【正文】 kg/m3進(jìn)料體積流量==取適宜的輸送速度，故=經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管(YB23164)，規(guī)格：實(shí)際管內(nèi)流速：=⑷釜?dú)堃撼隽瞎懿榈?20℃時(shí)=,= kg/m3代人得= kg/m3釜?dú)堃旱捏w積流量：==取適宜的輸送速度，則=經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管(YB23164)，規(guī)格：實(shí)際管內(nèi)流速：=、 輔助設(shè)備設(shè)計(jì)和選型、再沸器 因?yàn)檎羝麥囟?ts=140℃，釜液進(jìn)口溫度=110℃，釜液出口溫度=120℃， 所以傳質(zhì)溫差℃因?yàn)閭髻|(zhì)系數(shù) K1=300 W/m2/K， 所以傳質(zhì)面積 、冷凝器 因?yàn)檎羝M(jìn)口溫度 T1=100℃，蒸汽出口溫度 T2=80℃，冷卻水的進(jìn)口溫度t1=25℃, 冷卻水的出口溫度 t2=70℃， 所以傳質(zhì)溫差 因?yàn)?K2 =250 W/m2/K， 所以，傳質(zhì)面積、 儲(chǔ)罐的選擇1)方案選擇常溫貯存：球罐，貯存壓力高，設(shè)備投資高，但不消耗冷凍量。降壓貯存：貯存溫度1020℃，球罐投資稍低，但電耗高，操作費(fèi)用較高。冷凍系統(tǒng)故障將造成大量產(chǎn)品損失。常壓貯存：貯存溫度30℃，設(shè)備投資低，但操作費(fèi)用很高，還需充氮保護(hù)。固選擇方案：常溫貯存，2)尺寸計(jì)算估算筒體內(nèi)徑Di=1700mm，上下封頭選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭，其內(nèi)徑為1600mm直邊高度h2=25mm，曲邊高度h1=425mm，并查得其封頭容積V1封=，查得內(nèi)徑1700mm筒體的1m高的容積V1m=，估算筒體高度：H=（V V1封）/V1m=（）247。=1315mm圓整后取H=1400mm3)材料選擇考慮到經(jīng)濟(jì)性筒體、封頭材料均選用碳素鋼Q235A，因?yàn)槭浅爻涸O(shè)備，根據(jù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)查得其壁厚取Sn=。五、設(shè)備一覽表及公用工程、設(shè)備一覽表（附圖）、公用工程規(guī)格（1）電對輸入的動(dòng)力電源的要求，采用單回路電壓為380伏，頻率為50赫茲，允許波動(dòng)范圍177。3%。電器設(shè)備對電源的要求：1） 對于電動(dòng)機(jī)，使用380伏交流電；2） 正常照明用220/380伏交流電，事故照明用220伏直流電；3） 電器部分控制，信號(hào)及繼電保護(hù)用220伏直流電；4） 儀表電源用100伏和24伏。（2）冷卻水1） 溫度：供水溫度為常溫，回水溫度為進(jìn)水溫度+10℃；2） 壓力：回水壓力—對于循環(huán)冷卻水要求回水能直接流到冷卻塔頂，不另設(shè)接力泵，因此， MPa（G）， MPa（G）。3） 蒸汽分中壓蒸汽和低壓蒸汽：部分換熱器的換熱過程需要水蒸氣，根據(jù)生產(chǎn)需要決定蒸汽壓力和溫度， MPa（G），進(jìn)反應(yīng)器溫度為145℃，出反應(yīng)器溫度為100℃ ； MPa（G）。4） 導(dǎo)熱油 制氫工序及加氫反應(yīng)器等部分工號(hào)加熱器用到導(dǎo)熱油，設(shè)計(jì)溫度：250℃。六、原料及動(dòng)力消耗量、設(shè)計(jì)原料消耗量：粗苯消耗量為10萬噸/年。、動(dòng)力消耗量： 附表七、存在的問題及建議、萃取溶劑的選擇采用N甲酰嗎啉的氣液相萃取蒸餾工藝時(shí)，由于N甲酰嗎啉具有遇水分解成甲酸和嗎啉的性質(zhì)，不可避免地存在甲苯偏堿性、純苯偏酸性的質(zhì)量問題，同時(shí)造成苯和甲苯的全氮含量相對較高。苯的主要用于制取苯乙烯生產(chǎn)工藝和甲苯制取異二氰酸醋(TDI）的生產(chǎn)工藝對苯和甲苯的全氮含量要求均很高。使用N甲酰嗎啉作為萃取劑就不可避免地提高了苯和甲苯進(jìn)入苯乙烯和TDI應(yīng)用市場的難度。N甲酰嗎啉分解使得產(chǎn)品質(zhì)量稍遜，環(huán)丁砜在這一點(diǎn)上則優(yōu)于N甲酰嗎啉。建議綜合考慮企業(yè)既定產(chǎn)品的市場方案，合理選用萃取劑，做到產(chǎn)品質(zhì)量、投資等性價(jià)比的最優(yōu)化。、三廢治理和綜合利用、廢氣的處理技術(shù)低溫法粗苯加氫裝置的主要污染源為排污槽和脫輕塔等排氣管、導(dǎo)熱油爐和反應(yīng)器加熱爐煙囪、真空泵、安全閥、汽車、火車裝車處和苯類貯槽等排放的污染物，主要為苯、SONOx、煙塵等。一般采用的處理方法有：N2氣封法；接煤氣負(fù)壓系統(tǒng)；將廢氣集中進(jìn)行洗滌法；低溫冷凝廢氣法；接洗苯前的煤氣系統(tǒng)；采用浮頂儲(chǔ)槽；水封式檢液口等，可因地制宜地選用。從國內(nèi)的實(shí)踐看，N2氣氣封法、低溫冷凝法、采用浮頂儲(chǔ)槽與水封式檢液口等較易推廣應(yīng)用。、廢水生產(chǎn)凈廢水生產(chǎn)凈廢水凈循環(huán)水系統(tǒng)的排污水，其水質(zhì)除含有少量懸浮物外，其他污染物含量較少。生產(chǎn)污水 生產(chǎn)污水主要為苯加氫分離水槽排出的分離水、脫輕塔、純苯塔、甲苯塔和二甲苯塔回流槽排出的污水、洗罐站的清洗水、地坪沖洗水、生產(chǎn)系統(tǒng)的15min初期雨水等，一般含有較高濃度的COD、BOD、揮發(fā)酚、氰化物、石油類等污染物。廢水處理方式為了減少生產(chǎn)廢水的外排量及污染物濃度，建議采取以下的控制措施：(1) 將苯加氫分離水槽排出的分離水、脫輕塔、純苯塔、甲苯塔和二甲苯塔回流槽排出的污水等先集中送往油庫油的水分離器進(jìn)行兩級(jí)控制分離，充分除油后送至機(jī)械化氨水澄清槽，再經(jīng)進(jìn)行蒸氨處理后送至酚氰廢水處理站。(2) 地坪沖洗水和洗罐站的清洗水經(jīng)收集后送至酚氰廢水處理站處理。(3) 建議建設(shè)初期雨水收集裝置，將生產(chǎn)系統(tǒng)的15min初期雨水收集后送酚氰廢水處理站處理。(4) 建議酚氰廢水處理站采用AA00生物脫氮處理工藝。污水經(jīng)均和、稀釋等預(yù)處理過程后送至生物處理系統(tǒng)，進(jìn)一步去除污水中的揮發(fā)酚、氰化物、COD、氨氮、石油類等污染物。(5) 建議裝置內(nèi)部設(shè)置地坪、污水井、地溝、地坑及設(shè)置必要的防滲結(jié)構(gòu)層，以防止地下水的污染。、固體廢棄物精苯裝置產(chǎn)生的固體廢棄物主要是廢催化劑、溶劑的再生殘液。廢催化劑含Al2ONiMo、CoMo等。Al2O3與CoMo為一般固體廢渣， NiMo為危險(xiǎn)固體廢渣。再生殘?jiān)酆衔锖投嗑畚餅槲ｋU(xiǎn)廢料。建議采取如下的處理辦法：(1) 廢CoMo催化劑和廢NiMo催化劑根據(jù)其活性定期更換，其中廢CoMo催化劑由催化劑生產(chǎn)廠回收，廢NiMo催化劑可委托有危險(xiǎn)廢物處理資質(zhì)的單位處理。(2) 溶劑的再生殘液建議配入煉焦煤中，不外排。、粗苯中的氯含量粗苯的組成比較復(fù)雜，主要由苯、甲苯、二甲苯與三甲苯等苯族烴組成。另外，還有較多的不飽和化合物與少量的含硫、含氧、含氮的雜環(huán)芳烴。在粗苯的雜質(zhì)中，一般把硫、氮列為主要對象。但必須重視粗苯中的氯含量，其主要原因如下：(1) 有機(jī)氯加氫后會(huì)生成氯化氫，造成對設(shè)備的腐蝕。(2) 粗苯中同時(shí)含有銨類物質(zhì)。如果粗苯含氯量過高，加氫后生成大量氯化銨等銨鹽，已造成換熱器的堵塞，提高氫壓機(jī)出口的背壓，增加氫壓機(jī)的負(fù)荷，影響系統(tǒng)的產(chǎn)能，嚴(yán)重時(shí)只能停產(chǎn)處理。(3) 根據(jù)我們對低溫加氫催化劑的理論研究，氯是NiMo、CoMo系列金屬催化劑的毒物，可以造成脫硫、脫氮反應(yīng)能力下降，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)品不合格，甚至催化劑報(bào)廢。、總結(jié)綜上所述，在低溫苯加氫裝置的建設(shè)中，筆者傾向于使用地面火炬,嘗試使用國產(chǎn)催化劑, 用環(huán)丁砜作為萃取劑，重視三廢處理，嚴(yán)格達(dá)標(biāo)排放，選用內(nèi)浮頂槽，合理利用反應(yīng)余熱提高加熱爐的熱效率，加強(qiáng)原料粗苯的質(zhì)量管理，嚴(yán)格控制氯含量八、設(shè)計(jì)的體會(huì)和收獲、結(jié)論本設(shè)計(jì)采用溶劑萃取低溫加氫工藝，相對其他方法，該法具有操作簡單, 自動(dòng)化程度較高, 少量廢水廢氣排放, 排放物低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，氫耗較低，加氫反應(yīng)溫度、壓力較低，設(shè)備制造難度小，很多設(shè)備可國內(nèi)制造，能耗也較少, 產(chǎn)品選擇性和產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。%以上，甲苯也在99%以上，產(chǎn)品純度均優(yōu)于其他方法。溶劑萃取低溫加氫工藝粗苯加氫屬于中溫、中壓、不脫烷基的加氫技術(shù)，其操作溫度為340～370℃、～。顯然，該技術(shù)對加氫設(shè)備的材質(zhì)要求相應(yīng)較低。本生產(chǎn)技術(shù)較為成熟、可靠，工藝合理，原料成本相對較高，但產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)率都很高。另外此套生產(chǎn)工藝流程，操作和設(shè)備都比較簡單，收效快，適合高新企業(yè)選用。用該技術(shù)生產(chǎn)的苯純度高，與石油苯產(chǎn)品性能基本 沒有差異，能實(shí)現(xiàn)與甲苯、二甲苯的有效分離，產(chǎn)品為純苯、甲苯、二甲苯(包括鄰二甲苯、間二甲苯和對二甲苯)、三甲苯和重苯等。粗苯加氫精制工藝能耗低、 成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好，代表了粗苯加工精制的發(fā)展方向。該裝置采用特殊粗苯汽化工藝，有效地降低了蒸發(fā)過程中聚合結(jié)焦堵塞，從而保證了裝置長期穩(wěn)定運(yùn)行；加氫部分充分利用反應(yīng)熱，精餾采用加壓精餾，提高了蒸汽利用率，降低了裝置能耗，且由焦化粗苯生產(chǎn)石化級(jí)純苯和甲苯、二甲苯等，三苯收率≥98%，%。該裝 置環(huán)保性能優(yōu)異，“三廢”排放達(dá)標(biāo)。據(jù)測算。綜上所述本工藝設(shè)計(jì)是可行的，而且很有建設(shè)價(jià)值。、謝辭畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年課程的重要組成部分，也是對我們把理論知識(shí)用于實(shí)際生產(chǎn)的一次綜合檢測，為我們以后從事化工行業(yè)的工作以及科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師李翔和鄭軍（校外）的親切關(guān)懷下完成的，從課題的選定到工藝合成路線、設(shè)備以及附屬設(shè)備的工藝尺寸和選型的確定，李翔老師都予以悉心的指導(dǎo)，給予了我極大的關(guān)懷與幫助，在此謹(jǐn)表示我崇高的敬意和真心的謝意！經(jīng)歷了幾個(gè)月的時(shí)間，在老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，完成了工藝技術(shù)方案的選擇、工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、能量衡算、工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型、設(shè)備布置的設(shè)計(jì)、非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目的考慮、編寫設(shè)計(jì)說明書及圖表等內(nèi)容。在設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段，綜合考慮了技術(shù)的合理性和先進(jìn)性、資源情況、工藝現(xiàn)有水平、安全可靠性等多方面的因素，處理了大量的數(shù)據(jù)并按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了多方面的優(yōu)化，得出最終方案而完成設(shè)計(jì)任務(wù)。但是由于時(shí)間短、工藝復(fù)雜，加上首次進(jìn)行這樣的大型設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)不足且水平有限，在本次設(shè)計(jì)中，缺點(diǎn)、錯(cuò)誤在所難免，敬請各位老師指正。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使我進(jìn)一步鞏固和加深了所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)；培養(yǎng)了我獨(dú)立工作、思考并應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；加強(qiáng)了對工藝流程、化工計(jì)算、制圖等工作實(shí)際的能力；樹立了嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是、刻苦鉆研、勇于探索的科學(xué)精神，鍛煉了自己的創(chuàng)新思維與他人合作工作的作風(fēng)。最終在老師的指導(dǎo)下我終于順利完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，對指導(dǎo)教師的辛苦勞動(dòng)，我再次表示衷心的感謝！九、附圖及附表、工藝圖紙工藝流程圖 .dwg主要設(shè)備裝配圖 .dwg物料衡算圖 .dwg、附表工藝設(shè)備一覽表10萬噸/年粗苯加氫需要的設(shè)備及其數(shù)量如表所示：表8主要生產(chǎn)設(shè)備一覽表序號(hào)項(xiàng)目數(shù)量1兩苯塔12反應(yīng)器23壓縮機(jī)44脫輕塔15預(yù)精餾塔16萃取精餾塔17溶劑再生塔18純苯塔19回流泵1010換熱器6自控儀表一覽表名稱壓力表溫度計(jì)液位計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)閥數(shù)量20101588循環(huán)冷卻水/m3高壓蒸汽/t中壓蒸汽/t電/kWh焦?fàn)t煤氣/m3溶劑消耗/kg軟水/m3氮?dú)?m3儀表空氣/m3氫氣/m3 參考資料[1]、匡國柱，史啟才主編 《化工單元過程及設(shè)備課程教材》，化學(xué)工業(yè)出版社， [2]、天津大學(xué)化工學(xué)院柴誠敬主編《化工原理》上、下冊，高等教育出版社， [3]、譚天恩，李偉等編著《過程工程原理》，化學(xué)工業(yè)出版社， [4]、湯金石等著《化工原理課程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社， [5]、《化學(xué)工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊》，有機(jī)卷。[6]、國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》第二版(上、下)[7]、刁玉瑋 等編 《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 大連理工大學(xué)出版社，1992[8]、天津大學(xué)等合編 《基本有機(jī)化工分離工程》化學(xué)工業(yè)出版社，1995[9]、 湯善哺，盛谷等編 《化工制圖》 高等教育出版社，1965[10]、化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書編輯委員會(huì) 《塔設(shè)備設(shè)計(jì)》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988[11]、上?；瘜W(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)院石油化工設(shè)備設(shè)計(jì)建設(shè)組 《化工設(shè)備圖集》（Ⅳ，塔類），上?？萍汲霭嫔?，197453