乙苯-苯乙烯精馏塔设计.docx

《乙苯-苯乙烯精馏塔设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《乙苯-苯乙烯精馏塔设计.docx（78页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、毕业设计题目年产IQ万吨紫乙烯工艺设计姓名所在系部化学工程专业班级有机化工指导老师前言本设计的内容为IO万吨/年乙茶脱级制茶乙烯装置，包括工艺设计,设备设计及平面布阳礼本设计的依担是采纳低活性、高选择性催化剂,参照件Q毋斯（1.UmmUP公司生产米乙爆的技术，以乙苯脱乳法生产素乙优，紫乙烯单体生产工艺技术：深度或压，绝热乙苯脱乳工艺乙茶脱级反应在绝热式固定床反应港中进行，其特点是：转化率高，可达,选择性好.可达90%.特殊的脱氧反板器系统：在低压（深度真空下）下操作以达到最高的乙笨单程转化率和最高.的聚乙烯选择性,该系统是由蒸汽过热器、过热蒸汽输送管线和反应产物换热器组成，设计为热联合机械联合

2、装置,整个脱匆系统的压力降小，以爆挣压缩机入口尽可能高压，同时维持脱氢反应器尽可能低压，从而提高笨乙烯的选择性，同时不损失压缩健和投资费用.所须要的催化剂用量和反应器体枳较小，旦催化剂不宜磨损，能在高温高压下操作，内部结构简洁，选价便宜。在藻乙烯然馆!中采纳种专用的不含硫的苯乙烯阻聚剂。它经济有效且能使茶乙烯焦油作为燃料清洁地烧。工业设计的优化和设备的良好设计可使操作无故障.从而可削然生产波动.本设计奘置主要由脱匆反应和精储两个_E序系统所组成.原料来自乙不生产袋跣读原料选购部门，循环水、冷冻水、电和攘汽来由公用工程系统供应，生产出的苯乙烯产品到成品库。此设计过程中,为了计算便利，忽视了一些计

3、算过程,故有肯定的误差,另由于计算时间比较仓促，有些问即不能够干脆解决.i殳计中有不少错误之处,请指导老师予以指贡指正，多提出珍世看法.茶乙烯设计任务书一、设计趟口：年产10万吨笨乙箭的生产工艺设计二、设计原始条件：原料组成（质皮）组别乙采99%98%1.2、34、5、6甲笨0.8%1.2%1、2.34、5、6荤0.2%0.8%1、2.34、5、6100%1%1、2.34、5、62、操作条件：年工作日:300天,每天24小时,乙米总转化率为55%乙策此失量为O1.i乙素投料收为4.66%配料比：原料物水蒸汽=126(版JN比)温度T；第反应器进口温度630C,出口温度58OC其次反应器进口制度

4、630C.出口温度600C压力P：床层平均操作压力1.5*105Pa(绝)3、选择性：C8HI0-C8H8+H2(1C8H10-C6H6+C2H4(2)C8H10+H2-C7H8+CH4(3)I、2、390%2)3%3)7%4,5、692% 2)3%5%4,催化剂条件：(I)采纳II#氧化铁催化剂，d=3mm,h=13mm(2允许通入乙苯空速为：(0.5M).9)Nm3乙苯/(m3Ca1.h)(3)=K)SOkg/m3=Iwokg/m35,参考数据：(I)反应器直径D=2m(2)取热损失为反应热为4%(3) k=exp(1.1.281-2545RT)(4) K=exp(15.344-14656

5、.5734)(5)Cat的有效系数q1=0.7q2=0.667(6)填料状况：取瓷环为25X25的拉西环，所埴高度为250mm,锥形裔度为250mm.Wiff1.HZ900(7)压力I第一反应器进口压力为1.8105Pa,出口压力为1.2*105Pa,平均压力为1.5105Pa,压降AP=0.6IO5Pa.(8)再沸嚣：取热损失为水蒸汽放出热瓜的3%,Q蒸汽=Q吸/(13%)(9)传热面积A：取K=32.I24.I8U目录一绪论5I、原料的性质和用途52、苯乙烯的性质和用途53、笨乙烯各种生产工艺及比较64,本工艺设计说明6二、生产工艺说明81、原料、成品及半成品82、主副化学反应式83、生产

6、步骤84、原理、化学组成及化学性质95、反应器设计依据106、主要工艺变埴（蛰数的选择与限制7、流程叙述8、工艺设计物性参数13三、物料及热量衡算131、计算依据132、物料衡算143、热量衡算22四、乙笨一笨乙烯精情塔的计算24I、乙笨藻乙烯塔操作条件的确定242,理论板数的计算25五、乙苯一苯乙烯塔附设备计算31六、乙米一不乙烯塔主要工艺条件一览表35七、原材料消耗综合表、排出物表36八、生产限制37九、产品消耗定额37I、三废处理37十一、原料.中间产品的分析方法38十二、参考文献38一、绪论I、原料的主要性质与用途（1）乙苯的主要性质乙素是无色液体，具有芳香气味,可溶于乙醉、紫、四派化

7、碳和乙窿.几乎不溶于水，易燃易爆，射皮肤、眼的、粘膜行刺激性，在空气中城大允许浓度为K）OPPM,乙苯侧链易被氧化，辄化产物随氧化剂的强弱及反应条件的不同而异。在强氧化剂（如高钵酸钾或假化剂作用下，用空气或氧气氧化生成米甲酸：若用缓和制化剂或淑柔的反应条件仪化.则生成朱乙机乙苯的其它性质如下去所示:表1序号I23456789IOI1.I21314常分液沸点熔点液谯.熬液体粘生成在燃烧闪自爆数子体体汽发度热水热点燃炸名盘比执热执中点范称容容溶阐Iit量解度计CkJ/KckJ104kgSKca1.KcdCC%(fit(ka1./mce,M2Zmo1.Zmo1.体单gK)(o1.积位kgK)常106

8、.0.8136.294.41.750.235.0.6792.98IIOII552.3数1678248559.153.0伯7.4备注OC10!325Pa101325Pa298.15K27C正常沸点下2or20C0.01500m1.（20。C）气体(2)乙装的主要用途乙米是一个曳要的中间体，主要用来生产紫乙优,其次用作溶剂、稀择剂以及用于生产二乙苯、苯乙胡、乙菸恿觎等：同时它又是制药工业的主要顺料.2、聚乙烯的性旗和用途年乙烯(SM)是含有饱和偏能的一种简洁芳烧，是电本有机化工的重要产品之一笨乙烯为无色透亮液体常温下具有辛辣香味,易燃.茉乙烯冰溶于水,25C时其溶解度为0.066%.朱乙烯溶于甲解

9、、乙酹、乙械等溶剂中.苯乙烯在空气中允许浓度为0.1m1.1.浓度过离、接触时间过长期对人体有肯定的危古。苯乙烯在高温下简洁裂解和燃烧.聚乙烯蒸汽与空气混合能形成爆炸性混合物,其爆炸范附为I.I601.%(体积分数).朱乙优(SM)具有乙烯基烯短的性质,反应性能极强朱乙舔M强于空气中，易被氧化而成为酸及阴类。苯乙烯从结构上看是不对称取代物，乙烷务因带彳i极性而易于聚合,在而于00c时即进行聚合.甚至在室温下也可产生援慢的聚合.因此.东乙烯单体在贮存和运箱中都必衡加入阻聚剂，弁留意用情性气体密封，不使其与空气接触，苯乙烯(SM)是合成高分子工业的近要单体，它不但能自聚为凝苯乙烯树脂，也易与丙烯胞

10、共聚为AS塑料,与丁二烯共聚为丁藻梭胶，与丁二烯、丙烯精共聚为ABS塑料,还能与联丁端二酸附、乙二薛、邻笨二甲酸Bf等共聚成聚脂树脂等.由笨乙烯共聚的室科可加工成为各种H常生活用品和工程塑料.用途板为广泛.目前,其生产总妓的三分之二用于生产聚米乙饰.三分之一用于生产各种塑料和橡胶.世界米乙端生产实力在1996年已达1900万吨，目前全世界紫乙烯产能约为2150-2250万吨。3、各种紫乙烯生产工艺及比较目前朱乙端主要由乙率转化而成，可通过如下四条工艺路途进行，(D苯乙丽法较早采纳朱乙涉法生产苯乙烯,其步骤主要分为氧化、还原和脱水三步，方程式如MC6H5C2II5+02C6H5COCH3+H2O

11、C6H5COCH3+H2C6H5CHOHCH3C6H5CHOHCH3C6H5CHCH2+H2O该法茶乙烯产率为75-80%,略低于乙装脱氮法的产率，但中间副产物笨乙雨产值较高，军乙烯的精制分别较葡洁.故此法在国外仍有采纳.(21乙茶和丙优共氧化法本法苜先在破性催化剂作用下，使乙苯液相耙化成过敏化双乙苯，然后与丙烯进行环氧化反应生成环氧丙烷，乙装过氧化物则变为一茶乙解，再经脱水得到装乙烯,即：C6H5C2H5+02C6H5CHOOHCH3C6H5CH(X)HCH3+CH3CHCH2C6H5CH()HCH3+C3H6OC6H5CHOHCH3C6H5CHCH2+H2O木过程以乙苯计的苯乙烯产率约为6

12、5%,低于乙茶股犯法的产率，但它还能生产正要的干j机化工原料环氧丙烷，琮合平衡仍有工业化的价值，故目前国外也有采纳此法生产的。(3)乙苯氧化脱氨法乙米乳化脱氧法是目前尚处于探讨阶段生产率乙烯的方法.在催化剂和过热蒸汽的存在下进行氧化脱幻反应的，即；2C6H5C2H5+022C6H5CHCH2+21120此方法可以从乙笨干脆生成笨乙烯.还可以利用毓化反应放出的热盘产生蒸汽,反应温度也较催化脱氮为低.探讨的催化剂种类较多,如乳化阴，制化楮，留、辂、泥、仲、锂等混合叙化物，铝酸钺、破化铝及我在弱化篌上的钻、用等，但这些催化剂在多处于探讨阶段，尚不具备工业化条件，有待进一步探讨开发.(4)乙笨催化脱级

13、法这是目的生产紫乙爆的主要方法，目前世界上大约90%的茶乙烯采纳该方法生产.它以乙苯为原料，在催化剂的作用下脱乳生成苯乙烯和氮气，反应方程式如下：C6H5C2H5C6II5CHCH2+112同时还有副反应发生,如裂解反应和加氢裂解反应：C6H5C2H5+H2C6H5CH3CH4C6H5C2H5+H2C6H6+CHCH3C6H5C2H5C6H6+CH2CH2高温裂解生成：C6H5C2H58C5H2在水然汽存在下，发生水蒸汽的转化反应；C6H5C2H5+2H2OC6H5CIB+CO2+3H2此外还有高分子化合物的聚合反应.如果朱乙嫌、对称二笨乙烯的衍生物等.4、本工艺设计说明(I)生产任务：年产100ooO吨制聚乙烯，纯度99.7%,(2)生产方法：采纳低活性、商选择性催化剂,参照鲁姆斯(1.UmmUS)公司生产藻乙烯的技术,以乙米脱乳法生产苯乙烯.鲁姆斯(1.UmmUS)公司经典朱乙娣唯体生产工艺技术：深度减虚，绝热乙米酸乳工艺：伶姆斯(It1.1.1.ff1.VUOP)经典茶乙烷总体生产工艺简介：该工艺是全世界生产紫乙烯(SM)单体中Ja成熟和有效的技术，自1970年实现工业化以来.目前大约有55套装力在运转.A、工艺流