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年產(chǎn)15萬噸乙苯工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫吧資料

2024-09-03 14:37本頁面
  

【正文】 (31) ( n氣 指苯、甲苯、乙苯以外的氣體 p氣 指苯、甲苯 、 乙苯以外的氣體飽和蒸壓 0in 指苯、甲苯、乙苯的氣體量 0ip 指苯、甲苯、乙苯的氣體飽和蒸汽壓) 8 .0 5 3 / 1 8 1 3 .6 4 8 1 4 .1 2 0n ? ? ?氣 kmol 1 . 3 0 . 2 3 7 7 0 . 0 2 8 3 0 . 9 5 6 5 k P ap ? ? ? ?氣 得到: 0 3 .5 0 9 k m/ oln n p p ??苯 氣 苯 氣 3 . 5 0 9 7 8 2 7 3 . 7 0 2 k gm ??苯 0 1 .1 4/ 4 k m o ln n p p ??甲 苯 氣 甲 苯 氣 1 . 1 4 4 9 2 1 0 5 . 2 4 8 k gm ??甲 苯 ?乙 苯 0 . 4 1 7 8 1 0 6 4 4 . 2 8 7 k gm ? ? ?乙 苯 尾氣總質(zhì)量: 3 8 5 . 9 7 1 5 0 . 5 4 5 2 7 3 . 7 0 2 1 0 5 . 2 4 8 4 4 . 2 8 7 8 5 9 . 7 5 3 kg? ? ? ? ? 8 烷基化液量的計(jì)算 烷基化液中苯 =循環(huán)苯 =乙苯量 =產(chǎn)物乙苯 尾氣損失乙苯 ==二乙苯量 =生成的二乙苯 =三乙苯等多烷基苯 =生成三乙苯量 =甲苯的量 =新鮮原料中甲苯 尾氣中甲苯 == 絡(luò)合物的量 =進(jìn)入系統(tǒng)絡(luò)合物的量 循環(huán)絡(luò)合物總量 =+= 機(jī)械損失量 乙烯損失量:總損失量 尾氣帶走乙烯的量 ==苯的損失量:總損失量 尾氣帶走苯的量 == 9 表 kg/h %? kmol/h n% 原 24CH 料 4CH 乙 26CH 烯 38CH 總計(jì) 66CH 6 5 3CHCH 原 2HO 料 合計(jì) 苯 循環(huán)苯 3AlCl 新 二乙苯 絡(luò) 三乙苯 合 合計(jì) 物 3AlCl 二乙苯 循環(huán) 三乙苯 絡(luò)合物 合計(jì) 總計(jì) 10 表 kg/h %? kmol/h n% 尾 4CH 26CH 38CH 66CH 氣 乙苯 6 5 3CHCH HCl 烷 66CH 基 乙苯 化 二乙苯 三乙苯 液 6 5 3CHCH 3AlCl 二乙苯 三乙苯 ? ?3AlOH 24CH 66CH 共計(jì) 11 首先選取基準(zhǔn)溫度為 250C 1Q =0 : 2Q =0 熱量 33pQ mc t?? (32) 經(jīng)查閱化工手冊(cè) [6]得到: 25~40oC 的苯、甲苯、乙苯的平均熱容為 。此法雖在技術(shù)上不夠先進(jìn),但安全可靠,工藝成熟,經(jīng)濟(jì)上也較合理。 此法的特點(diǎn)是:裝置的排氣和殘液均可提供裝置所需燃料的 25%,可回收輸入熱和反應(yīng)熱的 95%,用 于產(chǎn)生低壓及中壓蒸汽;過程中不產(chǎn)生污染環(huán)境的工藝廢物,所用催化劑無腐蝕性等。因此產(chǎn)率雖可高達(dá) 99%,但未反應(yīng)的苯卻大量增加,動(dòng)力消耗較多。但是在進(jìn)行烷基化反應(yīng)的同時(shí),不能使生成的多烷基苯脫 烷基。 該法采用固體磷酸作催化劑,在溫度為 230~ 2800C ,壓力為 40~ 60 2kg/cm 條件下進(jìn)行連續(xù)操作。用無水 3AlCl 作催化劑, HCl 作助催化劑,反應(yīng)溫度為 90~ 1000C ,在常壓(或 4~ 5 2kg/cm )下進(jìn)行連續(xù)操作,反應(yīng)器的型式多為鼓泡式氣液相反應(yīng)器,在進(jìn)行烷基化反應(yīng)的同時(shí),還可進(jìn)行多烷基的脫烷基反應(yīng)。 苯的烷基化生產(chǎn)乙苯 芳烴的烷基化法是指在芳烴分子中,苯環(huán)上的一個(gè)氫或幾個(gè)氫被烷基取 代而生成烷基苯的反應(yīng),烷基化的主要目的是用來制取乙苯、異丙苯和十二 烷基苯等重要的有機(jī)化工原料。一類是從石油裂解所得的裂解汽油及鉑重整所得的重整產(chǎn)物中 所含的 8C 餾分中分離制得;另一類是采用苯和乙烯為原料的烷基化法生產(chǎn)。 3 第二章 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) 乙苯的工業(yè)生產(chǎn)在世界上有很多方法,但由于資源限制,經(jīng)濟(jì)價(jià)格昂貴 (催化劑)或技術(shù)上的落后等原因。在用量大的新領(lǐng)域,國內(nèi)市場(chǎng)需求將強(qiáng)勁增長。苯乙烯 主要用于生產(chǎn)聚苯乙烯、 ABS樹脂、 SAN樹脂、不飽和聚酯樹脂、丁苯橡膠、丁苯膠乳以及苯乙烯系熱塑性彈性體等,其中 PS 是苯乙烯最重要的消費(fèi)領(lǐng)域 。我國乙苯一直供不應(yīng)求, 20202020 年,中國乙苯消費(fèi)量就已超過 460 萬噸 /年,其中年均進(jìn)口量超過 280萬噸。 乙苯在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性及市場(chǎng)需求 乙苯是重要的化工原料,主要用于脫氫生產(chǎn)苯乙烯,少量的乙苯也用于溶劑、稀釋劑以及生產(chǎn)二乙基苯等。乙苯經(jīng)過催化脫氫,生成氫氣和聚苯乙烯。 乙苯是一個(gè)芳香族的有機(jī) 化合物,主要用途是在石油化學(xué)工業(yè)作為生產(chǎn)苯乙烯的中間體,所制成的苯乙烯一般被用來制備常用的塑料制品 —— 聚苯乙烯。例如,用強(qiáng)氧化劑或者催化劑作用空氣或氧氣進(jìn)行氧化,生產(chǎn)苯甲酸;若用緩和的氧化劑或在緩和的條件下進(jìn)行氧化,則生成苯乙酮。 2 第一章 文獻(xiàn)綜述 乙苯( ethyl benzene)是 無色液體,具有芳香氣味,可溶于乙醇、苯、四氯化碳和乙醚,幾乎不溶于水,易燃易爆,對(duì)皮膚、眼睛、粘膜有刺激,在空氣中最大允許濃度為100PPM[1]。對(duì)精餾工段的設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)選型,最終采用塔徑 2200mm,塔高為 浮閥精餾塔?;趯?duì)現(xiàn)實(shí) 生活中乙苯用途以及用量的理解以及物料熱量守恒定律,進(jìn)行物料衡算與熱量衡算。乙苯的工業(yè)生產(chǎn)在世界上有很多方法,但由于資源限制,經(jīng)濟(jì)價(jià)格昂貴(催化劑)或技術(shù)上的落后等原因,采用氣液相烷基化法生產(chǎn)乙苯并且以無水三氧化鋁為催化劑,此法是國內(nèi)外最普遍采用的生產(chǎn)乙苯的方法。 process design。 people usually get it by alkylation’s of benzene. Anhydrous is used as catalyst with the help of hydrogen chloride in the design aiming at annual output of 150 thousand tons of ethylbenzene. In this design, fine ethyl benzene could be obtained finally through catalytic plex configuration, alkylation’s reaction, precipitation and separation of plex, neutralize acid, as well as ethyl benzene refining and separation process. On the one hand, according to the laws of thermodynamics, heat balance of ethylbenzene distillation obtains theoretical plate number, the number of actual plate, and the minimum reflux ratio. On the other hand, in order to meet the design requirements and the need of process conditions, the design of ethylbenzene tower diameter, tower height, skirt, and head size were calculated in theory, chose and checked for rectifying and stripping section respectively. By calculating and equipment selection, the tower which owns diameter of 2200mm, height of of the float valve column was finished ultimately. The key of the design was mainly focused on the production process design, equipment selection, acpanied with the control points of process flow diagram and main equipment structure size. Key words: ethylbenzene。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)論證、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型,附有帶控制點(diǎn)的工藝流程圖,主要設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸。并根據(jù)設(shè)計(jì)要求,對(duì)乙苯塔的塔徑,塔高、裙座、封頭在理論上進(jìn)行了尺寸計(jì)算及選擇并且分別對(duì)精餾段、提餾段進(jìn)行了校核,滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)到所需要的工藝條件。 此次設(shè)計(jì)以年產(chǎn) 15萬噸乙苯為生產(chǎn)目標(biāo),用無水 3AlCl 作催化劑, HCl 作助催化劑,通過催化絡(luò)合物的配置、烷基化反應(yīng)、絡(luò)合物的沉淀與分離、中和除酸、粗乙苯的精制與分離等工序得到精制乙苯。 年產(chǎn) 15萬噸乙苯工藝設(shè)計(jì) With an Annual Output of 150 Thousand Tons of Ethylbenzene Technology Design 目錄 摘要 ......................................................................................................... I Abstract ................................................................................................... II 引言 .........................................................................................................1 第一章 文獻(xiàn)綜述 ....................................................................................2 .....................................................................................2 ......................................................................................................... 2 乙苯在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性及市場(chǎng)需求 .................................................... 2 第二章 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) ....................................................................3 由 C8芳烴分離乙苯 ...................................................................................... 3 苯的烷基化生產(chǎn)乙苯 .................................................................................... 3 .......................................................................................... 3 .......................................................................................... 3 —— 巴杰爾法( Mobil— Badger) ................................................. 4 ...........
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