【正文】 + =12 mm （圓整植Δ = ） 則有效厚度為δ e=δ n－ C1－ C2 = 12－ － 2 = mm 抽提工段換熱器的選型如下所述： 換熱器 E305 流體物性參數(shù)見表 31： 表 31 E305 參考數(shù)據(jù) 項目 入口溫度，℃ 出口溫度，℃ 物料名稱 流量， Kg∕ h 管程 28 35 水 23 425 輔助設備的選擇 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 29 殼程 61 40 非芳烴 6 545 初選換熱器的規(guī)格 ： （ 1） 計算熱負荷 Q1= m1CpΔ t1= 23 425 (35－ 28) = 684 451KW （ 2）計算流體平均溫度差 按單殼程、多管程計算，逆流計算平均溫度差為： 1212mttlnttt?????? = ? ? ? ?2840 3561ln28403561 = 18℃ （ 3） 傳熱面積 通過以上的數(shù)據(jù)，根據(jù)管殼式換熱器中的總傳熱系數(shù) K 的經(jīng)驗值，取 K=400w∕ m 塔體材料為 16MnR，查（化工原理附錄 4）得： [σ ]t = 170 ，由 Di=， Pc=，焊縫采用雙面對接焊，局部無損傷故φ =，取腐蝕裕量 C2=2mm 。 由公式（ 31）有 0pdd = [ 1－ （ ???gd 20 ） ] = [ 1－ （32 7 1 1 .5011 19800 .0 0 4 5 ??? ） ] = V0 = 0p0 ddd13 ???????? ?????????D?? （ 32） 式中： V0───篩孔速度， m∕ s ； ρ D───分散相密度， Kg∕ m3； 由公式（ 32）有 V0 = 0p0 ddd13 ???????? ?????????D?? = 1 . 7 1113 ?????? ????????? = m∕ s 3．孔數(shù) n = 020 ud4 ??? DQ （ 33） 由公式 （ 33）有 n = 020 ud4 ??? DQ=0 8 .0 0 4 546 0 0 30 1 1 13 7 5 632 ??? ? = 12 887 如篩孔以等邊三角形形式排列，所需要的篩孔面積為： F1 = ? （ 34） 式中： t───孔心距， m 由公式 （ 34）有 F1 = ? = 12 2 ??? = 5．在降液管中連續(xù)相的流速 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 26 v = c2pm18gd? ?? （ 35） 式中： v ───分散相液滴在連續(xù)相中的沉降速度， m∕ s ； Dpm───連續(xù)相所帶走的最大液滴直徑， m ； μ c───連續(xù)相粘度， Pa （ 9）做抽提塔的設計，根據(jù)查資料得，本設計的塔板間距選為 300mm，選擇填料。 表 210 E304 參考數(shù)據(jù) 項目 入口溫度 出口溫度 物料名稱 流量， Kg∕ h 管程 122 61 非芳烴 6 545 殼程 40 90 回流芳烴 7 800 回流芳烴帶走的熱量： Q 出 = Q－ Cpi Ws T 入 = 1 475 700－ 7 800 40 = 1 475 700－ 601 224 = 874 476 KJ∕ h 由公式（ 215），則非芳烴帶入的熱量 Q 入 = 874 476 KJ∕ h 抽余油 1 經(jīng) H30 H305 后溫度由 122℃降為 40℃， Q 抽余油 1 = Cpi 抽余油 1 Ws T 管 － Cpi 抽余油 1＇ Ws T 殼 = 6 545 122－ 6 545 40 = 2 166 303－ 607 376 = 155 827 KJ∕ h 故在換熱器 E305 中與水換熱為 Q = Q 抽余油 1－ Q 出 = 1 558 927－ 874 476 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 18 = 684 451 KJ∕ h 對 E305 進行熱量衡算，其參考數(shù)據(jù)見表 211 所示。K） 溫度，℃ 20 40 60 80 100 120 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 熱量衡算 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 16 癸烷 表 26 環(huán)烷烴的比熱容 [ 14] KJ∕ （ Kg YF （ 211） 溶劑的衡算 F ZP + W YW （ 23） 式中： F ────體系進料的流量， Kg∕ h ； P ───體系一種出料的流量， Kg∕ h ； W ───體系另一種出料的流量， Kg∕ h ； XF ， XP ， XW ───分別為 F， P， W 中同一組分的物質(zhì)分率； YF ， YP ， YW ───分別為 F， P， W 中另一同一組分的物質(zhì)分率； 根據(jù)表 23 可知 XF = ％， XP = ％， XW = ％， YF =％， YP =％，YW =％，而脫戊烷油 F=9 750 Kg∕ h，由公式 （ 2 1） 、（ 22） 、（ 23） 可得芳烴 P=6 439 Kg∕ h，非芳烴 W=3 311 Kg∕ h。 表 21 抽提工藝參數(shù) 序號 名稱 儀表位號 單位 控制指標 1 抽提塔壓力 PRC330201 MPa ~ 2 回流比 FRC330201 － ~ 3 溶劑比 FRC330202 － ~ 4 塔 302 界面 LIC330201 ％ 50~80 5 貧溶劑含水 （化驗分析） ％ 9~15 6 貧溶劑 PH值 （化驗報告） PH 8~11 7 芳烴含非芳烴 （化驗報告） ％ ≯ 8 非芳烴含苯 （化驗報告） ％ ﹤ 3 9 芳烴折光 （化驗報告） ηD 20 ≮ 工藝參數(shù) 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 12 10 非芳烴折光 （化驗報告） ηD 20 ≯ 抽提工段物料狀態(tài)與組分如表 2 23 所示。因此本文選用四乙二醇醚作為芳烴抽提溶劑。到目前為止我國已有四乙二醇醚類抽提裝置幾十套，在更換溶劑和簡化流程方面取得了很大進展。當溶劑四乙二醇醚和原料油在抽提塔接觸時，溶劑對芳烴和非芳烴進行選擇性溶解形成組分不同和密度 不同的兩個相。 操作班次 ： 制定 良好的生產(chǎn)制度是實行安全生產(chǎn)的基礎，對此設計本車間生產(chǎn)欲采用 ―四班三倒 ‖的制度 。每周 二、四、六還 有通往烏魯木齊的直達航班。河流為流程短、水量小的季節(jié)河。全境南北長、東西寬，總面積 548 平方公里。 下面 我 們對 擁有著 兩處豐富的石油資源城市黑龍江省大慶市和新疆克拉瑪依 市 進行 廠址比較。 本次設計裝置的規(guī)模為重整進料 30 萬噸 ∕ 年。 對芳烴產(chǎn)品 主要的要求是使非芳烴的含量要低，通常要求芳烴含量不大于 ％ 。 最近， UOP 公司還開發(fā)了carom芳烴抽提工藝，采用的抽提溶劑是在四乙二醇醚中加入一種稱為 carom的溶劑，用該種工藝 改造現(xiàn)有的 Sulfolane 工藝和 Tetra 工藝可使生產(chǎn)能力分別提高了 45％ 和50％ ，且能耗有較大下降 [7]。一個好的工業(yè)抽提溶劑應具備如下特性：（ 1） 對芳烴 概述 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 2 的選擇性要好，有利于提高芳烴的純度；（ 2）對芳烴溶解能力大，以利于降低溶劑比和操作費用；（ 3）與芳烴的沸點差大， 即要求溶劑沸點較高，易于芳烴 與溶劑 的 分離；（ 4）熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性好，以確保芳烴不被降解物質(zhì)所污染 ；（ 5） 兩相界面張力要大，以利于液滴聚集和分層； （ 6） 蒸汽壓低，減少操作中的溶劑消耗； （ 7） 粘 度小，凝點低，有利于抽提過程中的傳熱與傳質(zhì)； （ 8） 對抽提原料的密度差大、不易乳化，以保證在抽提塔內(nèi)易形成輕重兩相； （ 9） 無毒、無腐蝕性，便于操作和設備材質(zhì)選?。唬?10）價廉易得 [4]。 由于原料中同碳數(shù)的芳烴和非芳烴沸點接近、會形 成共沸物，不能用簡單蒸餾獲取純的芳烴，芳烴抽提技術因此應運而生 。隨著石油化工產(chǎn)業(yè)及紡織工業(yè)的不斷發(fā)展，世界上對芳烴的需求也在不斷增長。根據(jù)查找資料，確定生產(chǎn) 裝置采用 以 四乙二醇醚 為溶劑 的 Carom 新 抽提 工藝流程，主要 目的是將 重整生成油中的 芳烴與非芳烴分 離 。根據(jù)工藝參數(shù)進行物料衡算、熱量衡算和設備計算，并依據(jù)計算的數(shù)據(jù)進行設備選型。 最初芳烴的生產(chǎn)是以煤焦化后得到的焦油為原料。所以只要建設煉油重整裝置或乙烯裝置的同時，就必須要建設芳烴抽提裝置。結果表明，綜合選擇性、溶解能力、熱穩(wěn)定性等重要因素，環(huán)丁砜為最佳溶劑，其次為 N甲酰基嗎啉和四甘醇。而 SED 技術是采用環(huán)丁砜溶劑和性能良好的助溶劑（ COS）共同使用，不僅能顯著提高芳烴的溶解能力，還增加了苯的收率。這主要是 由于芳烴回收率的限制，很顯然，抽余油 ─ — 非芳烴中含有的芳烴的越多，抽提物（目的產(chǎn)品） ─ — 芳烴的產(chǎn)品的收率就越低，這是不希望的結果。 本設計是以齊齊哈爾大學下發(fā)的《畢業(yè)設計任務書》為準，并結合《齊齊哈爾大學本科生畢業(yè)設計（論文）工作手冊》和學院的《化學工程與工藝專業(yè)畢業(yè)教學環(huán)節(jié)文件匯編》，以及在《工藝設計手冊》查閱的相關參數(shù) 下 完成的。而薩 爾圖 區(qū)位于 大慶市 北部 ，地理 位置 東經(jīng)124176。平均海拔 400 米左右，最低點在 艾里克湖 ，海拔 250 米左右。 克拉瑪依市全境大部分地區(qū)為弋壁 荒漠，從南到北，土壤分布依次為棕鈣土、荒漠灰鈣土 廠址的選擇及對比 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 5 和灰棕色荒漠土 ， 土質(zhì)低劣，遍地砂礫，不少地方 土壤含鹽量 高。 不僅如此，大慶市在高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的黃金地段辟建了面積為 22 萬平方米的工業(yè)園區(qū)，規(guī)劃出電子產(chǎn)業(yè)區(qū)、機械加工產(chǎn)業(yè)區(qū)、化工產(chǎn)業(yè)區(qū)、商業(yè)服務區(qū)和行政辦公區(qū)，工業(yè)園區(qū) 還 享受國家級開發(fā)區(qū)的所有優(yōu)惠政策。 原料與產(chǎn)品的組分如表 15所示，溶劑四乙二醇醚的性質(zhì)如 16所示，單乙醇胺的性質(zhì)如 17所示。所得溶劑相進人汽提塔，在該塔中 將重整脫戊烷油中 芳烴與非芳烴徹底分離，氣提塔頂?shù)椎玫交亓鞣紵N，回流芳烴返回抽提塔底，富溶劑則進入汽提塔下段進行汽提蒸餾后得到高純度的混合芳烴和貧溶劑 。 我國四乙二醇醚抽提技術的芳烴質(zhì)量、芳烴回收率與現(xiàn)有的三乙二醇醚抽提技術相比有了明顯提高，與引進的環(huán)丁砜抽提水平相當。被汽提出的芳烴和水與閃蒸罐頂出來的輕質(zhì)非芳烴、部分苯和水相混合一起進入空冷 307/1～ 3 和換 307/1～ 5進行冷凝冷卻。XF = P XW （ 2 5） 水的衡算 F1 由公式（ 2 4）、（ 2 5）、（ 2 6）、（ 27）、（ 28），可得抽余油 1P=6 545 Kg∕h，富溶劑 W=74 380 Kg∕h， Xw =％， Yw= ％， Zw=％。 ZP （ 212） 根據(jù)表 23 可知 Xf =％， YF= ％， ZF=％， YD =％， ZD =％ 而水洗水 D=1 500 Kg∕ h，非芳烴 W=6 439Kg∕ h，由公式（ 29）、（ 210）、（ 211）、（ 212），可得抽余油 2F=6 467 Kg∕ h，水 P=1 528 Kg∕ h， YD =％， ZD =％。K） 溫度， ℃ 20 40 60 80 100 120 水 液體混合物熱容的估算可據(jù) Cp， mix = ΣXi Cpi[15] （ 214） 式中： Xi───各純組分 i 的組分含量； Cpi───各純組分 i 的定壓比熱容。 Aspen 過程模擬 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 19 圖