10万吨年粗苯加氢精制工艺设计样本

毕业设计题目：年产10万吨苯加氢工艺设计摘要：本毕业设计以年产10万吨苯加氢工艺设计为目标，通过对苯加氢工艺的深入研究和分析，探讨了苯加氢反应的原理、条件以及催化剂的选择，并设计了一个适用于年产10万吨苯加氢的工艺流程。

同时，对该工艺的经济性与环境影响进行了评估，以实现可持续发展的目标。

关键词：苯加氢、工艺设计、催化剂、经济性、环境影响第一章引言近年来，苯加氢工艺在化工行业中得到了广泛应用。

苯加氢是一种将苯转化为环己烷的重要反应，可以用于制备燃料和溶剂。

本设计旨在通过详细研究苯加氢反应的原理和条件，设计一个适用于年产10万吨苯加氢的工艺流程。

第二章苯加氢反应原理和条件苯加氢是一种加氢反应，利用催化剂将苯经过反应转化为环己烷。

本章节主要阐述了苯加氢反应的原理和条件，包括反应机理、反应条件以及催化剂的选择。

第三章工艺设计根据年产10万吨苯加氢的总产量目标，设计了一个适用的工艺流程。

该工艺流程包括苯的净化、反应器的设计、分离塔的选择以及废水处理等。

同时对工艺流程进行了优化，以达到最佳经济效益和产能。

第四章经济性评估对设计的工艺流程进行经济性评估，涉及到成本估算、投资回收期、财务评估等方面。

通过分析经济性指标，评估该工艺流程的可行性和经济效益。

第五章环境影响评估对设计的工艺流程进行环境影响评估，包括废水处理、废气排放、能耗等方面。

通过综合分析，评估该工艺流程对环境的影响程度，并提出相应的环保措施，以确保工艺的可持续发展。

第六章结论通过对苯加氢工艺的深入研究和设计，本毕业设计完成了年产10万吨苯加氢的工艺设计，并对其经济性和环境影响进行了评估。

结果显示，该工艺流程具有较好的经济性和较小的环境影响，可望在实际生产中得到应用。

2.王五,赵六.苯加氢工艺的设计与优化[J].化工进展,2024,52(3):45-50.。

中国矿业大学银川学院本科毕业设计（2014届）题目10万吨/年粗苯加氢精制纯苯塔设计系别化学工程系专业班级化学工程与工艺（1）班学生姓名指导教师教务处制2014年05 月08 日10万吨/年粗苯加氢精制纯苯塔设计毕业设计共32页图纸共2张说明书共30页完成日期：2014年3月27日答辩日期：2014年5月8日摘要本设计为粗苯的加氢精制纯苯塔设计。

本设计确定用溶剂萃取低温加氢工艺作为工艺生产方法。

整个设计主要包括产品介绍、国内外现状及发展的介绍、工艺技术的介绍与比较、工艺流程设计、精馏工艺和设备计算五部分内容。

设计处理能力：10万吨/年，一年按330天计算，即7920小时。

最终产品苯的纯度：苯≥99％。

通过对精馏塔设备计算出塔径精馏段1.62m，提馏段1.63m，板间距都为0.45m，共35块塔板，总塔高20.55m。

本次设计是在母老师指导下完成的设计实践研究。

同时利用毕业实习的机会，学习研究与课题有关的知识。

通过实践与理论相结合更好地完成最终设计。

关键词：粗苯；加氢；苯；甲苯目录1总论 (1)1.1 设计指导思想和原则 (1)1.2 设计的意义 (1)1.2.1 纯苯 (1)1.2.2 甲苯 (1)1.2.3 二甲苯 (1)1.3 设计依据 (1)2 生产方法和工艺流程的确定 (1)2.1 工艺技术的比较与选择 (1)2.1.1 主要生产工艺技术简介 (1)2.1.2 工艺技术的比较 (1)2.1.3 本设计采用的方法 (2)2.2 工艺加氢催化剂及萃取剂的选择 (2)2.2.1 加氢催化剂的选择 (2)2.2.2 萃取溶剂的选择 (2)3 工艺计算与设备选型 (3)3.1 系统物料衡算 (3)3.1.1 操作条件 (6)3.1.2 原料粗苯处理量 (3)3.1.3 预精馏塔进出料 (3)3.2 纯苯塔的设计计算 (4)3.2.1 纯苯塔的作用 (4)3.2.2 操作条件 (4)3.2.3 物料衡算 (4)3.2.4 塔径 (8)3.2.5 理论塔板数计算 (10)3.2.6 塔内件设计 (11)3.2.7 塔板流体力学验算 (14)3.2.8 塔板负荷性能图 (16)3.2.9 纯苯塔热量衡算 (19)3.2.10 常压塔主要尺寸确定 (20)3.3 辅助设备设计和选型 (23)3.3.1再沸器 (26)3.3.2 冷凝器 (23)3.3.3 储罐的选择 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)1 总论1.1 设计指导思想和原则本设计以产出高纯度产品为原则，力求符合经济政策和技术指标，做到工艺上可靠，经济上合理；同时力求技术先进，经济效益最大化，环境污染最小化。

粗苯的加氢精制1. 粗苯加氢精制的应用历史与现状所谓“ 粗苯加氢”实质上是“ 轻苯加氢”。

即：在一定的温度、压力条件下，在专用催化剂、纯氢气的存在下，通过与氢气进行反应，使轻苯中的不饱和化合物得以饱和；使轻苯中的含硫化合物得以去除，转化成硫化氢气体。

然后再对“加氢油”进行精馏，最终可以获得高纯度的苯类产品。

显然，采用此工艺，没有污染物产生，产品质量好，越来越得到人们的青睐，是今后的发展方向。

对轻苯进行加氢精制工艺早在20 世纪50 年代就在国外得到了工业应用。

目前发达的国家，如美、英、法、德、日等均已广泛采用这个先进的加氢精制工艺。

而在国内，直到上世纪70 年代，北京燕山石油化工公司从西德引进第一套“ Pyrotol 制苯” 装置，利用裂解汽油为原料，经加氢以获得高纯度石油苯；接着，80 年代初，宝钢的一、二期工程从日本引进了一套“ 高温Litol ”加氢装置，对焦化轻苯进行加氢精制；尔后，河南“ 平顶山帘子布厂” 也引进了一套“ 高温Litol ”装置。

近年来，石家庄焦化厂、宝钢三期工程引进了德国的“ K.K 技术”，即：“ 中温Litol ”装置。

北京焦化厂也建成了国内自行设计的“ 中温加氢”装置，并已过关。

另外，山西太原等地也正在建设了轻苯加氢装置。

可见，粗苯加氢精制是国内今后的发展方向。

轻苯的加氢精制工艺方法很多，其中工业应用的有下列几种：（1）鲁奇法——该法所采用的催化剂为氧化钼、氧化钴和三氧化二铁；反应温度为350~380 C；以焦炉煤气为直接氢气源；操作压力为2.8Mpa。

该法的苯精制率较高，加氢油采用共沸蒸馏法或选择萃取法进行分离，可以制得结晶点为5.5 C的高纯度苯。

（2）考柏斯法——该法也是采用氧化钼、氧化钴和三氧化二铁为催化剂；反应温度也为360~370 C ,操作压力较高，为5.0Mpa ;也可采用焦炉煤气作为氢气源；苯的精制率为可达到97~98%。

(3)莱托法——该法采用三氧化二铬为催化剂；反应温度为600~650 C ;操作压力为6.0Mpa ，可以采用焦炉煤气作为氢气源。

我国加氢苯的生产工艺2.1 粗苯加氢精制的原理焦化粗苯的精制最早是采用酸洗法，该法只能部分脱除粗苯中的含硫化合物（主要是噻吩）和杂质，在加工过程中芳烃化合物损失较大（8～10%），其副产废物酸焦油和残渣尚无有效的治理方法，造成环境的污染。

随着有机化学工业的迅速发展，对苯系芳烃产品的质量要求很高，酸洗法得到的芳烃产品已无法满足需要，在发达国家该方法早已被淘汰。

20世纪50年代初期，美、英、德、法等国相继开发成功粗苯催化加氢精制法，所得苯的凝固点为5.2～5.4℃，噻吩质量分数为1×10-6～1×10-6，苯的品质还不是很高。

20世纪60年代，美国胡德利空气产品公司开发出一种高温的粗苯加氢精制法（Litol法）。

该方法反应温度为600～630℃。

Litol法除了加氢精制功能，还能将粗苯中的甲苯和二甲苯经催化脱烷基反应转化为苯，苯的质量分数达到99.9%，苯凝固点大于5.4℃，噻吩质量分数小于0.5×10-6，苯产品质量很高。

后来由于萃取蒸馏法的开发成功，采用较低温度（小于400℃）的粗苯加氢精制法，也能得到高质量的苯、甲苯和二甲苯。

目前，国内外粗苯加氢精制过程以反应温度区分有高温法（600～630℃）与低温法（320～380℃）二种。

Litol法（即高温法）反应温度与反应压力（6MPa）都很高，对设备、管道、仪表等的材质和质量要求很高，制造难度与投资也大，操作运转过程危险性相对较大。

同时该过程把价格较高的甲苯和二甲苯转化为价格较低的苯，经济上不尽合理。

低温法加氢精制主要包括三个关键单元：焦炉煤气变压吸附制纯氢（纯度大于99.9%）；催化加氢精制过程（预加氢和主加氢）；产品提纯过程（萃取或萃取蒸馏）。

低温法也能得到优质的苯、甲苯和二甲苯等产品，三种苯系芳烃收率为：苯98%、甲苯98%、二甲苯89%。

该方法反应条件比较温和，反应温度为320～380℃，压力为3.0～3.5 MPa，设备和管道的材料容易解决，400℃以下CrMo钢即可满足要求，国内就能供应。

济源职业技术学院毕业设计（论文）(冶金化工系)题目年产10万吨粗苯精制工艺设计专业应用化工技术班级化工xxx班完成日期2011.05.08—2011.10.10目录摘要 (1)第一章粗苯精制的综述 (2)1.1粗苯的性质和用途 (2)1.2粗苯精制原理 (2)1.3初步精馏 (3)1.4设计的依据 (4)第二章工艺流程的说明 (6)2.1化学精制工艺的选择 (6)2.2粗苯的精制 (6)2.3生产设备的选择 (7)2.3.1精馏塔类型的选择 (7)第三章粗苯精制的物料衡算 (10)3.1初步精馏计算 (10)3.1.1初馏塔全塔的平均温度 (10)3.2化学精制 (11)3.3纯苯塔的物料衡算 (12)第四章热量衡算 (14)4.1冷凝器的热量衡算 (14)第五章粗苯精制中的危害因素与防护 (16)5.1防火 (16)5.2原料、产品、及中间产品的储存 (16)5.3废气的处理 (17)第六章粗苯精制的发展方向 (18)6.1现状 (18)6.2展望 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附图1 (21)附图2 (22)摘要粗苯中主要成分是苯，是纯苯的主要来源。

苯的用途很多，是有机合成的基础原料，可制成苯乙烯、苯酚、丙酮、环己烷、硝基苯、顺丁烯二酸酐等，进一步可制合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及染料、洗涤剂、农药、医药等多种产品。

本设计首先是先介绍粗苯的组成、性质以及制得粗笨之后的用途。

之后又介绍工艺流程，使得我们更清晰地了解到本设计的原理与目的。

经过设备的对比选择最适合本设计的设备，最后经过物料衡算与热量衡算，得出本设计所需要的原料与热量。

本设计的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、不饱和化合物及少量含硫、氮、氧的化合物。

其中最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。

关键词：粗苯精制酸洗精制法粗苯第一章粗苯精制的综述粗苯精制目的是得到苯、甲苯、二甲苯等产品，它们都是宝贵的基本有机化工原料。

粗苯精制包括酸洗或加氢、精馏分离、初馏分中的环戊二烯加工以及高沸点馏分中的茚与古马隆的加工利用。

xxxx化工有限公司10 万吨/年粗苯加氢精制装置工艺流程2008 年10 月份第一章工艺流程说明1.加氢100单元1.1概述加氢100单元包括蒸发部分，反应部分，和稳定塔。

蒸发部分主要包括预蒸发器E-101A/E和带有多段蒸发器重沸器E-102A/B的多段蒸发器T-101。

预反应器R-101和带有主反应器加热炉H-101的主反应器R-102构成反应部分的关键设备。

原料(焦化轻油=COLO )在反应部分进行处理，像硫、氧和氮化合物杂质，在升温和加压下经过催化剂加氢处理掉。

另外，导致形成聚合物和结焦的不饱和碳氢物，石蜡和二烯烃变成饱和。

芳香烃几乎完全保存下来。

所需要的新鲜氢气由制氢单元提供。

通过换热器的特殊结构来回收热量，用反应后的出料作为一个热源。

1.2工艺描述焦化轻油(COLO )由罐区粗苯罐V-6101A/B/C/D，经粗苯泵送到主装置区。

首先经原料过滤器F-101A/B (过滤器的作用是除掉可能在焦化轻油中存在的固体颗粒和聚合体) 进入原料缓冲槽V-101，然后流到原料泵P-101A/B。

经过这个泵，原料被升压到大约 3.35Mpa (g)操作压力，与从循环气压缩机C-102A/B来的循环气体混合，通过预蒸发器的混合喷嘴J-101A进入预蒸发器E-101A中，在预蒸发器E-101A-E中原料与主反应物流逆向预热和部分蒸发，然后通过多段蒸发器重沸器的混合喷嘴J-102送到多段蒸发器的底部。

多段蒸发器底部操作压力大约是 2.77/3.05 Mpa( g)(SOR,CaseB/EOR,CaseC)和操作温度大约是209C (CaseA)到213C (CaseC)。

蒸发所需总热量是由被反应物料加热的多段蒸发器重沸器E-102A/B 来提供。

最底塔盘下的液体在多段蒸发器混合喷嘴J-103与从隔阻器来的蒸气混合，喷回塔内。

少量的焦化轻油(大约是总原料量的10%)作为回流送入多段蒸发器的顶部。

为了避免物料进一步处理的任何困难，从底部将一定量的高沸点化合物作为残油排出。

课程设计–年产10万吨PET生产的工艺设计1. 引言本文档旨在对年产10万吨PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）生产的工艺进行设计及分析。

PET是一种常用的聚酯塑料，在食品包装、纺织等领域有广泛应用。

为了满足市场需求，设计一种科学合理、高效稳定的PET生产工艺对于企业的发展至关重要。

2. 工艺概述年产10万吨PET生产的工艺包括以下主要步骤：1.原料准备：对原料进行预处理和配制，确保原料的质量和配比的准确性。

2.反应器反应：在反应器中进行PET的聚合反应。

具体反应条件包括适宜的温度、压力和反应时间等。

3.精炼和净化：经过反应后的产物需要经过精炼和净化，去除杂质和不纯物质。

4.聚合物加工：将精炼和净化后的PET进行加工，可采用注塑、挤出或吹塑等方式制成所需的产品。

5.产品检测：对最终产品进行质量检测，确保产品符合相关标准和要求。

3. 工艺详细设计3.1 原料准备在PET生产工艺中，主要原料包括对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（MEG）。

对苯二甲酸为无色晶体，乙二醇为无色透明液体。

在原料配制过程中，需要对原料进行预处理，如去除杂质和调整浓度。

同时，严格控制原料配比，确保配比的准确性和稳定性。

3.2 反应器反应反应器反应是PET生产工艺中最关键的环节之一。

在反应器中，对苯二甲酸和乙二醇进行聚合反应，生成聚对苯二甲酸乙二醇酯。

具体反应条件应根据实际情况进行调整，常见的反应条件包括温度在260-280℃，压力在0.3-2.0 MPa，反应时间为4-6小时。

3.3 精炼和净化经过反应后的产物需要进行精炼和净化，以去除杂质和不纯物质。

常见的精炼和净化方法包括沉淀、过滤、洗涤等。

其中，沉淀是将聚合物溶液冷却至低温，使不溶的杂质沉淀；过滤是通过过滤器去除颗粒状杂质；洗涤是使用适当的溶剂对产物进行洗涤，去除残余的杂质。

3.4 聚合物加工精炼和净化后的PET可以通过注塑、挤出或吹塑等方式进行加工。

注塑是将熔融的PET注入模具中，通过模具的冷却和压力使其固化成所需形状的产品；挤出是将熔融的PET通过挤出机挤出，形成连续的材料，然后通过模具冷却和切割得到所需形状的产品；吹塑是将熔融的PET通过气压在模具中吹气，使其膨胀成所需形状的产品。

年产10万吨苯乙烯工艺设计一、前言苯乙烯，分子式88H C ，结构式256CH CH H C ,是不饱和芳烃最简单、最重要的成员，普遍用作生产塑料和合成橡胶的原料。

如结晶型苯乙烯、橡胶改性抗冲聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三聚体（ABS ）、苯乙烯-丙烯腈共聚体（SAN ）、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚体（SMA ）和丁苯橡胶(SBR)。

苯乙烯是1827年由M · Bonastre 蒸馏一种天然香脂-苏合香时才发觉的。

1893年E · Simon 一样用水蒸气蒸馏法由苏合香中取得该化合物并命名为苯乙烯。

1867年Berthelot 发觉乙苯通过赤热陶管能生成苯乙烯，这一发觉被视为苯乙烯生产的起源。

1930年美国道化学公司初创由乙苯脱氢法生产苯乙烯工艺，但因那时精馏技术未解决而未工业化。

直至1937年道化学公司和BASF 公司才在精馏技术上有冲破，取得高纯度苯乙烯单体并聚合成稳固、透明、无色塑料。

1941～1945年道化学、孟山都化学、Farben 等公司各自开发了自己的苯乙烯生产技术，实现了大规模工业生产。

50年来，苯乙烯生产技术不断提高，到50年代和60年代已经成熟，70年代以后由于能源危机和化工原料价钱上升和消除公害等因素，进一步增进老工艺以节约原料、降低能耗、消除三废和降低本钱为目标进行改良，取得了许多显著功效，使苯乙烯生产技术达到新的水平。

除传统的苯和乙烯烷基化生产乙苯进而脱氢的方式外，出现里Halcon 乙苯共氧化联产苯乙烯和环氧丙烷工艺，其中环球化学∕鲁姆斯法的UOP ∕Lummus 的“SMART ” SM 工艺是最先进的，通过提高乙苯转化率，减少了未转化乙苯的循环返回量，使装置生产能力提高，减少了分离部份的能耗和单耗；以氢氧化的热量取代中间换热，节约了能量；甲苯的生成需要氢，移除氢后减少了副反映的发生；采用氧化中间加热，由反映物流或热泵回收潜热，提高了能量效率，降低了动力费用，因此经济性明显优于传统工艺。

粗苯加氢精制工段设计毕业设计一、引言在石油化工行业中，粗苯加氢精制工段被广泛应用于苯类化合物的生产过程中。

粗苯加氢精制工段的设计对于提高产品质量、提高生产效率以及降低生产成本具有重要意义。

本文将全面、详细、完整地讨论粗苯加氢精制工段设计的关键要点和技术考虑。

二、粗苯加氢精制工段的工艺流程粗苯加氢精制工段的工艺流程通常包括若干个主要的步骤，如：预处理、加氢反应、分离、产品处理等。

下面将对每个步骤进行详细探讨。

2.1 预处理在粗苯加氢精制工段设计中，预处理通常是一个关键且不可或缺的步骤。

预处理的目的是去除原料中的杂质和不纯物质，以确保后续工艺步骤的正常运行和产品质量的稳定。

预处理主要包括以下几个子步骤：1.原料净化：通过物理或化学方法去除原料中的悬浮物、溶解物和不溶性杂质。

2.硫化物去除：通过添加特定的硫化剂将硫化物转化为易分离的非挥发性硫化物，从而减少硫化物对后续工艺步骤的影响。

3.酸性物质去除：通过加入适量的酸性清洗剂去除原料中的酸性物质，以防止酸性物质对设备和催化剂的腐蚀。

2.2 加氢反应加氢反应是粗苯加氢精制工段的核心步骤之一。

在加氢反应中，粗苯会与氢气在催化剂的存在下发生反应，从而将不饱和化合物转化为饱和化合物，提高产品的纯度和稳定性。

加氢反应主要有以下几个要点：1.催化剂选择：选择适合粗苯加氢反应的催化剂，常用的催化剂有铜-锌、镍-锌等。

2.反应条件：确定适宜的反应温度、反应压力和氢气流量，以确保加氢反应的高效进行，并最大限度地提高产品的产率和品质。

3.反应器设计：根据反应条件和流程要求，设计合适的反应器类型和结构，以实现高效的气液固三相反应。

2.3 分离在加氢反应后，需要对反应产物进行分离，将目标产品从其他组分中分离出来，以便后续的产品处理和纯化。

分离步骤主要有以下几个子步骤：1.去除催化剂：通过过滤、沉淀或其他分离技术，将反应中使用的催化剂和活性剂与目标产品分离。

2.液相分离：通过蒸馏、萃取、结晶等技术，将目标产品与其他组分进行分离。

10万t苯加氢技术说明中冶焦耐工程技术有限公司2011-5-241原料、辅助原料及产品1.1原料规格1.1.1粗苯装置设计能力为年处理粗苯100，000t，原料可处理粗苯或轻苯。

原料的质量应符合YB/T5022-93国家标准，其标准如下：1.1.2氢气本装置年消耗氢气量约3680×103 Nm3，以焦炉煤气为制氢原料，由PSA变压吸附装置制得，氢气质量指标要求如下：纯度≥99.9%（V/V）含甲烷量≤0.1%（V/V）含氮量＜10PPM总硫≤2.0ppm（wt.）CO+CO2≤10.0 ppm（wt.）H2O ≤30.0 ppm（wt.）含氧量≤10.0 ppm（wt.）操作压力： 1.6 MPa (g)操作温度：常温焦炉煤气中约含58%的氢气，其质量大致如下：温度：常温提取氢气后，排放的的弛放气送煤气净化系统。

1.2原料、辅助原料及产品量表辅助原材料是指苯加氢装置在开工和正常生产时所需要的各种催化剂和化学试剂等。

1.3产品质量指标主要产品质量指标如下：a) 纯苯b）甲苯c）二甲苯d）非芳烃2建设规模及装置组成2.1确定原则本工程依据下列原则确定：a) 自产或外购的原料总量；b) 满足国内外一致公认的最小经济规模；c) 达到高起点、高水准、高附加值、深加工所必需的规模；d) 综合利用、降低能耗、提高环保水平所需的规模装配水平。

2.2生产规模及单元组成2.2.1生产规模本项目苯精制装置的建设规模为年处理粗苯10万t。

年操作时间：8000小时。

操作制度：四班三运转。

装置的操作弹性为设计处理能力的50～110 wt%。

2.2.2装置组成本工程由以下装置组成：a) 制氢装置：通过PSA变压吸附，由焦炉煤气制备氢气。

b) 加氢蒸馏装置：包括预分馏、蒸发汽化、加氢反应、加氢油稳定、萃取蒸馏及苯类产品蒸馏分离等生产装置。

包含导热油循环供热系统。

c) 生产油库装置：包括原料粗苯贮槽和各种产品贮槽的槽区及汽车装卸台。

.毕业设计[论文] 题目：10万吨/年粗苯加氢精制工艺设计系别：化学化工系专业：化学工程与工艺姓名：李燕飞学号：1114050131指导教师：翔河南城建学院2009年05 月25 日河南城建学院毕业设计（论文）任务书题目10万吨/年粗苯加氢精制工艺设计系别化学化工系专业化学工程与工艺班级11140501 学号1114050131 学生姓名李燕飞指导教师李翔发放日期2009年03月16号河南城建学院本科毕业设计（论文）任务书注：任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生，最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。

毕业设计（论文）成绩评定答辩小组评定意见一、评语（根据学生答辩情况及其论文质量综合评定）。

二、评分（按下表要求评定）答辩小组成员签字年月日毕业答辩说明1、答辩前，答辩小组成员应详细审阅每个答辩学生的毕业设计（论文），为答辩做好准备，并根据毕业设计（论文）质量标准给出实际得分。

2、严肃认真组织答辩，公平、公正地给出答辩成绩。

3、指导教师应参加所指导学生的答辩，但在评定其成绩时宜回避。

4、答辩中要有专人作好答辩记录。

指导教师评定意见一、对毕业设计（论文）的学术评语（应具体、准确、实事求是）：签字：年月日二、对毕业设计（论文）评分[按下表要求综合评定]。

（1）理工科评分表（2）文科评分表指导教师签字：年月日毕业论文(设计)正文及装祯基本要求：1、论文装祯顺序及要求（1）封面（2）封二（3）封三（封面、封二、封三利用前面已设计版面）（4）目录（5）内容摘要（其中英语摘要单词数量不少于500个）（6）正文（7）参考文献（8）封底（9）全部内容采取软包装形式进行装祯2、论文打印要求（1）统一A4纸打印（2）论文主标题3#字黑体，居中（3）副标题4#字黑体，居中（4）论文内各标题4#黑体（5）正文宋体小4#字（6）参考文献楷体4#字（7）注释一律采用脚注，宋体5#目录目录 (14)10万吨/年粗苯加氢精制工艺设计 (16)一、总论 (18)1.1 、设计指导思想和原则 (18)1.2、设计的意义 (18)1.2.1、纯苯 (19)1.2.2、甲苯 (19)1.2.3、二甲苯 (19)1.3、国内外发展状况 (19)1.4、设计依据 (21)二、生产方法和工艺流程的确定 (22)2.1、工艺技术的比较与选择 (22)2.1.1、主要生产工艺技术简介 (22)2.1.2、工艺技术的比较 (24)2.1.3、本设计采用的方法 (25)2.2、工艺加氢催化剂及萃取剂的选择 (25)三、生产流程叙述 (27)3.1、技术路线 (27)3.2、流程叙述 (27)四、工艺计算与设备选型 (29)4.1、系统物料衡算 (29)4.1.1、操作条件 (29)4.1.2、原料粗苯处理量 (29)4.1.3、两苯塔进出料 (30)4.1.4、预精馏塔进出料 (30)4.2、纯苯塔的设计计算 (30)4.2.1、纯苯塔的作用 (30)4.2.2、操作条件 (31)4.2.3、物料衡算 (31)4.2.4、塔径 (35)4.2.5、理论塔板数计算 (38)4.2.6、塔内件设计 (39)4.2.7、塔板流体力学验算 (43)4.2.8、塔板负荷性能图 (46)4.2.9、纯苯塔热量衡算 (51)4.2.10、常压塔主要尺寸确定 (52)4.3、辅助设备设计和选型 (55)4.3.1、再沸器 (55)4.3.3、储罐的选择 (55)五、设备一览表及公用工程 (56)5.1、设备一览表（附图） (56)5.2、公用工程规格 (56)六、原料及动力消耗量 (58)6.1、设计原料消耗量 (58)七、存在的问题及建议 (58)7.1、萃取溶剂的选择 (58)7.2、三废治理和综合利用 (59)7.2.1、废气的处理技术 (59)7.2.2、废水 (59)7.2.3、固体废弃物 (60)7.3、粗苯中的氯含量 (61)7.4、总结 (61)八、设计的体会和收获 (62)8.1、结论 (62)8.2、谢辞 (63)九、附图及附表 (64)9.1、工艺图纸 (64)9.2、附表 (64)参考资料 (65)10万吨/年粗苯加氢精制工艺设计（河南城建学院化学化工系河南平顶山李燕飞）指导老师：李翔【摘要】粗苯为中间体产品，本身用途极为有限，仅作为溶剂使用，但是精制后的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药等的重要原料，在国内、国际上都有很好的市场，目前精苯产品价格持续上涨，市场潜力巨大。

1.工艺流程说明1.1工艺概述粗苯经脱重组分塔脱除C9及以上重组分，再经多级蒸发后，进行两级加氢处理（预加氢和加氢净化），反应所需的补充氢由PSA制氢装置提供。

粗苯加氢所产生的含H2S气体经稳定塔分离出来，送至装置界区外。

经加氢处理后的产品三苯馏份（BTXS）送往预分馏单元，经预分馏塔分离成含有苯和甲苯的BT 馏份和含有二甲苯的XS馏份，BT馏份送入萃取蒸馏单元，而XS馏份送入二甲苯蒸馏单元。

BT馏份中的非芳烃在萃取蒸馏塔中从BT馏份中分离出来，随后作为非芳烃产品送往罐区，精制的BT馏份经白土罐脱除痕量的杂质后进苯塔蒸馏，分离出产品苯、甲苯产品送往罐区。

XS馏份经二甲苯蒸馏，塔顶轻组分（C8-）、塔底重组分（C8+）从XS馏份中分离出来，侧线采出混合二甲苯，轻组分、重组分和混合二甲苯被送往罐区。

加氢单元所需高纯度氢气由焦炉煤气PSA制氢装置提供。

焦炉煤气经过压缩、预处理、PSA变压吸附和净化，最终得到高纯度氢气供主装置加氢使用。

1.2加氢精制工艺流程简述加氢精制包括粗苯原料预分离部分、反应部分、稳定部分。

主要包括脱重组分塔、蒸发器、反应器、压缩机、稳定塔和加热炉等设备。

（1）原料预分离不合格粗苯或粗苯原料经过滤器后进入脱重组分塔进行轻、重组分分离，塔顶轻苯进入加氢进料缓冲罐，经加氢进料泵升压后进入蒸发器，塔底重苯经冷却器冷却后送出装置。

脱重组分塔底重沸器热源采用240℃导热油加热。

（2）反应部分轻苯在蒸发器中与主反应产物进行换热后部分汽化，并在混合器与循环气混合后进入蒸发塔，闪蒸后的重物由塔底排出，闪蒸气体进入主反应产物/预反应进料换热器，与主反应产物换热后进入加氢预反应器底部，逆流向上通过催化剂床层，烯烃和苯乙烯等不饱和物在催化剂的作用下进行加氢饱和，该反应为放热反应。

在预反应器内进行如下反应：二烯烃等不饱和物的加成转化反应：CnH2n-2+H2NiMo CnH2nC6H5C2H3+H2NiMo C6H5C2H5含硫化合物的加氢脱硫反应：CS2+4H2NiMo CH4+2H2S预反应产物经主反应产物/预反应产物换热器、主反应器进料加热炉换热，加热后进入主反应器顶部。

第一章工艺设计说明书1.1概述苯加氢项目包括生产设施和生产辅助设施，主要为：制氢、加氢、预蒸馏、萃取、油库、装卸台等。

生产高纯苯、硝化级甲苯、二甲苯、非芳烃、溶剂油等。

苯、甲苯、二甲苯（简称BTX）等同属于芳香烃，是重要的基本有机化工原料，由芳烃衍生的下游产品，广泛用于三大合成材料（合成塑料、合成纤维和合成橡胶）和有机原料及各种中间体的制造。

纯苯是重要的化工原料，大量用于生产精细化工中间体和有机原料，如合成树脂、合成纤维、合成橡胶、染料、医药、农药。

它还是重要的有机溶剂。

我国纯苯的消费领域主要在化学工业，以苯为原料的化工产品主要有苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。

在炼油行业中也会用作提高汽油辛烷值的掺和剂。

甲苯是一种无色有芳香味的液体，除用于歧化生产苯和二甲苯外，其化工利用主要是生产甲苯二异氰酸脂、有机原料和少量中间体，此外作为溶剂还用于涂料、粘合剂、油墨和农药与大众息息相关的行业等方面。

国际上其主要用途是提高汽油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯，而在我国其主要用途是化工合成和溶剂，其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可生产很多农药和医药中间体。

另外，甲苯具有优异的有机物溶解性能，是一种有广泛用途的有机溶剂。

二甲苯在化工方面的应用主要是生产对苯二甲酸和苯酐，作为溶剂的消费量也很大。

间二甲苯主要用于生产对苯二甲酸和间苯二腈。

焦化粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，另外还有一些不饱和化合物、含硫化合物、含氧化合物及氮化合物等杂质。

粗苯精制就是以粗苯为原料，经化学和物理等方法将上述杂质去除，以便得到可作原料使用的高纯度苯。

近年来，国内许多钢铁企业的焦化项目纷纷上马，焦化粗苯的产量迅速增加，为粗苯加氢精制提供了丰富的原料。

1.1.1项目的来源随着我国化工行业的快速发展，近年来苯下游产品产能增长较快，尤其是苯乙烯、苯酚、苯胺、环己酮等生产装置的大量建设，对苯、甲苯、二甲苯等重要的有机化工原料需求大增，而国内苯系列产品生产能力增长缓慢，不能满足市场需求，有一定的市场空间。

粗苯加氢工艺技术方案1.工艺技术方案的确定目前国内外在焦化苯精制深加工的工艺技术主要有酸洗法和加氢精制两种方法：1）酸洗法精制酸洗法是我国传统的焦化苯精制方法，虽然该法具有工艺流程简单，操作灵活；设备简单，材料易得，在常温常压下运行等优点，对于中小型焦化厂不失为一种切实可行的方法，所以目前许多厂仍在使用。

但是这种方法与加氢法比较存在许多难以克服的缺点，特别是产品质量、产品收率和环境保护等方面更为突出。

因此酸洗法已不适合可持续发展的要求，将逐渐被加氢法取代。

2）加氢精制加氢精制法是将粗苯中以噻吩为主的各种杂质利用加氢全部除去，其中硫化物全部转化为H2S，氮化物转化为NH3，氧化物转化为H20，不饱和烃加氢饱和；然后采用萃取精馏除去杂质。

从而生产出优质苯。

加氢法与酸洗法相比，解决了酸洗法存在的问题，展现出引人注目的优点：（1)产品质量高：产品质量高是加氢的突出优点，尤其是含硫低。

（2)产品收率高：焦化苯在加氢过程中的损失少。

因操作压力高，几乎没有挥发损失，只有少量的系统外排气带出的少量损失，加氢法比酸洗法的收率提高8~10％。

（3)三废少：加氢法没有外排的废渣、废液、废气，只排少量的易处理废水。

（4)经济效益好：加氢法产品质量高；增产的非芳烃可以作为燃料销售；三苯收率增加8～10％，其收入可观；流程中不使用酸碱，相关的维修费降低。

适合粗苯加氢精制的工艺有两种：低温加氢法、高温高压法。

其比较见下表：低温加氢法和高温高压法工艺技术比较1.采用的主要技术及其特点本工程拟采用低温加氢精制法。

该工艺技术有如下特点：1)采用原料预处理工艺，除去粗苯中重质苯等成分，较大程度的防止易结焦堵塞物质进入加氢反应系统，延长了设备检修周期，同时简化加氢物料汽化工艺；2)加入阻聚剂，防止不饱和化合物的聚合，同样延长了设备检修周期和催化剂再生周期；3)反应条件温和，投资低，脱硫效果好。

3.工艺原理及流程说明1）粗苯加氢精制原理本工艺为低温加氢工艺。