煤化工工藝設計粗苯精制(編輯修改稿)
2024-07-14 20:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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。 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，所的產(chǎn)品質(zhì)量好，用途廣，售價較高，沒有液體廢物產(chǎn)生，有利于保護戶環(huán)境，宜在粗苯集中加工廠采用。本設計采用酸洗精制法。三、工藝流程的說明粗苯的精制包括下述三個過程：（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)用硫酸處理。用硫酸進行洗滌。經(jīng)過硫酸洗滌的混合餾分帶有堿性，首先進入吹苯塔，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。粗苯精制工藝流程圖如下圖： 四、粗苯精制的工藝計算 初步精餾計算初步精餾塔如下圖：圖41 初餾塔 原始數(shù)據(jù)獲?。航?jīng)查資料獲得粗苯中組分的組成以及精制要求如下：已知：10萬噸褐煤煤氣產(chǎn)率：330380 ?。?50回收粗苯前粗苯含量：30 回收粗苯后粗苯含量：2 ?。?回收的粗苯：噸全年生產(chǎn)時間：300天，其余時間為維修時間。則粗苯進料流量：表41 原料各組分數(shù)據(jù)匯總處理量：10萬噸褐煤/年 產(chǎn)生粗苯：1015噸/年組分76707892104106120101992分離要求苯的純度：% 甲苯的純度：98% 二甲苯的純度：98% 初餾塔清晰分割物料衡算：輕苯的初步精餾的目的是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。工藝要求：％。％。根據(jù)設計計算，按清晰分割，選戊烯為輕關鍵組分，苯為重關鍵組分。塔頂產(chǎn)品： 塔底產(chǎn)品：塔頂、塔底產(chǎn)品的組成計算如下表：表42 清晰分割物料衡算計算結(jié)果匯總組分0000000000 用露點方程計算初餾塔塔頂溫度：首先相平衡常數(shù)確定：當汽相是理想氣體組成的理想溶液，液相也是理想溶液：這種體系的壓力一般不高于202KPa，混合物有化學結(jié)構(gòu)相近﹑分子量相差不大的化合物形成在這種情況下，汽液相均可看做為理想溶液。相平衡常數(shù)可表示為：對于低壓物系有安托因方程：來確定飽和蒸汽壓經(jīng)查資料得安托因系數(shù)A﹑B﹑C如下表：表43 各組分安托因系數(shù)組分用安托因方程計算K值，由露點方程確定露點溫度，計算要采用試差法，看是否滿足初設塔頂溫度℃，計算結(jié)果如下表：表44 露點方程計算塔頂溫度結(jié)果組分在所設的℃，|1|,符合要求。所以塔頂溫度為40℃。 用泡點方程計算初餾塔塔底溫度：初設塔底溫度℃，計算結(jié)果如下表：表45 泡點方程計算塔底溫度結(jié)果組分90℃℃℃條件下，|1|, 符合要求。所以塔底溫度為：℃。所以初餾塔全塔的平均溫度為：℃。 化學精制粗苯初步精制得到的苯類混合物餾分中，含有沸點與苯族烴
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