【正文】 ℃ 則估算的面積為： A = m1tQ?K = 18400451 684? = 95m2 考慮到估算性質(zhì)的影響，故實(shí)際傳熱面積為估算 的 倍 ，那么實(shí)際的傳熱面積為： A0 = 95 = 100m2 （ 4）初選換熱器規(guī)格 由上述數(shù)據(jù)分析，從換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中選定 F600100254Ⅱ 。 11．塔高 板間距根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取為 [20]， 則 L=（ n－ 1） HT =（ 60－ 1） = 塔的切線高度 H = + + + 3 = 12．塔厚 δ = ? ?ctiP2? DPC （ 311） 式中：δ ─── 計(jì)算壁厚， mm ； Pc ─── 設(shè)計(jì)壓力， MPa ； [σ ]t───許用應(yīng)力， MPa ； φ ─── 安全系數(shù)。 t2AF = = ，查降液區(qū)設(shè)計(jì)圖表可得 DLH = 則 LH = = 故 降液區(qū)堰寬： LH = + = 實(shí)際降液區(qū)面積 F2： DLH = 600 = ， 查降液區(qū)設(shè)計(jì)圖表可得t2AF = 則 F2 = = 2 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 降液管中連續(xù)相的流速為： Vdc = 600 670750 9753800 7 ?? = m∕ s 8．級(jí)效率 根據(jù) Krishnamurty[16]和 Rao[17]對(duì) Treybal[18]經(jīng)驗(yàn)方程的修正，有 ?0 = 104（ ? ）（CDUU ）（0d1 ） （ 38） 式中： ?0───級(jí)效率。 孔間距一般要求是孔徑的 ~ 倍，故取孔間距 t = 2．孔速 V0 0pdd = [ 1－ （ ???gd 20 ） ] （ 31） 式中： dp───連續(xù)相帶走的液滴直徑， m ； d0───篩孔直徑， m ； 關(guān)鍵設(shè)備選擇 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 g ───重力加速度， 980m∕ s2 ； Δρ───分散相與連續(xù)相密度差 ； σ ───表面張力， N∕ m 。 針對(duì)上述的兩個(gè)原因，主要有以下兩個(gè)措施加以改正，第一：重新對(duì)物料進(jìn)行衡算，尤其是對(duì)抽提塔 T302 的出方計(jì)算，爭(zhēng)取把誤差降到最低，第 二：在 Aspen 模擬抽提塔T302 時(shí)，對(duì)第一液相富溶劑中關(guān)鍵組分的選取做到有代表性，且含量超過 50％ 。 （ 8） 做抽提塔的效率，塔板效率為 ，塔板數(shù) 17 號(hào)、 27 號(hào)、 37 號(hào)進(jìn)料，進(jìn)行核算后總的塔板數(shù)為 60。 Aspen 過程模擬 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 27 Aspen 模擬流程圖 一、 抽提塔 T302 進(jìn)行模擬： （ 1）選擇合適的模塊后，進(jìn)行物料流股的鏈接 。 Q 入 = Q 脫戊烷油 + Q 貧溶劑 + Q 回流芳烴 ， Q 出 = Q 富溶劑 + Q 抽余油 1， 由公式（ 215）有 Q 回流芳烴 = Q 抽余油 1 + Q 富溶劑 － Q 脫戊烷油 － Q 貧溶劑 = 74 380 111+ 6 545 122－ 9 750 80－ 63 375 120 = 216 603+19 253 411－ 1 790 880－ 18 153 135 = 1 475 700 KJ∕ h 對(duì) E304 進(jìn)行熱量衡算，其參考數(shù)據(jù)見表 210 所示。K） 溫度， ℃ 20 40 60 80 100 120 水 液體混合物熱容的估算可據(jù) Cp， mix = ΣXi Cpi[15] （ 214） 式中： Xi───各純組分 i 的組分含量； Cpi───各純組分 i 的定壓比熱容。 表 25 戊烷 癸烷液體的比熱容 [ 14] KJ∕ （ Kg ZP （ 212） 根據(jù)表 23 可知 Xf =％， YF= ％， ZF=％， YD =％， ZD =％ 而水洗水 D=1 500 Kg∕ h，非芳烴 W=6 439Kg∕ h，由公式（ 29）、（ 210）、（ 211）、（ 212），可得抽余油 2F=6 467 Kg∕ h，水 P=1 528 Kg∕ h， YD =％， ZD =％。 YD = P 由公式（ 2 4）、（ 2 5）、（ 2 6）、（ 27）、（ 28），可得抽余油 1P=6 545 Kg∕h，富溶劑 W=74 380 Kg∕h， Xw =％， Yw= ％， Zw=％。 ZF = P XW （ 2 5） 水的衡算 F1 YP + WXF = P 抽提 工 段 工藝參數(shù)如表 21 所示。被汽提出的芳烴和水與閃蒸罐頂出來的輕質(zhì)非芳烴、部分苯和水相混合一起進(jìn)入空冷 307/1～ 3 和換 307/1～ 5進(jìn)行冷凝冷卻。而且國(guó)內(nèi)生產(chǎn)四乙二醇醚 工藝原理 工藝路線的選擇 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 的質(zhì)量和價(jià)格，將會(huì)隨四乙二醇醚抽提工藝的發(fā)展引起競(jìng)爭(zhēng)，給用戶更多的選擇。 我國(guó)四乙二醇醚抽提技術(shù)的芳烴質(zhì)量、芳烴回收率與現(xiàn)有的三乙二醇醚抽提技術(shù)相比有了明顯提高，與引進(jìn)的環(huán)丁砜抽提水平相當(dāng)。 我國(guó)第一套工業(yè)芳烴抽提裝置是在 60 年代中期運(yùn)轉(zhuǎn)的， 40 年以來我國(guó)的芳烴抽提技術(shù)有了很大的發(fā)展。所得溶劑相進(jìn)人汽提塔，在該塔中 將重整脫戊烷油中 芳烴與非芳烴徹底分離，氣提塔頂?shù)椎玫交亓鞣紵N，回流芳烴返回抽提塔底，富溶劑則進(jìn)入汽提塔下段進(jìn)行汽提蒸餾后得到高純度的混合芳烴和貧溶劑 。A(最大 ) 25 表 18 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合表 指標(biāo)名稱 計(jì)算單位 設(shè)計(jì)指標(biāo) 成本 ／ 萬元 生產(chǎn)規(guī)模 t／ a 30 － 車間定員 人 40 100 原材料量： t／ a 78 000 86 2．四乙二醇醚 t／ a 56 31 蒸汽耗量 t／ a 100 2 冷凝水耗量 t／ a 12 000 5 設(shè)備耗量及投資 臺(tái) 8 100 車間建筑面積 m2 216 108 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 2 章 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 芳烴抽提工藝主要是利用溶劑四乙二醇醚對(duì)烴類各組分的溶解度不同和對(duì)相對(duì)揮發(fā)度影響的不同從烴類混合物中分離出純芳烴。 原料與產(chǎn)品的組分如表 15所示，溶劑四乙二醇醚的性質(zhì)如 16所示，單乙醇胺的性質(zhì)如 17所示。 生產(chǎn)制度 裝置區(qū) 人員編制參照中國(guó)石化總公司定員標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)合本廠的實(shí)際情況規(guī)定制度如下： 生產(chǎn)方式 ： 連續(xù)生產(chǎn)， 8 000 小時(shí) /年。 不僅如此，大慶市在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的黃金地段辟建了面積為 22 萬平方米的工業(yè)園區(qū)，規(guī)劃出電子產(chǎn)業(yè)區(qū)、機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)區(qū)、化工產(chǎn)業(yè)區(qū)、商業(yè)服務(wù)區(qū)和行政辦公區(qū)，工業(yè)園區(qū) 還 享受國(guó)家級(jí)開發(fā)區(qū)的所有優(yōu)惠政策。 克拉瑪依交通十分方便，三條公路干線穿越境內(nèi)，市內(nèi)公路四通八達(dá)，有定期班車通往烏魯木齊及北疆各主要城市。 克拉瑪依市全境大部分地區(qū)為弋壁 荒漠，從南到北，土壤分布依次為棕鈣土、荒漠灰鈣土 廠址的選擇及對(duì)比 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 和灰棕色荒漠土 ， 土質(zhì)低劣，遍地砂礫，不少地方 土壤含鹽量 高。 克拉瑪依市屬內(nèi)流區(qū)，境內(nèi)全屬內(nèi)流河與 內(nèi)陸湖 。平均海拔 400 米左右，最低點(diǎn)在 艾里克湖 ，海拔 250 米左右。52′。而薩 爾圖 區(qū)位于 大慶市 北部 ，地理 位置 東經(jīng)124176。 通過 考慮 到 原料、能源、水源、運(yùn)輸和環(huán)境等方面的條件。 本設(shè)計(jì)是以齊齊哈爾大學(xué)下發(fā)的《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》為準(zhǔn)，并結(jié)合《齊齊哈爾大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作手冊(cè)》和學(xué)院的《化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)文件匯編》，以及在《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》查閱的相關(guān)參數(shù) 下 完成的。 液 — 液抽提工藝又稱為溶劑 萃取過程，工藝原理是利用芳烴抽提的原料液中各個(gè)烴類組分在抽提溶劑中溶解度的不同，來達(dá)到分離芳烴與非芳烴的一種工藝過程；而萃取蒸餾工藝是向芳烴抽提原料中加入一種極性溶劑，使得原料中各組分的相對(duì)揮發(fā)度得以改變，來達(dá)到蒸餾分離芳烴和非芳烴的工藝過程 ，這個(gè)效果是由容積的極性分子結(jié)構(gòu)引起的，即由烴類的不同極性決定烴類在混合物中蒸汽壓減少的程度 [11]。這主要是 由于芳烴回收率的限制，很顯然，抽余油 ─ — 非芳烴中含有的芳烴的越多，抽提物（目的產(chǎn)品） ─ — 芳烴的產(chǎn)品的收率就越低，這是不希望的結(jié)果。 [9] 產(chǎn)品 性質(zhì) 與特點(diǎn) 芳烴抽提工段的主要產(chǎn)品有兩種，即芳烴和非芳烴。而 SED 技術(shù)是采用環(huán)丁砜溶劑和性能良好的助溶劑（ COS）共同使用，不僅能顯著提高芳烴的溶解能力，還增加了苯的收率。而 IFP 工藝所選溶劑為二甲亞砜，因其熱穩(wěn)定性差，采用丁烷反抽提法， 流程復(fù)雜，工業(yè)化數(shù)量較少 [6]。結(jié)果表明，綜合選擇性、溶解能力、熱穩(wěn)定性等重要因素，環(huán)丁砜為最佳溶劑，其次為 N甲?；鶈徇退母蚀肌? 溶劑的選擇是芳烴抽提工藝的關(guān)鍵所在，將直接影響到抽提過程的技術(shù)指標(biāo)、裝置的效率、操作費(fèi)用及設(shè)備投資。所以只要建設(shè)煉油重整裝置或乙烯裝置的同時(shí)，就必須要建設(shè)芳烴抽提裝置。不僅如此，通過抽提后的非芳烴和可以用于生產(chǎn)高質(zhì)量溶劑油的原料 [ 2 ]。 最初芳烴的生產(chǎn)是以煤焦化后得到的焦油為原料。其衍生物廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)化纖、橡膠和塑料等化工產(chǎn)品 和精細(xì)化學(xué)品。根據(jù)工藝參數(shù)進(jìn)行物料衡算、熱量衡算和設(shè)備計(jì)算，并依據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備選型。文中首先論述 抽提工段的 目的 、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、 抽提溶劑及工藝的比較、 市場(chǎng)前景以及生產(chǎn)方法。根據(jù)查找資料，確定生產(chǎn) 裝置采用 以 四乙二醇醚 為溶劑 的 Carom 新 抽提 工藝流程，主要 目的是將 重整生成油中的 芳烴與非芳烴分 離 。并且對(duì)該工段的工藝控制、防火安全、 ―三廢處理 ‖做了說明。隨著石油化工產(chǎn)業(yè)及紡織工業(yè)的不斷發(fā)展，世界上對(duì)芳烴的需求也在不斷增長(zhǎng)。但隨著煉油工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，在現(xiàn)代 煉廠中，催化重整裝置的重整生成油和乙烯裝置副產(chǎn)的裂解汽油是生產(chǎn) BTX的主要原料。 由于原料中同碳數(shù)的芳烴和非芳烴沸點(diǎn)接近、會(huì)形 成共沸物，不能用簡(jiǎn)單蒸餾獲取純的芳烴，芳烴抽提技術(shù)因此應(yīng)運(yùn)而生 。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 及發(fā)展前景 目前，芳烴抽提主要有兩種工藝，即液 液抽提工藝和萃取抽提工藝。一個(gè)好的工業(yè)抽提溶劑應(yīng)具備如下特性：（ 1） 對(duì)芳烴 概述 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 的選擇性要好，有利于提高芳烴的純度；（ 2）對(duì)芳烴溶解能力大，以利于降低溶劑比和操作費(fèi)用；（ 3）與芳烴的沸點(diǎn)差大， 即要求溶劑沸點(diǎn)較高，易于芳烴 與溶劑 的 分離；（ 4）熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性好，以確保芳烴不被降解物質(zhì)所污染 ；（ 5） 兩相界面張力要大，以利于液滴聚集和分層； （ 6） 蒸汽壓低，減少操作中的溶劑消耗； （ 7） 粘 度小，凝點(diǎn)低，有利于抽提過程中的傳熱與傳質(zhì)； （ 8） 對(duì)抽提原料的密度差大、不易乳化，以保證在抽提塔內(nèi)易形成輕重兩相； （ 9） 無毒、無腐蝕性，便于操作和設(shè)備材質(zhì)選??；（ 10）價(jià)廉易得 [4]。因此在世界上建成投產(chǎn)的 250 多套芳烴抽提裝置中，以環(huán)丁砜為 溶劑的占 100 多套 ，甘醇類溶劑抽提裝置 80 余套 [5]。 最近， UOP 公司還開發(fā)了carom芳烴抽提工藝，采用的抽提溶劑是在四乙二醇醚中加入一種稱為 carom的溶劑，用該種工藝 改造現(xiàn)有的 Sulfolane 工藝和 Tetra 工藝可使生產(chǎn)能力分別提高了 45％ 和50％ ，且能耗有較大下降 [7]。通過賽科裝置的標(biāo)定結(jié)果表明，在苯和甲苯的 純度不低于 ％和 ％ 時(shí)，回收率分別大于 ％ 和 ％ ，達(dá)到了世界的先進(jìn) 水平 [8]。 對(duì)芳烴產(chǎn)品 主要的要求是使非芳烴的含量要低，通常要求芳烴含量不大于 ％ 。另外，現(xiàn)代的催化重整裝置為了提高裝置的總體經(jīng)濟(jì) 效益，有很多裝置都將抽余油 ─ — 非芳烴經(jīng)加工制成溶劑油，由于溶劑油產(chǎn)品要求芳烴的含量低 ，要求非芳烴中芳烴的的含量應(yīng)小于 3%（質(zhì)） [10]。 本次設(shè)計(jì)裝置的規(guī)模為重整進(jìn)料 30 萬噸 ∕ 年。 在 此 其 間 還 查閱了圖書館的大量中外相關(guān)資料和網(wǎng)絡(luò)信息，并 結(jié)合當(dāng)前該工藝國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 進(jìn)行 綜合 設(shè) 計(jì) ，先后在 設(shè)計(jì)依據(jù) 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行 了 多次修改。 下面 我 們對(duì) 擁有著 兩處豐富的石油資源城市黑龍江省大慶市和新疆克拉瑪依 市 進(jìn)行 廠址比較。52′—125176。全境南北長(zhǎng)、東西寬，總面積 548 平方公里。市區(qū)西部有加 依爾山、青克斯山；北邊有 阿拉特 山；中部、東部地形開闊平坦，向準(zhǔn)噶爾 盆地中心傾斜；南部獨(dú)山子為山名，意為 “ 油山 ” ，地處獨(dú)山子中西部，海拔 1283米， 獨(dú)山子區(qū) 由此而得名。河流為流程短、水量小的季節(jié)河。 氣象條件 比較 ： 如表