5万吨年低温加氢法粗苯精制工艺设计详细分解.doc

毕 业 设 计 [论 文] 题目： 5万吨/年低温加氢法粗苯精制工艺设计 系 别： 化学与化学工程系 专 业： 煤炭深加工与利用 姓 名： 学 号： 指导教师： 河南城建学院 2010 年 05 月 16 日 河南城建学院 毕业设计（论文） 任 　务 　书 题 目 5万吨/年低温加氢法粗苯精制工艺设计 系 别 化工与化工系 专　 业 煤炭深加工与利用 班　　级 1113071　　 学　 号 111307136 学生姓名 牛树君 指导教师 池吉安 发放日期 2010-04-06 河南城建学院专科毕业设计（论文）任务书 一、主要任务与目标： 设计任务： 选用低温加氢法进行粗苯精制，处理量5万吨/年 设计条件： 进料组成如下表所示(以下均为质量百分数)： 组成 组分 初馏分 纯苯 甲苯 二甲苯 轻溶剂油 纯苯残渣 精制残渣 重质苯 萘溶剂油 洗涤损失 精制损失 共计 占粗苯% 0.9 6 12.8 3 0.8 2.2 0.8 3 4 1.9 1.6 100 占轻苯% 1 74.5 13.9 3.3 0.9 2.4 0.9 / / 2 1.1 100 处理量：5万吨/年 产品组成（苯、甲苯塔）：塔顶馏出液含苯99.95%,塔底釜液含苯1% 操作压力：常压 进料状况：泡点 加热方式：塔釜采用间歇饱和水蒸气加热 R=（1.1—2.0）R 一年工作300天，24小时连续生产 5万吨/年粗苯加氢精制工艺设计 【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。业内专家认为，粗苯加氢精制技术代表了粗苯加工精制的发展方向，这一技术在我国的推广使用，不仅可使宝贵的苯资源得到充分利用，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，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，因此本粗苯精制采用低温加氢精制工艺。纯苯精度可达99.9%以上，甲苯也在99%以上，产品纯度均优于其他方法。 本设计的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃、重苯，其中最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。 粗苯加氢苯甲苯 目 录 1 引 言 ……………………………………………………………………………….4 2总 论 4 2.1设计的指导思想与原则 5 2.2苯、甲苯、二甲苯的用途 5 2.2.1纯苯 5 2.2.2甲苯 5 2.2.3二甲苯 6 2.3国内外发展状况 6 2.4设计依据 7 3生产方法和工艺流程的确定 7 4生产流程叙述 17 4.1技术路线 17 4.2流程叙述 17 5工艺计算与设备选型 18 5.1系统物料衡算 18 5.2操作条件 19 5.3设计计算 19 5.3.1精馏流程的确定 19 5.3.2塔的物料衡算 19 5.3.3苯、甲苯精馏塔热量衡算 21 5.3.4回流比的确定 22 5.3.5求理论板数 23 5.3.6全塔总效率 24 5.3.7实际塔板数 25 5.4塔的工艺条件及物性数据计算 25 5.4.1操作压力 25 5.4.2温度 25 5.4.3平均摩尔质量 27 5.4.4平均密度 28 5.4.5液相表面张力 29 5.4.6液相粘度 29 5.5气液负荷计算 30 5.5.1精馏段气液负荷计算 30 5.5.2提馏段气液负荷计算 30 5.6塔和塔板主要工艺尺寸计算（精馏段） 30 5.6.1塔径计算 30 5.6.2塔板详细计算 31 5.6.3塔板布置 32 5.6.4 筛孔数 n与开孔率x 33 5.6.5精馏段高度 33 5.7筛板的流体力学验算 33 5.7.1 气液通过筛板压降相当的液柱高度 33 5.7.2雾沫夹带的验算 34 5.7.3漏液验算 35 5.7.4液泛验算 35 5.8塔板负荷性能图 36 5.8.1雾沫夹带线 36 5.8.2液泛线 36 5.8.3液相负荷上限线 37 5.8.4漏液线（气相负荷下限线） 37 5.8.5液相负荷下限线 38 5.9塔径计算（提留段） 39 5.10塔板详细计算（提留段） 39 5.10.1溢流装置： 39 5.10.2塔板布置 40 5.10.3 筛孔数 n与开