【正文】 feed traffic to toluene tap into feed traffic to 。河南城建學院?？飘厴I(yè)設計 設計總論 2 1 設計 總論 概述 粗苯精制的生產工藝，是以粗苯為原料，經化學加工轉換為氣體，液體和固體產物，并將氣體和液體產物進一步加工成一系列化學產品的過程。硫化物在粗苯精制過程中作為有害雜質脫除。二聚物和單體物可制取合成樹脂、農藥、香料和殺菌劑。按除去不飽和化合物和硫化物的方式不同，粗苯精制的方法主要有酸洗精制法和加氫精制法。尤其對酸焦油的生成量顯著。加氫精制發(fā)工藝復雜，對設備材質和自動控制要求高。 2 號組分（苯）為重關鍵組分。 塔頂產品中苯流量為 ： LD =?? = /th 塔底產品中苯流量為 ： LW = LF LD =? = /th 塔 頂 產品中甲苯流量為 ： hD =?? =0。經酸洗后余噻吩 %， 余不飽和化合物 %。即： 11m i n1 1 111 [ ( ) ( ) ] 11 DFgg D FxxNll x x? ???? 1 0 . 9 9 9 3 1 0 . 8 0 2[ ( ) ( ) ] 12 . 4 9 1 0 . 9 9 9 3 0 . 8 0 2gg ll?? ? ?? ? 由于 min ? ?? 不變，則縱坐標讀數(shù)亦不變，即 ： 11 ? ?? 解得 1N = 故加料板為從塔頂往下數(shù)第 13 層理論板，故精餾段塔板數(shù)為 13 層，提餾段塔板數(shù)為 11 層。 由吹苯塔塔頂 BTX 產率為 %， 塔底殘渣產率為 %。 即 ： 純苯塔進料成分如下： 序號 1 2 3 4 ? 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 /( / )iF t h /( / )iD t h Dia 河南城建學院專科畢業(yè)設計 物料衡算 10 純苯塔物料衡算 計算得純苯塔進料組成及查得有關數(shù)據(jù)如下： 其中 F= /th。 吹出苯經開停工槽用泵連續(xù)送入純苯塔，塔頂苯蒸 汽 經冷凝冷卻、油水分離后，一部分用苯送至塔頂作回流，其余作產品采出。粗苯易燃，閃點為 12℃ 。但與共聚反應相比，磺化反應僅屬于從屬地位。因此粗苯的精制具有重要的意義。 精制在 145180℃ 范圍內餾出的混合產品稱為溶劑油。故在生成過 程中，需將不飽和化合物除去。 噻吩能與硫酸發(fā)生磺化反應，但是苯，甲苯，二甲苯的磺化反映速率很慢。s coke plant is widely used. Hydrogenation process of plex, material and equipment for automatic control requirements. The law in China has been applied. This design uses pickling crude benzol refining process of refining a design, the focus on design and calculation of the process of refining crude benzol key equipment. Including material balance, the main tower of the size of equipment, and key equipment to check the mechanical strength. Get through the material balance for the production of benzene per hour。 本設計采用酸洗精制對粗苯精制工藝進行了設計計算，著重設計計算了粗苯精制過程的關鍵設備。 焦化粗苯加工和分離是一個極其復雜的工藝過程，粗苯中除含有苯、甲苯、二甲苯等主要成分外，可定量的其余組分就有九十多種。該法在我國也得到了應用。輕苯和重苯需分別加工。 粗苯精制的意義 資源 、環(huán)境和人口是當前困擾人類社會發(fā)展的三大突出問題，這三大問題與能源都有密切關系?？紤]到酸洗精制法的優(yōu)點，本次設計采用酸洗精制法提取苯類產品。 主要原材料及公用工程情況 主要原材料為粗苯。塔底排出的混合餾分經冷卻器 自流至中間槽，作為硫酸洗滌的原料。 則由上表可列新表得： 序號 1 2 ? 組分 BTX 溶劑 油 及 殘渣 流量 ia 河南城建學院?？飘厴I(yè)設計 物料衡算 9 按清晰分割計算 在下面計算中以序號代表組分，根據(jù)題意 1號關鍵組分（ BTX）為輕關鍵組分 ，2 號組分（溶劑油及殘渣）為重關鍵組分。 025 679W? 可求得 ： 39。 塔頂產品中二甲苯流量為： 0. 53 02 0. 28 80 0. 99 0. 15 12LD ? ? ? ?t / h 塔底產 品中二甲苯流為 ： 0 .5 3 0 2 0 .2 8 8 0 0 .1 5 1 2 0 .0 0 1 5L L LW F D? ? ? ? ? ?t / h 塔頂產品中溶劑油及殘渣流量為： ? ? ? ?t / h 塔底產品中溶劑油及渣： 0. 53 02 0. 70 05 0. 00 30 0. 36 84h h hW F D? ? ? ? ? ?t / h 非清晰分割的餾出液流量及各組分在兩產品中的組分由上面計算可得： 0 .1 5 1 2( ) 1 0 0 .80 .0 0 1 5LDW ?? 0 .0 0 3 0( ) 0 .0 0 80 .3 6 8 4hDW ?? 將有關數(shù)據(jù)代入式 ： ( ) ( ) ( ) ( )g L g h g i g hg L h g h h g ih g h hD D D Dl l l lW W W Wl a l a l a l a???得 ： ( ) ( ) 1 0 0 . 8 0 . 0 0 8 1 1 . 9 72 . 2g L g h ggg L h g h h gDDll llWWl a l a l? ???? 對于組分 1(甲苯 )可求得 1( ) 1 1 . 9 7 ( 5 . 7 2 2 . 2 ) 0 . 0 0 8 2 . 8 7 0 6g g g gDl l l lW ? ? ? ? 則1()DW= 其它各組分 ()jDW列于下表 ： 產品中各組分流量 iD 和 iW 可根據(jù)分配比和物料衡算求得，計算結果亦列于下表： 以甲苯為例 ， 計算如下： DW甲 苯（ ） = F 甲苯 =D 甲苯 +W 甲苯 =? = /th 河南城建學院?？飘厴I(yè)設計 物料衡算 18 聯(lián)立上式解得 ： D= /th 10 /W t h??? 序號 1 2 3 ? 組分 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 /( / )iF t h iha 1 ( / )jDW /( / )iD t h DiX /( / )iW t h 10?? WiX 0 河南城建學院?？?畢業(yè)設計 塔設備計算 19 5 能量衡算 因數(shù)據(jù)不全無法計算 。 則 5 分鐘內共流過氣相苯的體積為：1 315 2 2 . 4 8 9 5 . 5 1 0 0 . 2 9 61000DVm? ? ? ? ? 其余各組分計算結果亦如下表： 序 號 1 2 3 4 ? 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 3/DiVm 3/WiVm 所以 5 分鐘流過氣相液相總體積 ， 即 ： 閃蒸塔 的 總體積為 ： 31 2 4 . 0 9 6 0 . 0 1 3 1 2 4 . 0 1 9OWV V V m? ? ? ? ? 取閃蒸塔直徑 D= m 吹苯塔塔高的計算 由 222 .4 4 .5 2 1 644SD??? ? ? ?2m 則閃蒸塔塔高為： 1 2 4 .1 0 9 2 7 .4 54 .5 2 1 6VH S? ? ?m 純苯塔的計算 回流比的計算 對于純苯塔進料，出料流量及組成如下： 河南城建學院專科 畢業(yè)設計 塔設備計算 21 序號 1 2 3 4 ? 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 /( / )iF t h /( / )iD t h 0 0 /( / )iW t h 純苯塔塔頂溫度 80 ? ℃ 。 39。 塔底產 品中 BTX 流量為 ： LW = LF LD == /th。液體在泵和混合器類呈 現(xiàn) 充分的湍流狀態(tài)，以進行酸洗反應。粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烴。為此，應對下列因素加以控制： 反應溫度 噻吩與不飽和化合物反應的活化能比苯族烴與不飽和化合物反應的活化能河南城建學院?？飘厴I(yè)設計 設計總論 4 小。我國是一個煤炭儲量豐富而石油和天然氣相對貧乏的國家。 苯的最大用途是作為生產苯乙烯的單體原料。此外，還有不飽和化合物及少量含硫、氮、氧的化合物。當前脫除不飽和化合物及硫化物的主要方法有硫酸精制法和催化加氫精制法。 通過物料衡算得到苯每小時產量為 t/h；按清晰分割計算得：輕苯進料量為 t/h；酸洗反應器進料量為 t/h；吹苯塔進料量為 t/h；按非清晰分割計算得：純苯塔進料量為 t/h 甲苯塔進料量為 t/h；二甲苯塔進料量為 t/h。 m。不飽和烴在硫酸作用下發(fā)生聚合反應，生成酸式酯，此反應還可以深度進行，生成三聚物和和深度聚合物。不飽和化合物在粗苯餾分中的分布不均勻。甲苯用于制造糖精、染料、藥物和炸藥等，并用作溶劑。利用我國豐富的煤炭資源，實施 “ 以煤造油 ” 和 “ 以煤代油 ” 是優(yōu)化終端能源，實現(xiàn)石油供應多元化和保證能源安全的重大決策，符合我國國情和可持續(xù)發(fā)展的需要。考慮到酸洗過程的熱效應，未洗混合餾分溫度可取為 25~30℃ 。粗苯使黃色透明液體，比水輕微溶于水。然后 在 酸油分離器中停留約 1h，經澄清分離后，再生酸和酸焦油沉積下來，混合餾分由酸油分離器上部排至堿油混合器，再堿油混合器前連續(xù)加入質量濃度為 12%16%的堿液進行中 和，使已洗混合餾分呈弱堿性。 對于清晰分割，即 ： 比重關鍵組分還重的組分在塔頂產品不出現(xiàn)，比輕關鍵組分還輕的組分在塔底產品中不出現(xiàn)，故對全塔作各組分的物料衡算 。結果如下表： 序號 1 2 3 4 ? 組分 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油及殘渣 /( / )iF t h /( / )iD t h Dia /( / )iW t h Wia 所以 BTX 總流量為 /th， 占 %。 先用試差法求下式中的 ? 值 ： 41 1 2 .7ih F ii ihx q???? ? ? ? ??? 當 ? =6 時 411 4 . 4 8 0 . 8 0 2 5 . 8 2 0 . 1 2 5 2 . 4 0 . 0 2 2 1 0 . 0 5 1 2 . 6 9 7 0 81 4 . 4 8 6 5 . 8 2 6 2 . 4 6 1 6i h F ii ihx????? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 河南城建學院?？?畢業(yè)設計 塔設備計算 22 計算結果表明，初設 ? 值偏小，再設若干個 ? 值 。 在下面計算中以序號代表組分，根據(jù)題意 2 號關鍵組分（甲苯）為輕關鍵組分 ， 3 號組分（二甲苯）為重關鍵組分。 3 1 0 0 0 0 4 .1 7 /3 0 0 2 4D t h???? 則由塔頂產品與塔底產品成比例得： 39。 塔頂產品中苯的流量： hD =100?%?%= /th 塔底產品中苯的流量為： hW = hF hD