萬(wàn)噸年苯乙烯精餾工段工藝設(shè)計(jì)(1)(完整版)
【正文】 ate and recovery , the recovery process of ethylbenzene dehydrogenation to return .Send crude distillation column is divided into fine styrene and styrene tar .Keywords: ethylbenzene, dehydrogenation, Design elementII撫順職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）目 錄前言1一、緒論2原料的主要性質(zhì)和用途2苯乙烯的性質(zhì)和用途3苯乙烯生產(chǎn)的各種比較3本設(shè)計(jì)說(shuō)明5二、生產(chǎn)工藝說(shuō)明8原料、成品及半成品8主、副化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)8生產(chǎn)步驟8原理、化學(xué)組成及化學(xué)化學(xué)性質(zhì)8反應(yīng)器設(shè)計(jì)依據(jù)11主要工藝變量（參數(shù)）的選擇與控制11流程敘述12三、工藝計(jì)算及設(shè)備設(shè)計(jì)16（一）物料衡算16粗苯乙烯塔16精苯乙烯塔16循環(huán)乙烯塔17苯，甲苯塔17（二）熱量衡算18粗苯乙烯塔18循環(huán)乙苯塔19精苯乙烯塔20苯甲苯塔21四、粗苯乙烯塔的一些物性參數(shù)22塔的操作壓力及溫度22最小回流比Rmin23最小理論板數(shù)23理論板數(shù)N的確定24全塔平均板效率及實(shí)際塔板數(shù)N實(shí)24確定加料板的位置24五、設(shè)備計(jì)算25（一）精餾段25 操作氣速25塔板的設(shè)計(jì)26塔板適宜操作區(qū)的計(jì)算和分析28（二）提餾段31 操作氣速31塔板的設(shè)計(jì)32塔板適宜操作區(qū)的計(jì)算和分析34六、謝辭37七、參考文獻(xiàn)38八、附圖V前本設(shè)計(jì)的依據(jù)是采用低活性、高選擇性催化劑，參照魯姆斯(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。 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). 1一、緒 論原料的主要性質(zhì)與用途 （1）乙苯的主要性質(zhì) 乙苯是無(wú)色液體，具有芳香氣味，可溶于乙醇、苯、四氯化碳和乙醚，幾乎不溶于水，易燃易爆，對(duì)皮膚、眼睛、粘膜有刺激性，在空氣中最大允許濃度為100PPM。苯乙烯溶于甲醇、乙醇、乙醚等溶劑中。因此，苯乙烯單體在貯存和運(yùn)輸中都必須加入阻聚劑，并注意用惰性氣體密封，不使其與空氣接觸。C6H5COCH3 + H2OC6H5COCH3 + H2→C6H5CHCH2 + H2O本過(guò)程以乙苯計(jì)的苯乙烯產(chǎn)率約為65%，低于乙苯脫氫法的產(chǎn)率。2C6H5CHCH2 + 2H2O此方法可以從乙苯直接生成苯乙烯，還可以利用氧化反應(yīng)放出的熱量產(chǎn)生蒸汽，反應(yīng)溫度也較催化脫氫為低。反應(yīng)方程式如下： C6H5C2H5 → 高溫、高壓蒸汽稀釋和低反應(yīng)系統(tǒng)壓力能提供良好的反應(yīng)平衡曲線，對(duì)乙苯(EB)轉(zhuǎn)化為苯乙烯(SM)有利，在有兩個(gè)絕熱反應(yīng)器的工業(yè)生產(chǎn)裝置中，乙苯(EB)的總轉(zhuǎn)化率可達(dá)到70%～85%。該系統(tǒng)是由蒸汽過(guò)熱器、過(guò)熱蒸汽輸送管線和反應(yīng)產(chǎn)物換熱器組成，設(shè)計(jì)為熱聯(lián)合機(jī)械聯(lián)合裝置。隨著乙苯裝置上催化劑壽命的延長(zhǎng)，乙苯和苯乙烯裝置更換催化劑的停工時(shí)間也可適應(yīng)盡量減少總停車時(shí)間的需求。因?yàn)槎冶矫摎浜笊傻亩蚁┗饺菀自诜蛛x與精制過(guò)程中生成聚合物，堵塞設(shè)備和管道，影響生產(chǎn)。C6H5CHCH2 + H2 C6H5CH3+ CH4 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。 氫氣 EB脫氫的主要操作和設(shè)計(jì)變量 a、溫度 b、催化劑量及催化劑 c、壓力 d、蒸汽稀釋 因?yàn)镋B脫氫生成SM的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以反應(yīng)混合物的溫度隨反應(yīng)加深而降低。 目前有很多種EB脫氫催化劑，這些催化劑一般分為兩類：a、高活性、低選擇性；b、低活性、高選擇性。蒸汽稀釋還有其他等同的重要作用。由于受到其他變量因素的影響，EB轉(zhuǎn)化總量可達(dá)到70～85%。 主要工藝變量（參數(shù)）的選擇與控制 （一）對(duì)反應(yīng)器系統(tǒng)而言，主要控制工藝參數(shù)是： （1）溫度（第一、第二級(jí)反應(yīng)器入口溫度） （2）蒸汽/油（EB）比（重量比） （3）EB進(jìn)料率 通過(guò)控制第一和第二級(jí)入口溫度來(lái)使轉(zhuǎn)化率接近生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)值。因此，在蒸餾系統(tǒng)中通常出現(xiàn)的溫度下，必須使用有效的阻聚劑以防聚合而引起較大的損失。產(chǎn)品苯乙烯中的NSI在苯乙烯最終使用中會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。冷凝液因重力作用自動(dòng)流至有機(jī)混合物/水分離器，而未冷凝的蒸汽進(jìn)一步得到冷卻并在調(diào)節(jié)冷卻器中冷凝。冷凝液首先由汽提塔的塔頂液/進(jìn)料內(nèi)部換熱器進(jìn)行預(yù)熱，然后通過(guò)蒸汽噴射器的直接蒸汽加熱至工藝?yán)淠浩崴僮鳒囟?，以把塔中汽提過(guò)程中的損失降低到最低程度。 含有約50%(W)揮發(fā)物（（SM+AMS）和焦油（低粘度））的SM塔底液被送至薄膜蒸發(fā)器。該塔的第二個(gè)目的是在分離時(shí)最大程度地減少苯乙烯轉(zhuǎn)換成聚合物的損失。其目的是將來(lái)自EB/SM分離塔的塔釜液中的進(jìn)料進(jìn)行分離，以便從塔頂產(chǎn)出苯乙烯產(chǎn)品物流。為避免液體分布的不均勻，該塔再在每層頂部裝有一臺(tái)液體分布器。 L=(2) 液相負(fù)荷上限線how =(Q1/L)2/3=40L=Q1/L 。 Fh,w=Vh,wpv1/2。老師誨人不倦的工作作風(fēng)，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)風(fēng)格給我留下深刻的影響，值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)。即塔板可以在減半量情況下正常操作，又可在裝置需超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)情況下留有適當(dāng)潛力。 (二)提餾段操作氣速（1）操作氣速 Fh,=(d0+)(h1+) Fh,w=Vh,wｐv1/2 孔徑d0=6mm,板間距HT=450mm,假設(shè)液層高度h1=36mm液柱 Fh,=(+)(36+)= Vh,w= 篩孔氣速選 ；；；倍數(shù)Vh（2）估算塔徑篩孔面積Ah=Qv/Vh3600Qv=(R+1)D/ｐv=Q1=(RD+F)/ｐL=VhAh
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