煤化工工藝設(shè)計粗苯精制(編輯修改稿)
2024-12-14 18:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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(yù)先除去，除去這些雜質(zhì)用硫酸處理。用硫酸進(jìn)行洗滌。 經(jīng)過硫酸洗滌的混合餾分帶有堿性，首先進(jìn)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(jìn)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(jìn)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： 8 鹽溶液堿液蒸汽殘液水初餾分 硫酸添加劑純凈BTX酸焦油再生酸蒸汽殘液溶劑油釜殘液水苯 甲苯 二甲苯 9 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?。? 經(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 tm/3 取： 350 tm/3 回收粗苯前粗苯含量： 30 3/mg 回收粗苯后粗苯含量： 2 3/mg ?。?1 3/mg 回收的粗苯： 101510)130(3501010 64 ?????? ?噸 全年生產(chǎn)時間： 300 天，其余時間為維修時間。 則粗苯進(jìn)料流量： hkg /1 4 1)243 0 0(1 0 0 01 0 1 5 ???? 表 41 原料各組分?jǐn)?shù)據(jù)匯總 處理量： 10 萬噸褐煤 /年 產(chǎn)生粗苯： 1015 噸 /年 組分 2CS 105HC 66HC 87HC 88HC 108HC 129HC ? iW 10 M 76 70 78 92 104 106 120 m n 101992 iX 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(jìn)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：此段精餾過程在常壓下進(jìn)行 要求戊烯在塔頂?shù)幕厥章蔬_(dá) ％。苯在塔底的回收率達(dá)到 ％。 根據(jù)設(shè)計計算， 按清晰分割，選戊烯為輕關(guān)鍵組分，苯為重關(guān)鍵組分。 塔頂產(chǎn)品： hkm olCSD /0 1 8 )( 2 ? hk mo lHCD /0 8 0 8 0 )( 105 ??? hk mo lHCD /0 0 6 3 7 )( 66 ??? 塔底產(chǎn)品： hk mo lHCW /)( 105 ??? hk mo lHCW / 0 6 3 7 )( 66 ??? 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 2CS 105HC 66HC 87HC 88HC 108HC 129HC ? iZ if id 0 0 0 0 11 DiX 0 0 0 0 iW 0 WiX 0 用 露點 方程計算 初餾塔 塔 頂 溫度： 首先 相平衡常數(shù) iK 確定 ： 當(dāng)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(xué)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： 0ii pK P? 對于低壓物系有安托因方程： 0lni BpA CT?? ?來確定飽和蒸汽壓 0ip 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 A B C 105HC 66HC 87HC 88HC 108HC 129HC 用 安托因方程 計算 K 值， 由露點方程11 1cciiiiiyx K??????確定露點溫度，計算要采用試差法，看是否滿足1 1 c ii iyK? ??? 初設(shè) 塔頂溫度 40?Dt ℃ ，計算結(jié)果如下表： 表 44 露點方程計算塔頂溫度 結(jié)果 12 組分 2CS 105HC 66HC ? DiX ik iDi kX / 在所設(shè)的 40?Dt ℃ ， | iDi kX /? 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(shè) 塔底溫度 90?Wt ℃ ，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 105HC 66HC 87HC 88HC 108HC 129HC ? WiX 90℃ ik WiiXk ℃ ik WiiXk 在所設(shè)的 ℃ 條件下， | WiiXk? 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： ????? WDF ttt℃ 。 化學(xué)精制 粗苯初步精制得到的苯類混合物餾分中，含有沸點與苯族烴相近的不飽和化合物如戊烯和苯乙烯。不能用精餾法將它們除去，為了制取合格的產(chǎn)品，必須將它們預(yù)先除去，除去這些雜質(zhì)的方法就是用硫酸處理。用硫酸精制具有工藝流程簡單，操作靈活，設(shè)備投資少，材料易得，常溫常壓下進(jìn)行。該法在中 13 國的焦化廠得到廣泛的應(yīng)用。 用硫酸洗滌時，同時進(jìn)行多種化學(xué)反 應(yīng)，其中主要的反應(yīng)如下（清除不飽和化合物反應(yīng)）： ① 不飽和化合物反應(yīng) 。不飽和化合物在濃硫酸的作用下很容易發(fā)生聚合作用，生成各種復(fù)雜的聚合物。聚合反應(yīng)的第一階段是生成酸式酯，聚合反應(yīng)的第二階段是酸式酯不飽和化合物生成二聚物。例如 : 42322322332233222322333222)()()()()()()()()(SOHCHCHCHC H C HCHCHCHCHCHS O HCHCHCHCHCHCHCHCHS O HCHCHHH O S OCHCHCHCH??????????????? 此反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行，生成深度的聚合物。 ② 不飽和化合物的加成反應(yīng)，生成中式酯： 2332423222 ))(()(2 CHCHOCSOS
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1