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开题报告一、选题背景和意义环己烷（C6H12）是一种重要的有机化学原料，广泛应用于化工、制药、染料等领域。
随着化工行业的发展，环己烷的需求量逐年增加。
因此，开展环己烷的生产工艺设计研究具有重要的实际意义。
二、研究目的和内容本次研究的目的是设计一套年产4万吨环己烷的工艺流程，对该工艺流程进行技术经济分析。
具体的研究内容包括：1.确定原料与配方：分析原料选择的可行性，确定最佳的配方比例。
2.确定工艺流程：通过深入研究，确定最佳的制备工艺流程，包括反应条件、分离纯化等环节。
3.设计装置与设备：选取合适的反应器、分离设备等设备装置，并进行优化设计。
4.进行技术经济分析：计算该工艺流程的投资成本、生产成本、经济效益，评价其可行性。
三、研究方法和步骤本次研究采用以下方法进行：1.文献调研：收集相关领域的文献资料，了解环己烷的制备工艺流程及相关工艺参数。
2.原料与配方确定：分析不同原料的可行性及成本，并确定最佳的配方比例。
3.工艺流程确定：在分析不同工艺流程的基础上，确定最佳的工艺流程，并确定反应条件、分离纯化方法。
4.设备设计：选取合适的反应器、分离设备等装置，并对其进行设计优化。
5.技术经济分析：根据设计结果，计算投资成本、生产成本、经济效益等指标，并进行评价。
四、预期成果通过本次研究，预计可以得到以下成果：1.一套年产4万吨环己烷的工艺流程设计方案。
2.工艺流程中各个环节的技术数据和工艺参数。
3.选取合适的设备装置，并进行设计优化。
4.工艺流程的技术经济分析报告，包括投资成本、生产成本、经济效益等指标。
五、可行性分析本研究选题对于解决环己烷的生产工艺问题具有重要意义。
环己烷作为一种重要的有机化学原料，在化工、制药等领域有广泛的应用前景。
而年产4万吨的规模也符合当前市场需求。
因此，本研究的可行性较高。
六、研究计划和进度安排本次研究计划从2024年1月开始，预计为期一年。
进度安排如下：1.2024年1月-2月：文献调研、原料与配方确定。
环己烷生产工艺流程Cyclohexane production process is a crucial industrial operation that involves various steps to ensure high purity and efficiency. The process starts with the production of benzene and hydrogen, which are then fed into a reactor to undergo the hydrogenation reaction. This reaction converts benzene into cyclohexane, with the help of a catalyst such as platinum or nickel. The cyclohexane produced is then separated from the other byproducts through a series of distillation and purification steps.环己烷生产工艺流程是一个关键的工业操作，涉及各种步骤以确保高纯度和高效率。
该过程始于苯和氢气的生产，它们然后被送入反应器进行氢化反应。
这个反应通过使用铂或镍等催化剂将苯转化为环己烷。
生产的环己烷然后通过一系列的蒸馏和纯化步骤与其他副产物分离。
One of the major challenges in cyclohexane production is the effective removal of impurities to obtain a high purity product. The purification process involves several distillation columns operating at different temperatures to separate the cyclohexane from other compounds present in the mixture. Additionally, the use ofadsorbents and filtration techniques is employed to further purify the cyclohexane and improve its quality. This ensures that the final product meets the required specifications for various industrial applications.环己烷生产中的一个主要挑战是有效去除杂质，以获得高纯度的产品。
一、项目建设的背景和必要性苯加氢制环己烷是一种重要的化工原料，被广泛应用于橡胶、合成纤维等领域。
目前，国内的环己烷产量无法满足市场需求，存在着供需缺口。
而且，环己烷的国际市场价格波动较大，国内供应不稳定，加之进口成本高，给国内相关行业带来了很大的压力。
因此，建设年产6万吨苯加氢制环己烷项目，可以通过提高国内生产能力，满足市场需求，降低进口依赖程度，增强国内市场竞争力。
二、项目建设的可行性分析1.市场需求分析目前，我国橡胶、合成纤维等行业对环己烷的需求量不断增加。
根据市场调研和预测，未来几年内，这些行业的发展态势良好，市场需求还将持续增长。
因此，建设6万吨年产量的苯加氢制环己烷项目可以满足市场需求，具有良好的市场前景。
2.技术可行性分析苯加氢制环己烷是一种成熟的化工生产过程，掌握核心技术并不困难。
国内已经有多家企业具有苯加氢制环己烷的生产能力，并且已经形成了一定的产业集聚效应。
因此，该项目的技术可行性较高。
3.经济可行性分析根据初步估算，项目总投资约为10亿元。
其中，建设设备投资约为6亿元，建设周期为2年。
项目建成后，预计年销售收入可达15亿元，年净利润约为2亿元。
因此，项目的经济效益较好，具备较高的经济可行性。
三、项目建设的风险和对策1.市场风险苯加氢制环己烷是一个竞争激烈的市场，目前国内已有多家企业生产环己烷。
在市场竞争中，如何提高产品质量、降低生产成本，将是项目所面临的一个主要风险。
为了降低市场风险，项目建设方应加强技术研发，提高生产效率。
2.安全风险苯加氢制环己烷是一个化工项目，涉及到一些危险品的生产和储存。
因此，项目建设方应建立健全安全管理制度，加强安全培训，确保生产过程的安全和环境的可持续性。
四、项目建设的可行性建议1.强化市场预测和竞争分析，确保项目对市场需求的准确性预测和竞争优势的确立。
2.加强技术研发和创新，提高产品质量，降低生产成本，提高竞争优势。
3.加强安全管理和环保工作，遵守相关法规和标准，确保生产过程安全和环境的可持续性。
《化工工艺学》课程设计任务书一、课程设计的目的通过课程设计，旨在使学生了解化工工艺基本原理、重要工艺过程、设备的构造及工程设计基本内容，初步掌握化工工艺设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、收集和查阅文献资料的能力、分析和解决工程实际问题的能力、独立工作和创新能力。
课程设计的任务是：学生能综合运用所学理论知识和所掌握的各种技能，通过独立思考和锐意创新，在规定的时间内完成指定的化工工艺的设计任务，并通过设计说明书及设计图形式正确表述。
二、设计任务及要求1、设计题目5 / 8.5 / 12万吨/年环己烷生产工艺设计2、设计条件1）工艺路线：自选2）原料：工业级苯、氢气；产品纯度根据工业要求3）操作压力、操作温度、运行时间：年生产7440小时4）设备选型：自选3、设计任务1）设计方案简介：对给定或选定的工艺流程进行简要的论述。
2）主要设备反应器、稳定塔的工艺设计计算：包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。
对整个系统的热量进行简单的集成。
3）典型辅助设备的选型和计算：包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4）工艺流程简图：以单线图的形式绘制，标出主要设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。
5）主要设备工艺条件图：包括设备的主要工艺尺寸。
6）编写设计说明书：包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、设计结果汇总表、参考资料等内容，并附带控制点的工艺流程图。
三、设计时间进程表四、课程设计说明书格式要求1.标题页2.设计任务书3.目录4.设计方案选择5.工艺流程图及说明6.物料、能量衡算及附图（工艺物料流程图、输入输出平衡表）7.主体设备的设计8.辅助设备的计算与选型9.设计结果概要或设计一览表10.问题与建议11.收获与体会12.参考文献13.附图带控制点的工艺流程图其他要求1、内容完整，条理清晰, 书面清洁，字迹工整；计算要求方法正确, 计算公式和所用数据必须注明出处；图表应能简要表达计算的结果。
年单班产4万吨配料混合工段设计一、设计依据1、产品形式：①对象：30—60Kg生长肥育猪②颗粒料加粉料2、生产规模：年单班产4万吨，20t/h，其中粉料1万吨，颗粒料3万吨。
3、原料接收与成品的发放：袋装4、典型配方：二、配料混合工段设备及工艺设计与计算1、此工段涉及到配料和混合两个工段，配料工段选用一大一小配料称，混合工段2、主要设备：配料工段：配料仓、给料器和配料称；混合工段：混合机、缓冲仓和刮板输送机、斗式提升机。
3、配料工段：1）选用一大一小配料称进行配料，计算大称和小称最大称量值G，配料秤的最大称量值G应根据生产规模Q及配料周期T而决定，计算公式为：G=QT/60（吨/批）=20t/h*6/60=2t/批小配料秤的最大称量值为大称的1/2，则G小=2t/批/2=1t/批。
2）配料仓的设计容积和配料仓个数确定料仓容量：整个仓容量要保证以配料秤4—8h工作量来计算配料仓的总容积，即：V总=20t/h*8h/0.7t/m3=230m3饲料用原料和生产配方分析典型单体仓几何仓容计算：根据公式V i=ik tepi Qγ⨯⨯选定5%≤epi≤10%的几种原料计算典型单体仓仓容式中：epi——几种原料出现在3个配方中的平均百分数（%）；Vi——原料的单位体积质量（t/m3）；Q——配合饲料厂的设计生产能力（t/h）；t——原料在料仓中的存放时间，取t=3h；k——单体仓的有效仓容系数，取k=0.80。
通过计算3种典型的配方，可知菜粕的平均配比为5.5%则有：V菜粕=20*5.5%*3/（0.55*0.80)=7.5 m3基本仓仓容的确定：由5%≤ep i≤10%原料所在单体仓的仓容大小得：V基本仓=7.5m3单体仓数量的配置：Ep i>10%,有3种原料，8个基本仓，其中4个存放玉米的基本料仓尺寸加大；5%≤ep i≤10%有1种原料，1个基本仓；1%≤ep i≤5%有4种原料，4个1/2基本仓，设计为小料仓。
环己烷生产工艺流程英文回答：Cyclohexane is an important chemical compound that is widely used in various industries, including the production of nylon, solvents, and pharmaceuticals. The production process of cyclohexane involves several steps, including the hydrogenation of benzene and the separation of the desired product.The first step in the production of cyclohexane is the hydrogenation of benzene. This process involves the reaction of benzene with hydrogen gas in the presence of a catalyst, typically a metal catalyst such as platinum or palladium. The reaction is exothermic and typically carried out at high temperatures and pressures. The hydrogenation of benzene results in the formation of cyclohexene.The next step in the production process is the hydrogenation of cyclohexene to cyclohexane. This step issimilar to the hydrogenation of benzene and also requires the use of a metal catalyst. The hydrogenation of cyclohexene is an important step as it helps to remove any impurities and convert cyclohexene into cyclohexane, which is the desired product.Once the hydrogenation steps are complete, the next step is the separation of cyclohexane from the reaction mixture. This is typically done using a distillation process. Distillation involves the heating of the reaction mixture to vaporize the cyclohexane, which is then condensed and collected as a liquid. The distillation process helps to separate cyclohexane from any remaining impurities or by-products.After the separation step, the final product is obtained as pure cyclohexane. This product can then be used in various applications, such as the production of nylon or as a solvent in industrial processes. The purity of cyclohexane is crucial for its intended use, and therefore, quality control measures are implemented to ensure the product meets the required specifications.中文回答：环己烷是一种重要的化学物质，广泛应用于尼龙、溶剂和制药等各个行业。
项目名称：年产6万吨苯加氢制环己烷项目可行性研究报告一、项目背景和目标1.1项目背景随着国内石化行业的发展，环己烷作为一种重要的工业原料，具有广泛的应用市场。
为满足市场需求，本项目拟建设年产6万吨苯加氢制环己烷项目。
1.2项目目标本项目的目标是建设一套能够稳定生产年产6万吨环己烷的生产线，实现生产规模与市场需求的匹配，同时保证产品质量和环保要求。
二、可行性分析2.1市场分析根据市场调研数据显示，国内环己烷市场需求量大，且持续增长。
近年来，环己烷在汽车制造、轮胎生产、塑料加工等众多行业都有广泛应用。
市场需求量稳定增长，项目具有较好的市场潜力和前景。
2.2技术分析本项目采用苯加氢制环己烷的生产工艺，该工艺具备生产成本低、产品质量稳定等优势。
经过实验室和中试阶段的验证，该工艺技术可行，具备投产条件。
2.3经济分析根据预测数据，建设该项目后，年产6万吨环己烷的销售收入约为xxx万元，年利润约为xxx万元。
投资回收期为x年，项目内部收益率为x%，经济效益良好。
2.4社会效益分析本项目建设将带动就业，提供大量的岗位机会，有利于促进当地经济发展，同时增加地方财政收入。
项目上线后，将提升当地企业的技术水平和竞争力，推动相关产业发展。
三、项目运营模式本项目采用自营生产模式，企业自行管理和运营全线产品生产过程。
采购原材料及生产设备，建立完善的生产管理和质量控制体系，提高运营效率和产品质量。
四、风险分析与对策4.1技术风险由于项目所采用的技术已在实验室和中试阶段验证，技术风险相对较低。
同时，项目将建立科学的质量控制体系，有效避免技术不稳定因素对产品质量产生的风险。
4.2市场风险市场风险主要包括竞争风险和市场需求波动风险。
为降低竞争风险，项目需进行充分的市场调研和分析，提高产品的竞争力。
同时，建立稳定的市场合作关系，确保需求的持续稳定。
4.3资金风险项目建设需要大量的资金投入，存在资金压力。
项目需制定合理的资金筹措计划，确保项目的资金供应和正常运营。
第一章 文献综述1.1苯酐简述苯酐， 全称为邻苯二甲酸酐（ Phthalic Anhydride ）,常温下为一种白色针状结晶（ 工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。
苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。
苯酐主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、涂料、农药、医药和仪器添加剂、食用糖精等，是一种重要的有机化工原料。
在PVC 生产中，增塑剂最大用量已超过50％，随着塑料工业的快速发展，使苯酐的需求随之增长，推动了国内外苯酐生产的快速发展。
最早的苯酐生产始于1872 年，当时德国BASF 公司以萘为原料，铬酸氧化生产苯酐，后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐，但收率极低，仅有15%。
自1917 年世界开始以氧化钒为催化剂，用萘生产苯酐后，苯酐的生产逐步走向工业化、规模化，并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺[1]。
1.2苯酐的性质[2]苯酐，常温下为一种白色针状结晶（ 工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。
分子式C 8H 4O 3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。
微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。
1.3苯酐的合成方法比较及选取1.3.1合成苯酐的主要工艺路线1.3.1.1 萘法[1] 1.3.1.1.1反应原理萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。
+O OO 2V 2O 5CO 2OH 29/2++221.3.1.1.2 工艺流程空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。
反应器内装有列管冷却器，用水为热载体移出反应热。
反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。
环己烷/环己醇尾气处理工艺设计1环己醇生产工艺简介环己醇生产工艺采用苯部分加氢制备环己烯，经萃取、精储、精制后的环己烯通过水合反应生产环己醇，装置年工作时间8OOOh,年生产能力为5万t o生产工艺过程由以下工序构成：①加氢工序。
以苯和H2为原料，经过部分加氢反应生成环己烯和环己烷。
②萃取精储工序。
环己烯通过萃取、精微进行提纯。
③水合工序。
环己烯经水合反应生成环己醇。
④环己烷精制工序。
环己烷精制后作为成品。
⑤加氢催化剂再生工序。
恢复加氢催化剂的活性。
⑥水合催化剂再生工序。
恢复水合催化剂的活性。
⑦尾气、废水工序。
对装置内部产生的尾气和废水进行处理。
⑧公用工程工序。
对装置使用的公用工程进行管理。
2主要污染物概况2.1各工序产生的尾气量及组分情况尾气中所含污染物种类及数量见表I o 表1尾气中所含污染物的种类及数量分类排气量Nm3∕h 苯％环己烯％环己烷％其他有机物％温度。
C储罐气32 4.4 2.2 1.515工艺排放气1000.58.00.5常温加氢催化剂再生罐尾气23苯、环己烯、环己烷50水合催化剂再360~480环己烯、环己烷、环己醇50生罐尾气2.2废气中所含主要污染物特性苯，80.1℃z无色透明液体，相对密度0.8787,有强烈的芳香气味，易燃，有毒；环己烯,83.19℃,有刺激性气味的无色液体,易燃,密度0.8098,与氧化剂能发生强烈反应；环己烷，81P,有刺激性气味的挥发性液体，相对密度0.779,是非极性溶剂，熔点6.5℃;环己醇，161°C,无色晶体或液体，相对密度为0.9624,熔点为25.5℃,有强烈的芳香气味，易燃，有毒。
3处理工艺方案设计废气处理工艺选择直接关系到尾气处理能否达到排放标准，根据尾气流量、净化程度、回收率、设备规格和运行经济性等进行综合评价,并结合实际工况和工艺设备的配伍情况，选择了冷凝回收+吸附浓缩+催化燃烧的处理工艺。
3.1 处理方案设计原则各工序尾气为连续或分散间歇性排放，设计最大处理量为1000m3/h,尾气最大污染物浓度为865mg/m3,符合净化装置的处理浓度要求(<1OOOmg/m3)o国际相对应的设计指标见表2o尾气处理系统设计要求：工艺操作简单，运行平稳，安全可靠，符合装备、电机类设计标准。
一、本课题设计（研究）的目的：环己烷是一种重要的有机化工原料。
它主要用于生产环己醇、环己酮及用来制造尼龙-66 和尼龙-6的单体己内酰胺、己二酰、己二胺等产品，并且能溶解多种有机物，毒性比苯小，是纤维素醚、树脂、蜡、沥青和橡胶的优良溶剂。
环己烷存在于原油中，工业上生产环己烷的方法主要有石油馏分分离法和苯催化加氢法。
石油馏分分离法是将含环烷烃的汽油分出沸程65.6～85.3 ℃的馏分，其中主要含有环己烷和甲基环戊烷，然后进行异构化处理，使甲基环戊烷转化为环己烷。
处理后的产物经分离提纯，可得纯度为95%以上的环己烷。
而苯加氢法是目前普遍采用的生产环己烷的方法，即在催化剂的作用下对苯进行加氢反应，所得环己烷的纯度比石油馏分分离法要高。
自20 世纪50 年代以来, 随着石油化工、合成纤维及塑料工业的发展, 苯加氢制备环己烷的生产工艺也得以开发。
环己烷最初是通过原油蒸馏直接分离获得，其纯度为85％。
美国亨布尔石油公司和菲利浦石油公司通过使轻质馏分油中甲基环戊烷异构化，将环己烷纯度提高到99％。
进入60年代，随着聚酰胺生产的发展，对环己烷需要量迅速增长，用原油分离获得的环己烷无论在数量上或质量上都不能满足要求，因此用苯为原料加氢生产环己烷的方法得到迅速发展。
迄今，80％～85％的环己烷均由苯加氢制得。
苯加氢是强放热反应，反应常在一定压力下进行：苯可单程完全转化，并获得高纯度的环己烷。
加氢过程要求用非常纯的苯为原料(苯中的含硫量在1ppm以下），则具有较好的经济效果。
苯加氢制环己烷的工业生产方法很多，所用催化剂的类型、反应操作条件、反应器形式等各不相同，关键在于确保苯完全加氢的同时，及时移出反应热，控制反应温度及停留时间，限制环己烷异构成甲基环戊烷。
加氢方法可分为液相法和气相法两类。
工艺方法不同，条件控制不同，则得到的最终产量亦不同。
本设计采用苯加氢法生产环己烷，根据现有的工厂工艺，参考所学基本知识，查阅相关工艺资料，进一步改造工艺流程以提高环己烷的产率和经济效益。
二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：1、前言：环己烷是一种有汽油气味的无色流动性液体，沸点80.7℃，凝固点6.55℃，易挥发和燃烧，不溶于水，可与乙醇、乙醚、丙酮、苯等多种有机溶剂混溶。
主要用于制备环己醇和环己酮，也用于合成尼龙6。
在涂料工业中广泛用作溶剂。
是树脂、脂肪、石蜡油类、丁基橡胶等的极好溶剂。
可由石油馏分中回收或苯经氢化制得。
本设计由苯加氢得到环己烷。
苯加氢生产环己烷有两种方法：气相法和液相法。
虽然美国杜邦公司早已开发成功气相加氢工艺,但大多数工厂仍采用液相加氢工艺,例如美国的Uop公司,法国石油研究所(IFP)等。
气相法的优点是催化剂与产品分离容易,所需反应压力也较低,但设备多而大,投资费用比液相法高，经济效益较低。
工艺的选择很重要，随着研究的不断进展，环己烷生产工艺在不断地改进，因此系统的对生产工艺相关问题加以了解和研究是非常有必要的。
本综述拟对地环己烷的生产技术、工艺过程、发展动态加以归纳整理，并对如何发展我国的环己烷工艺生产过程提一些建议，为环己烷的合成设计和经济效益的提高打好基础。
2.国内外市场分析：环己烷，别名六氢化苯，一般用作一般溶剂、色谱分析标准物质及用于有机合成，主要(占总产量90%以上)用来生产环己醇、环己酮及己二酸,后三者是制造尼龙-6和尼龙-66的重要原料。
而尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66二者占据了绝对主导地位。
尼龙的改性品种数量繁多，可满足不同特殊要求，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。
尼龙是最重要的工程塑料，产量在五大通用工程塑料中居首位。
由于尼龙具有很多的特性，因此，在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。
据以上分析，由于环己烷上游产品需求较大，且不可替代，故环己烷在未来相当长的时间内，需求仍然较大，仍然会得到相关科研机构或公司的研究支持投入，其工艺必然会走向高效化经济化及产业化。
因此，环己烷生产工艺必然是攻坚的重点。
3.合成环己烷工艺发展历程由苯加氢生产环己烷的工艺路线较多，根据反应条件的不同, 可分为气相法、液相法两大类。
各类方法中又因采用的技术和催化剂等的不同, 形成多种不同的工艺路线。
下面简短的介绍各合成方法。
3.1UOP法该法由英国环球油品公司开发, 是最早实现工业化的方法〔日〕。
目前, 在世界各地运行着十几套采用此工艺的生产装置, 是气相法中应用最多的一种工艺路线。
UOP法工艺采用三台固定床绝热式反应器串联, 催化剂最初是使用以锂盐为促进剂的铂金属催化剂, 现在改用镍催化剂。
采用该法工艺的一般装置生产能力为2..5万吨/年,生产能力较小。
工艺如下：3.2Bexane 法该法由荷兰DSM stamicarbon公司开发。
工艺使用列管式反应器, 器内装有贵金属铂催化剂, 以三氧化二铝为载体。
目前世界上有3套采用此工艺的工业装置在运行。
但限制是对原料苯中水含量要求高 , 氢气中氧含量也须加以限制, 以防止催化剂中毒。
工艺如下：3.3ARCO 法ARCO 法的工艺过程与Bexane 法大体相似。
不同之处在于多了一个苯蒸发器, 并且，循环器的比例较低。
3.4Houdry 法此法与UOP法基本相似, 也采用绝热式固定床反应器。
苯多段进人反应器, 氢碳摩尔比为2。
英国和西班牙分别建有生产能力为10万吨的生产装置。
3.5 气液两段加氢法该法由法国石油研究院(IFP)开发.使用两个串联的反应器, 生产高纯度的环己烷。
主反应器为移动床液相加氢,副反应器为固定床气相加氢,产品环己烷纯度大于99。
6％目前, 世界上有,20多套装置采用该法进行苯加氢生产环己烷, 总生产能力己超过140万吨。
以下为其工艺图：该法的气液两段加氢法其主反应器采用液相加氢, 物料外循环换热, 容易排除大量的反应热, 反应器温度易于控制, 无“热点”和“飞温”现象。
副反应器采用固定床气相加氢, 因无“回混”现象发生, 所以,在反应器出口可得到高纯度的环己烷产品。
并且, 由于进入副反应器的物料中苯含量较低, 发生的反应热较少, 因而容易排出。
另外, 就反应器的规模来看, 该法也具有明显的优势。
我国辽阳石油化纤公司即是采用此工艺路线生产环己烷, 最近, 新加坡将投资6亿美元, 建设一套使用该技术的环己烷生产厂, 生产能力为18万吨/年。
在各种苯加氢工艺路线中,该法效率最高, 在技术上具有明显的优势, 被世界各国广泛采用。
4. 苯加氢制备环己烷工艺现状分析根据反应条件的不同, 苯加氢法生产环己烷可分为液相法和气相法两大类。
4.1 气相法苯加氢制备环己烷氢气和苯混合后送入热交换器加热蒸发呈气相, 氢气和苯的物质的量比为315～8 。
混合气体在200～250 ℃下通入装有具有高温特性催化剂的第一段多管反应器, 再在160 ℃左右通入装有低温特性催化剂的第二段多管反应器, 反应热用管外冷却剂吸收除去。
反应产物经冷凝后, 经分离器除去未反应氢气即得产品环己烷。
气相苯加氢工艺特点是, 气相苯加氢工艺混合均匀, 转化率和收率均很高, 但反应激烈, 易出现“飞温”现象, 操作上不易控制。
气相苯加氢法典型工艺有: Bexane 、ARCO、UOP、Houdry和Hytoray 法等。
因气相法要求高温高压，条件苛刻较难控制，能耗较高，目前人们研究较多的是液相法催化苯加氢制环己烷，希望尽量简化反应条件。
4.2 液相法苯加氢制备环己烷液相法工艺一般为：将氢气与液体苯分别送入装有固体催化剂的主反应塔，主反应塔的流出产物通入装有催化剂的固定床补充反应塔，然后经冷凝、闪蒸，最后将闪蒸液送入稳定塔（闪蒸气体可循环回主反应塔），塔底产物即为环己烷。
与气相法相比，液相苯加氢工艺特点是反应较稳定、缓和, 易控制，并且转化率和收率也很高，液相法典型工艺有IFP法、BP法和Arosat法[2]。
从节能降耗、保护环境的角度出发，液相法是苯加氢生产环己烷的主流发展趋势，其中尤以IFP法为代表。
5.结论综上所述, 由苯加氢生产环己烷具有多种工艺路线, 能否设计出合理的工艺来获得高纯度的环己烷产品并排出大量的反应热,是工业化的关键所在。
气液两段加氢法集气相法与液相法的优点于一身, 成为最有竞争力的一种工业化方法。
新型催化剂的开发和使用,使该工艺技术更趋领先地位。
有关的科研与开发主要集中在新催化剂和新工艺的研究上, 目的是节约能源和提高经济效益。
同时，国产苯加氢均相催化剂性能优于的同类催化剂, 处于世界领先地位。
我国的环己烷生产技术也有了较大的发展。
三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：本设计拟采用改进的汽液两段加氢法生产环己烷，反应在两串联的反应器中进行。
前者鼓泡床反应器，有利于利用均相催化剂进行液相苯加氢反应；后者固定床反应器，有利于利用LD143催化剂进行气相苯加氢反应。
由于为强放热反应，反应器型式的选择应考虑有利于散热。
工艺流程方块图反应条件：氢/苯（摩尔比）：3.46, 氢气过量以使苯100%转化为环己烷;主反应器：温度 180~200℃，压力 2.68Mpa，苯转化率≥95% ;后反应器: 温度 190~231℃，压力 2.60Mpa.分离流程方块图为了提高环己烷的收率，实际工艺中分离分两级进行，第二级采用低温。
根据反应产物各组分浓度和沸点，脱轻组分塔和脱重组分塔一定压力操作，泡点进料。
低温冷凝器采用低温水作冷凝剂。
工艺改进后的创新点：1.通过改变工艺参数，提高了产品的纯度。
2.尾气得到较彻底的处理，通过燃烧，减少有害气体对大气的污染，适应了日益严格的环保要求。
3.充分利用尾气燃烧得到的热量，实现了热能的循环回用。
苯加氢工段苯先经过苯预热器与从后反应器出来的环己烷换热,回收反应热后进入主反应器,入口位置要高于氢气入口位置一定距离。
苯与氢气按比例进入主反应器。
在主反应器中,苯加氢反应在液相进行,反应生成的环已烷以气相方式进入后反应器。
苯在主反应器内几乎全部转化为环己烷,反应放出的热量一部分用来蒸发生成的环已烷和加热物料,另一部分通过外循环的换热器移出。
后反应器是装有催化剂的固定床反应器,未转化的苯在后反应器中全部转化为环烷。
分离工段从后反应器出来的环已烷先经过苯预热器与苯进行换热,从而使苯达到设计温度后进入主反应器。
环己烷再经过中温换热器冷凝后,进入第一分离器中进行汽液分离。
未凝的气相环已烷、氢气及惰性气体进入尾气换热器中冷却,再进入低温换热器冷却,然后进入第二分离器中进行汽液分离。
第二分离器未凝的气相(主要是氢气)作为冷却剂进入尾气换热器中换热后,进入氢气循环压缩系统,经压缩后与来自界区的高纯氢气混合进入主反应器的进氢主管线。
第二分离器分离出的液相回流至第一分离器继续进行分离。
