20万吨氧气氧化乙苯制备苯乙酮说明书.docxVIP

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）在25℃，0.1MPa的条件下，进料量为316kmol/h与精馏塔T0101塔顶的循环乙苯在混合器M01中混合，然后进入泵P01中加压至0.8MPa，再进入加热器E01中加热至120℃，最后进入反应器R01中。 原料空气（流股O2）25℃，0.1MPa的条件下，进料量为1800kmol/h（质量分数：21%O2 , 79%N2）有压缩机C01加压至0.8MPa，再进入加热器E01中加热至120℃，最后进入反应器R01中。 2.反应工段 反应器R01的反应条件为：反应温度120℃，反应压力0.8MPa，其中，乙苯转化率为 27. 8%，苯乙酮选择性为 99. 0% ，苯甲酸的选择性为1%[1]。反应产生的粗产品进入气液分离器中，操作条件为40℃，0.1MPa，目的是为了除去未反应的氧气、N2和产生的副产物甲烷。由于氧气和甲烷很难分离，因此直接输送至火炬燃烧，或者作为锅炉的燃料。气液分离器的液体中含有为反应的乙苯、产物苯乙酮和副产物苯甲酸。 3.精馏工段 精馏工段中精馏塔T01和精馏塔T02的操作参数的确定方法，先进行简捷计算（DSTWU），再进行严格计算（Radfrac）。 精馏塔T01 气液分离器中的粗产品进入精馏塔T01中，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，重组分为产品苯乙酮，塔顶回收率为0.01。经过简捷计算后得出，塔板数为21，进料位置为9，摩尔回流比为0.171554399，精馏量与进料的比值为0.691122133，将这些结果输入至严格计算精馏塔中。精馏塔T01塔底的流股进入精馏塔T02中，塔顶的产品中含有大量的高纯度乙苯原料，将90%的乙苯进行循环再使用。 精馏塔T02 精馏塔T01塔底的流股进入精馏塔T02中，精馏塔T02中设置实际回流比为理论回流比为1.5倍，操作压力为0.1MPa，塔顶轻组分为苯乙酮，回收率为0.999，重组分为产品苯甲酸，塔顶回收率为0.001。经过简捷计算后得出，塔板数为22，进料位置为11，摩尔回流比为0.683642786，精馏量与进料的比值为0.907262388，将这些结果输入至严格计算精馏塔中。最终得到产量为20万吨，纯度为99.9%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 泵P01 加热器E01/E02 压缩机C01 反应器R01 气液分离器v01 精馏塔T01 精馏塔T02 参考文献： [1] Xu W F,Chen W J,Li D C,et al.Highly dispersed manga-nese based Mn/N - C/Al,O,catalyst for selective oxidationof the C- H bond of ethylbenzene . Industrial Engi-neering Chemistry Researchmi，2019，58 ( 10 ) :3969- 3977.