【正文】 張老師從一開(kāi)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(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)。hApn由降液管停留時(shí)間來(lái)確定Ap,T要求在15~18之間T1=AdHT/Q=T2=AdHT/Q1=T3=AdHT/Q1=T4=AdHT/Q1= 塔截 面 積At m2塔徑D(mm)開(kāi)孔總面積Ap降液管塔壁無(wú)效區(qū)寬W m堰邊無(wú)效區(qū)寬Wdm計(jì)(m2)實(shí)(m2)Wd/DAd/AtAdm2WdmL mL/D2000（3）降液管降液管流速Ud=Q1/Ad=液相停留時(shí)間T=AdHT/Q1=塔板的設(shè)計(jì)（1）干板壓降 △Pd △Pd=51(Vh/C0)2(ｐv/ｐL)用不銹鋼塔板厚度取δ= 查表得C0=所以 △Pd=（2）堰上液層高度 how how=(Q1/L)2/3查圖6—6 E= 所以how=（3）板上液層高度 h1 h1=hw+how 取hw=14mm h1=檢驗(yàn)誤差 因?yàn)閔136的絕對(duì)值小于1mm，假設(shè)符合（4）液層有效阻力 he h1= 差得he=（5）濕板降壓 △Pt △Pt=△Pd+he=（6）板上鼓泡層高度 hf hf=h1/2β12Ad=,At=π/4D2=,At2Ad=查圖67β=所以 hr=HT 符合要求（7）降液管和受液盤(pán)壓力降 hc hc=*105(Q1/LS)2取 s==(8)液面梯度 Δ平均液流寬度 b=D+L/2=弓形降液管寬度 Wd=內(nèi)外堰距離 Z=液相流量 Q1=液相黏度 μ=鼓泡高度 hf=液相密度 pL=821kg/m3Δ=[215(250*b+1000hf)2*μ*Q1*Z](1000*b*hf)3pL =*107mm（9）降液管液面高度 HdHd=Δpt+2hc+h1+Δ=因?yàn)镠d1/2HT 符合要求 塔板適宜操作區(qū)的計(jì)算和分析（1）液相負(fù)荷下限線 How=(Q1/L)2/3=6L=Q1/L 。由于苯乙烯易聚合，所以優(yōu)先分出，進(jìn)料中夾TBC用清晰分割法。其目的是分離從EB/SM分離塔的塔頂來(lái)料，～10的操作下，進(jìn)入第28層塔板，獲得塔頂產(chǎn)物：苯/甲苯物流，塔底產(chǎn)物：含甲苯以及苯乙烯的EB物流，塔釜液循環(huán)至脫氫反應(yīng)系統(tǒng)。該塔再沸器所需的熱能由350kPa的壓力的蒸汽所提供。 A、乙苯/苯乙烯分離塔（T101） EB/SM分離塔是一臺(tái)篩板塔塔，在真空下（塔頂絕壓為180～200mmHg）運(yùn)行操作。含有甲苯的EB回收塔塔底產(chǎn)品循環(huán)至脫氫反應(yīng)系統(tǒng)；EB回收塔塔頂產(chǎn)品，即苯甲苯混合物被送入苯/甲苯分離塔，苯/甲苯分離塔將其分離為塔頂甲苯產(chǎn)品和塔底甲苯產(chǎn)品。 工藝?yán)淠河帽脡核椭劣脕?lái)除去夾帶有機(jī)物的撇沫罐。大部分EB反應(yīng)生成SM（受平衡限制）和少量副產(chǎn)品。 在蒸餾系統(tǒng)中，蒸餾塔中產(chǎn)生的聚合物為高沸物，作為重組分（苯乙烯焦油）離開(kāi)本系統(tǒng)，不構(gòu)成苯乙烯的污染物。隨著催化劑老化，這些溫度要逐漸提高以維持催化劑的活性和EB轉(zhuǎn)化率，以保持在給定的EB進(jìn)料率下的生產(chǎn)運(yùn)行。較高的轉(zhuǎn)化率減少了對(duì)稀釋蒸汽、蒸餾蒸汽和過(guò)熱器燃料的要求。 由于上述作用，單程EB轉(zhuǎn)化率在溫度、壓力、催化劑、蒸汽稀釋等方面受到限制，對(duì)實(shí)際的單級(jí)反應(yīng)器來(lái)講EB轉(zhuǎn)化率只有40～50%。所以，較高的系統(tǒng)壓力會(huì)使脫氫反應(yīng)的平衡左移（即抑制EB的轉(zhuǎn)化），從而降低EB的轉(zhuǎn)化率。因此，要達(dá)到很好的選擇性，需要有效的入口溫度上限。一氧化碳通常是二氧化碳的10%（摩爾）。 EB/SM混合物還進(jìn)行一些不受平衡控制的初級(jí)反應(yīng)（副反應(yīng)），其中首要的是脫烴反應(yīng)，特性如下： C6H5C2H5 → C6H6+C2H4乙苯C6H6 + CH2CH2 生產(chǎn)步驟 乙苯脫氫反應(yīng)在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，同時(shí)伴隨三個(gè)副反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)循環(huán)水冷凝器和鹽水冷凝器冷卻后，降溫到8℃左右，苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、水和重組分全部冷凝，甲烷和乙烯不冷凝，冷凝液經(jīng)油水分離器分離成水和有機(jī)混合物，將水分離，在有機(jī)混合物中添加阻聚劑2,4二硝基鄰二丁基酚（DNBP）。 主反應(yīng)：C6H5C2H5 本裝置采用24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，年運(yùn)行7920小時(shí)（330天）。 （e）操作容易： 利用該技術(shù)的工業(yè)化裝置已證明它具有很高的可靠性。EB/SM塔底物（苯乙烯單體和高沸物）在最后苯乙烯分餾塔內(nèi)進(jìn)行分餾，塔頂產(chǎn)品即為苯乙烯（SM）單體產(chǎn)品，少量的塔底焦油用作蒸汽過(guò)熱器的燃料，蒸汽過(guò)熱器所需大部分燃料來(lái)自脫氫廢氣和苯乙烯焦油。 A、工藝流程 從乙苯(EB)生產(chǎn)苯乙烯的經(jīng)典流程如附圖1所示?！?→→C6H5CHCH2 + H2O該法苯乙烯產(chǎn)率為75～80%，略低于乙苯脫氫法的產(chǎn)率，但中間副產(chǎn)物苯乙酮產(chǎn)值較高，苯乙烯的精制分離較容易。 (1)苯乙酮法 較早采用苯乙酮法生產(chǎn)苯乙烯，其步驟主要分為氧化、還原和脫水三步，方程式如下： C6H5C2H5 + O2 → 苯乙烯（SM）具有乙烯基烯烴的性質(zhì)，反應(yīng)性能極強(qiáng)，苯乙烯暴露于空氣中，易被氧化而成為醛及酮類(lèi)。 苯乙烯的性質(zhì)和用途 　　苯乙烯（SM）是含有飽和側(cè)鏈的一種簡(jiǎn)單芳烴，是基本有機(jī)化工的重要產(chǎn)品之一。2液體比重 所需要的催化劑用量和反應(yīng)器體積較小，且催化劑不宜磨損，能在高溫高壓下操作，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，選價(jià)便宜。先經(jīng)乙苯苯乙烯分離出乙苯（含苯、甲苯）和粗苯乙烯（帶重組分及焦油）。撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）摘 要，工藝采用具有低活性、高選擇性的氧化鐵系列催化劑，參照魯姆斯公司（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。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。 ，包括工藝流程設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算、設(shè)備設(shè)計(jì)等。在苯乙烯蒸餾中采用一種專(zhuān)用的不含硫的苯乙烯阻聚劑。0℃3沸點(diǎn)℃101325Pa4熔點(diǎn)℃101325Pa5液體熱容量kJ/（kg K）6蒸汽熱容量Kcal/（kg K）27℃7蒸發(fā)熱kJ /mol正常沸點(diǎn)下8液體粘度104kgSee/M220℃9生成熱Kcal/mol20℃10在水中溶解度苯乙烯為無(wú)色透明液體，常溫下具有辛辣香味，易燃。苯乙烯從結(jié)構(gòu)上看是不對(duì)稱取代物，乙烯基因帶有極性而易于聚合。故此法在國(guó)外仍有采用。 這是目前生產(chǎn)苯乙烯的主要方法，目前世界上大約90%的苯乙烯采用該方法生產(chǎn)。 C6H6 + CH3CH3C6H5C2H5 乙苯(EB)脫氫是在蒸汽存在下，利用蒸汽來(lái)使并維持催化劑處于適當(dāng)?shù)难趸癄顟B(tài)。典型苯乙烯單體產(chǎn)品性能如表2：表2： 典型苯乙烯單體產(chǎn)品性能性能指標(biāo)苯乙烯≮%顏色，APHA≯10聚合物≯10ppm(W)硫≯1ppm(W)苯乙炔≯30ppm(W)過(guò)氧化物≯20ppm(W)粘度（25℃）%(W)以上。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)和損失。 二、生產(chǎn)工藝說(shuō)明原料、成品及半成品 ℃～℃?！?C6H6 + CH3CH3 有機(jī)混合物送精餾工序。 苯在反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中應(yīng)該記?。涸诮咏磻?yīng)平衡時(shí)SM停止生成，而苯和甲苯卻繼續(xù)生成，實(shí)際上并沒(méi)有限度。 相對(duì)于EB進(jìn)料而言，催化劑數(shù)量對(duì)優(yōu)化操作起著重要的作用。較低的壓力將使EB轉(zhuǎn)化較高，同時(shí)選擇性也不受太大的影響。但是，如果出料被再加熱到第一級(jí)入口溫度，混合物便無(wú)法平衡。同樣重要的是，盡管反應(yīng)器成本可能略增加一些，但在初步設(shè)計(jì)中，較高的轉(zhuǎn)化率可從總體上減少裝置投資。 （二）苯乙烯（SM）的蒸餾與貯存 苯乙烯即使在常溫環(huán)境溫度之下也會(huì)發(fā)生液相聚合（雖然緩慢）。產(chǎn)生的聚合物表示苯乙烯收率的損失，應(yīng)盡可能減少。 反應(yīng)器系統(tǒng)的流出物由于兩個(gè)壓力等級(jí)的蒸汽再生而進(jìn)行冷卻。一部分冷凝液被過(guò)濾，以除去催化劑塵末，然后用來(lái)對(duì)冷卻的反應(yīng)器流出物進(jìn)行降溫。 從EB/SM分離器出來(lái)的塔底液物料流，含有塔進(jìn)料中的幾乎所有苯乙烯，沸點(diǎn)高于SM的復(fù)合物，NSI聚合阻聚劑（另外送入分離塔），少量EB和分離塔中生成的苯乙烯聚合物被送入SM塔。其目的是分離乙苯與苯乙烯。在生產(chǎn)中保持理想的苯乙烯純度的關(guān)鍵是正確操作EB/SM分離塔，作為苯乙烯里的主要雜質(zhì)，EB一旦離開(kāi)分離塔塔底后總是進(jìn)入SM分離塔塔頂，在苯乙烯塔里的實(shí)際分離是在苯乙烯和α甲基苯乙烯之間進(jìn)行，進(jìn)行分離的關(guān)鍵是要有足夠的蒸汽流入再沸器。 D、苯/甲苯分離塔（T401） EB回收塔的塔頂物流送入該塔，～，分離出甲苯的苯塔頂產(chǎn)品和苯的甲苯塔釜產(chǎn)品。選輕關(guān)鍵組分：乙苯 收率 %重關(guān)鍵組分：苯乙烯 收率 %粗苯乙烯塔物料衡算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%苯00甲苯00乙苯苯乙烯二乙苯00合計(jì)100100100（2）精苯乙烯塔選輕關(guān)鍵組分：苯乙烯 收率 %重關(guān)鍵組分 二乙苯 收率 100%精苯乙烯塔物料橫算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%乙苯00苯乙烯二乙苯00合計(jì)100100100（3）循環(huán)乙烯塔選輕關(guān)鍵組分：甲苯 收率 %重關(guān)鍵組分：乙苯 收率 %循環(huán)乙苯塔物料衡算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%苯00甲苯乙苯苯乙烯00合計(jì)100100100（4）苯，甲苯塔選輕關(guān)鍵組分： 苯 %重關(guān)鍵組分： 甲苯 收率 %苯，甲苯塔物料衡算表組成進(jìn)料塔頂塔釜kg/hWt%kg/hWt%kg/hWt%苯甲苯乙苯00合計(jì)100100100熱量橫算計(jì)算換熱時(shí)有基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)狀態(tài)基準(zhǔn)溫度：25℃ Cp=a+bT+cT2+dT3cal/mol℃基準(zhǔn)狀態(tài) ：氣態(tài)（1）粗苯乙烯塔①塔頂冷凝器R= 流量Fi=（R+1）F粗苯乙烯塔塔頂冷凝器的熱量衡算表組成FiHvCpiFi苯甲苯乙烯苯乙烯合計(jì)H1=H2=H=H1+H2=設(shè)備選型Q=KA△tm K=115Kcal/㎡h℃△tm=（△t1△t2）/1n△t1/△t2=18℃→A=Q/K△tm=㎡查化工工藝