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设计说明
1. 流程设计说明
图 1-1 Aspen plus的工艺流程
1.原料预工段
乙苯原料(流股FEED,质量分数:70%乙苯,30%溴苯)在2bar压力下泡点进料,进料量为300kmol/h,利用精馏塔T0103将乙苯和溴苯进行分离,精馏塔T01采用DSTWU模块,精馏塔T01中设置实际回流比为理论回流比为1.5倍,操作压力为0.1MPa,塔顶轻组分为乙苯,回收率为0.999,重组分为产品溴苯,塔顶回收率为0.001。塔顶的乙苯进入加热器E02中将其加热至70℃。然后进入反应器R01中参与反应。
原料双氧水(流股H2O2,质量分数:70%水,30%双氧水),在25℃,1.5bar,进料量为2100kmol/h,进入加热器E01中加热至70℃然后进入反应器R01中参与反应。
原料乙酸(流股C2H4O2,质量分数:75%水,25%乙酸),在25℃,1.5bar,进料量为540L/h,进入加热器E04中加热至70℃然后进入反应器R01中参与反应。
2.反应工段
反应器R01的反应条件为:反应温度70℃,反应压力1.5bar,其中,乙苯转化率为53.3%,苯乙酮选择性为 100%。反应产生的粗产品进入R02中,反应温度70℃,反应压力1.5bar,目的是为了进一步促进乙苯的转化率。反应产生的粗产品进入精馏工段。
3.精馏工段
精馏塔T02
反应工段产生的粗产品中含有乙苯、苯乙酮、双氧水、乙酸和水等组分。粗产品进入精馏塔T02中,精馏塔T02中设置实际回流比为理论回流比为1.5倍,塔顶操作压力为1.2bar,塔底操作压力为1.5bar。塔顶轻组分为乙算,回收率为0.999,重组分为产品苯乙酮,塔顶回收率为0.001。经过简捷计算后得出,塔板数为39,进料位置为20,摩尔回流比为0.148202952,精馏量与进料的比值为0.986587505。塔顶回收的乙酸经过加热器加热至70℃,循环至反应器R01中,循环使用。
精馏塔T03
精馏塔T02塔底的流股进入精馏塔T03中,精馏塔T03的是萃取精馏塔,利用二氯甲烷作为萃取剂将苯乙酮萃取出来。萃取剂二氯甲烷(流股CH2Cl2)的进料温度为25℃,进料压力为1bar,进料量为100kmol/h,从塔顶进料。精馏塔T02的塔底产品从塔底进料,精馏塔T03的塔板数为30,回流比为2.65,塔底的流出量为18750kg/h,最终得到纯度为99.5%,年产量为15万吨的 苯乙酮产品。
2.设计过程截图
组分输入
物性选择
流程搭建
原料参数输入
设备参数输入
精馏塔T01
加热器E01/E02/E03/E04
反应器R01/R02
精馏塔T02
萃取精馏塔T03
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