【正文】 kg/h物料名稱 塔頂kg/h塔釜kg/h 1乙苯乙苯2苯苯03甲苯甲苯04氫氣氫氣05乙烯乙烯06甲烷甲烷07苯乙烯75000苯乙烯0750008焦油焦油0總計總計 苯、甲苯回收塔物料衡算乙苯蒸出塔餾出液物料進入到苯、甲苯回收塔中，進行分離。回收塔中有苯、甲苯、乙苯，其中輕關鍵組分為甲苯，苯隨甲苯從塔頂餾出液流出進入苯、甲苯蒸餾塔分離，塔釜為乙苯。塔釜釜液為乙苯。分離要求：塔頂苯XD=%，XW=%（wt%）。Q2—加熱劑或冷卻劑與設備和物料傳遞的熱量（符號規(guī)定加熱劑加入熱量為“+”，冷卻劑吸收熱量為“”），KJ。Q6—設備向四周散失的熱量，又稱熱損失,KJ。（計算傳熱面積的熱負荷必須以每小時作為基準，而該時間必須是穩(wěn)定傳熱時間）熱量衡算溫度基準，一般規(guī)定25℃。ci—組分i在0—T℃時的平均比熱容，KJ/(Kg*℃)或KJ/(KmolT1(T2)—反應物系反應前后的溫度，℃Q1=[()373]=[()+()]373 =（+）373= Q4=[()333] =[（）+（75000）+（）+（）]333 =（2）Q3的計算冷凝器帶走的熱量Q3=（3）Q6的計算 設備向四周散失的熱量Q6可用下式計算：Q6=∑Aα(TwT)θ103式中 A—設備散熱銘記（㎡）（計算見13頁）；Tw—設備外表溫度，℃；T—環(huán)境介質溫度，℃；θ—操作過程持續(xù)時間（s）；α—對流傳質系數(shù)，W/(㎡℃)Q6=11(10025)33600103 =（4）熱負荷Q2的計算Q2=(Q4+Q5+Q6)(Q1+Q3)=(++)(+) =(Kg塔釜溫度的確定設：tW=40℃將T=40+，具體結果列表如下：表412 乙苯蒸出塔塔釜熱量衡算結果 組成塔釜氣相組成yDi mol%飽和蒸汽壓（mmHg）Ki=Pi/PDaij乙苯苯乙烯1阻聚劑1合計 通過試差求得塔釜溫度為145℃。5主要設備的選型 泵的設計與選型因為本次設計所輸送液體為輕質油，所以選擇油泵。其中直管當量長度大約為50m= = J/Kg局部阻力的計算有900彎頭1個，＝，截止閥全開＝　入口管＝h=(= J/Kg總阻力h=h+ h= += J/Kg以乙苯蒸出塔為例，冷凝后溫度T=48℃=48+273=321K 塔頂溫度87℃，冷凝水出口溫度為40℃，進口溫度為25℃物料冷凝放熱物料冷卻平均溫度T=（87+48）/2+273=340K組分的Cpi(g)值： Cpi=A+BT+CT2+DT3根據(jù)公式Cp=ΣCpizi △H=Σ△Hixi計算結果列表表51 熱力學結果匯總序號物料名稱kmol/hmol%Cpi（kcal/kmol．K）Cpizi△Hi（kcal/kmol．K）△Hixi1甲苯 2乙苯 3苯 4苯乙烯 合計100 所以塔頂物料放出的熱量Q放=V（Cp△T+△H）=5248（(8748)+）=107kcal/h換熱面積△tm=[(8725)(4840)]/ln[(8725)/(4840)]=℃K取400kcal/m2h℃ （《化學工程手冊》P6117 表92）A=Q放/K△tm=107/（400）=選型根據(jù)工藝要求選擇浮頭式冷凝器2再沸器設計冷凝器熱量衡算Q冷=（R+1）V（HVDHLD） (a)已知t頂=87℃ 查得Hvi ，HVD如下表：表52冷凝器各組分計算結果組分yiHvi(kcal/kmol)Hviyi(kcal/kmol)HLi(kcal/kmol)HLi .Di(kcal/kmol)苯 甲苯 乙苯 苯乙烯 Σ ∴Q冷=（R+1）V(HVDHLD) =( +1)800() =107kcal/h進料液帶入的熱量QF已知：tf=℃ Hf=Σhfixfi QF=FHf計算結果列表：表53 進料液各組分計算結果物料xfiHfi /（kcal/kmol）Hfi .xfi /（kcal/kmol）苯 乙苯 乙烯 Σ ∴QF=FHf==106kcal/h塔釜液帶出的熱量Qwt釜=℃ QW=WHLW HLw=ΣHLWixWi計算結果列表：表54 塔釜液各組分計算結果組分xWiHLwi/（kcal/kmol）HLWixWi/（kcal/kmol）苯 乙苯 乙烯 Σ ∴QW=W HLw==106kcal/h換熱面積取K=400kcal/m2h℃△tm=[()2]/2=24℃∴A= Q/K△tm=107/(40024) =根據(jù)計算結果應選用浮頭式雙殼程換熱器。本設計采用串級雙控自動系統(tǒng)同時對供熱系統(tǒng)調節(jié)，從而更好地穩(wěn)定反應器溫度，原理圖如下：圖61 控溫程序簡圖及方塊控制簡圖本設計在催化脫氫工段中，采用質量流量水蒸氣：:1的比例，利用自動化控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地控制其比例，從而提高轉化率和產(chǎn)物的純度，原理圖如下： 圖62 進料實物簡圖及方塊控制簡圖7 公用工程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。電器設備對電源的要求：1）對于電動機，使用380伏交流電。3）電器部分控制，信號及繼電保護用220伏直流電。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，(G)。3）污垢系數(shù)：根據(jù)水質處理費用和熱交換費用，（m2℃）KJ。本工藝生產(chǎn)過程中的工業(yè)廢水主要來源式縮合反應中生成的水，經(jīng)多次中和洗滌后的水，脫酮、脫苯時氣體蒸汽的冷卻水，廢水中含有鈉鹽，苯等。化學工業(yè)中大氣污染物的特點是：有的是有毒物質，有的是對人類有威脅的致癌物質，有的是有強腐蝕性的，有的是易燃易爆氣態(tài)物。一般采用填料式廢氣洗滌器用水洗滌后除去臭味排除。本工藝生產(chǎn)中因山蒼子油中含有少量重組分物質，可用燃燒的方法處理。苯是有毒物質，要注意作好貯存及其污染治理工作?？偲矫嬖O計任務：（1）在滿足生產(chǎn)流程條件下，結合廠區(qū)地形情況，經(jīng)濟合理的安排場內外各建筑物、構筑物﹑堆場等的相對位置；（2）經(jīng)濟合理的豎向布置，正確選擇標高；確定場內外運輸方式﹑運輸布置，合理組織人流﹑物流；（3）布置綜合管線；（4）標高綠化美化，考慮衛(wèi)生﹑消防條件，創(chuàng)造美好的工作條件。 全廠總平面布置內容全廠應主要包括廠前區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、動力區(qū)、倉庫區(qū)、三廢處理區(qū)。生產(chǎn)區(qū)：應包括五大車間：原料車間、熱電車間、造氣車間、壓縮車間、合成車間。動力區(qū)：包括變電站、鍋爐房等。這樣可以減少管路的鋪設和運輸過程的損耗。 全廠平面布置的特點 平面布置有以下幾個特點：廠房建筑物的布置與生產(chǎn)工藝流程相適應。 10經(jīng)濟預算年產(chǎn)54萬噸苯乙烯需要的設備及其規(guī)格如表所示：表101 主要生產(chǎn)設備及其造價一覽表序號項目概算價值/萬元單位數(shù)量設備購置費安裝工程費 總計1過熱蒸汽爐 臺12烴化反應器臺13氧化脫氫反應器臺14冷凝器臺45氣體壓縮機臺16油水分離機臺17乙苯塔臺18苯乙烯精餾塔臺19甲苯與苯塔臺110動力泵臺611工人工資（珠海）位32總概算=+2++++2++++= 本工藝采用連續(xù)操作，每天三班，勞動定員配置參照國家有關企業(yè)勞動定員，定額標準進行編制。 固定資產(chǎn)投資工藝裝置：指直接將原料轉化成產(chǎn)品的生產(chǎn)設備、機器、儀表、管道以及三廢處理等裝置設施。（2）非生產(chǎn)性輔助設施：包括辦公樓、宿舍、食堂及生活福利設施。（4）安裝工程費用。（2）庫存產(chǎn)品、半產(chǎn)品所占用資金。（4）支付工資，貸款利息等?？紤]到化工設備特點，折舊年限一般在8～15年。11現(xiàn)存問題本設計中，因為流程設計比較簡單，原料、中間產(chǎn)物及產(chǎn)物分離純化工藝不夠成熟，物料和熱量沒有充分地循環(huán)利用，所以經(jīng)濟成本比較高，效率、利益有待進一步提高。建議第一段采用高活性，選擇性一般的催化劑，第二段采用高選擇性，活性一般的催化劑，這樣能夠省掉一部分生產(chǎn)成本。由于我自身的知識和認識水平有限，設計中難免有錯誤與不妥之處，懇請老師批評指正。//. [9]：[10]：附錄39