【正文】 苯共計(jì)占粗苯%10100 處理量：8萬(wàn)噸/年產(chǎn)品組成（苯、甲苯塔）：%,%操作壓力：塔頂壓力4KPa（表壓） 進(jìn)料狀況：泡點(diǎn)進(jìn)料溫度：泡點(diǎn)加熱方式：塔釜采用間歇飽和水蒸氣加熱 回流比：R=（—）R 一年工作8000小時(shí)，24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)1 生產(chǎn)方法和工藝流程的確定粗苯加氫根據(jù)其催化加氫反應(yīng)的溫度不同可分為高溫加氫和低溫加氫。 低溫催化加氫的典型工藝是萃取蒸餾加氫（）和溶劑萃取加氫。分離出的氫氣和低分子烴類(lèi)脫除H2S后，一部分送往加 萊托（Litol）法工藝流程氫系統(tǒng)，一部分送往轉(zhuǎn)化制氫系統(tǒng)制取氫氣。％的氫氣。 萊托法生產(chǎn)的純苯質(zhì)量項(xiàng)標(biāo)顏色（鉑鈷）≯20號(hào)密度（20℃) , g/cm3～結(jié)晶點(diǎn),℃≮酸洗比色K2Cr2O7, g/L苯， ％≮甲苯, ％≯非芳烴, ％≯全硫, mg/kg≯1噻吩， mg/kg≯1中性試驗(yàn)中性水分（20℃)（目測(cè)）無(wú) 二甲苯質(zhì)量受原料粗苯中苯乙烯含量的影響較大，如果粗苯中苯乙烯含量小于1%，才能生產(chǎn)餾程最大為5℃的二甲苯。 一級(jí)反應(yīng)器出來(lái)的氣液混合物在蒸發(fā)器中與管式爐加熱后的循環(huán)氫氣混合后被全部氣化，混合氣體經(jīng)管式爐進(jìn)一步加熱后進(jìn)入二級(jí)反應(yīng)器，在二級(jí)反應(yīng)器中發(fā)生脫硫、脫氮、烯烴飽和反應(yīng)。 粗苯加氫工藝比較萊托法粗苯加氫工藝的加氫溫度和壓力較高，又存在氫腐蝕，對(duì)設(shè)備的材質(zhì)、工藝、結(jié)構(gòu)要求較高，設(shè)備制造難度較大，只能生產(chǎn)一種苯，制氫工藝較復(fù)雜，采用轉(zhuǎn)化法，以循環(huán)氣為原料制氫，總精制率較低，但萊托法占地面積小。隨著國(guó)家節(jié)能減排、加強(qiáng)環(huán)保、淘汰落后工藝的政策法規(guī)逐步落實(shí)以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力的加大，粗苯精制工藝不宜再采用酸洗工藝，而應(yīng)采用加氫精制工藝將粗苯集中加工。 加氫油經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入脫輕塔，脫輕塔由中壓蒸汽進(jìn)行加熱，脫輕塔實(shí)質(zhì)就是精餾塔，把溶解于加氫油中的氨、硫化氫以尾氣形式除去，含H2S的尾氣可送入焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰系統(tǒng)，脫輕塔出來(lái)的苯、甲苯、二甲苯混合餾分進(jìn)入預(yù)蒸餾塔，在此分離成苯、甲苯餾分(BT餾分)和二甲苯餾分(XS餾分)，二甲苯餾分進(jìn)入二甲苯塔，塔頂采出少量C8非芳烴和乙苯，側(cè)線(xiàn)采出二甲苯，塔底采出二甲殘油即C9餾分，由于塔頂采出量很小，所以通常塔頂產(chǎn)品與塔底產(chǎn)品混合后作為二甲殘油產(chǎn)品外賣(mài)。在此目標(biāo)下對(duì)該塔進(jìn)行計(jì)算，尋找達(dá)到該分離要求的最佳操作條件。所以 因?yàn)槭浅爻翰僮?，所以不需要水壓試?yàn)。=1480mm圓整后取H=1500mm考慮到經(jīng)濟(jì)性筒體、封頭材料均選用碳素鋼Q235A，因?yàn)槭浅爻涸O(shè)備，根據(jù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)查得其壁厚取Sn=。蒸汽分中壓蒸汽和低壓蒸汽,部分換熱器的換熱過(guò)程需要水蒸氣，根據(jù)生產(chǎn)需要決定蒸汽壓力和溫度， MPa（G），進(jìn)反應(yīng)器溫度為145℃，出反應(yīng)器溫度為100℃ ； MPa（G）。一般采用的處理方法有：N2氣封法；接煤氣負(fù)壓系統(tǒng)；將廢氣集中進(jìn)行洗滌法；低溫冷凝廢氣法；接洗苯前的煤氣系統(tǒng)；采用浮頂儲(chǔ)槽；水封式檢液口等，可因地制宜地選用。污水經(jīng)均和、稀釋等預(yù)處理過(guò)程后送至生物處理系統(tǒng)，進(jìn)一步去除污水中的揮發(fā)酚、氰化物、COD、氨氮、石油類(lèi)等污染物。 、粗苯中的氯含量粗苯的組成比較復(fù)雜，主要由苯、甲苯、二甲苯與三甲苯等苯族烴組成。 設(shè)計(jì)結(jié)果本設(shè)計(jì)采用溶劑萃取低溫加氫工藝，相對(duì)其他方法，該法具有操作簡(jiǎn)單, 自動(dòng)化程度較高, 少量廢水廢氣排放, 排放物低于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，氫耗較低，加氫反應(yīng)溫度、壓力較低，設(shè)備制造難度小，很多設(shè)備可國(guó)內(nèi)制造，能耗也較少, 產(chǎn)品選擇性和產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。該裝置采用特殊粗苯汽化工藝，有效地降低了蒸發(fā)過(guò)程中聚合結(jié)焦堵塞，從而保證了裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；加氫部分充分利用反應(yīng)熱，精餾采用加壓精餾，提高了蒸汽利用率，降低了裝置能耗，且由焦化粗苯生產(chǎn)石化級(jí)純苯和甲苯、二甲苯等，三苯收率≥98%，%。本設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師劉偉的親切關(guān)懷與精心指導(dǎo)下完成的，從課題的選定到工藝合成路線(xiàn)、設(shè)備以及附屬設(shè)備的工藝尺寸和選型的確定，劉偉老師都予以悉心的指導(dǎo)，給予了我極大的關(guān)懷與幫助，在此謹(jǐn)表示我崇高的敬意和真心的謝意！經(jīng)歷了幾個(gè)月的時(shí)間，在老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，完成了工藝技術(shù)方案的選擇、工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、能量衡算、工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型、設(shè)備布置的設(shè)計(jì)、非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目的考慮、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及圖表等內(nèi)容。minm3/s操作彈性參考資料[1]、郭樹(shù)才 主編 .煤化工工藝學(xué). 第二版 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[2]、柴誠(chéng)敬 劉國(guó)圍 李阿娜 主編 .化工原理課程設(shè)計(jì). 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，（）[3]、王明輝 主編 .：化學(xué)工業(yè)出版社，[4]、. 石油工業(yè)出版社. [5]、陳國(guó)桓 主編 .化工機(jī)械基礎(chǔ). 第二版 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[6]、國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編 .化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：北京化學(xué)工業(yè)出版社，[7]、趙明 馬希博 .粗苯加氫技術(shù)的比較.（鞍鋼化工總廠(chǎng)，鞍山114021）[8]、譚天恩 主編 .化工原理. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社[9]、朱自強(qiáng) 徐汛 ，2001.[10]、McCabe W L, Smith J C .Unit Operations of Chemical ed..,NewYork:McGrawHill,2001附 錄附圖粗苯加氫精制工藝流程圖 .dwg附圖粗苯加氫精制物料衡算圖 .dwg附圖粗苯加氫精制主設(shè)備圖 .dwg致 謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識(shí)總結(jié)與檢驗(yàn)，同時(shí)也意味著四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，首先感謝父母給了我這繼續(xù)深造，完成夢(mèng)想的機(jī)會(huì)，正是有了他們的大力支持使我得以順利完成學(xué)業(yè)。用該技術(shù)生產(chǎn)的苯純度高，與石油苯產(chǎn)品性能基本 沒(méi)有差異，能實(shí)現(xiàn)與甲苯、二甲苯的有效分離，產(chǎn)品為純苯、甲苯、二甲苯(包括鄰二甲苯、間二甲苯和對(duì)二甲苯)、三甲苯和重苯等。3) 根據(jù)我們對(duì)低溫加氫催化劑的理論研究，氯是NiMo、CoMo系列金屬催化劑的毒物，可以造成脫硫、脫氮反應(yīng)能力下降，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)品不合格，甚至催化劑報(bào)廢。建議采取如下的處理辦法：1) 廢CoMo催化劑和廢NiMo催化劑根據(jù)其活性定期更換，其中廢CoMo催化劑由催化劑生產(chǎn)廠(chǎng)回收，廢NiMo催化劑可委托有危險(xiǎn)廢物處理資質(zhì)的單位處理。3) 建議建設(shè)初期雨水收集裝置，將生產(chǎn)系統(tǒng)的15min初期雨水收集后送酚氰廢水處理站處理。建議綜合考慮企業(yè)既定產(chǎn)品的市場(chǎng)方案，合理選用萃取劑，做到產(chǎn)品質(zhì)量、投資等性?xún)r(jià)比的最優(yōu)化。電器設(shè)備對(duì)電源的要求：1） 對(duì)于電動(dòng)機(jī)，使用380伏交流電；2） 正常照明用220/380伏交流電，事故照明用220伏直流電；3） 電器部分控制，信號(hào)及繼電保護(hù)用220伏直流電；4） 儀表電源用100伏和24伏。常壓貯存：貯存溫度30℃，設(shè)備投資低，但操作費(fèi)用很高，還需充氮保護(hù)。氣體通過(guò)篩孔的氣速 精餾段：提餾段：⑩.液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間 由 查篩板孔流系數(shù)圖知 1)．干板壓降 精餾段： 提餾段： 2)．氣體通過(guò)泡沫層的壓降 精餾段：由 查弓形堰的校正系數(shù)圖知 所以 提餾段： 查弓形堰的校正系數(shù)圖知 所以 精餾段： 查篩板上的充氣系數(shù)圖知 充氣系數(shù) 提餾段： 查篩板上的充氣系數(shù)圖知 充氣系數(shù) 3)．總壓降 精餾段：提餾段：4)．液面落差 篩板塔液面落差一般很小，可忽略不計(jì)，5)．壓頭損失取降液管下沿與塔板面距離為40mm,則液體從降液管流出時(shí)所經(jīng)過(guò)的縫隙流通面積等于此距離乘以壓頭損失 精餾段：提餾段：6)．降液管內(nèi)的液面高精餾段：提餾段：以泡沫液計(jì)，液面高應(yīng)為 精餾段：提餾段： 7)．液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間 精餾段 符合要求 提餾段 符合要求 單板壓降 精餾段：提餾段：．霧沫夾帶的驗(yàn)算 精餾段: 提留段：故在設(shè)計(jì)負(fù)荷內(nèi)不會(huì)發(fā)生過(guò)量霧沫夾帶 表面張力的壓降 精餾段: 提餾段：漏液點(diǎn)下的干板壓降 精餾段：提餾段：篩孔處操作氣速與漏液點(diǎn)氣速之比為精餾段：提餾段。這里只對(duì)純苯塔進(jìn)行計(jì)算。從主反應(yīng)器出來(lái)的產(chǎn)物經(jīng)一系列換熱器、冷卻器被冷卻，在進(jìn)入分離器之前，被注入軟水，軟水的作用是溶解產(chǎn)物中沉積的鹽類(lèi)。兩種低溫加氫方法相比較，前者工藝簡(jiǎn)單，可對(duì)粗苯直接加氫，不需先精餾分離成輕苯和重苯，但粗苯在預(yù)蒸發(fā)器和多級(jí)蒸發(fā)器中容易結(jié)焦堵塞；后者工藝較復(fù)雜，粗苯先精餾成輕苯和重苯，然后對(duì)輕苯加氫，但產(chǎn)品質(zhì)量較高。目指 標(biāo)餾程,℃≯5顏色(鉑－鈷)≯20號(hào)/P目指 標(biāo)外觀(guān)透明全硫, mg/kg≯1甲苯含量，％≮萃取塔的作用是以環(huán)丁砜為萃取劑把非芳烴脫除掉，汽提塔進(jìn)一步脫除非芳烴，回收塔把芳烴與萃取劑分離開(kāi)，回收塔出來(lái)的芳烴經(jīng)白土塔，除去微量的不飽和物后，依次進(jìn)入苯塔、甲苯塔，最終得到苯、甲苯、二甲苯。 ,粗苯經(jīng)預(yù)蒸餾塔分離成輕苯和重苯，然后對(duì)輕苯進(jìn)行加氫，除去重苯的目的是防止C9以上重組分使催化劑老化。目指 標(biāo)密度（20℃）,g/cm3～酸洗比色≯6號(hào)苯、甲苯含量， mg/kg≯5000非芳烴含量, %≯4餾程,℃≯10顏色(鉑－鈷)≯20號(hào) 制氫系統(tǒng)與萊托法不同，是以焦?fàn)t煤氣為原料，采用變壓吸附原理把焦?fàn)t煤氣中的氫分離出來(lái)，％的氫氣。 加氫油經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入穩(wěn)定塔，穩(wěn)定塔由中壓蒸汽加熱，穩(wěn)定塔實(shí)質(zhì)就是精餾塔，把溶解于加氫油中的氮、硫化氫以尾氣形式除去，含H2S的尾氣可送入焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰系統(tǒng)，穩(wěn)定塔出來(lái)的苯、甲苯、二甲苯混合餾分進(jìn)入預(yù)蒸餾塔，在此分離成苯、甲苯餾分（BT餾分）和二甲苯餾分（XS餾分），二甲苯餾分進(jìn)入二甲苯塔，塔頂采出少量C8非芳烴和乙苯，側(cè)線(xiàn)采出二甲苯，塔底采出二甲殘油即C9餾分，由于塔頂采出量很小，所以通常塔頂產(chǎn)品與塔底產(chǎn)品混合后作為二甲殘油外賣(mài)。目指純苯的質(zhì)量見(jiàn)表1，能耗見(jiàn)表2。 輕苯作為加氫原料，預(yù)反應(yīng)器是在較低溫度（200～250℃）下把高溫狀態(tài)下易聚合的苯乙烯等同系物進(jìn)行加氫反應(yīng)，防止其在主反應(yīng)器內(nèi)聚合，使催化劑活性降低，在2個(gè)主反應(yīng)器內(nèi)完成加氫裂解、脫烷基、脫硫等反應(yīng)。對(duì)于加氫油的處理，萃取蒸餾低溫加氫工藝采用了萃取精餾方