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苯冷却器设计

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. . . .. . c. .. .. . 化工原理课程设计任务书 一、设计题目 苯冷却器的设计 二、设计任务及操作条件 1.设计任务 处理能力：100000 吨/年 操作周期：7200小时/年 2.操作条件 苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 冷却介质：循环水，入口温度25℃。 允许压强降：不大于50KPa。 3.设备型式：管壳式换热器 4.厂址：地区 三、设计容 1.设计方案的选择及流程说明 2.管壳式换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积 3.管壳式换热器的主要结构尺寸设计 4.辅助设备选型与计算 5.设计结果汇总 6.绘制流程图及换热器设备工艺条件图 7.对本设计进行评述 . . . .. .

c. .. .. . 目录 1设计概况 .................................................................................................................... 1 1.1热量传递的概念与意义 ................................................................................... 1 1.2化学工业与热传递的关系 ............................................................................... 1 1.3传热的基本方式 ............................................................................................... 1 1.4换热器的种类 ................................................................................................... 2 1.4.1间壁式换热器的类型 ............................................................................. 2 1.4.2混合式换热器 ......................................................................................... 3 1.4.3蓄热式换热器 ......................................................................................... 4 1.5列管式换热器设计一般要求 ........................................................................... 4 1.6流体通道的选择原则 ....................................................................................... 4 1.7管壳式换热器的简介 ....................................................................................... 5 2试算并初选换热器规格 ............................................................................................ 6 2.1选择换热器类型 ............................................................................................... 6 2.2流体流动途径的确定 ....................................................................................... 6 2.3确定流体的定性温度 ....................................................................................... 6 2.4计算热负荷和冷却水流量 ............................................................................... 7 2.5计算两流体的平均温度差 ............................................................................... 8 3工艺结构尺寸计算 .................................................................................................... 9 3.1管径和管的流速 ............................................................................................... 9 3.2管程数和传热管数 ........................................................................................... 9 3.3壳体径 ............................................................................................................. 10 3.4传热管排列和分程方法 ................................................................................. 10 3.5折流板: ............................................................................................................ 11 3.6接管 ................................................................................................................. 11 4核算总传热系数 ...................................................................................................... 12 4.1计算管程对流传热系数 ................................................................................. 12 4.2计算壳程对流传热系数 ................................................................................. 13 . . . .. . c. .. .. . 4.3确定污垢热阻 ................................................................................................. 14 4.4总传热系数 ..................................................................................................... 14 4.5核算传热面积 ................................................................................................. 15 5 核算压强降 ............................................................................................................. 16 5.1计算管程压强降 ............................................................................................. 16 5.2计算壳程压强降 ............................................................................................. 16 6设计结果一览表 ...................................................................................................... 18 7设计评述 .................................................................................................................. 19 8参考文献 .................................................................................................................. 20 9附录 .......................................................................................................................... 20 9.1经验公式 ......................................................................................................... 20 9.2符号说明 ......................................................................................................... 20 9.3设备流程图及装配图 ..................................................................................... 22

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气相烷基化法制乙苯的工艺设计

气相烷基化法制乙苯的工艺设计

气相烷基化法制乙苯的工艺设计摘要乙苯是一种重要的化工原料。

随着我国国民经济的快速发展，乙苯的需求量也随之而逐年递增。

本文主要对气相烷基化法制乙苯进行工艺设计。

该工艺以催化裂化干气和苯为原料，采用催化裂化干气制乙苯第三代技术。

在现有资料的基础上设计了整个工艺流程，用Auto CAD软件进行绘制、Aspen 11.1软件进行模拟，并对整个流程的物料衡算和能量衡算进行了计算，以换热器的设计为例，进行了设备选型。

关键词：乙苯；催化裂化干气；工艺设计英文摘要ABSTRACTEthylbenzene is an important chemical raw material. With the rapid development of national economy, the demand for ethylbenzene increases year by year. This paper mainly designs the process of ethylbenzene prepared by gas phase alkylation method. The Fluid Catalytic Cracking (FCC) dry gas and benzene are used as raw materials in this process, in which the third generation technology of ethylbenzene prepared by FCC dry gas are used.The entire flow diagram is designed, which are drawn by Auto CAD software and simulated by Aspen 11.1 software. The material and energy balance of the entire process flow are calculated and the selection of equipment such as heat exchanger also is determined.Key Words：Fluid Catalytic Cracking dry gas；Ethylbenzene；Process design目录1概述 (1)1.1引言 (1)1.2 乙苯的性质 (1)1.3 乙苯的用途 (1)1.4 课题研究的目的及意义 (2)2原料及生产工艺的选择 (3)2.1 原料的选择 (3)2.2 生产工艺的选择 (3)2.2.1 生产工艺介绍 (3)2.2.2 生产工艺的选择 (5)3 生产工艺流程设计 (6)3.1 催化裂化干气的预处理 (6)3.1.1 生产原理 (6)3.1.2 脱丙烯技术的选择 (6)3.1.3 工艺流程 (6)3.2 烃化及反烃化 (7)3.2.1 生产原理 (7)3.2.2 反应器及催化剂 (8)3.2.3 工艺流程 (9)3.3 产物的分离 (10)3.3.1 生产原理 (10)3.3.2 工艺流程 (10)4 物料及能量衡算 (12)4.1 物料衡算 (12)4.1.1 物料衡算原理 (12)4.1.2 Aspen物料衡算结果 (12)4.2 能量衡算 (15)4.2.1 能量衡算原理 (15)4.2.2 热量衡算的目的和意义 (15)4.2.3 Aspen能量衡算结果 (16)5 换热器设计 (19)5.1 换热器的概述及简介 (19)5.2 工艺计算 (19)5.3 工艺结构尺寸 (21)5.4 换热器的核算 (24)5.5 辅助设计 (27)5.6 换热器主要结构尺寸计算结果 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (33)1概述1.1 引言乙苯是一种重要的化工原料，主要用于生产苯乙烯。

苯加氢

苯加氢

联MAC ：5 mg/m3 (工作场所); ▪ 水中允许极限： 0.5mg/l(生活用水) ▪ 禁忌物/禁忌： 强氧化剂、氯气、溴、铁
▪ 泄漏处理：疏散污染区无关人员至安全区，切断火源。现 场通风; 用蛭石、干砂、泥土或类似物质吸收泄漏液至密 闭容器内; 不得将泄漏物排入下水道, 以防爆炸。应急人员 戴自给式呼吸器，在确保安全情况下堵漏。喷水雾减少蒸
▪ a.装置的主厂房部分采用露天布置，压缩机厂房采用半敞 开布置，以使装置内易燃易爆物质（如氢气、苯、环己烷 等）能够流通扩散、减少积聚，防止燃烧爆炸。
▪ b.主要设备及装置易燃易爆介质的设备装有安全阀，以保 证设备安全。
▪ c.装置中主要设备装有可燃气体报警仪和联锁控制，以保 证设备及人员安全。
▪ d.在管线上装有在线分析仪，连续测定氢气含水量，保证 系统安全运行。
反应系统
P-4
汽包
蒸气
苯 氢气
主反应器
循环泵
热交换器
后反应器 去环己烷回收系统
四、环己烷回收系统
▪ 气相环己烷从后反应器底部出来，进入锅炉给水预热 器与锅炉水进行换热，换热后进入中温冷却器用冷却水冷 却，45℃左右的环已烷气液混合物料进入第一分离器进行 分离，在第一分离器中，未凝的少量环已烷及过剩氢气以 及其它情性气体进入尾气换热器，冷却到40℃后再进入低 温冷却器，经低温水再次冷却后，在第二分离器中气、液 再次分离，液相部份回流至第一分离器，气相部份作为冷 剂进入尾气换热器，换热后作为制氢原料使用。
水和进食
医
刺激有痒感
穿工作服，必要时戴防 脱去污染衣物，大量清
护手套
水清洗。
刺激
戴化学安全防护镜
流动清水冲洗。
▪ 物理性质： 沸点 80.7℃
苯甲苯精馏塔的课程设计说明书

苯甲苯精馏塔的课程设计说明书

《化工原理》课程设计设计题目苯-甲苯精馏塔的设计学生指导教师讲师年级专业系部课程设计任务书一、课题名称苯——甲苯混合液筛板精馏塔设计二、课题条件（原始数据）1、设计方案的选定原料：苯、甲苯原料苯含量：质量分率= 45.5%原料处理量：质量流量=20.5t/h产品要求：苯的质量分率：x D =98%，x W=1%2、操作条件常压精馏，泡点进料，塔顶全凝，泡点回流，塔底间接加热。

3、设备型式：筛板塔三、设计容1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算（物料衡算、塔板数、工艺条件及物性数据、气液负荷等）3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径（2）塔板（降液管、溢流堰、塔板布置等）（3）塔高4、流体力学验算与操作负荷性能图5、辅助设备选型（冷凝器、再沸器、泵、管道等）6、结果汇总表7、设计总结8、参考文献9、塔的设计条件图（A2）10、工艺流程图（A3）四、图纸要求1、带控制点的工艺流程图（2＃图纸）；2、精馏塔条件图（1＃图纸）。

摘要：本设计对苯—甲苯分离过程筛板精馏塔装置进行了设计，主要进行了以下工作：1、对主要生产工艺流程和方案进行了选择和确定。

2、对生产的主要设备—筛板塔进行了工艺计算设计,其中包括：①精馏塔的物料衡算；②塔板数的确定；③精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；④精馏塔的塔体工艺尺寸计算；⑤精馏塔塔板的主要工艺尺寸的计算。

3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。

4、对设计过程中的有关问题进行了讨论和评述。

本设计简明、合理，能满足初步生产工艺的需要，有一定的实践指导作用。

关键词：苯—甲苯；分离过程；精馏塔目录目录 .......................................................................... 1 1 文献综述 .................................................................... 3 1.1概述 ....................................................................... 3 1.2方案的确定及基础数据 ....................................................... 3 2 塔物料衡算 .................................................................. 5 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 ........................................... 5 2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 ....................................... 6 2.3物料衡算 ................................................................... 6 3 塔板数的确定 ................................................................ 6 3.1理论板层数T N 的求取 ........................................................ 6 3.2求精馏塔气液相负荷 ......................................................... 7 3.3操作线方程 ................................................................. 8 3.4逐板计算法求理论板层数 ..................................................... 8 3.5全塔效率T E 估算 (8)3.6际板数 ..................................................................... 9 4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ......................................... 9 4.1操作压力计算 ............................................................... 9 4.2安托尼方程计算 ............................................................ 10 4.3平均摩尔质量计算 .......................................................... 10 4.4平均密度计算 .............................................................. 11 4.5液体平均表面力计算 ........................................................ 12 4.6液体平均粘度计算 .......................................................... 13 4.7气液负荷计算 .............................................................. 14 5 精馏塔塔体工艺尺寸的计算 .................................................... 15 塔径的计算 .................................................................... 15 6 塔板主要工艺尺寸的计算 ...................................................... 16 6.1溢流装置计算 .. (16)6.2塔板布置 (18)6.3筛孔数n与开孔率 ： (19)7 筛板的流体力学验算 (19)7.1气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（精馏段） (19)7.2气体通过筛板压强相当的液柱高度计算（提馏段） (21)8 塔板负荷性能图 (22)8.1精馏段： (22)8.2提馏段： (26)9 设备设计 (30)9.1塔顶全凝器的计算与选型 (30)9.2再沸器 (31)10 各种管尺寸确定 (31)10.1进料管 (31)10.2出料管 (31)d (32)10.3塔顶蒸汽管pd (32)10.4回流管Rd (32)10.5再沸返塔蒸汽管v11 塔高 (32)12.设计体会 (33)13.参考文献 (34)分离苯-甲苯混合液的筛板精馏塔1．文献综述1.1概述在常压操作的连续精馏塔分离苯-甲苯混合液，已知原料液的处理量为20.5t/h，组成为45.5%（苯的质量分率），要求塔顶馏出液的组成为98%（苯的质量分率）塔底釜的组成为1%。

苯加氢工艺

苯加氢工艺

工艺流程本装置包括加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、二甲苯蒸馏和罐区五个部分，其中前四部分为主装置部分，简称加氢蒸馏部分。

加氢蒸馏部分概述粗苯在加氢精制单元中经过多级蒸发后，进行两级加氢处理（预加氢、加氢净化），反应所需的补充氢气由外界提供。

粗苯加氢所产生的轻质组分及H2S从产品中分离出来是利用稳定塔来实现的，将其送往煤气精制厂集中处理。

经加氢处理后的产品三苯馏份（BTXS）送往预蒸馏单元。

加氢精制单元的重组分分离是利用一残油蒸馏塔实现的，其重组分送往古马隆生产装置。

三苯馏份（BTXS）在预蒸馏单元进行蒸馏分离，被分成含有苯和甲苯的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馏份中的非芳香烃是在萃取蒸馏单元中从BT馏份中分离出来的，随后作为非芳馏份产品送往罐区单元，蒸馏中分离出的纯苯、硝化级甲苯送往槽区单元。

在二甲苯蒸馏单元里，轻组分、重组分从XS组分中分离出来，以获得纯二甲苯，轻组分与重组分一起和二甲苯送往罐区单元，作为产品出厂。

工艺流程见加氢及蒸馏部分工艺流程图。

工艺流程叙述加氢反应从槽区来的原料(COLO)经过粗苯过滤器(2F-6101A/B)和粗苯中间槽(2T-6101)到粗苯原料泵(2P-6101A/B)，将原料升压至操作压力，开始运转时(SOR)约3030KPa，后期运转时(EOR)约3420KPa。

原料在预蒸发器(2E-6101A~E)内通过与主反应器反应物进行热交换，被预加热和部分汽化，通过混合喷嘴(2J-6101A~E)原料和循环氢压缩机(2K-6102A/B)来的循环氢混合，从预蒸发器来的混合物经过混合喷嘴后温度约177/183℃(SOR/EOR)，进入蒸发器底部。

蒸发器塔底压力约2960/3320KPa(SOR/EOR)，温度约为184/190℃(SOR/EOR)，由蒸发器再沸器(2E-6102A/B)提供蒸发所需的热量，一部分高沸点组分作为残油从底部抽到残油塔。