萬噸年苯乙烯精餾工段工藝設(shè)計(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）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)計說明5二、生產(chǎn)工藝說明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、工藝計算及設(shè)備設(shè)計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際塔板數(shù)N實24確定加料板的位置24五、設(shè)備計算25（一）精餾段25 操作氣速25塔板的設(shè)計26塔板適宜操作區(qū)的計算和分析28（二）提餾段31 操作氣速31塔板的設(shè)計32塔板適宜操作區(qū)的計算和分析34六、謝辭37七、參考文獻38八、附圖V前本設(shè)計的依據(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)計的優(yōu)化和設(shè)備的良好設(shè)計可使操作無故障，從而可減少生產(chǎn)波動. 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本過程以乙苯計的苯乙烯產(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，對乙苯(EB)轉(zhuǎn)化為苯乙烯(SM)有利，在有兩個絕熱反應(yīng)器的工業(yè)生產(chǎn)裝置中，乙苯(EB)的總轉(zhuǎn)化率可達到70%～85%。該系統(tǒng)是由蒸汽過熱器、過熱蒸汽輸送管線和反應(yīng)產(chǎn)物換熱器組成，設(shè)計為熱聯(lián)合機械聯(lián)合裝置。隨著乙苯裝置上催化劑壽命的延長，乙苯和苯乙烯裝置更換催化劑的停工時間也可適應(yīng)盡量減少總停車時間的需求。因為二乙苯脫氫后生成的二乙烯基苯容易在分離與精制過程中生成聚合物，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)計變量 a、溫度 b、催化劑量及催化劑 c、壓力 d、蒸汽稀釋 因為EB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)化總量可達到70～85%。 主要工藝變量（參數(shù)）的選擇與控制 （一）對反應(yīng)器系統(tǒng)而言，主要控制工藝參數(shù)是： （1）溫度（第一、第二級反應(yīng)器入口溫度） （2）蒸汽/油（EB）比（重量比） （3）EB進料率 通過控制第一和第二級入口溫度來使轉(zhuǎn)化率接近生產(chǎn)率的設(shè)計值。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產(chǎn)生質(zhì)量問題。冷凝液因重力作用自動流至有機混合物/水分離器，而未冷凝的蒸汽進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/進料內(nèi)部換熱器進行預(yù)熱，然后通過蒸汽噴射器的直接蒸汽加熱至工藝冷凝液汽提塔操作溫度，以把塔中汽提過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。該塔的第二個目的是在分離時最大程度地減少苯乙烯轉(zhuǎn)換成聚合物的損失。其目的是將來自EB/SM分離塔的塔釜液中的進料進行分離，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液體分布器。 L=(2) 液相負荷上限線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，嚴肅認真的治學(xué)風(fēng)格給我留下深刻的影響，值得我永遠學(xué)習(xí)。即塔板可以在減半量情況下正常操作，又可在裝置需超負荷運轉(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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