粗苯精制裝置精制工藝的優(yōu)化研究

1、畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） （說 明 書） 題 目： 姓 名： 編 號： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書 姓名 專業(yè) 任 務(wù) 下 達 日 期 年 月 日 設(shè)計（論文）開始日期 年 月 日 設(shè)計（論文）完成日期 年 月 日 設(shè)計（論文）題目： a編制設(shè)計 b設(shè)計專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 系（部）主 任 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會記錄 系 專業(yè),學(xué)生 于 年 月 日進行了畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。 設(shè)計題目： 專題（論文）題目： 指導(dǎo)老師： 答辯委員會根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答

2、辯情況， 經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績 為 。 答辯委員會 人，出席 人 答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評 語 第 頁 共 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）及答辯評語： 學(xué) 生 姓 名： 專 業(yè) 年 級 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 評 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日 成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日 粗苯精制裝置精制工藝的優(yōu)化研究粗苯精制裝置精制工藝的優(yōu)化研究 摘摘 要要 苯是重要的化工原料，常用的有機溶濟。石化行業(yè)中粗苯加工和分離 是一個極其復(fù)雜的工藝過程

3、，隨著對產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保的要求越來越嚴格， 粗苯加氫工藝的應(yīng)用是大勢所趨。在本設(shè)計加氫工藝中，低溫加氫工藝的 加氫溫度、壓力較低，產(chǎn)品質(zhì)量好，低溫加氫工藝包括萃取蒸餾低溫加氫 工藝和溶濟萃取低溫加氫工藝，這兩種工藝在國內(nèi)外是比較成熟的工藝， 廣泛用于石油重整油、高溫裂解汽油、焦化粗苯為原料的加氫生產(chǎn)中，因 此本粗苯粗制采用低溫加氫精制工藝。純苯精度可達 99.9%以上，甲苯也 在 99%以上，產(chǎn)品純度均優(yōu)于其他方法。 k-k 法粗苯加氫屬于中溫、中壓、不脫烷基的加技術(shù)。其操作溫度 340370，壓力為 2.83.0mpa。顯然，該技術(shù)對加氫設(shè)備的材質(zhì)要求相 應(yīng)較低。經(jīng)過綜合比較考慮，本設(shè)計采用溶

4、濟萃取低溫加氫工藝。 【關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】 粗苯 加氫 苯 甲苯 目錄目錄 前言前言 近年來隨著焦化行業(yè)的發(fā)展，一些大型焦爐陸續(xù)開工，使得我國 的粗苯產(chǎn)量有了明顯提高。2006 年我國焦化粗苯年產(chǎn)量已達到 145 萬噸左右，這使粗苯加氫精制的原料有了可靠保障。隨著國際石油價 格的上漲，以石油為原料生產(chǎn)芳烴的成本提高，而焦化粗苯加氫工藝 的產(chǎn)品質(zhì)量已完全能替代石油苯。這使得國內(nèi)大型焦化企業(yè)都把粗苯 加氫精制納入到企業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃中來。所以如何選擇合適的焦化粗苯 加氫工藝就成了當前一些企業(yè)的首要問題。 粗苯是煤煉焦過程的副產(chǎn)品，其中含有苯、甲苯、二甲苯等工業(yè) 原料和大量雜質(zhì)，粗苯精制就是通過物理或化學(xué)方

5、法去除這些雜質(zhì)， 得到高純度的苯類產(chǎn)品的過程。我國傳統(tǒng)的粗苯精制的方法是酸洗法， 由于其三苯回收率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、環(huán)境污染嚴重等缺點，國家已經(jīng) 不再批準新上項目；加氫工藝是從國外引進的粗苯精制工藝，目前有 些工藝已完全實現(xiàn)國產(chǎn)化 ，其三苯回收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，對環(huán)境 幾乎沒有影響，成為酸洗法的替代工藝，得到了大力推廣。 焦化粗苯加工和分離是一個極其復(fù)雜的工藝過程，粗苯中除含有 苯、甲苯、二甲苯等主要成分外，可定量的其余組分就有九十多種。 焦化粗苯經(jīng)初步預(yù)精餾得到的輕苯餾分中含有的不飽和化合物及硫化 物的沸點與苯、甲苯的沸點相差很小，不能通過精餾法進行分離。當 前脫除不飽和化合物及硫化物的主要方

6、法有硫酸精制法和催化加氫精 制法。硫酸精制法的優(yōu)點是試劑便宜、過程設(shè)備簡單和操作方便等， 在早期的國內(nèi)外焦化粗苯加工中應(yīng)用十分廣泛，工藝比較成熟。但是 酸洗造成的芳烴損失太大，分離效率較低，所得產(chǎn)品質(zhì)量不高，對環(huán) 境造成很大污染。目前除在產(chǎn)企業(yè)外，此藝將被逐步淘汰。 催化加氫制法就是將其中含硫雜質(zhì)經(jīng)過加氫而生成相應(yīng)的碳氫化 合物和硫化氫，使含氮雜質(zhì)氫化生成氨和碳氫化合物，含氧雜質(zhì)因加 氫而生成碳氫化合物和水，不飽和化合物被加氫飽和，從而達到凈化 的目的。由于加氫精制比酸洗精制得到的苯質(zhì)量好、收率高，自 50 年代首先在美國、德國、日本和法國得到應(yīng)用以來目前已經(jīng)基本上替 代了酸洗法。粗苯加氫根據(jù)

7、操作條件不同可分為高溫加氫、中溫加氫、 和低溫加氫工藝。其中以德國魯奇法和克魯柏-考柏斯（k-k）法兩種 低溫加氫工藝應(yīng)用尤為廣泛。 在粗苯加氫精制產(chǎn)物加氫油中，沸點范圍為 6699的飽和 烴和 103120的不飽和烴分別與苯和甲苯形成共沸物，還有與苯、 甲苯沸點十分接近的一些化合物（例如環(huán)己烷） ，因此采取一般的精 餾方法無法將苯、甲苯精確地分離或能耗較高。而萃取精餾以其萃取 劑選擇范圍較寬、后續(xù)分離工藝簡單、能耗較少以及可實現(xiàn)連續(xù)操作 等優(yōu)點廣泛地應(yīng)用于苯、甲苯（bt 餾分）精制工藝，目前工業(yè)上使 用的萃取劑主要有環(huán)丁砜、n-甲酰嗎啉(nfm)、四甘醇和 n-甲基吡咯 烷酮等高沸點溶劑，其

8、中德國 k-k 法使用的是 nfm。 一、一、 緒論緒論 1.1、 設(shè)計指導(dǎo)思想和原則設(shè)計指導(dǎo)思想和原則 本設(shè)計本著充分運用國家資源，產(chǎn)出高純度有價值產(chǎn)品的原則， 力求符合國家的經(jīng)濟政策和技術(shù)政策，達到工藝上可靠，經(jīng)濟上合 理；要盡可能吸收最新科技成果，力求技術(shù)先進，經(jīng)濟效益更大， 不造成環(huán)境污染；符合國家工業(yè)安全與衛(wèi)生要求。 1.2、 設(shè)計的意義設(shè)計的意義 本設(shè)計的產(chǎn)品有純苯、甲苯、二甲苯、非芳烴、重苯，其中最 主要的產(chǎn)品是純苯、甲苯和二甲苯，現(xiàn)將各種主要產(chǎn)品的重要作用介紹如 下： 1.2.1、 純苯純苯 純苯是重要的化工原料，廣泛用作合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、 染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥的原料，

9、也是重要的有機溶劑。我國純苯的消費領(lǐng)域主 要在化學(xué)工業(yè)，以苯為原料的化工產(chǎn)品主要有苯乙烯、苯酚、己內(nèi)酰胺、 尼龍 66 鹽，氯化苯、硝基苯、烷基苯和順酐等。在煉油行業(yè)中用作提高 汽油辛值的摻和劑。 1.2.2、 甲苯甲苯 甲苯是一種無色有芳香味的液體，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、樹脂等與大眾 息息相關(guān)的行業(yè)中，國際上其主要用途是提高汽油辛烷值或用于生產(chǎn)苯以 及二甲苯，而在我國其主要用途是化工合成和溶劑上，其下游主要產(chǎn)品是 硝基甲苯、苯甲酸、氯化芐、間甲酚、甲苯二異氰酸酯等，還可生產(chǎn)很多 家藥和醫(yī)藥中間體。另外，甲苯具有優(yōu)異的有機物溶解性能，是一種有廣 泛用途的有機溶劑。 1.2.3、二甲苯二甲苯 二甲苯的

10、主要衍生物為對二甲苯，鄰二甲苯等，混合二甲苯主要 用油漆涂料的溶劑和航空汽油添加劑，此外還用于燃料、農(nóng)藥等生產(chǎn)。對 二甲苯主要生產(chǎn) pta 以及聚酯等。鄰二甲苯主要用于生產(chǎn)苯酐等。 1.3、 國內(nèi)外民展狀況國內(nèi)外民展狀況 生產(chǎn)芳香烴苯、甲苯、二甲苯的主要原料是石油催化重整的 重整油、石油裂化的高溫裂解汽油和焦化粗苯。這種原料占總原 料量的比例依次為：70%、27%、3%。以石油為原料生產(chǎn)芳香烴的 工藝都采用加氫工藝，以焦化粗苯為原料生產(chǎn)芳香烴的工藝有酸洗 精制法和加氫精制法。 酸洗法仍在發(fā)展中國家被大量采用，其工藝落后，產(chǎn)品質(zhì)量低、 無法與石油苯競爭，而且收率低、污染嚴重，產(chǎn)生的廢液很難處理，

11、 早在上世紀 60 年代發(fā)達國家已經(jīng)淘汰了酸洗精制法，用加氫精制取 代，產(chǎn)品可達到石油苯的質(zhì)量標準。 國內(nèi)有很多企業(yè)已建成投產(chǎn)或正在建設(shè)粗苯加氫裝置。20 世紀 80 年代上海寶鋼從國外引進了第一套 litol 法高溫加氫工藝。90 年 代石家莊焦化廠從德國引進了第一套 k.k 法加氫工藝，還有很多企 業(yè)正在籌建加氫裝置。隨著對產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保的要求越來越高，粗 苯加氫工藝的應(yīng)用是大勢所趨。目前我國寶鋼、石家莊焦化廠共有 套粗苯加氫裝置，產(chǎn)能約 21 萬噸年。 1.4、 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù) 焦化粗苯精制是煤化工的基礎(chǔ)技術(shù)之一，粗苯通過進一步加工 精制后，可以獲得如純苯、甲苯、二甲苯和重苯等多種產(chǎn)品

12、。由于 近年來油價大幅上漲，與以石油為原料生產(chǎn)的石油苯相比，焦化苯 有著很大的利潤空間。因此，粗苯精制產(chǎn)業(yè)引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。 工藝設(shè)計原料粗苯要求： 甲苯含量：小于 14.2% 苯含量：大于 65% 二甲苯：小于 4.0% 三苯含量：1%2% 密度：小于 0.885 純苯塔塔頂溫度：80 塔釜溫度：120 二、二、 粗苯精制綜述粗苯精制綜述 粗苯精制目的是得到苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品，它們都是寶貴的基本化 工原料。粗苯精制包括酸洗或加氫、精餾分離、初餾分中的環(huán)戊二烯加工 以及高沸點餾分中的茚與古以隆的加工利用。 1.1 粗苯的性質(zhì)和用途 粗苯產(chǎn)率以干煤計約為 0.91.1%。其中含苯及其同系

13、物為 80%95%， 不飽和化合物為 515。主要集中于 79以前低沸點餾分和 140以上的高 沸點餾分中，它們主要為環(huán)戊二烯、茚、古馬隆以及苯乙烯等，硫化物含 量為 0.22.0%，飽和烴為 0.32.0%。此外，粗苯中還含有來自洗油的輕餾 分、荼、酚和吡啶等成分。 粗苯中主要成分是苯，是純苯的主要來源。苯的用途很多，是有機合 成的基礎(chǔ)原料，可制成苯乙烯、苯酚、丙酮、環(huán)己烷、硝基苯、順丁烯二 酸酐等，進一步可制合成纖維、合成橡膠、合成樹脂以及染料、洗滌劑、 農(nóng)藥、醫(yī)藥等多種產(chǎn)品。甲苯、二甲苯也是有機合成的重要原料。 1.2 粗苯精制的原理 粗苯中主要成分為苯、甲苯、二甲苯，它們在 101kp

14、a 壓力下的沸點如 下：苯 80.1；間二甲苯 139.1；甲苯 110.6；對二甲苯 138.4；鄰 二甲苯 144.9；乙苯 136.2。 由上述數(shù)據(jù)可見，沸點有差別，即揮發(fā)度不同，可以很容易分離出苯 和甲苯、二甲苯的三種異構(gòu)體和乙苯的沸點差甚小，難以利用精餾方法進 行分離。 粗苯中與苯的沸點相近的有硫化物和不飽和化合物，故欲得純苯較難。 例如，噻吩和環(huán)己烷的沸點分別為 84.07和 81，精餾時分不開。由于 以苯為原料進行催化加氫時。硫化物能使催化劑中毒，不飽和化合物在儲 存時能聚合或產(chǎn)生暗色物，在催化加工時，易使催化劑結(jié)焦。所以要求從 苯中必須除掉這些雜質(zhì)。由于精餾方法不能脫除苯中噻吩

15、和不飽和化合物， 所以在精餾之前采用化學(xué)凈化方法。為此，可采用加入化學(xué)試劑或催化加 氫，使之生成易于分離的產(chǎn)物，達到凈化目的。 三、三、 生產(chǎn)方法和工藝流程生產(chǎn)方法和工藝流程 3.13.1、工藝技術(shù)的比較與選擇、工藝技術(shù)的比較與選擇. . 3.1.13.1.1、主要生產(chǎn)工藝技術(shù)簡介、主要生產(chǎn)工藝技術(shù)簡介 目前已工業(yè)化的粗苯加氫工藝有萊托(litol)法、萃取蒸餾低溫加氫 （k.k）法和溶劑萃取低溫加氫法，第一種為高溫加氫，后兩種為低溫加 氫。 （1 1）、）、litollitol 法粗苯加氫法粗苯加氫 高溫催化加氫的典型工藝是 litol 工藝，在溫度 600650，壓力為 6.0mpa 的條

16、件下進行催化加氫反應(yīng)。主要進行加氫脫除不飽和烴，加氫裂 解把高分子烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為低分子烷烴，以氣態(tài)分離出去；加氫脫烷 基，把苯的同系物最終轉(zhuǎn)化為苯和你分子烷烴。故高溫加氫的產(chǎn)品只有苯， 沒有甲苯和二甲苯，另外要進行脫硫、脫氮、脫氧的反應(yīng)，脫除原料有機 物中的 s、n、o 轉(zhuǎn)化成 h2s、nh3、h2o 的形式除去，對加氫油的處理可采 用一般精餾方法，最終得到苯產(chǎn)品。 為了循環(huán)利用氫氣，粗苯加氫后的尾氣必須經(jīng)過一系列的處理包括脫 硫、甲苯洗凈、改質(zhì)變換與變壓吸附等工序，最終獲得 99.9%的氫氣返回 系統(tǒng)供加氫之用。 （2 2）、萃取蒸餾低溫加氫（）、萃取蒸餾低溫加氫（k.kk.k）法和溶劑

17、萃取低溫加氫法）法和溶劑萃取低溫加氫法 低溫催化加氫的典型工藝是萃取蒸餾低溫加氫（k.k）和溶劑萃取低溫 加氫。在溫度為 300370，壓力 2.53.0mpa 條件下進行催化加氫反應(yīng)。 主要進行加氫脫除不飽和烴，使之轉(zhuǎn)化為飽和烴；另外還要進行脫硫、脫 氮、脫氧反應(yīng)，與高溫加氫類似，轉(zhuǎn)化成 h2s、nh3、h2o 的形式，但由于 加氫溫度低，故一般不發(fā)生加氫裂解和脫烷基的深度加氫反應(yīng)。因此低溫 加氫的產(chǎn)品有苯、甲苯、二甲苯。 對于加氫油的處理萃取蒸餾低溫加氫工藝采用萃取蒸餾方法，把非芳 烴與芳烴分離開，而溶劑萃取低溫加氫工藝是采用溶劑液液萃取方法，把 非芳烴與芳烴分離開，芳烴之間的分離可用一般

18、分離方法實現(xiàn)，最終得到 苯、甲苯、二甲苯。 萃取蒸餾低溫加氫法可生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯，3 種苯對原料中純組分 的收率及總精制率設(shè)計值見下表： 苯/%甲苯/%二甲苯/%總精制率/% 99.298.197.599.8 二甲苯收率超過 100%是由于在預(yù)反應(yīng)器中,苯乙烯被加氫轉(zhuǎn)化成乙苯, 而二甲苯中含有乙苯,總精制率達 99.8%,比萊托法的要高。 .、工藝技術(shù)的比較、工藝技術(shù)的比較 litol 法粗苯加氫工藝的加氫反應(yīng)溫度、壓力較高，又存在氫腐蝕，對 設(shè)備的制造材質(zhì)、工藝、結(jié)構(gòu)要求較高，設(shè)備制造難度較大，只能生產(chǎn) 種苯，制氫工藝較復(fù)雜，總精制率較低。 萃取蒸餾低溫加氫（k.k）法和溶劑萃取低溫加氫

19、法的優(yōu)點是以粗苯 或焦油蒸餾的脫酚輕油為原料，氫耗低，能生產(chǎn)三種苯，生產(chǎn)操作容易， 制氫工藝簡單，產(chǎn)品質(zhì)量好。 四、生產(chǎn)流程四、生產(chǎn)流程 粗苯首先經(jīng)原料輸送泵進入兩苯塔，在其中實現(xiàn)輕重苯分離，重質(zhì)苯 作為產(chǎn)品輸送至罐區(qū)，塔頂輕苯被送至加氫工序，在加氫工序中，輕苯與 高純氫氣混合后進入預(yù)反應(yīng)器，預(yù)反應(yīng)器的作用主要是除去二烯烴和苯乙 烯，催化劑為 ni-mo，預(yù)反應(yīng)器產(chǎn)物經(jīng)管式爐加熱后，進入主反應(yīng)器，在 此發(fā)生脫硫、脫氮、脫氧、烯烴飽和等反應(yīng)，催化劑為 co-mo, 預(yù)反應(yīng)器 和主反應(yīng)器內(nèi)物料狀態(tài)均為氣相，從主反應(yīng)器出來的產(chǎn)物經(jīng)一系列換熱器、 冷卻器被冷卻，在進入分離器之前，被注入軟水，軟水的作用

20、是溶解產(chǎn)物 中沉積的鹽類。分離器把主反應(yīng)器產(chǎn)物最終分離成循環(huán)氫氣、液態(tài)的加氫 油和水，循環(huán)氫氣經(jīng)預(yù)熱器，補充部分氫氣后，由壓縮機送到預(yù)蒸發(fā)器前 與原料粗苯塵混合。 苯、甲苯餾分與部分補充的甲酰嗎啉溶劑混合后進入萃取精餾塔，萃 取精餾塔的作用是利用萃取蒸餾方式，除去烷烴、環(huán)烷烴等非芳烴，塔頂 采出非芳烴作為產(chǎn)品外賣，塔底采出苯、甲苯、n-甲酰嗎啉的混合餾分， 此混合餾分進入溶劑再生塔，溶劑再生塔在真空塔操作，把苯、甲笨與溶 劑 n-甲酰嗎啉分離開，溶劑再生塔頂部采出苯、甲苯餾分，苯、甲苯餾分 進入純苯塔精餾分離成苯、甲苯產(chǎn)品。溶劑再生塔底采出的貧 n-甲酰嗎啉 溶劑經(jīng)冷卻后循環(huán)回到萃取精餾塔上部

21、，一部分貧溶劑被間歇送到溶劑再 生器，在真空狀態(tài)下排出高沸點的聚合產(chǎn)物，再生后的溶劑又回到萃取蒸 餾塔。 五、工藝計算與設(shè)備選型五、工藝計算與設(shè)備選型 .、系統(tǒng)物料衡算、系統(tǒng)物料衡算 .、操作條件、操作條件 生產(chǎn)能力：萬噸年(料液) 年工作日：7200 小時計 原料中含有：笨 70.0%，甲苯 15.0%,二甲苯 3.5% , 三甲苯 3.5% 不飽和物 : c5h103.0% , c8h8 5.0% 硫化物1.2% 飽和物 尾氣 btxs bt 非芳烴 分離器 純笨塔 溶劑再生塔 萃取蒸餾系統(tǒng) 預(yù)精餾塔 脫氫塔 兩苯塔 預(yù)反應(yīng)器 管式爐 主反應(yīng)器 原料粗苯 輕苯 重質(zhì)苯 軟水 純苯 甲苯 純

22、 btbt 和環(huán)丁砜純 btbt 和環(huán)丁砜xs 圖.工藝流程圖 0.8%(均為質(zhì)量分數(shù)) .、原料粗苯處理量、原料粗苯處理量 根據(jù)工藝的操作條件可知： 根據(jù)設(shè)計任務(wù)，料液的年生產(chǎn)能力為 80,000 噸年(折算為 100%q)， 全年生產(chǎn)時間為 7200 小時，剩余時間為大修、中修時間，則每小時的生 產(chǎn)能力為 80000/7200=11,200kg/h 5.、預(yù)精餾塔進出料、預(yù)精餾塔進出料 從兩苯塔出來的 btxs 經(jīng)過加氫脫輕后直接進入預(yù)精餾塔，所以進入 預(yù)粗餾塔的流量就是 w1=11250kg/h 預(yù)精餾塔頂出料為 bt,其流量為： w2=w*(70.0%+15.0%)=11200*85%

23、=9520kg/h 預(yù)精餾塔塔底出料為 xs，其流量為： w2=w*(3.5%+1.5%+5%)=11200*10%=1120 kg/h 5、純苯塔的設(shè)計計算、純苯塔的設(shè)計計算 精餾工段主要有四個塔，即預(yù)精餾塔、萃取精餾塔、純苯塔、二甲 苯塔。這里只對純塔進行計算。 .、純苯塔的作用、純苯塔的作用 分離產(chǎn)品苯、甲苯使產(chǎn)品純度達到 99.9wt%，同時產(chǎn)品回收率達 到 99.0%。在此目標下對該塔進行計算，尋找達到該分離要求的最佳操作 條件。 .、操作條件、操作條件 具體工藝條件如下： 料液組成：70.0% 苯 ，15.0%甲苯（質(zhì)量分率，下同） 產(chǎn)品組成（純苯塔）：餾出液 99.2%苯，釜液

24、1.9%苯 操作壓力：常壓（塔頂 100.5kpa，進料：101.3kpa塔底： 133kpa） 進料溫度：泡點 進料狀況：泡點 加熱方式：間接蒸汽加熱 回流比：r=（1.22.0）rmin .、物料衡算、物料衡算 全塔物料衡算全塔物料衡算 苯的摩爾質(zhì)量：ma78kg/kmol 甲苯的摩爾質(zhì)量：mb92 kg/kmol 純苯塔的原料處理量：f=11200*(70.0%+15.0%)=9520kg/h 原料中苯的質(zhì)量分數(shù):=70.0/(70.0+15.0)=0.823 則其摩爾分數(shù)為:f= = =0.846 塔頂產(chǎn)品苯的質(zhì)量分數(shù)：xd=0.992 則其摩爾分數(shù)為：xd=0.993 塔底產(chǎn)品甲苯的

25、質(zhì)量分數(shù)：xw=0.019 則其摩爾分數(shù)為:xw=0.021 總物料衡算：f=d+w 苯的物料衡算：f* =d* xd +w* xw 聯(lián)立式得：d7643.37=kg/h w=1876.63 kg/h 原料液的平均摩爾質(zhì)量 mf=0.84678+(10.846)92=65.988+14.168=80.156kg/kmol na na+nb na+nb 0.823/78 0.823/78+(1+0.823)/92 na+nb 塔頂產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 md=0.99278+(10.992) 92=78.112 kg/kmol 塔液產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 mw=0.02178+(10.021) 92=9

26、1.706 kg/kmol 溫度的確定溫度的確定 t=84，是進料口的溫度， t=80, 是塔頂蒸汽需被冷凝到的溫度， t=120，是釜液需被加熱的溫度。 六、原料及動力消耗量六、原料及動力消耗量 6 61 1 粗苯消耗量粗苯消耗量 粗苯消耗為 8 萬噸/年 . .動力消耗量動力消耗量 動力消耗量一覽表 循 環(huán) 冷 卻 水 m3 高 壓 蒸 汽 t 中 壓 蒸 汽 t 電 kw h 焦 爐 煤 氣 m3 溶 劑 消 耗 kg 軟 水 m3 氮 氣 m3 儀 表 空 氣 m3 氫 氣 m3 63. 3 0.73 9 0.68 6 32.231.60.010 6 0.005 28 10.5621.136.9 七、存在的問題及建議七、存在的問題及建議 粗苯原料中含有一定量的噻吩，噻吩在加氫反應(yīng)后變成四氫噻吩，四 氫噻吩很容易氧化成環(huán)丁砜。但是一般工藝中易產(chǎn)生中毒污染物，必須改 進催化劑使之能夠在溫和條件下氧化成環(huán)丁