFM k g k m o l? ? ? ? ? ? ? ? ? 精餾段平均摩爾質(zhì)量 ： 1 1 1 /2mVM k g k m ol??? 78 .0 4 76 .9 4 77 .4 9 /2mLM k g k m ol??? 平均密度計算 氣液平均密度計算 ： 由理想氣體狀態(tài)方程計算，即 ： 1miLia???? 塔頂液相平均密度的計算 ： 由 0 80t ? ℃ 查手冊得： 序號 1 2 3 4 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 3/( / )kg m? ? ? 31 7 1 2 . 5 /0 . 9 9 9 1 0 . 0 0 0 97 1 2 . 5 7 2 2 2 . 5L D M k g m? ??? 進料板液相平均密度的計算： 河南城建學院?？?畢業(yè)設計 塔設備計算 25
。 塔頂產(chǎn)品中二甲苯流量為： 0 . 5 3 0 2 0 . 2 8 8 0 0 . 9 9 0 . 1 5 1 2LD ? ? ? ?t / h 塔底產(chǎn) 品中二甲苯流為 ： 0 . 5 3 0 2 0 . 2 8 8 0 0 . 1 5 1 2 0 . 0 0 1 5L L LW F D? ? ? ? ? ?t / h 塔頂產(chǎn)品中溶劑油及殘渣流量為： 0 . 5 3 0 2 0 . 7 0 0 5 0 . 0 0 8 0 . 0 0 3 0hD ? ? ? ?t / h 塔底產(chǎn)品中溶劑油及渣： 0 . 5 3 0 2 0 . 7 0 0 5 0 . 0 0 3 0 0 . 3 6 8 4h h hW F D? ? ? ? ? ?t / h 非清晰分割的餾出液流量及各組分在兩產(chǎn)品中的組分由上面計算可得： ( ) 10 0. ?? ( ) 0. 00 hDW ?? 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式 ： ( ) ( ) ( ) ( )g L g h g i g hg Lh g hh g ih g hhD D D Dl l l lW W W Wl a l a l a l a???得 ： ( ) ( ) 100 .8 8 g L g h ggg Lh g hh gDDll l