年產(chǎn)10萬噸粗苯精制工藝設計(編輯修改稿)
2024-11-28 07:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 110 左右 89 左右 塔底溫度 /℃ 124— 128 150— 155 140— 150 塔壓 /KPa 30 左右 30 左右 30左右 已知： 10萬噸粗苯 全年生產(chǎn)時間： 300 天，其余時間為維修時間。 設計任務： 苯的純度： % 甲苯的純度： 98% 二甲苯的純度： 98% 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 6 第二章 工藝流程的說明 化學精制工藝的選擇 由于不飽和化合物與苯類產(chǎn)品之間的沸點溫度相差很小，不能用精餾的方法把它們分開 ，要用化學的方法分離。工業(yè)上有兩種方法：酸洗精制法和加氫精制法。 酸洗精制法具有工藝流程簡單、操作靈活、設備投資少，材料易得，常溫常壓下運行，但有液體廢物產(chǎn)生。該方法在中國焦化廠已經(jīng)廣泛采用。加氫精制法工藝復雜，對設備材質(zhì)要求較高。 本設計采用酸洗精制法 。 粗苯的精制 粗苯 的 精制包括下面三個過程： （ 1）初步精餾：將低沸點的二硫化碳和戊烯等不飽和化合物與苯烴進行分離，得到初餾分和苯，甲苯，二甲苯等苯類混合餾分。 （ 2）化學精制：把經(jīng)過初步精餾得到的苯類混合餾分中含有沸點與苯族烴相近的不飽和化合物及硫化 物除去。 （ 3）最終精餾：經(jīng)過連續(xù)精餾得到合乎標準的純產(chǎn)品。 粗苯經(jīng)初餾塔初步精餾，塔頂?shù)玫匠躔s分低沸點的二硫化碳和戊烯等不飽和化合物，塔底得到苯，甲苯，二甲苯等苯類混合餾分。初餾塔由重沸器供熱，由于塔底含有不飽和化合物形成的聚合物，進入重沸器之前需經(jīng)過過濾器濾出聚合物，以減輕設備的堵塞。 初步精餾得到的苯類混合物中含有沸點與苯族烴相近的不飽和化合物及硫化物，不能用精餾法把它們除去，為 了制取合格產(chǎn)品，必需將它們預先除去，除去這些雜質(zhì)要 用硫酸進行洗滌。 經(jīng)過硫酸洗滌的混合餾分帶有酸性，然后進行中和，最后進入吹 苯塔，把苯，甲苯，二甲苯吹出。吹出苯由泵送入純苯塔。純苯塔的蒸汽溫度控制在 80℃左右，在此溫度下逸出的蒸汽經(jīng)冷凝器冷卻把油和水分離，所得到的純苯一部分作為回流送入塔頂，一部分作為產(chǎn)品采出。塔底純苯殘液溫度為 124128℃，由塔濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 7 底排除，送入純苯殘油槽。 純苯殘油積累到一定量后，用泵連續(xù)送入甲苯塔進行精餾。蒸汽經(jīng)冷凝器冷卻把油和水分離，所得到的甲苯一部分作為回流送入塔頂，一部分作為產(chǎn)品采出。塔底甲苯殘液由塔底排除，送入純苯殘油槽。甲苯殘液要求不含甲苯。 處理甲苯殘液，用泵連續(xù)送入二甲苯塔進行精餾。塔頂逸出的蒸汽經(jīng)冷凝器冷卻把油和水分離，所得到的二甲苯一部分作為回流送入塔頂，其余部分作為產(chǎn)品采出。 生產(chǎn)設備的選擇 精餾塔類型的選擇 氣－液傳質(zhì)設備主要分為板式塔和填料塔兩大類。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔為逐級接觸型氣－液傳質(zhì)設備，其種類繁多，根據(jù)塔板上氣－液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔 、 穿流多孔板塔、舌形塔、浮動舌形塔和浮動噴射塔等多種。 板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔 (1813 年 )、篩板塔 (1832 年 )， 其后，特別是在本世紀五十年代以后，隨著石油、化學工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了大批新型塔板，如 S型板、浮閥塔板 、 多降液管篩板、舌形塔板、穿流式波紋塔板、浮動噴射塔板及角鋼塔板等。目前從國內(nèi)外實際使用情況看，主要的塔板類型為浮閥塔、篩板塔及泡罩塔，而前兩者使用尤為廣泛。 篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設備，它的主要優(yōu)點有： (１ ) 結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價約為泡罩塔的 60％，為浮閥塔的 80％左右。 (２ ) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 10～ 15％。 (３ ) 塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 (４ ) 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低 30％左右。 篩板塔的缺點是： (１ ) 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。 (２ ) 操作彈性較小 (約 2～ 3)。 (３ ) 小孔篩板容易堵塞。 濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文） 8 浮閥塔是在泡罩塔的基礎上發(fā)展起來的，它主要的改進是取消了升氣管和泡罩，在塔板開孔上設有浮動的浮閥，浮閥可根據(jù)氣體流量上下浮動，自行調(diào)節(jié)，使氣縫速 度穩(wěn)定在某一數(shù)值。這一改進使浮閥塔在操作彈性、塔板效率、壓降、生產(chǎn)能力以及設備造價等方面比泡罩塔優(yōu)越。但在處理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮閥塔廣泛用于精餾、吸收以及脫吸等傳 質(zhì)過程中。塔徑從200mm 到 6400mm，使用效果均較好。國外浮閥塔徑，大者可達 10m，塔高可達 80m，板數(shù)有的多達數(shù)百塊。 浮閥塔之所以這樣廣泛地被采用，是因為它具有下列特點： (１ ) 處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加 20～ 40％，而接近于篩板塔。 (２ ) 操作彈性大，一般約為 5～ 9，比篩板、泡罩、舌形塔板的操作彈性要大得多。 (３ ) 塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 (４ ) 壓強小，在常壓塔中每塊板的壓強降一般為 400～ 660N/m2。 (５ ) 液面梯度小。 (６ ) 使用周期長。粘度稍大以及有一般 聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)也能正常操作。 (７ ) 結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易，制造費為泡罩塔板的 60～ 80％ ,為篩板塔的120～ 130％ 據(jù)此本課程設計選取浮閥塔。濟源職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計（論文）
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