【正文】 甲苯 苯 二聚體 0 ∑ 對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行物料衡算：（ kg/hr） 組分 進(jìn) 料 出 料 進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng) kg/hr 鹽水冷凝器放空量 kg/hr 被溶量 kg/hr 未溶量 kg/hr 乙苯 21780 二甲苯 0 苯乙烯 25 氫氣 0 / / 乙烯 0 / / 甲烷 0 / / 甲苯 0 二氧化碳 0 / / 水 0 苯 0 二聚體 0 0 ∑ 計(jì)算總進(jìn)出物料量， ∑ 進(jìn)料 =+++ =∑ 出料 =++ =由以上可知是平衡。 ℃ 最后計(jì)算 Q2=GCpm（ t2－ t1） 36 即 Q2= （ 300140） = kcal （ 3） 第一預(yù)熱器把乙苯和水蒸氣混合物從 140℃（氣）加熱到 300℃（氣）所需熱量 Q 總 ： Q 總 = Q1＋ Q2 =+ = 熱交換器 利用反應(yīng)器出來(lái)的高溫氣體把物料從 300℃（氣）加熱到 430℃（氣），計(jì)算如下： （ 1）把原料乙苯從 300℃（氣）加熱到 430℃（氣）所需熱量 Q1： 先求平均溫度 tm=365. ℃ 再查 tm下 乙苯（氣） 的 Cpm= kcal/kg 另外，非常感謝此次帶我們畢業(yè)課題設(shè)計(jì)的 xx 老師，真心的感謝您給予我們指導(dǎo)與幫助。 本工程建筑面積 :27樓 。內(nèi)墻面除衛(wèi)生間 200 300 瓷磚，高到頂外，其余均水泥砂槳罩面，刮二遍膩?zhàn)樱粯翘蓍g內(nèi)墻采用 50 2 厚膠粉聚苯顆粒保溫。 本工程結(jié)構(gòu)中使用主要材料：鋼材： I 級(jí)鋼， II 級(jí)鋼；砼：基礎(chǔ)墊層 C10，基礎(chǔ)底板、地圈梁、基礎(chǔ)構(gòu)造柱均采用 C30，其余均 C20。 ⑵ 結(jié)構(gòu)工程 結(jié)構(gòu)定位放線（預(yù)檢）→構(gòu)造柱鋼筋綁扎、定位（隱檢）→磚墻砌筑（＋ 50cm 線找平、預(yù)檢）→柱梁、頂板支模（預(yù)檢）→梁板鋼筋綁扎（隱檢、開盤申請(qǐng)）→砼澆筑→下一層結(jié)構(gòu)定位放線→重復(fù)上述施工工序直至頂。具體進(jìn)度計(jì)劃詳見附圖－ 1（施工進(jìn)度計(jì)劃）?；A(chǔ)采用 C30 鋼筋砼條形基礎(chǔ)，上砌 MU30 毛石基礎(chǔ)，砂漿采用 M10 水泥砂漿。 本工程設(shè)計(jì)屋面為坡屋面防水采用防水涂料。 本工程由寧夏燕寶房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)，銀川市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。 ℃ 最后計(jì)算 Q2=GCpm（ t2－ t1） 38 即 Q2=GCpm（ t2－ t1） = (580550) = kcal ③ 第二預(yù)熱器把乙苯和水蒸氣混合物從 550℃（氣）加熱到 580℃（氣）所需熱量 Q 加 ： Q 加 = Q1＋ Q2 = + = kcal （ 2）計(jì)算各反應(yīng)所需熱量 Q 反 25℃下反應(yīng)熱△ H0298=（ ∑ ni△ H0i） 產(chǎn) －（ ∑ nj△ H0j） 反 ， Cp=a+bT+cT2 α =（ ∑ niai） 產(chǎn) －（ ∑ njaj） 反 ， β =（ ∑ nibi） 產(chǎn) －（ ∑ njbj） 反 ， γ =（ ∑ nici） 產(chǎn) －（ ∑ njcj） 反 △ H0T2=△ H0T1+? ?21TT iCpdTn=△ H0T1+ ? ?? ? ??21TT dT??? =△ H0298＋α（ T2－ T1）＋ 21 β (T22－ T12)＋ 31 γ (T23－ T13) 各物質(zhì) 25℃標(biāo)準(zhǔn)生成焓△ H0298 一律查《基本有機(jī)化學(xué)工程》下冊(cè) P240，比熱Cp 查《基本有機(jī)化學(xué)工程》上冊(cè) P277，查得結(jié)果列表如下： 組分 △ H0298 kcal/kmol Cp=a+bT+cT2 kcal/kmol℃ a b 103 C 106 乙苯 7150 － － 苯乙烯 35300 － － 氫 0 － 乙烯 12500 － 苯 19810 － － 甲苯 11990 － 甲烷 － 17890 － 39 +C2H4 碳 0 ①主反應(yīng)所需熱量△ H0T 主 △ H0298 7150 35300 0 △ H0298=（ ∑ ni△ H0i） 產(chǎn) －（ ∑ nj△ H0j） 反 =35300 =385621202kcal α =(+) = β =(+) 103 = γ =(+) 106 = 104 H0T 主 =+ （ 58025） +1/2（ ）（ 5802252） +1/3 104（ 5803253） = kcal ②副反應(yīng)所需熱量△ H0T 副 i 7150 19810 12500 △ H0298=（ 12500+198107150） kcal α =（ +） = β =（ +） 103 = γ =（ ） 106 C2H3 + H2↑ 主反應(yīng)： 92% C2H5 % C2H5 40 +8C +5H2↑ = 106 △ H0298=+（ 58025） +1/2（ ）（ 5802252） +1/3（ 106）（ 5803253） = kcal △ H0298 7150 0 11990 17890 △ H0T=19323+ (58025)+1/2 () (5802252)+1/3 103 (5803253) = △ H0298 7150 0 0 △ H0298=7150 = α = + + = β = + = 103 γ = () 106+ 106 = 106 △ H0T=+(58025)+( 103) 1/2(5802252)+1/ 106 (5803253) = kcal ③ 計(jì)算各反應(yīng)所需熱量 Qi Qi=Gi△ H0Ti C2H5 % + H2 % C2H5 CH3 +CH4 41 Q1= = 1010 kcal Q2= = 107 kcal Q3= = 107 kcal Q4= = 105 kcal ④反應(yīng)所需總熱量 Q 反 =∑ Qi 即 Q 反 =Q1+Q2+Q3+Q? = 1010kcal （ 3）反應(yīng)器所需總熱量 Q 總 =Q 加 +Q 反 Q 總 =+ 1010 = 1010kcal 42 四 ． 致謝語(yǔ) 致化工系 尊敬的老師們： 您 們辛苦了！ 隨著畢止設(shè)計(jì)的即將結(jié)束，我在 湖南 xxxx 技術(shù)學(xué)院三年的學(xué)習(xí)與生活也隨之劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)。 ℃ 最后計(jì)算 Q 蒸 =GCpm（ t2－ t1） 即 Q 蒸 = （ ） = kcal ②加熱所需水蒸氣用量 G 蒸汽 ： 把乙苯從 20℃（液）加熱到 140℃（氣）實(shí)際所需熱量 Q 實(shí)際 ： 即 Q 實(shí)際 =Q 總 － Q 蒸 = = kcal 查蒸汽壓力為 7kg/cm2（絕）下的水蒸氣氣化潛熱△ H △ H=即 G 蒸汽 =Q 實(shí)際 /△ H = = kcal 第一預(yù)熱器 （ 1）把原料乙苯從 140℃（氣）加熱到 300℃（氣）所需熱量 Q1： 先求平均溫度 tm，再查 tm下 乙苯（氣） 的 Cpm， tm=140+300/2=220℃ Cpm= 假設(shè)氣化率 V（ ～ ），由公式 ? ?? ?11 ??? i ifi kv xx求出 Xi， 利用 ∑ Xi=1，檢驗(yàn)所設(shè)的 V是否正確。 EB回收塔的塔頂物流送入該塔，在設(shè)計(jì)回流比為 ～ 的操作下，分離出約含 %(W)的甲苯的苯塔頂產(chǎn)品和約含 %(W)的苯的甲苯塔釜產(chǎn) 品。該塔的 第二個(gè)目的是將該塔釜液經(jīng)薄膜蒸發(fā)器汽提后，可生產(chǎn)出苯乙烯焦油，其中，苯乙烯和α 甲基苯乙烯含量相加 16 不超過(guò) 16%(W)。有機(jī)混合物進(jìn)料從有機(jī)混合物 /水分離器由泵送至 EB/SM分離塔。蒸發(fā)器蒸發(fā)揮 發(fā)物并將其送回到 SM塔底。從調(diào)節(jié)冷卻器出來(lái)的未冷凝氣體為脫氫廢氣，含有氫、二氧化碳、甲烷和大量的芳烴。調(diào)節(jié)冷凝器中的冷凝液也流向有機(jī)混合物 /水分離器。因此，本設(shè)計(jì)采用兩級(jí)反應(yīng)器以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。其結(jié)果是對(duì)于一定的 EB 轉(zhuǎn)化而言，溫度降低很多，在同樣的入口溫度下 EB轉(zhuǎn)化更多。本設(shè)計(jì)裝置擬采用的正是此種催化劑。在一般設(shè)計(jì)中，在第一個(gè)三分之一的催化劑床層上，約有 80%的溫降產(chǎn) 生。 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 12 C6H5C2H5+H2=C6H5CH3+CH4 其他反應(yīng)生成少量的α — 甲基苯乙烯（ AMS）和其他高沸物。 乙苯氧化脫氫法 乙苯氧化脫氫法是目前尚處于研究階段生產(chǎn)苯乙烯的方法。由苯乙烯共聚的塑料可加工成為各種日常生活用品和工程塑料，用途極為廣泛。濃度過(guò)高、接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則對(duì)人體有一定的危害。 distillation。在此基礎(chǔ)上，提出了乙苯 /苯乙烯分離塔 6 的改造方案 。乙苯脫氫反應(yīng)在絕熱固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)物送至精餾工序。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。是活性組分、 K2O 是活性促進(jìn)劑， K2O 的引入使鐵系催化劑的活性有了顯著提高，可以在較低的水比下應(yīng)用，但 K2O 含量過(guò)高存在著鉀的流失問(wèn)題。粗苯乙烯送精餾塔分成精苯乙烯和焦油。 在進(jìn)一步模擬分析研究的基礎(chǔ)上，對(duì)該塔進(jìn)行了一系列的優(yōu)化操作，通過(guò)調(diào)整精餾塔的操作壓力與回流比等工藝系數(shù)，使得該塔的分離效果達(dá)最終達(dá)到甚至超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)，裝置的生產(chǎn)能力得到大幅度的提高。 distillation 9 一、 緒論 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。 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。 各種苯乙烯生產(chǎn)工藝及比較 目前苯乙烯主要由乙苯轉(zhuǎn)化而成，可通過(guò)如下四條工藝路線進(jìn)行。但這些催化劑在多處于研究階段，尚不具備工業(yè)化條件，有待進(jìn)一步研究開發(fā)。一氧化碳通常是二氧化碳的 10%（摩爾）。因此，要達(dá)到很好的選擇性，需要有效的入口溫度上限。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。 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%?；旌狭鞒鑫锱c過(guò)熱蒸汽進(jìn)行換熱而得到重新加熱并徑向通過(guò)第二個(gè)催化劑床層。水相因重力在有機(jī)混合物 /水分離器的主分離室中分離。從分離塔出來(lái)的塔頂產(chǎn)品流（含有苯、甲苯、幾乎占進(jìn)料中全部的 EB以及約 %(W)的苯乙烯）被送入 EB 回收塔。 為把苯乙烯聚合物生成降低到最低限度， EB/SM 分離塔、 SM塔和薄膜蒸發(fā)器都減壓運(yùn)行，這樣可以降低工作溫度。通往再沸器的蒸汽流量根據(jù)使塔產(chǎn)生理想的回流比來(lái)確定。 SM分離塔所需的熱量由350kPa 壓力等級(jí)的蒸汽所提供的。該塔再沸器所需的熱能由 1100kPa 蒸汽所提供。 分離系統(tǒng) （流程方框示意圖如下） 去苯乙烯回收 作循環(huán)乙苯返回反應(yīng)系統(tǒng) 物料來(lái)自爐油貯罐 苯乙烯精餾塔 苯乙烯初餾塔 乙苯蒸出塔 苯、甲苯蒸出塔 返回爐油貯罐 產(chǎn)品苯乙烯 26 苯乙烯精餾塔的物料衡算： ① 塔頂產(chǎn)品量： 1 108/7200= ② 塔釜產(chǎn)量： 已知塔釜組成（ wt%）：二甲苯 29%，苯乙烯 35%，焦油 36% 到苯乙烯精餾塔焦油量增加到 苯乙烯 % ∴進(jìn)入 苯乙烯精餾塔的總焦油量 =未溶量（油層中苯乙烯量） % = %= kg/hr 塔釜總量 =進(jìn)入 苯乙烯精餾塔的總焦油量 /36% =苯乙烯量 =塔釜總量 35% = 35%= kg/hr 二甲苯量 =塔釜總量 29% = 29% =③ 焦油帶走苯乙烯量 ()： 即塔釜焦油帶走的苯乙烯量 80%能回收 ④ 塔頂產(chǎn)品中各組分的量： 苯乙烯 =產(chǎn)量 % = % =二甲苯 =進(jìn)入分離系統(tǒng)的二甲苯量－循環(huán)乙苯中二甲苯量－本塔塔釜二甲苯量