18万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计

BeiJing JiaoTong University HaiBin College化工原理课程设计说明书题目：年处理量18万吨苯—甲苯混合液的连续精馏塔的设计院（系、部）：化学工程系姓名：班级：学号：指导教师签名：2015 年4 月12 日摘要目前用于气液分离的传质设备主要采用板式塔，对于二元混合物的分离，应采用连续精馏过程。

浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面都比较优越。

其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮阀，气流从浮阀周边以稳定的速度水平进入塔板上液层进行两相接触，浮阀可根据气体流量的大小上下浮动，自行调节。

其中精馏塔的工艺设计计算包括塔高、塔径、塔板各部分尺寸的设计计算，塔板的布置，塔板流体力学性能的校核及绘出塔板的性能负荷图。

关键词：气液传质分离；精馏；浮阀塔ABSTRACTCurrently，the main transferring equipment that used for gas-liquid separation is tray column. For the separation of binary, we should use a continuous process. The advantages of the float value tower lie in the flexibility of operation, efficiency of the operation, pressure drop, producing capacity, and equipment costs. Its main feature is that there is a floating valve on the hole of the plate, then the air can come into the tray plate at a steady rate and make contract with the level of liquid, so that the flow valve can fluctuate and control itself according to the size of the air. The calculations of the distillation designing include the calculation of the tower height, the tower diameter, the size of various parts of the tray and the arrangement of the tray, and the check of the hydrodynamics performance of the tray. And then draw the dray load map.Key words：gas-liquid mass transfer；rectification；valve tower目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)2 设计方案的确定 (3)2.1 设计流程 (3)2.2 设计要求 (3)2.3 设计思路 (4)2.4 相关符号说明 (5)3 塔板的工艺设计 (6)3.1 设计方案的确定 (6)3.2 塔的工艺计算 (6)3.2.1 物料衡算 (6)3.2.2 精馏塔的气液相负荷 (8)3.2.3 操作线方程 (9)3.2.4 用逐板法算理论板数 (9)3.2.5 实际板数的求取 (10)3.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (11)3.3.1 进料温度的计算 (11)3.3.2 操作压强 (11)3.3.3 平均摩尔质量 (11)3.3.4 平均密度计算 (12)3.3.5 液体平均表面张力的计算 (14)3.3.6 液体平均黏度计算 (14)3.4 精馏塔工艺尺寸的计算 (15)3.4.1 塔径的计算 (15)3.4.2 精馏塔有效高度的计算 (17)3.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)3.5.1 精馏段溢流装置计算 (18)3.5.2 提馏段溢流装置计算 (20)3.6 塔板流体力学验算 (22)3.6.1 精馏段流体力验算 (22)3.6.2 提馏段流体力验算 (24)3.7 塔板负荷性能图 (26)3.7.1 精馏段负荷性能图 (26)3.7.2 提馏段负荷性能图 (29)4 热量衡算 (32)4.1 相关介质的选择 (32)4.1.1 加热介质的选择 (32)4.1.2 冷凝剂 (32)4.2 蒸发潜热衡算 (32)4.2.1 塔顶热量 (32)4.2.2 塔底热量 (33)4.3 焓值衡算 (35)5 辅助设备的选型 (38)5.1 冷凝器的选型 (38)5.2 冷凝器的传热面积和冷却水的用量 (38)5.3 选用釜式再沸器 (39)6 塔附件设计计算 (40)6.1 接管 (40)6.1.1 进料管 (40)6.1.2 回流管 (40)6.1.3 塔顶蒸汽接管 (41)6.1.4 釜液排出管 (41)6.1.5 塔釜进气管 (42)6.2 塔总体高度的设计 (42)7 安全与环保 (43)7.1 安全注意事项 (43)7.2 环境保护 (43)8 结论 (45)设计体会 (46)参考文献 (47)附录： (47)附录一：塔板 (47)附录二：精馏塔 (48)1 绪论为了加强工业技术的竞争力，长期以来，各国都在加大塔的研究力度。

苯乙烯生产工艺流程设计毕业设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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• 5、空间速率 • 空间速率小，停留时间长，原料乙苯转化率可以提高，但 同时因为连串副反应增加，会使选择性降低，而且催化剂 表面结焦的量增加，致使催化剂运转周期缩短。但若空速 过大，又会降低转化率，导致产物收率太低，未转化原料 的循环量大，分离、回收消耗的能量也上升。所以最佳空 速范围应综合原料单耗，能量消耗及催化剂再生周期等因 素选择确定。
• ②与催化剂表面沉积的焦炭反应，起到清除焦炭 • ③水蒸气的热容量大，可以提供吸热反应所需的热量，使 温度稳定控制； • ④水蒸气与反应物容易分离。 • 加入稀释剂水蒸气是为了降低原料乙苯的分压，有利于主 反应的进行。 4．原料纯度 若原料气中有二乙苯，则二乙苯在脱氢催化剂上也能脱 氢生成二乙烯基苯，在精制产品时容易聚合而堵塔。所以 要求原料乙苯沸程应在135﹣136.5摄氏度。原料气中二乙 苯含量小于0.04％
• 2．反应压力 • 降低压力有利于脱氢反应的平衡。因此脱氢反应最好是在 减压下操作，但是高温条件下减压操作不安全，对反应设 备制造的要求高，投资增加。 • 一般采用加入水蒸气的办法来降低原料乙苯在反应混合物 中的分压，以此达到与减压操作相同的目的。 • 总压则采用略高于常压。 • 3．水蒸气用量 • 加入稀释剂水蒸气是为了降低原料乙苯的分压，有利于主 反应的进行。乙苯与水蒸气按1:6﹣9的比例加入。选用水 蒸气作为稀释剂的好处： ①可以降低乙苯的分压，改善化学平衡，提高平衡转化率

720℃
520℃ 620℃
5
去尾气 回收
1 水蒸气 催化剂 2
3
4
粗苯 乙烯
水
水蒸气
585℃
图9.4.5 单段绝热式反应器乙苯脱氢工艺流程 1-水蒸气过热炉；2-脱氢反应器 3，4-热交换器 ；5-冷凝器 ；6-分离器

对于年产20万吨苯乙烯的初步设计，我们首先需要考虑工艺流程和工艺条件。

以下是一个初步的设计方案。

1.原料处理
苯和乙烯是苯乙烯生产的主要原料。

首先，将苯和乙烯送入储罐中进行储存。

然后，通过泵送系统将苯和乙烯送入反应器中。

2.反应器
反应器是制备苯乙烯的关键设备。

在反应器中，苯和乙烯通过热解反应生成苯乙烯。

为了提高反应效率和产量，可以采用催化剂，并调节反应器的工艺条件，如温度、压力和反应时间。

3.分离装置
反应后的混合物需要进行分离，以得到纯净的苯乙烯。

分离装置包括精馏塔和冷凝器。

在精馏塔中，将混合物加热使其分馏，使苯乙烯和其他成分的沸点不同，从而分离它们。

冷凝器用于将蒸汽冷却成液体，得到纯净的苯乙烯。

4.储存与运输
得到的苯乙烯将被储存在专门的储存罐中，并通过管道运输到需要的地方。

在这个初步设计方案中，需要考虑以下几个关键问题：
1.反应器的选择和设计，包括反应器的类型、尺寸和催化剂的选择。

2.分离装置的设计，包括精馏塔和冷凝器的尺寸和操作条件。

3.安全措施，包括防止反应过程中发生事故的措施以及储存和运输过程中的安全措施。

4.能源消耗和环保考虑，包括对能源的利用效率的优化和对废物处理的考虑。

总结起来，年产20万吨苯乙烯的初步设计方案涉及到原料处理、反应器、分离装置、储存与运输等多个方面。

在设计过程中需要综合考虑工艺流程和工艺条件，并注重安全措施和环保考虑。

年产万吨苯乙烯工艺设计摘要本文对年产万吨苯乙烯的工艺设计进行了详细探讨。

首先，介绍了苯乙烯的定义、用途和市场前景。

然后，分析了苯乙烯的生产工艺及其主要原材料。

接着，详细介绍了年产万吨苯乙烯的工艺流程、设备配置和工艺参数。

最后，对工艺设计的节能环保措施进行了探讨。

1. 引言苯乙烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等行业。

随着全球经济的发展和相关产业的推动，苯乙烯市场需求不断增长。

因此，设计一个年产万吨苯乙烯的工艺，具有重要的意义和广阔的市场前景。

2. 苯乙烯的生产工艺苯乙烯的生产主要通过石油炼制和煤化工两种途径实现。

石油炼制法是利用石油中的芳烃为原料进行加氢裂化，生成苯乙烯。

煤化工法是利用煤制气生产合成气，再经过一系列反应转化为苯乙烯。

两种方法各有优劣，并在不同地区得到应用。

3. 年产万吨苯乙烯的工艺流程苯乙烯工艺流程图苯乙烯工艺流程图年产万吨苯乙烯的工艺流程包括丙烯制备、丙烯催化裂化、催化剂再生、苯乙烯分离和净化等环节。

首先，通过石油炼制或煤化工法制备丙烯，然后将丙烯送入丙烯催化裂化装置进行裂化反应。

反应后，通过催化剂再生装置对催化剂进行再生，以提高其使用寿命。

接着，将反应产生的气体混合物送入分离装置进行分离和净化，得到高纯度的苯乙烯产品。

4. 年产万吨苯乙烯的设备配置•丙烯制备装置：包括丙烯气化、催化裂化等设备。

•催化剂再生装置：用于对催化剂进行再生和循环利用。

•产品分离装置：包括分离塔、冷凝器等设备用于对反应产物进行分离和净化。

•辅助设施：如循环水系统、冷却系统、废气处理系统等。

5. 年产万吨苯乙烯的工艺参数•丙烯制备装置投料量：XX吨/小时•丙烯催化裂化装置温度：XXX℃•催化剂再生装置氢气流量：XX千立方米/小时•产品分离装置塔压：XX千帕•产品分离装置塔底温度：XXX℃•催化剂再生装置压力：XX千帕6. 节能环保措施为提高工艺的经济效益和环境友好性，年产万吨苯乙烯的工艺设计中应考虑以下节能环保方面的措施： - 使用高效催化剂，提高反应转化率和产率。

涉及工艺流程，设备及仪表，安全防护设施，电气控制设计，工艺参
数设计，厂区及图示等。

一、工艺流程
此工艺流程包括来料处理、芳烃精馏、加氢反应、苯乙烯分离、净料
出口等单元过程，分别为：
1.来料处理：将一般原料和稀释剂经分散器对混合物进行分散破碎，
然后由单级泵将其注入芳烃精馏装置中，其中含有一定量的苯乙烯和芳烃
成分；
2.芳烃精馏：将来料放入反应器进行热加热，使其中的芳烃挥发，然
后由冷凝器冷凝回收，收集的产物分离出苯乙烯含量高的分段物；
3.加氢反应：将来自芳烃精馏部分收集的苯乙烯浓度高的混合物送入
加氢反应器中加热，加入氢气及催化剂，进行加氢反应，将苯乙烯转化成
高纯度的苯乙烯；
4.苯乙烯分离：将加氢反应后的物料进入萃取器罐，加入水作为萃取剂，经过萃取循环冷凝器冷凝回收，回收的液体苯乙烯分离出；
5.净料出口：将从苯乙烯分离过程中回收的苯乙烯再次进行分离，去
除残留的萃取剂，经过洗涤冷凝、蒸发和干燥，将收获的苯乙烯分段回收，达到净料出口要求。

二、设备及仪表
1.来料处理：分散器、单级泵；
2.芳烃。

18万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计苯乙烯是一种重要的有机化工产品，具有广泛的应用领域。

为了满足市场需求，设计了一种年产量为18万吨的苯乙烯精馏工段工艺。

工艺流程如下：1. 原料准备：苯乙烯产物进入本工段前需要经过预处理工段，去除杂质和不纯度，以提高苯乙烯的纯度。

2. 精馏塔：设计使用一台精馏塔进行主要分离操作。

塔内分为苯乙烯顶部的精馏区和底部的回流区。

塔底部的液体回流含有苯乙烯以及其他难以分离的组分，经过加热再进入塔顶部，形成气相上升。

3. 温度控制：控制塔顶和底部的温度，以实现分离和回流的效果。

一般来说，温度逐层递减，塔底温度较低，塔顶温度较高。

4. 物料流动：通过控制液位和流程，使得物料在塔内流动。

较重的组分会向下沉降，较轻的组分则向上升。

5. 冷凝操作：对于塔顶的气相流出液体进行冷凝，将其中所含的苯乙烯液体回流至底部，确保苯乙烯产物的纯度。

6. 产品回收：通过冷凝操作，将纯度较高的苯乙烯收集起来，作为最终的产品。

工艺设计应注意以下几点：1. 优化温度和压力控制，以达到最佳的分离效果和能源利用效率。

2. 选择适当的塔板间距、塔板孔径和填料类型，以提高精馏效果和减少能量消耗。

3. 设计冷凝器的规格和运行参数，使得其能够满足回流液的冷凝需求。

4. 考虑废气的处理和废热的回收利用，以减少对环境的影响和提高能源利用效率。

综上所述，18万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计应该综合考虑分离效果、能源消耗、产品质量和环境影响等因素，以实现效益最大化和可持续发展。

苯乙烯是一种重要的有机化工产品，广泛应用于塑料、橡胶、纺织、涂料、电子等行业。

为满足市场需求，设计一种年产量为18万吨的苯乙烯精馏工段工艺，确保产品质量，并考虑能源消耗和环境保护。

首先，进行原料准备。

苯乙烯产物经过预处理工段，去除杂质和不纯度，提高苯乙烯的纯度。

在预处理过程中，常见的方法包括冷却、过滤、析出等。

通过这些处理步骤，可以降低原料中杂质的含量，提高苯乙烯的纯度。

北京理工大学珠海学院课程设计任务书一、课程设计题目年产54万吨苯乙烯精馏工段工艺设计二、课程设计内容1．文献检索、分析、综述设计项目的目的和意义；2．工艺方法选择及其论证；3．工艺流程设计及论证；4. 物料衡算、热量衡算；5. 部分设备的选型及管路设计；6. 绘制工艺流程图、车间平面布置图、车间设备布置图；7．撰写、排版设计说明书。

三、进度安排第10周：课程设计动员，下达任务书；第11周（业余时间）：查阅文献、综述设计项目的目的和意义；确定生产方法和生产工艺流程，结合实际工程内容，收集所需资料及相关技术与法律规范标准，从技术可行性和经济合理性两方面确定设计思路。

第12周（业余时间）：物料衡算；第13周（业余时间）：热量衡算；第14周（业余时间）：部分设备的选型及管路计算；第15周（业余时间）：按相应工艺设计要求，依据资料、方案、估算等资料与指标着手正式编设计书，具体参照《化工设计》相关内容中的要求。

第16-17周（业余时间）在设计基础上进行车间工艺平面设计流程图和绘制平面布置图，带控制点的流程图等。

第18周：整理说明书，并提交。

第19周（1整天）：答辩。

四、基本要求1．学生要刻苦钻研，勇于创新，独立完成课程设计任务，不准弄虚作假、抄袭别人的成果，保质保量地完成课程设计的任务。

2．严格遵守纪律，在指定的地点进行课程设计，不得擅自带离学校。

3．自觉遵守教室使用的相关规则，定期打扫课程设计工作现场的卫生，保持良好的工作环境。

4．课程设计成果及资料按时提交。

5. 认真准备答辩。

教研室主任签名：2013年5月9日年产54万吨苯乙烯车间乙苯精馏工段的工艺设计摘要本设计是以年产54万吨苯乙烯为生产目标，采用乙苯脱氢制得苯乙烯的工艺方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。

本文针对设计要求对整个工艺流程进行物料衡算，热量衡算，然后根据物料平衡分别对循环苯塔、乙苯塔的进料量，塔顶、塔底出料量进行物料衡算。

根据热力学定律，对乙苯塔进行热量衡算，求得泡点、露点，理论塔板数、实际塔板数以及最小回流比。

液空速： S=0.7-0.9 h-1(乙苯液体体积/催化剂体积.时)
3.分离指标(wt%)
苯乙烯初馏塔: 苯乙烯初馏塔:
塔顶：XDS=0.02 塔釜：XWE=0.002
塔顶：XDS=0.996 塔釜：XWS=0.40
五.设计内容
1.查文献资料 据设计任务书确定工艺流程
2.物料衡算 3.热量衡算 4.设备计算及选型
第五周： 编制设计说明书、答辩
七．参考资料
1.化工工艺设计手册 2.石油化工基础数据手册 3.石油化工计算图表 4.化工设备设计手册 5.化学工程手册 6.化学工程师手册 7.石油化工手册
+ C 2H 4
C 2H 5
C 2H 3
n
[
]n + nH2
损 耗（以乙苯计）
焦 油用α-甲基苯乙烯物性数据代替
第二反应器
49% 3 .8 %
2 .2 % 1% 3.6%
2.反应条件
）
第一反应器 第二反应器
进口压力（atm） 进口温度（℃） 出口温度（℃
1.9
630
580
1.7
630
60
水比： 乙 苯：水蒸气 = 1：2.3－2.6(wt%)
乙苯脱氢制苯乙烯车间工艺设计
一．项目名称: 年产 x 万吨苯乙烯车间 工艺设计
二．原料规格: 乙苯含量≥99%（wt%） 三．产品质量 : 苯乙烯含量≥99.5%（wt%）
四．设计参数
1．收率（mol%）
主副反应式
C 2H 5
C 2H 3
+ H2
C 2H 5 + H2
C 2H 5
CH 3 + CH4
包括：反应器 、换热器 、储槽 、油水分离器 、 泵等平面布置图 c.设备简图

苯乙烯的应用和市场需求
应用
苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯、ABS树脂、SAN树脂等高分子材料，以及用作 生产苯乙烯系列无毒增塑剂、不饱和聚酯树脂、染料、农药和香料等的原料。
市场需求
随着塑料、橡胶、涂料等行业的快速发展，苯乙烯市场需求持续增长。特别是 在汽车、建筑、家电等领域，对苯乙烯的需求量越来越大。同时，苯乙烯的出 口量也在逐年增加，国际市场前景广阔。
产物浓度与收率
总结词
产物浓度与收率是评价苯乙烯工艺效果的重要指标， 也是优化工艺参数的主要目标。
详细描述
产物浓度与收率是衡量苯乙烯生产工艺效果的重要指标 。在保证产品质量的前提下，提高产物浓度和收率有助 于降低生产成本和提高经济效益。因此，需要不断优化 工艺参数，以实现更高的产物浓度和收率。这可以通过 实验研究和数据分析来实现，通过对比不同工艺参数下 的产物浓度与收率，可以找出最佳的工艺条件，从而提 高生产效率。同时，对于副产物的生成和处理也需要进 行合理规划和优化，以提高整体的资源利用效率和环保 性能。
产品市场价格与竞争力
市场调研
对苯乙烯产品的市场需求、竞争格局、价格趋势等进行深入调研，了解产品的市场潜力和竞争优势。
竞争力分析
根据产品特点、质量、价格等因素，分析其在市场中的竞争力，制定相应的营销策略和定价策略。
经济效益评价与回报期
经济效益评价
通过财务分析方法，对项目的经济效益进行评价，包括盈利能力、偿债能力、投资回收 期等方面。
环保安全
采用环保型的催化剂和生产工艺 ，减少三废排放，确保生产安全 和员工健康。
产品质量高
通过严格的质量控制和精细的工 艺调整，保证苯乙烯产品的纯度 和稳定性，满足市场需求。
03
CATALOGUE

年产6万吨苯乙烯车间乙苯精馏工段的工艺设计摘要本设计是以年产6万吨苯乙烯为生产目标，采用乙苯脱氢制得苯乙烯的工艺方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。

本文针对设计要求对整个工艺流程进行物料衡算，热量衡算，然后根据物料平衡分别对循环苯塔、乙苯塔的进料量，塔顶、塔底出料量进行物料衡算。

根据热力学定律，对乙苯塔进行热量衡算，求得泡点、露点，理论塔板数、实际塔板数以及最小回流比。

并根据设计要求，对乙苯塔的塔径，塔高、塔顶冷凝器、塔底再沸器，理论上进行了尺寸计算及选择。

并且分别对精馏段、提馏段进行了校核。

满足设计要求，达到所需要的工艺条件。

本着理论联系实际的精神。

本文对整个工艺流程及车间生产进行了经济技术分析，其中包括各部件的材质、用料量的选择的经济评价、设备投机及投资回收期的计算。

关键词：乙苯塔，物料衡算，热量衡算，精馏第一章文献综述苯乙烯(SM>是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯(PS>树脂、丙烯腈．丁二烯．苯乙烯(ABS>树脂、苯乙烯．丙烯腈共聚物树脂(sAN>、丁苯橡胶(SBR>和丁苯胶SL(SBR胶乳>、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体(如sBs>等。

此外，还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。

1．1 苯乙烯的生产方法目前，世界上苯乙烯的生产方法主要有乙苯脱氢法、环氧丙烷一苯乙烯联产法、热解汽油抽提蒸馏回收法以及丁二烯合成法等【1捌。

1．1．1 乙苯脱氢法乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，其生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的90％。

它又包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺【1埘。

a>乙苯催化脱氢工艺乙苯催化脱氢是工业上生产苯乙烯的传统工艺，由美国Dow化学公司首次开发成功。

目前典型的生产工艺主要有Fina／Badger-V艺、ABBLummusAJOP工艺以及BASF工艺等。

b>ABB Lummus／UOP-V艺用超加热器将蒸汽过热至800℃，与原料乙苯一起进入绝热反应器。

万吨年苯乙烯精馏工 段工艺设计
汇报人：
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苯乙烯精馏工段概述
万吨年苯乙烯精馏工段 工艺设计
万吨年苯乙烯精馏工 段设备选型与配置
万吨年苯乙烯精馏工段 操作规程与安全规范
万吨年苯乙烯精馏工 段环保与节能措施
添加章节标题
苯乙烯精馏工段概 述
苯乙烯精馏工段是苯乙烯生产过程 中的重要环节
精馏工段由多个塔组成，通过控制 温度和压力实现分离
苯乙烯精馏工段能耗分析：对工段能耗进行详细分析，找出能耗高的环节和原因 节能技术方案：提出针对性的节能技术方案，如采用高效换热器、优化操作参数等 经济效益评估：对节能技术方案进行经济效益评估，确保方案的经济可行性 环保要求：根据国家和地方环保要求，确保节能技术方案符合环保标准
优化工艺流程：减少不必要的能源消耗和浪费 高效设备选型：选用高效、低能耗的设备 余热回收利用：将余热转化为有用能源，提高能源利用效率 能源管理优化：建立能源管理体系，加强能源计量和统计
工艺流程：优化工艺流程， 减少能源消耗和污染物排放
设备选型：选用高效、低能 耗的设备，提高能源利用效 率
操作管理：加强操作管理， 确保设备正常运行，减少故 障和排放
监测与控制：建立监测与控 制系统，实时监测污染物排 放，及时采取措施控制排放
废气处理：采用高效废气处理设备，减少废气排放 废水处理：采用先进废水处理技术，确保废水达标排放 噪声控制：采用低噪声设备，减少噪声对周围环境的影响 能源节约：优化工艺流程，提高能源利用效率，减少能源消耗
原料：苯乙烯溶液 工艺流程：原料进入预热器，加热后进入精馏塔，通过精馏分离得到纯度较高的苯乙烯产品 设备：预热器、精馏塔、冷凝器、回流罐等 操作条件：温度、压力、流量等参数需严格控制，以保证产品质量和生产效率

唐山学院毕业设计设计题目：年处置18万吨粗苯加氢精制工艺设计系别：环境与化学工程系班级：09石油化工生产技术（2）班姓名：指导教师：2012年6月4日18万吨/年粗苯加氢精制工艺设计摘要粗苯为中间体产品，仅作为溶剂利用，可是精制后的焦化苯、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。

业内专家以为，粗苯加氢精制技术代表了粗苯加工精制的进展方向，这一技术在我国的推行利用，不仅可使宝贵的苯资源取得充分利用，还可有效改善粗苯精制的面貌，提高清洁生产的水平。

在本设计加氢工艺中，低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，已被普遍用于以石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此本粗苯精制采用低温加氢精制工艺。

纯苯精度可达%以上，甲苯也在99%以上，产品纯度均优于其他方式。

关键词：粗苯加氢苯甲苯工艺设计Process Design of Hydrogenation of Crude Benzene with Annual Handling Capacity of 180Thousand TonsAbstractCrude Benzol for intermediate products, only use as a solvent, but after refining coking benzene, coke toluene, xylene and other coking products, organic chemicals, pharmaceuticals and pesticides, such as the important raw materials, Industry experts believe that crude benzene hydrogenation technology for refining crude benzene represents the direction of development of this technology in China to promote the use of benzene is not only valuable resources can be fully utilized, can effectively improve the appearance of refined crude benzene, improve hygieneThe middle level. During the design process of hydrogenation, the hydrogenation of low-temperature hydrogenation process temperature, low pressure, product quality, has been widely used in the oil re-oil, high temperature pyrolysis gasoline, coking crude benzene hydrogenation for the production of raw materials, so the use of low-temperature crude benzene hydrogenation refining process. Accuracy of % pure benzene than toluene are more than 99% purity of product are better than other methods.Key words: Crude Benzene; hydrogenation; benzene; Toluene; process design目录毕业设计 (1) (1)18万吨/年粗苯加氢精制工艺设计 (2)1 引言 (1)设计的意义 (1)设计指导思想和原则 (1)设计依据 (2)2 生产方式和工艺流程的肯定 (3)工艺技术的比较与选择 (3)主要生产工艺技术简介 (3)工艺技术的比较与选择 (4)萃取蒸馏低温加氢方式和溶剂萃取低温加氢方式两种低温加氢方式相较较，前者工艺简单，可对粗苯直接加氢，不需先精馏分离成轻苯和重苯，但粗苯在预蒸发器和多级蒸发器中容易结焦堵塞；后者工艺较复杂，粗苯先精馏分成轻苯和重苯，然后对轻苯加氢，但产品质量较高。

设 计 任 务 书一 设计题目:年产3万吨苯乙烯装置精馏工段的工艺设计二 设计的原始数据：1.生产能力：年产3万吨2.生产时间：330天/年3.单程转化率：55%4.原料及产品规格:原料规格(乙苯)组成苯 甲苯 乙苯 苯乙烯 二乙苯 Wt% 0.15 0.42 98.11 1.31 0.01产品规格(苯乙烯)组成乙苯 苯乙烯 二乙苯 Wt% 0.25 99.6 0.155.反应方程式:主反应: 乙苯→苯乙烯＋氢气-CH=CH 2H 2CH -+ 117.8 KJ/mol副反应: 乙苯→苯＋乙烯乙苯→甲苯＋甲烷6.原料配比:水蒸气:乙苯 2.6:1一次配气 1:0.38二次配气 1:1.48三次配气 1:0.747.说明:为了简化计算,假设混合原料中二乙苯不参加化学反应,并且无结焦,过程的物系按理想气体或理想溶液处理,冷凝回收系统3%损失,精苯乙烯塔的收率是97.4%.粗苯乙烯塔的收率是95.39%.三 设计要求:1. 编制设计说明书(1).流程的确定及说明(2).设备的物料衡算(3).设备的热量衡算(4).塔的工艺计算及主体设备计算_C H 3 + H 2 C 2 H 5 - - 5 4 . 5 K J / m o l +CH4 + C 2 H 4 1 0 5K J / m o l- C 2 H 5(5).绘制塔板负荷性能图(6).设计参考文献2.绘制系统工艺流程图四指导教师：五设计时间：2008年4月目录前言--------------------------------------------------------------5一.物料衡算-------------------------------------------------------111.1乙苯蒸发器物料衡算------------------------------------------------111.2乙苯过热器物料衡算------------------------------------------------111.3反应器物料衡算-----------------------------------------------------111.4循环水冷却器物料衡算----------------------------------------------121.5油水分离器物料衡算------------------------------------------------131.6粗苯乙烯塔物料衡算------------------------------------------------141.7精苯乙烯塔物料衡算------------------------------------------------151.8循环乙苯塔物料衡算----------------------------------------------- 151.9苯,甲苯塔分离塔物料衡算------------------------------------------16二.热量衡算-------------------------------------------------------172.1脱氢反应器的热量衡算----------------------------------------------172.2乙苯过热器的热量衡算及选型---------------------------------------192.3废热锅炉的热量衡算及选型-----------------------------------------212.4乙苯蒸发器的热量衡算及选型---------------------------------------222.5水冷却器的热量衡算及选型-----------------------------------------252.6冷凝器的热量衡算及选型-------------------------------------------262.7粗笨乙烯塔热量衡算及选型-----------------------------------------282.8循环乙苯塔热量衡算及选型-----------------------------------------302.9精苯乙烯塔热量衡算及选型-----------------------------------------32三.粗苯乙烯塔的设计计算-------------------------------------------333.1塔的工艺计算部分--------------------------------------------------343.2塔的设备计算部分--------------------------------------------------37四.参考文献-------------------------------------------------------51前 言苯乙烯英文名称：Styrene Monomer ，分子式88H C ，是苯环侧链上带有双键的一种芳烃，它是不饱和芳烃中十分普通但有十分重要的一员。

万吨年苯乙烯精馏工段工艺设计引言苯乙烯（英文名：Styrene）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。

苯乙烯的精馏是从其混合物中分离纯苯乙烯的关键工艺步骤之一。

本文介绍了一种万吨年苯乙烯精馏工段的工艺设计。

工艺流程1.原料准备：将苯乙烯混合物作为原料，通过加热和减压处理，去除其中的杂质物质，得到纯苯乙烯产品。

2.进料和预热：苯乙烯混合物进入精馏塔的进料口，经过预热处理，将温度升至适宜的操作温度。

3.精馏塔：预热后的苯乙烯混合物进入精馏塔，塔内有多个塔板，塔板上设有水蒸气加热器。

苯乙烯的精馏分离是靠其与其他组分的沸点差异来实现的。

4.顶部产品收集：在精馏塔的顶部，收集得到的醋酸制品。

5.底部产物收集：经过精馏塔的分离作用，底部产物中含有剩余的非苯乙烯组分和少量的苯乙烯。

底部产物通过冷凝器冷凝后，得到液态产物，在后续的处理中再进一步提炼纯苯乙烯。

工艺参数为了实现高效的精馏分离，以下几个工艺参数需要合理确定：•温度：精馏塔内的温度是关键参数之一，需要在苯乙烯的沸点范围内进行调节，以保证精馏的效果。

•压力：精馏塔内的压力也是一个重要的参数，需要根据苯乙烯的蒸气压和其他组分的蒸气压之间的差异来确定。

•塔板数：塔内设置的塔板数目决定了分馏的效果。

过少的塔板数会导致较差的分离效果，过多的塔板数则会增加设备投资和运营成本。

•水蒸气流量：水蒸气是精馏塔中的加热介质，其流量需要根据苯乙烯和其他组分的蒸发热量来确定。

设备选型根据以上工艺参数的要求，合理选型相应的设备十分重要，以下是几个常用设备的选择建议：•精馏塔：建议选用板式精馏塔，因为板式精馏塔可以灵活调节操作参数，并且易于维护和清洗。

•冷凝器：应选用高效冷凝器来冷凝产物。

传统的冷凝器如管壳式冷凝器可以满足要求，但对于更高的冷凝效率要求，可以考虑使用更先进的设备。

•加热器：选用适当的加热器设备，如蒸汽加热器，以提供所需的加热介质。

加热器应具有高热效率和稳定的热传导性能。

18万吨年苯乙烯精徭工段工艺设计摘要本设计为1.8万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯精馏工段工艺设计，工艺采用具有低活性、高选择性的氧化铁系列催化剂，参照鲁姆斯公司（Lummu）公司生产苯乙烯的技术，以乙苯脱氢法生产苯乙烯。

乙苯催化脱氢法是目前生产苯乙烯的主要方法，目前世界上大约90%勺苯乙烯采用该方法生产。

它以乙苯为原料，在催化剂的作用下脱氢生成苯乙烯和氢气。

设计内容主要包括：工艺流程设计、工艺计算、设备设计等。

本设计主要是精馏工序的设计。

原料来自乙苯生产装置或原料采购部门，循环水、冷冻水、电和蒸汽来由公用工程系统提供，生产出的苯乙烯产品到成品库。

乙苯脱氢反应在绝热固定床反应器中进行，反应物送至精馏工序。

先经乙苯--苯乙烯分离出乙苯（含苯、甲苯）和粗苯乙烯（带重组分及焦油）。

乙苯馏分送苯一甲苯塔分成苯、甲苯馏分和回收乙苯，回收乙苯返回脱氢工序。

粗苯乙烯送精馏塔分成精馏苯乙烯和焦油。

关键词:苯乙烯精馏装置工艺设计AbstractThe desig n for the unnual producti on capacity of1.8 Ethylbenzenne Dehydrogena-tion to Styrene process ,tech no logy used with a law activity ,high selectivity of the iron oxide catalyst ,in the lightof(Lummus) styre ne producti on tech no logy to ethylbe nzene from Styre ne producti on of hydrogen .Desig n eleme nts in clude :process desig n ,process calculati on ,equipme nt desig n .Desig ned for use mainly by the dehydroge nati on reaction and distillation systems composed of two processes .Dehydrogenation of ethylbenzene in adiabatic fixed-bed reactor ,the reactant to the distillation process .Fist , by ethylbenzene -ower isolated ethylbenzene styrene(benzene,toluene) and the crude styrene (with the reorganization ofsub-a nd tar ).Ethylbe nzene benzene distillate delivery -Tap into tolue ne benzene ,tolue ne ethylbenzene distillate and recovery , the recovery process of ethylbe nzene dehydroge nati on to return .Se nd crude distillati on colum n is divided into fine styrene and styrene tar .Keywords: ethylbenzene, dehydrogenation, Design eleme nt------------------------------------------- 1、绪论--------------------------------------------- 21、原料的主要性质和用途--------------------------------- 22、苯乙烯的性质和用途----------------------------------- 33、苯乙烯生产的各种比较--------------------------------- 34、本设计说明--------------------------------------- 5、生产工艺说明------------------------------------ 81、原料、成品及半成品----------------------------------- 82、主、副化学反应反应----------------------------------- 83、生产步骤---------------------------------------- 84、原理、化学组成及化学化学性质----------------------------- 85、反应器设计依据------------------------------------ 116、主要工艺变量（参数）的选择与控希9 -------------------- 117、流程叙述---------------------------------------- 12三、工艺计算及设备设计------------ 16( 一一一) 物料衡算----161 、粗苯乙烯塔-162 、精苯乙烯塔-163 、循环乙烯塔-174 、苯甲苯塔--17抚顺职业技术学院高职毕业论文(设计)( 二 ) 热量衡算------ 181 、粗苯乙烯塔---- 182 、循环乙苯塔---- 193 、精苯乙烯塔---- 204 、苯- 甲苯塔----- 21四、粗苯乙烯塔的一些物性参数—— ------------ 221 、塔的操作压力及温度------------------------------ 222、最小回流比Rn in -------------------------------------- ------------- 233 、最小理论板数---------------------------------- 234、理论板数N的确定---■-245、全塔平均板效率及实际塔板数N实------- ----- 246 、确定力卩料板的位置------ 24五、设备计算------------- 25( -一一) 精馏段------------- 251 、操作气速----------- 252 、塔板的设计---------- 263、塔板适宜操作区的计算和分析----------- ---- 28( —) 提馏段---------------------------------------- 311 、操作气速---------- 312 、塔板的设计--323、塔板适宜操作区的计算和分析--- -----34六、谢辞------ 37七、参考文献-------------------------------------- 38八、附图苯乙烯作为化工生产的基本原料，在国民经济中起到了越来越大的作用。

10万吨苯乙烯工艺设计苯乙烯工艺设计是一项复杂而且关键的工作，它涉及到工艺流程、设备选择、能耗控制以及产品质量等多个方面。

在进行苯乙烯工艺设计前，需要明确目标产量和工艺流程，并根据实际情况进行技术经济分析。

下面将详细介绍苯乙烯工艺设计的主要内容。

1.原料准备：苯乙烯的主要原料是苯和乙烯，其比例需要根据实际情况进行确定。

苯的纯度要求较高，通常要求在99.5%以上，而乙烯的纯度要求在99%以上。

2.原料储运：苯和乙烯都属于易燃易爆的危险品，其储存和运输需要采取一系列的安全措施。

一般情况下，苯和乙烯采用贮罐和贮槽进行储存，同时要安装监测仪表和报警系统，确保安全运输。

3.反应过程：苯乙烯的生产通常采用芳烃和烯烃的烃烃反应。

反应过程主要包括催化剂选择、反应温度控制以及反应器的设计。

常用的催化剂有三氯化铝、溴化铝等，反应温度通常在30-50摄氏度之间。

反应器的选择主要有连续流动反应器和间歇反应器两种，具体选择要根据产量和投资成本等因素进行考虑。

4.分离提纯：反应结束后，需要对反应混合物进行分离提纯。

首先要进行减压蒸馏，将苯乙烯提取出来，然后进行洗涤、精馏等过程，获得高纯度的苯乙烯产品。

同时，还可以对产生的副产物进行处理，降低环境污染。

5.能耗控制：苯乙烯生产过程中存在大量的能耗，包括加热、冷却、压缩等。

因此，在工艺设计中要充分考虑能耗控制，采取高效的换热设备和循环水系统，减少能源的消耗。

6.废气处理：苯乙烯反应过程中会产生大量的废气，其中包括苯、乙烯和反应副产物等。

这些废气中含有大量的有机物和污染物，需要进行处理。

一般采用吸收、洗涤、吸附等方法进行废气处理，以达到环境排放标准。

7.产品质量控制：苯乙烯产品的质量主要包括纯度、含杂物、杂质含量等指标。

在工艺设计中，要充分考虑产品质量的控制，确保产品达到市场需求。

一般通过在线监测和实验室分析等方式进行质量控制。

以上是对苯乙烯工艺设计的主要内容进行了简要的介绍，其中涉及到的具体技术和设备选择需要根据实际情况进行确定。