【正文】 ............................................................ 33 車間設(shè)備立面布置 ..................................................................................................... 34 第 6 章 自動(dòng)控制 .................................................................................................................... 36 自動(dòng)控制水平 ............................................................................................................. 36 重要的控制點(diǎn) ............................................................................................................. 35 第 7 章 安全和環(huán)境保護(hù) ........................................................................................................ 39 環(huán)境保護(hù) ..................................................................................................................... 39 三廢處理 ..................................................................................................................... 39 第 8 章 公用工程 .................................................................................................................... 40 供水及排水系統(tǒng) ......................................................................................................... 40 供電系統(tǒng) ..................................................................................................................... 39 采光及照明系統(tǒng) ......................................................................................................... 40 采暖與通風(fēng)系統(tǒng) ......................................................................................................... 40 結(jié)束語(yǔ) ...................................................................................................................................... 42 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 43 致謝 .......................................................................................................................................... 44 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 總 論 生產(chǎn)意義 及作用 芳烴（ 苯 （ Benzene） 、 甲苯 （ Toluene） 、 二甲苯 （ Xylene） ） 是石油化工的重要基礎(chǔ)原料 ，其產(chǎn)量和規(guī)模僅次于乙烯和丙烯的重要化工原料。并且對(duì)該工段的工藝控制、防火安全、 ―三廢處理 ‖做了說(shuō)明。包括工藝原理和工藝流程的論述。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 。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 30 萬(wàn)噸 ∕ 年催化重整車間抽提工段 初步設(shè)計(jì) 學(xué) 院 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ 摘 要 本文是關(guān)于 30 萬(wàn)噸 ∕ 年催化重整車間抽提工段 初步設(shè)計(jì)。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。 本文重點(diǎn)闡述了 芳 烴抽提 工段。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。最后根據(jù)工藝條件利用 Auto CAD 繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，并且完成了 20 000 字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。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。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2020年 全球?qū)Ρ?、甲苯、二甲苯的消費(fèi)量依次為 、 、 。 最初芳烴的生產(chǎn)是以煤焦化后得到的焦油為原料。 催化重整是芳烴生產(chǎn)的方法之一，它可將低辛烷值的石腦油 轉(zhuǎn)化成高辛烷值的化工燃料或苯、甲苯、二甲苯等芳烴類產(chǎn)品。不僅如此，通過(guò)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 ]。在全球各地建成投產(chǎn)的煉油重整裝置或乙烯裝置的同時(shí)，幾 乎都需要建設(shè)芳烴抽提裝置。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。液 液抽提工藝多應(yīng)用于回收苯、甲苯、二甲苯的工藝狀況；萃取抽提工藝則適于從高芳烴含量的原料生產(chǎn)出高純度的單一芳烴，或者同時(shí)生產(chǎn)苯和甲苯。 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(guò)程的技術(shù)指標(biāo)、裝置的效率、操作費(fèi)用及設(shè)備投資。 目前， 用于芳烴抽提的溶劑主要有 6 種： 環(huán)丁砜、四甘醇、三甘醇、二甲基亞砜、N甲?；鶈徇?、 N甲基吡咯烷酮。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?（其中四甘醇抽提裝置占 50 余套） 世界上已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的芳烴液 液抽提技術(shù)至少有 5 種：基于甘醇溶劑的 Udex 工藝、基于環(huán)丁砜的 Sulfolane 工藝、基于四甘醇和三甘醇醚混合溶劑的 Carom 工藝、基于二甲亞砜的 IFP 工藝、基于環(huán)丁砜溶劑的 SAE 工藝。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]。 我 國(guó)對(duì)芳烴抽提工藝的研究已開(kāi)展多年， 自科研單位從 50 年代后期開(kāi)始，系統(tǒng)地開(kāi)展了甘醇類溶劑芳烴抽提工藝的研究，先后開(kāi)發(fā)成功了二甘醇、三甘醇及四甘醇抽提工藝，特別是簡(jiǎn)化的甘醇類溶劑抽提工藝，已得到了廣泛的工業(yè)應(yīng)用。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。 重整裝置生產(chǎn)的高辛烷值汽油一般含有 5％～ 10％的苯，一方面國(guó)內(nèi)從 2020年 7月起限制汽油中苯體積分?jǐn)?shù)小于 2． 5％，歐洲三類燃料油標(biāo)準(zhǔn)還 要求小于 1． 0％，另一方面芳烴本身也是很有市場(chǎng)的石油化工產(chǎn)品。 [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。這 主要 是為后續(xù)生產(chǎn) 高純度的單體芳烴 ─ — 為苯類產(chǎn)品提供合格原料。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。 生產(chǎn)方法 的概述 催化重整 原料中同碳數(shù)的芳烴和非芳烴沸點(diǎn)接近 ，所以產(chǎn)物芳烴和非芳烴會(huì)形成共沸物，使得很難用簡(jiǎn)單的蒸餾方法獲取純芳烴。 液 — 液抽提工藝又稱為溶劑 萃取過(guò)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(lái)達(dá)到分離芳烴與非芳烴的一種工藝過(guò)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(lái)達(dá)到蒸餾分離芳烴和非芳烴的工藝過(guò)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]。裝置采用半再生固定床技術(shù)，重整催化劑為 CB CB7，穩(wěn)定塔頂側(cè)線抽出 C6組分進(jìn)抽提，抽提溶劑為四乙二醇醚，以初頂石腦油、常頂加氫汽油和加氫裂化裝置的重石腦油作為原料，以終期原料為主，兼顧過(guò)渡期。 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(shū)》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。 設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范及規(guī)定如表 11 所示。 通過(guò) 考慮 到 原料、能源、水源、運(yùn)輸和環(huán)境等方面的條件。 地理位置、地形、地貌 比較 ： 大慶是一座以石油、石化和高科技產(chǎn)業(yè)著稱的新興城市，是祖國(guó)北方一顆璀璨的明珠，被譽(yù)為 ―綠色油化之都，天然百湖之城，北國(guó)溫泉之鄉(xiāng) ‖。而薩 爾圖 區(qū)位于 大慶市 北部 ，地理 位置 東經(jīng)124176。12′，北緯 46176。52′。地勢(shì)東部稍高于西部，海拔高度在 145～ 155 米之間。平均海拔 400 米左右，最低點(diǎn)在 艾里克湖 ，海拔 250 米左右。 水文地質(zhì) 比較 ： 大慶市土壤是在特定的地貌、成土母質(zhì)、氣候、水文、植被等成土因素的綜合作用下形成的。 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 。湖泊有艾里 克湖。 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。 區(qū)內(nèi)有大慶火車站、長(zhǎng)途客運(yùn)總站、公共汽車總站。 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。 綜上所述 : 根據(jù) 以上 地理位置、地形、地貌、 水文地質(zhì)、 交通運(yùn)輸?shù)?條件比較 ，我 們 將設(shè)計(jì) 的廠址選擇為黑龍江省大慶市薩爾圖區(qū) 大慶石化有限公司 煉油廠內(nèi) ， 因?yàn)橹卣b置需地勢(shì)平坦， 裝置北側(cè)是廠內(nèi) 5 號(hào)路；南側(cè)是 3 號(hào)路；西側(cè) 6 號(hào)路；東側(cè)是低壓加氫裝置。 不僅如此，大慶市在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)的黃金地段辟建了面積為 22 萬(wàn)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(kāi)發(fā)區(qū)的所有優(yōu)惠政策。 原料處理能力 ： 原料處理能力為 30 萬(wàn)噸 ／ 年（重整進(jìn)料），其中預(yù)分餾、預(yù)加氫系統(tǒng)為20 萬(wàn)噸 ／ 年，脫水系統(tǒng) 30 萬(wàn)噸 ／ 年，抽提和精餾部分處理能力為 10 萬(wàn)噸 ／ 年。 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。 表 14 裝置定員表 序號(hào) 崗位名稱 管理人員 技術(shù)人員 生產(chǎn)工人 輔助人員 其 它 小 計(jì) 1 班長(zhǎng) － － 4 － － 4 2 操作 － － 24 － － 24 3 主任、書(shū)記 4 － － － － 4 4 技術(shù)員 － 4 － － － 4 5 統(tǒng)計(jì) － － － 1 － 1 6 補(bǔ)勤 － － － － 3 3 合計(jì) － － － － － 40 芳烴抽提裝置以催化重整裝置 的催化重 裝工段的脫戊烷油為原料，以四乙二醇醚為抽提溶劑進(jìn)行液 液萃取 操作 ，達(dá)到芳烴與非芳烴的分離 。 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。PA(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(wàn)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