7000吨甲苯氯化工艺设计

题目：年产5万吨甲苯精制工段工艺设计专业年级：化学工程与工艺2班学生姓名：李春鹏指导教师：张楠职称：讲师摘要：苯和甲苯都是重要的有机化工原料，需要用精制来达到更高的纯度，以用来做为某些精细化学品的合成原料，苯与甲苯的分离一般采用精馏的方法进行。

本文对50000t/a的甲苯精制工段进行设计，其主要工作为精馏塔的设计，包括物料衡算，热量衡算，工艺尺寸的设计，同时对具体操作参数及结构参数进行计算，获得泡点温度、理论塔板数、实际塔板数以及最小回流比等信息。

该设计最后得到精馏塔塔径2.2m，塔高为19.2m，共29块塔板，塔板板间距为0.4m。

其次文章对附属设备进行了计算与选型，确定了合适的塔顶冷凝器和塔底再沸器，最后综合生产质量及安全要求确定了工艺的控制体系。

关键词：精馏；甲苯；工艺流程设计；控制设置一、本课题研究的目的和意义目的：经过精制工段的处理，甲苯和苯的纯度可以更上一个等级，这为其它采用甲苯和苯为原料的生产提供了纯度更高的原料，为产品的质量提供了保证，本设计同时可为后续的生产化提供一定的理论依据。

意义：工程设计是工程师工作实践中最富创造性的内容，设计能力不同于理论分析能力，表达能力和动手能力，它需要将理论、经验与实践揉和进行分析，能够考察设计者的综合素质水平。

在本设计的完成过程中，学生的工程设计能力可以得到很大的提高。

二、设计方法（设计思想或、设计方案论证、研究方法等）设计采用精馏法来对苯与甲苯混合物进行分离。

进入精馏塔的原料通过层层塔板的分离作用，在塔顶可以得到质量组成为99%的苯和塔底得到质量组成99%的甲苯，塔顶的苯经过冷凝器的冷凝，送入储罐，塔底的甲苯则送入另一储罐，以用于后续生产。

由要求的年产量，依据物料衡算、热量衡算、相关参数的经验估算或实验资料，经由计算分析确定各个设备的技术参数与类型，最终确定出能够完成要求产量的工艺流程，同时以质量与安全作为控制标准，制定出维持生产正常高效进行的控制体系。

本科毕业设计7000吨/天印染废水处理工艺设计学院环境科学与工程学院专业环境工程年级班别2004级（3）班学号学生姓名 *****指导教师 ***** *****2008年6月设计总说明随着工业化进程的不断深入，环境受到越来越严重的破坏。

印染行业排放的废水约占整个工业废水排放量的35%，由此造成的生态破坏是不可估量的，因此必须对印染行业产生的废水进行处理。

本设计处理水量为7000m3/d，原水的平均水质为CODcr：1000mg·L-1，BOD5：300mg·L-1，SS：450mg·L-1，色度：800倍，pH：8～12。

原水具有排放量大，污染物浓度高，成分复杂的特点，采用单一方法较难取得好的处理效果，故采用物化和生化相结合的方法进行处理。

根据印染废水的特点，本设计采用格栅→调节池→混凝沉淀→水解酸化→生物接触氧化→沉淀池的工艺来处理印染废水。

印染废水经过混凝沉淀池被除大量的色度和悬浮物，废水中的有机物在水解酸化池和接触氧化池中被微生物降解，进入沉淀池中沉淀后达到排放标准。

该工艺具有处理效果好，运行稳定，投资较少的特点。

本设计的工程投资预算为604.12万元，运行费用为1.01元/m3。

经过该工艺，CODcr 处理效率达到94.1%，BOD5处理效率达到94.9%，SS处理效率达到90%，色度处理效率达到97.2%。

处理后的出水优于《广东省地方标准－水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段第二类污染物最高允许排放浓度一级标准。

关键词：印染废水，混凝沉淀，水解酸化，接触氧化IDesign SpecificationAlong with the industrialization progress continuously thorough, the environment is subjected to the more and more serious breakage. The printing and dyeing wastewater is about 35% in the quantity that the whole industrial wastewater exhausts, that result the ecosystem breakage in can't estimate. Therefore, we must deal with the printing and dyeing wastewater.The quantity of this design is 7000 m3/d, and the parameter of the raw water in the average is CODcr:1000 mg·L-1, BOD5: 300 mg·L-1, SS: 450 mg·L-1, color: 800 times, pH: 8~12. With the raw water have great capacity, the pollutant density is high, the composition complications, Using a single method to deal with it is difficult to achieve a good result, Therefore, unite biochemical and physico-chemical to disposal the wastewater.According to the characteristics of printing and dyeing wastewater, The design using grid → regulation pool → coagulation → acid hydrolysis → biological oxidation → se dimentation pond to deal with the dyeing process wastewater. The printing and dyeing wastewater through the medium of coagulating sedimentation reaction removal substantive suspended matter and chroma, the organic matter in the wastewater ingress contact oxidation pond were degraded by the aerobe, repass the Secondary Sedimentation Tanks it is enough to meet the national standards.The characteristics of the process is dealing with good results, stable operation, less investment.The investment budget of the engineering is 604.12 million yuan, the operating cost is 1.01 yuan/m3. After this craft, the CODcr processing efficiency achieves 94.1%. The BOD5 processing efficiency achieves 94.9%, the SS processing efficiency achieves 90%, and the chromaticity processing efficiency achieves 97.2%. through that craft, the effluent is better than 《standard in province place of Guangdong－the limit value of water contamination exhausts》(DB44/26-2001) the second pollutant of the second time is tallest to allow to exhaust one class standard of density.Key words:Printing and dyeing wastewater, Coagulant sedimentation,hydrolytic acidification, Contact oxidationII目录1概述 (1)1.1项目背景 (1)1.2工程简介 (1)1.3设计进出水水质 (1)1.4设计依据 (2)1.5设计原则 (2)2处理工艺的选择及说明 (3)2.1印染废水的来源和特征 (3)2.2废水处理研究现状 (4)2.3主要的处理工艺 (5)2.3.1废水处理的基本方法 (5)2.3.2影响工艺流程选择的因素 (7)2.4选择的工艺 (8)2.4.1确定工艺 (8)2.4.2工艺流程图 (8)2.4.3工艺流程各结构介绍 (9)3设计参数及计算 (13)3.1格栅 (13)3.1.1设计参数 (13)3.1.2设计计算 (13)3.2调节池 (15)3.2.1设计参数 (15)3.2.2设计计算 (16)3.3混凝沉淀池 (16)3.3.1设计参数 (16)3.3.2设计计算 (16)3.4水解酸化池 (18)III3.4.1设计参数 (18)3.4.2设计计算 (19)3.5接触氧化池 (19)3.5.1设计参数 (19)3.5.2设计计算 (19)3.6沉淀池 (22)3.6.1设计参数 (22)3.6.2设计计算 (22)3.7污泥浓缩池 (23)3.7.1设计参数 (23)3.7.2设计计算 (24)3.8其他构筑物 (1)3.8.1药剂池 (25)3.8.2鼓风机房 (25)3.8.3污泥脱水间 (25)3.8.4提升泵 (25)3.8.5管道的确定 (26)4主要构筑物及设备 (27)4.1主要构筑物和附属构筑物 (27)4.2主要动力设备 (27)5处理项目总体布置 (29)5.1平面布置 (29)5.1.1平面布置原则 (29)5.1.2平面布置结果 (29)5.2高程布置 (29)5.2.1高程布置原则 (29)5.2.2高程布置计算及结果 (30)6投资估算及运行成本 (32)IV6.1估算依据 (32)6.2投资估算 (32)6.2.1土建费和设备费 (32)6.2.2平面布置原则 (34)6.2.3工程总投资 (34)6.3运行成本估算 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)V1概述1.1项目背景我国是纺织印染业的第一大国，其中棉布的生产量居世界首位，棉纺织工业在打入国际市场的进程中独占鳌头的同时又是工业废水排放大户。

化工原理课程设计苯与甲苯精馏塔本文将针对化工原理课程设计，探讨苯与甲苯精馏塔的工艺设计。

一、工艺流程苯与甲苯精馏塔的工艺流程如下：苯与甲苯混合物在进入塔后，首先通过反应塔抽收制冷剂进行冷却，从而达到冷却效果，然后通过塔顶进入预分离器进行处理，将其中的气相成分与液相成分分离，剩余的液相通过进料口进入塔体，反复上升和下降，与上部的气相进行平衡沸腾，不断提高纯度，最后在顶部凝结出高纯度的甲苯。

二、设计考虑因素1.塔型塔型应根据生产规模和成本考虑。

一般而言，小型的塔型适合处理小流量、高品质的混合物，而大型的塔型则适合处理大流量、低品质的混合物。

2.动力学参数在设计苯与甲苯精馏塔时，要考虑动力学参数，如液相和气相的流速、物料的热量传递效应等等。

这些参数将直接影响塔的效率和产品品质。

3.填料和操作条件由于苯与甲苯混合物具有一定的粘度和密度差异，因此应在填料和操作条件上进行制约，以避免不同成分之间发生混合或分离出现问题。

三、设计基础1.填料设计填料是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分，是决定塔效率和塔高的关键因素。

填料材料应具有良好的性能，如高效的传质、良好的气体液体接触、稳定的抗攻击性等等。

常见的填料材料有氧化铝、陶瓷、合金等。

2.除塔器设计除塔器是苯与甲苯精馏塔的一个重要设计组成部分。

它的主要作用是在塔底处收集返回的液相，防止溢出和保持塔内的可控性。

除塔器的设计应根据填料类型、流量、操作温度和压力等多个因素进行综合考虑，以确保塔的正常运行。

3.塔底设计塔底是苯与甲苯精馏塔的重要组成部分，主要用于收集精馏出的液态产品。

由于反应塔存在高温、高压等因素，因此需要考虑塔底的材料和设计。

常见的材料有碳钢、不锈钢、合金等。

此外，塔底还应配备可靠的排放和泄压装置，以确保塔的安全性。

四、结论苯与甲苯精馏塔是一种常见的化工装置，其设计应考虑多种因素，如塔型、填料、动力学参数等等。

从而确保塔的高效、稳定和可靠性。

甲苯制苯乙烯工艺流程设计与反应器设计近年来，苯乙烯作为一种重要的有机化工产品，广泛应用于合成橡胶、塑料和纤维等领域。

甲苯制苯乙烯是苯乙烯的主要生产方法之一，本文将就甲苯制苯乙烯的工艺流程设计和反应器设计进行阐述。

一、甲苯制苯乙烯工艺流程设计1. 原料准备甲苯制苯乙烯的原料主要包括甲苯和氧气。

甲苯一般采用蒸馏法提纯，可以去除其中的杂质。

氧气则需要经过脱氮、脱水等处理，以保证反应的纯净度和效果。

2. 反应装置设计甲苯制苯乙烯的反应一般采用流化床反应器。

流化床反应器具有较高的传质速率和反应速率，能够满足工业生产的需要。

反应器的选择需要考虑到温度、压力、催化剂种类等因素。

3. 催化剂选择对于甲苯制苯乙烯反应而言，催化剂的选择至关重要。

常用的催化剂包括铬酸钠和氯化锡等。

催化剂的活性和稳定性直接影响到反应的效果和产量。

4. 反应条件控制甲苯制苯乙烯反应需要控制一定的温度、压力和气体比例等条件。

一般来说，较高的温度和压力有利于提高反应速率和产量，但也容易引起副反应和催化剂的失活。

5. 产品分离和回收甲苯制苯乙烯反应后，需要对产物进行分离和回收。

一般采用蒸汽冷凝、吸附和蒸馏等方法进行操作，以实现产品的纯度和回收率的提高。

二、反应器设计甲苯制苯乙烯反应器的设计需要综合考虑反应器类型、尺寸和操作条件等因素。

常见的反应器类型包括管式反应器、固定床反应器和流化床反应器等。

在反应器尺寸设计方面，需要根据反应物的物理性质、反应速率和反应热等因素进行合理的估算。

反应器的尺寸过大可能造成投资成本的增加，而尺寸过小则会影响反应的效果和产量。

操作条件的选择包括温度、压力和气体比例等方面。

温度的选择需要考虑到催化剂的活性和稳定性，以及副反应的抑制。

压力的选择需要综合考虑反应速率、产物回收和安全性等因素。

气体比例需要控制在适当的范围内，以保证反应的正常进行。

三、结论甲苯制苯乙烯工艺流程设计和反应器设计是实现高效生产苯乙烯的重要环节。

合理的工艺流程和反应器设计可以提高产量、降低能耗，实现资源的合理利用。

年产50万吨甲烷氯化物的HCl吸收及盐酸解吸单元工艺设计作者姓名李树杰专业化学工程与工艺指导教师姓名郭宁专业技术职务副教授目录摘要 (1)第一章项目背景简介 (3)1.1甲烷氯化物简介 (3)1.2甲烷氯化物生产方法简介 (3)1.3产品的市场需求状况 (4)1.3.1一氯甲烷的市场需求 (4)1.3.2 二氯甲烷的市场需求 (5)1.3.2三氯甲烷的市场需求 (5)第二章生产方案的确定 (6)2.1生产规模 (6)2.2原料路线确定的原则和依据 (7)2.3氯甲烷的生产方法 (7)2.3.1生产原理 (7)2.3.2工艺流程 (7)2.4工艺技术方案的选择 (9)第三章生产工艺流程介绍 (10)3.1工艺流程说明 (10)3.1.1工艺原理及工艺流程简述 (10)第四章工艺计算书 (11)4.1物料衡算 (11)4.1.1对整个工艺流程进行物料计算 (11)4.1.2对HCl吸收及盐酸解吸单元物料衡算 (13)4.2热量衡算 (15)4.2.1对HCl吸收及盐酸解吸单元能量衡算 (17)第五章主要设备的工艺计算及选型 (18)5.1汽提塔的设计及选型 (18)5.1.1筒体厚度计算 (18)5.1.2封头厚度计算 (19)5.1.3塔体高度计算 (19)5.1.4塔体上各项载荷计算 (20)5.2主要设备一览表 (22)第六章原材料、动力消耗定额及消耗量 (24)6.1原材料、辅助材料消耗定额及消耗量 (24)6.2公用工程消耗量 (25)第七章环境保护与安全措施 (25)7.1本装置的主要环境污染源及主要污染物 (25)7.1.1废水 (25)7.1.2废气 (26)7.1.3固体废物 (26)7.1.4噪声 (27)7.2环境污染及污染防治措施 (27)7.2.1水污染防治措施 (27)7.2.2大气污染防治措施方案 (27)7.2.3固体废弃物处置措施方案 (28)7.2.4噪声防治措施 (28)7.2.5其他环境保护措施 (28)第八章车间成本估算 (29)第九章设计体会和收获 (29)参考文献 (30)致谢 (31)摘要本设计主要是对50万吨甲烷氯化物生产项目的设计。

毕业设计题目：8万吨/年粗苯精制工艺设计系别：化学与化学工程系专业：化学工程与工艺姓名：学号：指导教师：设计说明此设计的任务是处理量为8万吨/年的粗苯精制工艺设计，它采用了粗苯低温加氢工艺流程，选用了连续精馏筛板塔的化工设备。

原料粗苯经过两苯塔实现轻重组分分离，其中塔釜重质苯做为产品回收，塔顶轻苯在加氢反应器中进行加氢反应后进入脱轻塔脱除硫化氢，氨气等低沸物，然后依次进入预精馏塔 萃取精馏塔 纯苯塔和二甲苯塔，最终得到纯净合格苯、甲苯的产品。

为达到设计要求，此设计通过物料衡算、热量衡算、塔的工艺尺寸计算、塔板负荷性能验算及附属设备计算，得到符合要求的一系列工艺流程参数，包括进料量F=106.055Kmol/h,塔顶液体流量D=90.945Kmol/h,塔底釜液流量W=15.11Kmol/h ，塔径D=1.6m,塔高h=24.45m,板间距m 5.40T =H ，精馏段实际塔板数块精17N =，提馏段塔板数块提17N =，设置7个人孔，出塔顶塔底人孔外其他人孔处的板间距为H=0.7m,进料处板间距H=1m 等。

根据这一系列工艺流程参数绘制工艺流程图、物料衡算图及主设备图。

关键词：低温加氢精制、连续精馏筛板塔、两苯塔、苯、甲苯Design elucidationThis design task is productivity for eight million tons/year cuben refining process design, it adopted cuben cryogenic hydrogenation process, choose the continuous distillation tower chemical equipment sieve.Raw material cuben after two benzene tower, which achieve weight component separation tower kettle heavy benzene as product recycling, tower light benzene in hydrogenation reactor in hydrogenation reaction took off after removal from the light tower into hydrogen ammonia and other low boiling, which in turn into that gets distillation column of pure benzene tower and extract xylene tower, and ultimately the pure qualified benzene, toluene products.To achieve the design requirements, this design through the material calculation, heat calculation, tower craft size calculation, tower plate load performance checking and affiliated equipments calculation, get to meet the requirements of a series of process parameters, including into 106.055 Kmol feed F = liquid flow, being/h D = 90.945 Kmol/h, bottom kettle fluid flow W = 15.11 Kmol/h, tower diameter D = 1.6 m, high tower 24.45 m, board h = distance, rectifying section number and mention actual tower plate, plate number distillated section tower set seven people hole, a tower in the bottom and the other manhole manhole for h = 0.7 board spacing, feeding place board m distance h = 1-m etc.According to this series of process parameters rendering process flow diagram, material calculation chart and main equipment figure.Keywords: low temperature hydrotreating, perforated continuous distillation tower, two benzene tower, benzene, toluene目录设计说明 (II)Design elucidation .......................................................................................................... I II 主要符号说明 ................................................................................................................. i v 引言 (1)1 生产方法和工艺流程的确定 (4)1.1粗苯加氢精制的原理 (4)1.2 粗苯加氢工艺的比较 (4)1.2.1 莱托（Litol）法 (4)1.2.2 取蒸馏低温加氢法（K.K法） (6)1.3 粗苯加氢工艺比较 (11)1.4粗苯精制方法比较的结论 (11)2 生产流程叙述 (13)2.1技术路线 (13)3 工艺计算与设备选型 (15)3.1、工艺流程图 (15)3.2操作条件 (15)3.3系统物料衡算 (16)3.3.1、原料粗苯处理量 (16)3.3.2、两苯塔进出料 (16)3.3.3、预精馏塔进出料 (16)3.4 纯苯塔的设计计算 (16)3.4.1、纯苯塔的作用 (16)3.4.2精馏流程的确定 (16)3.4.3塔的物料衡算 (17)3.4.4求理论板数 (19)3.4.5全塔总效率 (21)3.4.6实际塔板数 (21)3.5塔的工艺条件及物性数据计算 (21)3.5.1操作压力 (21)3.5.2温度 (22)3.5.3平均摩尔质量 (23)3.5.4平均密度 (24)3.5.5液相表面张力 (25)3.5.6液相粘度 (25)3.5.7气液负荷计算 (26)3.6塔和塔板主要工艺尺寸计算 (26)3.6.1塔径计算 (26)3.6.2塔板详细计算 (27)3.7筛板的流体力学验算 (31)3.7.1 单板压降 (31)3.7.2．雾沫夹带的验算 (32)3.7.3.漏液验算 (32)3.7.4.液泛计算 (33)3.8塔板负荷性能图 (33)3.8.1精馏段: (33)3.8.2提馏段： (35)3.9 苯、甲苯精馏塔热量衡算 (37)3.9.1塔底热量衡算 (37)3.9.2塔顶热量衡算 (38)3.10、常压塔主要尺寸确定 (38)3.10.1筒体壁厚 (38)3.10.2封头的设计计算 (38)4 辅助设备设计及选型 (41)4.1再沸器 (41)4.2、冷凝器 (41)4.3、储罐的选择 (41)4.3.1方案选择 (41)4.3.2尺寸计算 (41)4.3.3材料选择 (42)4.4泵的选型 (42)5 公用工程 (43)5.1电 (43)5.2冷却水 (43)5.3蒸汽 (43)5.4导热油 (43)6 其它附属工艺及问题 (44)6.1、萃取溶剂的选择 (44)6.2、三废治理和综合利用 (44)6.2.1、废气的处理技术 (44)6.2.2、废水 (44)6.2.3、固体废弃物 (45)6.3、粗苯中的氯含量 (45)6.4、小结 (45)参考资料 (48)附录 (49)附图1、粗苯加氢精制工艺流程图.dwg (49)附图2、粗苯加氢精制物料衡算图.dwg (49)附图3、粗苯加氢精制主设备图.dwg (49)致谢 (50)主要符号说明'F —进料量(质量流量)，Kg/h F —进料量(摩尔流量),Kmol/h F x —进料摩尔分率 D —塔顶液体流量, Kmol/h D x —塔顶产品摩尔分率 W —塔底液体流量, Kmol/h W x —塔底产品摩尔分率 y —气相摩尔分率min R —最小回流比 R —回流比T N —理论塔板数,块P N —实际塔板数, 块 T E —总板效率α—相对挥发度 P —操作压力, KPam t —温度, ℃ M —摩尔质量, Kg/Kmolρ—密度, Kg/m 3 L σ—液体表面张力, mN/mL μ—液相粘度,mPa.s S V —气体流率,s m /3S L —液体流率,s m /3 T H —板间距,m20C —气体负荷因子 f u —泛点气速,m/sn u —空塔气速,m/s D —塔径,mW l —堰长,m d A —降液管总面积,2ma A —塔板工作面积,2m o d —孔径,mP t —板厚,m W h —堰高,md w —降液管宽度,m ϕ—开孔率o u —气体通过筛孔的气速,m/s τ—停留时间,s0h —干板压降,m 水柱 OW h —气体通过泡沫层的压降,m 水柱d H —降液管内的液面高,m P ∆—单板压降,KPaV e —雾沫夹带, Kg 液/Kg 气 σh —表面张力的压降,m 水柱n δ—筒体壁厚,mm i h —封头高度,mm0h —直边高度,mm Z —塔的有效高度,mh —塔高,m V u —蒸汽管中气速,m/sS u —回流液管中液速,m/s F u —进料管中液速,m/sW u —釜液出料管中液速,m/s d —管直径,me h —泵的扬程,m A c —苯的比热容,KJ/(Kg.K)B c —甲苯的比热容,KJ/(Kg.K) r —摩尔潜热,KJ/KgQ —热量,KJ/h A —传热面积, 2mL O H W ,2—冷却水用量,Kg/s引言设计的指导思想与原则生产苯、甲苯、二甲苯的主要原料是石油催化重整的重整油、石油裂化的高温裂解汽油和焦化粗苯。

苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计毕业设计苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计毕业设计新疆工程学院毕业论文（设计）2013 届题目苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器设计专业煤炭深加工与利用学生姓名学号2010231118 小组成员指导教师完成日期2013-4-8 新疆工程学院教务处印制新疆工程学院毕业论文（设计）任务书班级煤化10-4（1）专业煤炭深加工与利用姓名邹成龙日期2013-3-20 1、设计（论文）题目：苯-氯苯精馏塔工艺冷凝器选型设计2、设计（论文）要求：（1）学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量，独立完成。

（2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。

（3）设计任务明确，思路清晰。

（4）设计方案的分析论证，原理综述，方案方法的拟定及依据充分可靠。

（5）格式规范，严格按系部制定的设计格式模板调整格式。

（6）所有学生必须在规定时间交论文初稿。

3、论文（设计）日期：任务下达日期2013.2.20 完成日期2013.4.8 4、指导教师签字：新疆工程学院毕业论文（设计）成绩评定报告序号评分指标具体要求分数范围得分 1 学习态度努力学习，遵守纪律，作风严谨务实，按期完成规定的任务。

0—10分2 能力与质量调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解设计任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。

0—15分综合能力设计能运用所学知识和技能，有一定见解和实用价值。

0—25分论文（设计）质量计算准确可靠有依据、分析逻辑清晰、正确合理，0—20分 3 工作量内容充实，工作饱满，符合规定字数要求。

绘图(表)符合要求。

0—15分4 撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整，书写格式规范，0—15分合计0—100分评语：成绩：评阅人（签名）：日期：毕业设计答辩及综合成绩答辩情况自述情况清晰、完整流利简练清晰完整完整熟悉内容基本完整熟悉内容不熟悉内容提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩小组评语及建议成绩：答辩委员会综合成绩：答辩委员会主任签字：年月日苯—氯苯精馏塔工艺及冷凝器选型设计学号：2010231118 学生：邹成龙(新疆工程学院, 乌鲁木齐830091) 摘要：在给定的工艺条件下，确定设计方案，通过对工艺流程的了解进行以下内容的设计，内容包括塔设备的概述、工艺过程流程图及过程简介、工艺部分的设计计算，塔辅助设备的设计计算以及物性数据t-x-y图、相平衡x-y图、图解法求理论塔板数图、符合性能图和阀孔分布图，最后，进行数据汇总。

化学工程与工艺专业化工设计Ⅰ设计题目苯-甲苯连续精馏流程的工艺设计姓名学院专业班级学号指导教师设计日期评定成绩：评阅人：年月日目录《化工设计I》任务书......................................... - 1 - 第一章前言................................................... - 3 -第二章主要内容 .............................................. - 4 -2.1设计基础数据............................................. - 4 -2.1.1设计操作条件....................................... - 4 -2.1.2主要基础数据....................................... - 4 -2.1.3相关物性参数....................................... - 4 -2.2设计方案及工艺流程的确定................................. - 6 -2.2.1设计方案的选用..................................... - 6 -2.2.2工艺流程的设计..................................... - 8 -2.3塔设备的工艺计算......................................... - 8 -2.3.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率................... - 8 -2.3.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量............... - 9 -2.3.3物料衡算........................................... - 9 -2.3.4塔板数的确定....................................... - 9 -2.3.5塔设备的工艺条件及有关物性数据计算................ - 12 -2.3.6热量衡算.......................................... - 17 -2.4塔设备的主要工艺尺寸的设计计算.......................... - 21 -2.4.1塔体结构概述...................................... - 21 -2.4.2塔板结构概述...................................... - 22 -2.4.3塔高及塔径设计计算................................ - 23 -2.4.4塔板结构尺寸设计计算.............................. - 25 -2.4.5塔板流体力学验算.................................. - 28 -2.4.6塔板的负荷性能图.................................. - 31 -2.5辅助设备的工艺设计计算与选型............................ - 35 -2.5.1换热器设计........................................ - 35 -2.5.2贮槽设计.......................................... - 37 -2.5.3泵的设计.......................................... - 37 -2.6工艺管道的设计计算与选择................................ - 38 -2.6.1进料管............................................ - 38 -2.6.2回流管............................................ - 38 -2.6.3塔顶蒸汽接管...................................... - 39 -2.6.4釜液排出管........................................ - 39 -2.6.5塔釜进气管........................................ - 40 -2.7塔设计中的环保与节能.................................... - 40 -2.8塔设备的工艺计算结果汇总表.............................. - 41 - 第三章心得与体会........................................... - 43 -参考文献...................................................... - 44 -图纸.......................................................... - 45 -《化工设计I》任务书一、设计题目苯-甲苯连续精馏流程的工艺设计二、设计条件1.原料：苯-甲苯混合液，苯含量20%(质量分率)，其余为甲苯。

一、总论1．概述粗苯为中间体产品，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、医药和农药的等重要原料，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。

苯是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料，也是重要的有机溶剂。

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

在炼油行业中用作提高辛烷值的掺和剂。

甲苯是一种无色有芳香味的液体，广泛应用与农药、树脂等与大众息息相关的行业中，国际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、氯化苄、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可以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。

二甲苯的主要衍生物为对二甲苯，邻二甲苯等。

混合二甲苯主要作用油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂，此外还用于燃料、农药等生产。

对二甲苯主要生产PTA以及聚酯等。

邻二甲苯主要用于生产苯酐等。

生产方法及特点：采用溶剂萃取低温加氢工艺。

低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，低温加氢工艺包括萃取蒸馏低温加氢工艺和溶剂萃取低温加氢工艺，这两种工艺在国内外是比较成熟的工艺，已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此粗苯精制采用低温加氢精制工艺。

溶剂萃取低温加氢方法相对于萃取蒸馏低温加氢方法复杂，粗苯先精馏分成轻苯和重苯，然后对轻苯加氢，产品质量较高。

2. 文献综述焦化粗苯的加工技术主要有两种，即酸洗法和加氢法。

酸洗法由于在产品种类、材料选择、仪表操作维护以及投资与经济效益等方面存在诸多的不足之处，特别是其生产过程带来严重的环境污染，因而在国内外已经趋向淘汰。

因此加氢法是国内外粗苯加氢技术的发展趋势。

第一章绪论1.1精馏的特点与分类精馏是分离液体混合物的典型单元操作。

它是通过加热造成气液两相物系，利利用物系中各组分挥发度的不同的特性来实现分离的。

按精馏方式分为简单精馏、平衡精馏、精馏和特殊精馏。

1.1.1蒸馏分离具有以下特点（1）通过蒸馏分离，可以直接获得所需要的产品。

（2）适用范围广，可分离液态、气态或固态混合物。

（3）蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离。

（4）蒸馏操作耗能较大，节能是个值得重视的问题。

1.1.2平衡蒸馏将混合液在压力p1下加热，然后通过减压阀使压力降低至p2后进入分离器。

过热液体混合物在分离器中部分汽化，将平衡的气、液两相分别从分离器的顶部、底部引出，即实现了混合液的初步分离。

1.1.3简单蒸馏原料液在蒸馏釜中通过间接加热使之部分汽化，产生的蒸气进入冷凝器中冷凝，冷凝液作为馏出液产品排入接受器中。

在一批操作中，馏出液可分段收集，以得到不同组成的馏出液。

1.1.4连续精馏操作流程化工生产以连续精馏为主。

操作时，原料液连续地加入精馏塔内，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（称为釜残液）；部分液体被汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板。

塔顶蒸气进入冷凝器被全部冷凝，将部分冷凝液用泵（或借重力作用）送回塔顶作为回流液体，其余部分作为塔顶产品（称为馏出液）采出。

1－精馏塔 2－全凝器3－储槽 4－冷却器5－回流液泵 6－再沸器 7－原料液预热器图1连续精馏装置示意图1.2精馏塔的踏板分类1.2.1塔板的结构形式1.泡罩塔板泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，它由升气管与泡罩构成。

泡罩安装在升气管的顶部，分圆形和条形两种，以前者使用较广。

泡罩有φ80mm、φ100mm和φ150mm三种尺寸，可根据塔径大小选择。

泡罩下部周边开有很多齿缝，齿缝一般为三角形、矩形或梯形。

泡罩在塔板上为正三角形排列。

它的优点是操作弹性适中塔板不易堵塞。

缺点是生产能力与板效率较低结构复杂、造价高。

图2泡罩塔板（a)操作示意图 (b)塔板平面图 (c)圆形泡罩2.筛孔塔板筛孔塔板简称筛板，其结构特点是在塔板上开有许多均匀小孔，孔径一般为3～8mm。

年产7万吨氯乙烯单体工艺设计本科毕业设计摘要氯乙烯(VC)是一种应用于高分子化工的重要单体，其生产工艺的研究及探讨，随着聚氯乙烯工业的发展越来越受到广泛关注。

在众多的生产方法中，电石乙炔法生产氯乙烯是目前工业化生产的主要方法。

由该反应的特点知氯乙烯合成HgCl）作为催化剂进行气固相催化反应，然后经过水洗，碱洗反应需要升汞（2和精馏等操作过程得到精氯乙烯单体。

设计中以乙炔法为理论基础，通过物料衡算得到生产过程中原料的消耗量以及其他各种物质的流量；通过热量衡算得到各个设备的热负荷，以及冷却过程中冷却介质的消耗量；通过设备计算进行反应器类型的选择，各种工艺尺寸的确定以及传热面积的校核。

关键词：氯乙烯；生产工艺；升汞；精馏；衡算AbstractVinyl chloride(VC) is an important monomer which applied to high polymerchemical industry，the study and discuss for the production technology attract more and more concern as the development of the polyvinyl chloride industry.During manyproduction methods，it’s the main method to product vinyl chloride by using calciumHgCl is necessary carbide in the industry at present.It’s known that the catalyst of 2for the gas-solid catalytic reaction,then the vinyl chloride monomer can be obtained by water washing,alkaline washing and distillation.Acetylene method is the theoretical basis for the design, the consumption of raw materials and the flow of other substances can be got through the material balance;The heat load of various equipment and the consumption of cooling medium in cooling process can be obtained through the heat balance; The choice of reactor type, size of the various processes and the check of heat transfer area can be mixed through the equipment computing.Keywords: vinyl chloride; production technology ；HgCl; distillation; computing2目 录摘 要............................................................ I ABSTRACT........................................................... I I第一章 文献综述 (1)1.1化学品名称 (1)1.2理化性质 (1)1.3 主要生产方法 (2)1.4危险性概述 (2)1.5泄漏应急处理 (3)1.6操作处置与储存 (3)1.7我国聚氯乙烯工业的发展 (3)第二章 设计方案论述 (4)2.1电石法工艺概述 (4)2.2原料气的制备 (4)2.3氯乙烯的合成及精馏 (4)2.4 设计要点 (5)2.4.1 乙炔制备的设计要点 (5)2.4.2 氯化氢制备的设计要点 (5)2.4.3 合成的设计要点 (5)2.4.4 精馏的设计要点 (5)第三章 工艺计算 (7)3.1物料衡算 (7)3.1.1原料计算 (7)3.1.2原料气组成 (7)3.1.3原料气进入量 (8)3.1.4石墨冷凝器计算 (8)3.1.5反应器计算 (10)3.1.6水洗塔计算 (12)3.1.7碱洗塔计算 (14)3.1.8全凝器计算 (15)3.1.9低沸塔计算 (16)3.1.10高沸塔计算 (18)3.2热量衡算 (19)3.2.1各组分的p C ................................ 错误!未定义书签。

苯-甲苯精馏塔的工艺设计摘要在化工生产中，精馏是最常用的单元操作,，是分离均相液体混合物的最有效方法之一。

塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。

前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。

70年代初能源危机的出现，突出了节能问题。

随着石油化工的发展，填料塔日益受到人们的重视，此后的20多年间，填料塔技术有了长足的进步，涌现出不少高效填料与新型塔。

苯和甲苯的分离对于工业生产具有重要的意义。

本设计任务为分离苯-甲苯混合物。

对于二元混合物的分离，应采用连续精馏装置有精馏塔，再沸器，冷凝器等设备。

热量从塔釜输入，物料在塔内进行精馏分离，余热由塔顶产品冷凝器中的冷却介质带走，为了减少热量，能量的损失，我们在进料前设置了节能器，把塔底热产品先与进料进行交换，然后在冷却。

本文是筛板精馏塔及其预热的设计，分离摩尔分数为0.42的苯-甲苯溶液，使塔顶产品苯的摩尔含量到达95％，塔底釜液摩尔分数为2％。

综合工艺操作方便、经济及安全等多方便考虑，本设计采用了筛板塔对苯-甲苯进行分离提纯，按照逐板计算求得理论板数为14。

根据经验式算得全塔效率为0.50.塔顶使用全凝器，部分回流。

精馏段实际板数为14，提馏段实际板数为14。

实际加料位置在第6板块。

精馏段弹性操作为3.391。

通过板压降、漏液、液泛、液沫夹带的流体力学验算，均在安全操作范围内。

关键词：苯;甲苯;精馏塔目录摘要 (1)目录 (2)前言 (4)1.文献综述 (5)1.1苯 (5)1.1.1苯的来源 (5)1.1.2苯的物理性质 (6)1.1.3苯的化学性质 (6)1.1.4苯的工业用途 (6)1.2甲苯 (7)1.2.1甲苯的来源 (7)1.2.2甲苯的物理性质 (7)1.2.3甲苯的化学性质 (8)1.2.4甲苯的作用与用途 (8)1.3精馏塔的介绍 (10)1.4精馏原理 (11)1.5精馏技术的进展 (11)2. 设计部分 (13)2.1设计任务 (13)2.2设计方案的确定 (13)2.2.1装置流程的确定 (13)2.2.2操作压力的选择 (14)2.2.3进料热况的选择 (14)2.2.4加热方式的选择 (15)2.2.5回流比的选择 (15)2.3精馏塔的工艺计算 (16)2.3.1精馏塔的物料衡算 (16)2.3.2理论板层数N的求取 (16)T2.3.3实际板层数的求取 (18)2.3.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (18)2.3.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (21)2.3.6塔板主要工艺尺寸的计算 (22)2.3.7筛板的流体力学验算 (24)2.3.8塔板负荷性能图 (27)3. 结论 (31)参考文献 (33)附录 (34)致谢 (38)前言精馏是化工、石油化工、炼油生产中应用极为广泛的传质传热过程，其目的是将混合物中各组分分离，达到规定的纯度。