【正文】 kg/m3進料體積流量==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：實際管內(nèi)流速：=⑷釜殘液出料管查得120℃時=,= kg/m3代人得= kg/m3釜殘液的體積流量：==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：實際管內(nèi)流速：=、 輔助設備設計和選型、再沸器 因為蒸汽溫度 ts=140℃，釜液進口溫度=110℃，釜液出口溫度=120℃， 所以傳質(zhì)溫差℃因為傳質(zhì)系數(shù) K1=300 W/m2/K， 所以傳質(zhì)面積 、冷凝器 因為蒸汽進口溫度 T1=100℃，蒸汽出口溫度 T2=80℃，冷卻水的進口溫度t1=25℃, 冷卻水的出口溫度 t2=70℃， 所以傳質(zhì)溫差 因為 K2 =250 W/m2/K， 所以，傳質(zhì)面積、 儲罐的選擇1)方案選擇常溫貯存：球罐，貯存壓力高，設備投資高，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℃，設備投資低，但操作費用很高，還需充氮保護。固選擇方案：常溫貯存，2)尺寸計算估算筒體內(nèi)徑Di=1700mm，上下封頭選用標準橢圓型封頭，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)濟性筒體、封頭材料均選用碳素鋼Q235A，因為是常溫常壓設備，根據(jù)設備標準查得其壁厚取Sn=。五、設備一覽表及公用工程、設備一覽表（附圖）、公用工程規(guī)格（1）電對輸入的動力電源的要求，采用單回路電壓為380伏，頻率為50赫茲，允許波動范圍177。3%。電器設備對電源的要求：1） 對于電動機，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，信號及繼電保護用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），進反應器溫度為145℃，出反應器溫度為100℃ ； MPa（G）。4） 導熱油 制氫工序及加氫反應器等部分工號加熱器用到導熱油，設計溫度：250℃。六、原料及動力消耗量、設計原料消耗量：粗苯消耗量為10萬噸/年。、動力消耗量： 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，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入苯乙烯和TDI應用市場的難度。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、導熱油爐和反應器加熱爐煙囪、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；接煤氣負壓系統(tǒng)；將廢氣集中進行洗滌法；低溫冷凝廢氣法；接洗苯前的煤氣系統(tǒng)；采用浮頂儲槽；水封式檢液口等，可因地制宜地選用。從國內(nèi)的實踐看，N2氣氣封法、低溫冷凝法、采用浮頂儲槽與水封式檢液口等較易推廣應用。、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行兩級控制分離，充分除油后送至機械化氨水澄清槽，再經(jīng)進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、稀釋等預處理過程后送至生物處理系統(tǒng)，進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)部設置地坪、污水井、地溝、地坑及設置必要的防滲結(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為危險固體廢渣。再生殘渣含聚合物和多聚物為危險廢料。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) 有機氯加氫后會生成氯化氫，造成對設備的腐蝕。(2) 粗苯中同時含有銨類物質(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，提高氫壓機出口的背壓，增加氫壓機的負荷，影響系統(tǒng)的產(chǎn)能，嚴重時只能停產(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、脫氮反應能力下降，嚴重時產(chǎn)品不合格，甚至催化劑報廢。、總結(jié)綜上所述，在低溫苯加氫裝置的建設中，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，嚴格達標排放，選用內(nèi)浮頂槽，合理利用反應余熱提高加熱爐的熱效率，加強原料粗苯的質(zhì)量管理，嚴格控制氯含量八、設計的體會和收獲、結(jié)論本設計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)定的排放標準，氫耗較低，加氫反應溫度、壓力較低，設備制造難度小，很多設備可國內(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。%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)對加氫設備的材質(zhì)要求相應較低。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)定運行；加氫部分充分利用反應熱，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”排放達標。據(jù)測算。綜上所述本工藝設計是可行的，而且很有建設價值。、謝辭畢業(yè)設計是大學四年課程的重要組成部分，也是對我們把理論知識用于實際生產(chǎn)的一次綜合檢測，為我們以后從事化工行業(yè)的工作以及科學研究打下了堅實的基礎。本設計是在我的指導老師李翔和鄭軍（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、設備以及附屬設備的工藝尺寸和選型的確定，李翔老師都予以悉心的指導，給予了我極大的關(guān)懷與幫助，在此謹表示我崇高的敬意和真心的謝意！經(jīng)歷了幾個月的時間，在老師的精心指導和同學的幫助下，完成了工藝技術(shù)方案的選擇、工藝流程設計、物料衡算、能量衡算、工藝設備的設計與選型、設備布置的設計、非工藝設計項目的考慮、編寫設計說明書及圖表等內(nèi)容。在設計的每一個階段，綜合考慮了技術(shù)的合理性和先進性、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)驗進行了多方面的優(yōu)化，得出最終方案而完成設計任務。但是由于時間短、工藝復雜，加上首次進行這樣的大型設計，經(jīng)驗不足且水平有限，在本次設計中，缺點、錯誤在所難免，敬請各位老師指正。通過畢業(yè)設計的訓練，使我進一步鞏固和加深了所學的基礎理論、基本技能和專業(yè)知識；培養(yǎng)了我獨立工作、思考并應用所學的知識解決實際工程技術(shù)問題的能力；加強了對工藝流程、化工計算、制圖等工作實際的能力；樹立了嚴謹、實事求是、刻苦鉆研、勇于探索的科學精神，鍛煉了自己的創(chuàng)新思維與他人合作工作的作風。最終在老師的指導下我終于順利完成了此次畢業(yè)設計。在此，對指導教師的辛苦勞動，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主要設備裝配圖 .dwg物料衡算圖 .dwg、附表工藝設備一覽表10萬噸/年粗苯加氫需要的設備及其數(shù)量如表所示：表8主要生產(chǎn)設備一覽表序號項目數(shù)量1兩苯塔12反應器23壓縮機44脫輕塔15預精餾塔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液位計轉(zhuǎn)子流量計調(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焦爐煤氣/m3溶劑消耗/kg軟水/m3氮氣/m3儀表空氣/m3氫氣/m3 參考資料[1]、匡國柱，史啟才主編 《化工單元過程及設備課程教材》，化學工業(yè)出版社， [2]、天津大學化工學院柴誠敬主編《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》，化學工業(yè)出版社， [4]、湯金石等著《化工原理課程設計》，化學工業(yè)出版社， [5]、《化學工業(yè)物性數(shù)據(jù)手冊》，有機卷。[6]、國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設計院編《化工工藝設計手冊》第二版(上、下)[7]、刁玉瑋 等編 《化工設備機械基礎》 大連理工大學出版社，1992[8]、天津大學等合編 《基本有機化工分離工程》化學工業(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]、化工設備設計全書編輯委員會 《塔設備設計》 上?？茖W技術(shù)出版社，1988[11]、上海化學工業(yè)設計院石油化工設備設計建設組 《化工設備圖集》（Ⅳ，塔類），上?？萍汲霭嫔纾?97453