【正文】 1=? 273102273? ? ? =氣體負(fù)荷： Vm = =氣體密度： vm? = = kg/m3 操作線方程 精餾段操作線方程?????? 111 RxxR Ry Dnn ????? nn xx 提 餾段操作線方程??????? Wmm xVWxVLy 1 ???? mm xx 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)（ 論 文 ） 第 29 頁(yè) 本設(shè)計(jì)采用 F1 重閥浮閥塔，設(shè)全塔選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，板間距 HT= m，溢流堰高 hc= m。 平均相對(duì)揮發(fā)度： ? 在 80℃時(shí)，苯的飽和蒸汽壓 ?AP = kPa 甲苯的飽和蒸汽壓 ?BP = kPa 120℃時(shí)，苯的飽和蒸汽壓 ?AP = kPa 甲苯的飽 和蒸汽壓 ?BP = kPa, 由 ? =??BAPP得： 80℃時(shí)， ? 80℃ = = 120℃時(shí)， ? 120℃ = = 所以平均相對(duì)揮發(fā)度： ? = 12080?? = ? = 最小回流比 Rmin 由于泡點(diǎn)進(jìn)料，則 xq= xf Rmin= ? ??????? ????FDFD xxxx 1111 ?? = ? ??????? ? ??? 1 = 回流比 R== 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)（ 論 文 ） 第 27 頁(yè) ? =. 所以平衡方程為 y= ? ?xx 11 ????= ? ?xx ?? Y1=xD= 帶入平衡方程可得 x1= ? ?1111 yy y ??? = （ 1） .精餾段 液相平均溫度：21 ?(80+84)=82℃ 在平均溫度下查得 A? = kg/m3， B? = kg/m3 液相平均密度為： BAxx ??? lnlnln11 ??? 其中，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù) ln ???x 所以， ln? =精餾段的液相 質(zhì)量流量 L=RD=*= kg/h 精餾段的 液相 體積 流量 smhmLLn /???? ? 精餾段氣相質(zhì)量流量 V＝ (R+1)D＝ *= Kg/h， 平均壓力： 21 ?(+)= kPa, 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積： V0= hm / 3?? 操作狀況下的體積： V1=? 27382273? ? ? =氣體負(fù)荷： Vn= =氣體密度： vn? = = kg/m3 （ 2） .提餾段 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)（ 論 文 ） 第 28 頁(yè) 平均溫度：21(84+120)=102℃ 在平均溫度下查得 A? = kg/m3， B? =液相平均密度為： ????? B lmAlmlm xx ??? 11 其中，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù) 2 ???lmx 所以， lm? =因?yàn)榕蔹c(diǎn)進(jìn)料，所以進(jìn)料熱狀態(tài) q=1 所以，提餾 段液相質(zhì)量流量 ： L39。在此目標(biāo)下對(duì)該塔進(jìn)行計(jì)算，尋找達(dá)到該分離要求的最佳操作條件。 在 這里只對(duì)純苯塔進(jìn)行計(jì)算。 本設(shè)計(jì)采用以下工藝流程： 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?dú)堃核?甲苯 二甲苯 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)（ 論 文 ） 第 23 頁(yè) 三、設(shè)備工藝計(jì)算及選型 計(jì)算基準(zhǔn)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 生產(chǎn)能力： 15 萬(wàn)噸 /年 (料液 ) 年工作日： 8000 小時(shí)計(jì) 原料中含有：苯 % ，甲苯 % ，二甲苯 % 苯乙烯 % 重質(zhì)苯 10%（質(zhì)量分率，下同） 、原料粗苯處理量 根據(jù)工藝的操作條件可知 ： 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)， 料液 的年生產(chǎn)能力為 150,000 噸 /年 （折算為 100%Q）。在操作過(guò)程中，水會(huì)導(dǎo)致 NFM 分解。 NFM 循環(huán)中，氯化物會(huì)引起腐蝕增加。 ⑤ 好的化學(xué)穩(wěn)定性： 溶 劑對(duì)聚合物結(jié)膠的銘感性是極其低的， 溶劑消耗和溶劑再生費(fèi)用也相應(yīng)降低。環(huán)丁砜沒(méi)有任何刺激性影響。 ④ 無(wú)毒性： 環(huán)丁砜幾乎 是 沒(méi)有毒。這樣的碳鋼始終可以被用。 它 與水 1： 1 混合的樣本 PH值為 ，這個(gè) PH 值不會(huì)改變。 ② 持久的熱穩(wěn)定性： 在 220℃連續(xù)操作下，環(huán)丁砜允許 76 103Kj（ 18000kcal） /m2/hr 的熱交換率。因此，從分別含有高殘留組分的物料中回收高純度的芳香烴是可能的，這以前僅可以通過(guò)昂貴的液液萃取來(lái)做的。 環(huán)丁砜的特點(diǎn)： ① 選擇性和溶劑有效性最佳結(jié)合： 選擇性和溶劑高有效性是有效萃取蒸餾的先決條件。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)（ 論 文 ） 第 21 頁(yè) 、萃取劑環(huán)丁砜的作用與其特點(diǎn) 萃取蒸餾：在一種易溶、高沸點(diǎn)且不揮發(fā)的組分存在下的蒸餾，這種溶劑本身并不與混合物中其他組分形成恒沸物，通常用來(lái)分離 一些具有很低的甚至相等的相對(duì)揮發(fā)度物系，這種溶劑與混合物中各組分發(fā)生不同的作用，使它們的相對(duì)揮發(fā)度發(fā)生變化。如果要求芳香烴高產(chǎn)率和高純度，簡(jiǎn)單蒸餾是不能解決此問(wèn)題的。 、粗苯加氫萃取蒸餾工段說(shuō)明 萃取蒸餾工段的目的 是回收高純度的芳香烴苯和 甲苯。 低溫法粗苯加氫精制苯技術(shù)具有：收率高、投資省、操作條件溫和、產(chǎn)品質(zhì)量高等特點(diǎn)，是目前比較理想的粗苯加氫精制方法。 低溫法可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的苯、甲苯和二甲苯產(chǎn)品。 高溫法的反應(yīng)溫度（ 600 到 6300 攝氏度 ）和反應(yīng)壓力（ ）都較高，對(duì)設(shè)備、管道、儀表等的材質(zhì)要求也較高；同時(shí)該法把價(jià)格較高的甲苯和二甲苯轉(zhuǎn)化為價(jià)格較低的苯，經(jīng)濟(jì)上也不盡合理。 萃取蒸餾工段主要是靠泵將預(yù)蒸餾工段的苯、甲苯和非芳烴混合物輸送到萃取蒸餾工段進(jìn)行進(jìn)一步分離提純。 在 低溫氣相加氫技術(shù) 萃取蒸餾工段有每班有三個(gè)操作工 ，實(shí)行三班制，即上十二小時(shí)班休息二十四小時(shí)。 專(zhuān)家認(rèn)為，粗苯加氫精制技術(shù)代表了粗苯加工精制的發(fā)展方向，這一技術(shù)在我國(guó)使用，不僅可使寶貴的苯資源得到充分利用，還可有效改善粗苯精制的面貌，提高清潔 生產(chǎn)的水平。日前，山西太化股份公司與上海寶鋼化工有限公司、山西太興煤焦集團(tuán)有限公司合資建設(shè)的全國(guó)最大的 三十 萬(wàn)噸 /年焦化粗平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)（ 論 文 ） 第 19 頁(yè) 苯加氫精制項(xiàng)目一期工程 八 萬(wàn)噸 /年焦化粗苯加氫精制項(xiàng)目已成功試車(chē)?！妒仪f循環(huán)經(jīng)濟(jì)化工示范基地建設(shè)實(shí)施方案》中規(guī)劃的石家莊焦化集團(tuán)粗苯精制項(xiàng)目將采用具有國(guó)際先進(jìn)水平的以 N甲酰嗎啉為溶劑的粗苯加氫工藝技術(shù)， 共 投資 億元，年生產(chǎn)粗苯精制 十 萬(wàn)噸。目前我國(guó)寶鋼、石家莊焦化廠共有 4套粗苯加氫裝置，產(chǎn)能約 21萬(wàn)噸 /年。 20 世紀(jì) 80 年代上海寶鋼從國(guó)外引進(jìn)了第一套 Litol 法高溫加氫工藝， 90年代石家莊焦化廠從德國(guó)引進(jìn)了第一套 法低溫加氫工藝， 1998 年 ， 寶鋼引進(jìn)了第二套 法加氫工藝，還有很多企業(yè)正 在籌建加氫裝置。 酸洗法 在發(fā)展中國(guó)家被大量采用， 但是 其工藝落后、產(chǎn)品質(zhì)量低、無(wú)法與石油苯競(jìng)爭(zhēng)，而且收率低、污染嚴(yán)重，產(chǎn)生的廢液很難處理。這 三 種原料占總原料量的比例依次為： 70：27： 3。鄰二甲苯主要用于生產(chǎn)苯酐等。 還 可以用 于燃料、農(nóng)藥等生產(chǎn)。另外、 甲苯具有優(yōu)異的 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)（ 論 文 ） 第 18 頁(yè) 、 二甲苯 二甲苯 ： 主要衍生物為對(duì)二甲苯，鄰二甲苯 。中 國(guó)純苯的消費(fèi)領(lǐng)域主要在化 學(xué)工業(yè)， 以苯為原料的化工產(chǎn)品主要有苯乙烯、苯酚、己內(nèi)酰胺、尼龍 66 鹽、氯化苯、硝基苯、烷基苯和順酐等。 、設(shè)計(jì)的意義 本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品有純苯、甲苯、二甲苯、非芳烴、重苯 ，其中最主要的產(chǎn)品是純苯、甲苯和二甲苯。 要盡可能吸收最新科技成果，力求技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益更大，不造成環(huán)境污染；符合國(guó)家工業(yè)安全與衛(wèi)生要求，達(dá)到國(guó)家生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并達(dá)到環(huán)保要求。 本 次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品有純苯、甲苯、二甲苯、非芳烴、重苯， 主要的產(chǎn)品是純苯、甲苯和二甲苯。 因此本粗苯精制采用低溫加氫精制工藝。在 設(shè)計(jì)加氫工藝中，低溫加氫工藝的加氫溫度、壓力較低，產(chǎn)品質(zhì)量好。 在國(guó)內(nèi)、國(guó)際上都有很好的市場(chǎng)，目前精苯產(chǎn)品 價(jià)格持續(xù)上漲，市場(chǎng)潛力巨大。 粗 苯為中間體產(chǎn)品，由于用途極為有限，僅可作為溶劑使用。 答 辯 委 員會(huì) 人，出席 人 答 辯 委 員會(huì) 主任（ 簽 字）： 答 辯 委 員會(huì) 副主任（ 簽 字）： 答 辯 委 員會(huì) 委 員 ： ， ， ， ， ， ， 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文） 評(píng)語(yǔ) 第 頁(yè) 共 頁(yè) 學(xué) 生姓名： 毛維鑫 專(zhuān)業(yè) 煤炭深加工與利用 年 級(jí) 10級(jí) 1班 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文） 題 目： 粗苯 加氫 精制 評(píng) 閱 人： 指 導(dǎo)教師 ： （ 簽 字） 年 月 日 成 績(jī) ： 系（科）主任： （ 簽 字） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文）及答 辯評(píng)語(yǔ) ：