苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷課件

苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷12主要內(nèi)容環(huán)己烷產(chǎn)品的概述市場調研項目分析與設計工藝方案說明過程模擬項目經(jīng)濟技術分析安全分析結論2主要內(nèi)容環(huán)己烷產(chǎn)品的概述2苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷課件3苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷課件452市場調研

由圖可知，我國就2010年進口總量28690.754噸，而出口總量為1469.934噸。顯而易見，我國生產(chǎn)的環(huán)己烷不足以滿足國內(nèi)市場的要求，所以生產(chǎn)環(huán)己烷有非常好的市場。52市場調研由圖可知，我國就2010年進口563項目分析與設計（1）設計內(nèi)容對苯加氫工藝流程生產(chǎn)環(huán)己烷過程進行概念設計。對氣相苯加氫法進行經(jīng)濟可行性分析。原料預處理系統(tǒng)反應器系統(tǒng)分離系統(tǒng)63項目分析與設計（1）設計內(nèi)容原料預處理系統(tǒng)673項目分析與設計（2）設計目標設計規(guī)模：年產(chǎn)47700噸的環(huán)己烷概念設計并模擬產(chǎn)品要求：環(huán)己烷的最小質量純度達到99.99%。73項目分析與設計（2）設計目標783項目分析與設計（3）設計任務根據(jù)生產(chǎn)要求和工藝條件設計出年產(chǎn)47700噸環(huán)己烷的生產(chǎn)流程。用Aspenplus對流程進行模擬，確定設備的操作參數(shù)（溫度，壓力，采出量，回流比等），輸出設計報告。對模擬流程進行經(jīng)濟核算83項目分析與設計（3）設計任務894工藝方案說明根據(jù)反應條件的不同,苯加氫法生產(chǎn)環(huán)己烷可分為液相法和氣相法兩大類。常用的催化劑有Pt、Pd和Ni等。其中氣相法工藝比較成熟，而且催化劑比較容易得到，轉化率和收率都很高。所以本概念設計決定采用氣相苯加氫法生產(chǎn)環(huán)己烷。94工藝方案說明根據(jù)反應條件的不同,苯加氫法生產(chǎn)環(huán)己烷可分910工藝方案選擇反應溫度的選擇苯加氫反應是一個復雜的反應體系。其中,反應(1)為主反應,生成目的產(chǎn)物環(huán)己烷反應;(2)是苯的加氫裂解,最終產(chǎn)物為碳和甲烷;反應(3)是環(huán)己烷的異構化;反應(4)則是環(huán)己烷的裂解反應。對于苯而言,反應(1)和(2)是平行反應。盡管反應(1)和(3)均為可逆反應,但前者為放熱反應,后者為吸熱反應,這就導致溫度對反應的影響各不相同.可以通過控制反應溫度來抑制副反應發(fā)生，選擇溫度在200℃.☆體積縮小、產(chǎn)生大量熱的平衡反應

☆低溫、高壓有利于生成環(huán)己烷10工藝方案選擇反應溫度的選擇☆體積縮小、產(chǎn)生大量熱的平衡反1011反應壓力的選擇苯加氫是強放熱反應,化學計量方程表明反應發(fā)生伴隨著分子數(shù)目的減少,因而降低溫度、提高壓力在熱力學上有利于反應的進行。塔的操作壓力范圍內(nèi)(0.85~3MPa)

在反應器出口處，苯的轉化率x均可達99.99%。因此在設計反應器設備及操作運轉時,選擇適當操作壓力可以減少設備以及操作的費用,從而提高經(jīng)濟效益。選定壓力2.68Mpa.11反應壓力的選擇1112LD143催化劑選擇：規(guī)格：外觀球形Ф2~4mm

組成載有鎳的氧化鋁含鎳量≥14.35%(wt)

表觀密度0.87g/cm3

抗碎強度≥10kg

總孔容0.45±0.06cm3

比表面223（210±23）m2/g應用：反應器固定床12LD143催化劑選擇：應用：12135工藝方案流程圖原料苯原料氫原料預處理反應器分離器尾氣處理產(chǎn)品環(huán)己烷135工藝方案流程圖原料苯原料氫原料預處理反應器分離器尾氣處1314141415全流程模擬15全流程模擬15166項目經(jīng)濟技術分析原料消耗:H2消耗量為302.46kmol/h氫氣市場價48元/瓶C6H6消耗量為6145.62kg/h苯市場價4100元/噸產(chǎn)品:環(huán)己烷：6.625t/h產(chǎn)品質量純度99.9%環(huán)己烷年產(chǎn)量：6.625×24×300=47700噸166項目經(jīng)濟技術分析原料消耗:1617名稱單位消耗/生產(chǎn)單價單價金額/千萬元年消耗苯萬噸4.4254100元/噸18.143氫氣萬立方米4878．07548元/瓶0.732電千瓦時11488384.80.6元/度0.689水萬噸82.5元/噸0.020蒸汽量萬噸1300元/噸0.300冷量萬噸6280元/噸1.680合計21.564年收入環(huán)己烷萬噸4.779500元/噸45.315合計45.31517名稱單位消耗/生產(chǎn)單價單價金額/千萬元年消耗1718名稱規(guī)格設備成本(萬元)反應器直徑（m）高度（m）400R-101A920400R-101B920換熱器殼程直徑（m）長度（m）換熱面積（m2）E-101A0.41.02.04.88E-101B0.41.24.25.28E-101C0.41.02.04.88E-101D0.41.24.85.68E-101E0.91.54012.1818名稱規(guī)格設備成本(萬元)反應器直徑（m）高度（m）1819泵揚程(m)功率(kw)P-101A510.7P-101B1510.7P-101C510.7壓縮機進口流量C-1015000m3/h2閃蒸罐直徑（m）高度（m）E-101A1.537.5E-101B1.537.5閥門10控制儀表15管道10儲罐10019泵揚程(m)功率(kw)P-101A510.7P1920總操作費用是有直接操作費用、固定操作費用和管理費用三部分組成的。FixedCapitalInvestment(FCI)：987萬元/年

CostofOperatingLabor(COL)：1200萬元/年

CostofUtilities(CUT):350萬元/年

CostofWasteTreatment(CWT)：100萬元/年

CostofRawMaterials(CRM)：18875萬元/年COM=0.304FCI+2.73COL+1.23(CUT+CWT+CRM)=971.508+5460+36654=27345.798萬元/年DMC=CRM+CWT+CUT+1.33COL+0.069FCI+0.03COM=21809.476萬元/年

FMC=0.708COL+0.168FCI=1015.416萬元/年GE=0.177COL+0.009FCI+0.16COM=4596.61萬元/年總費用=DMC+FMC+GE=27421.50萬元/年總銷售額=45315萬元/年（年）利潤總額=年產(chǎn)品銷售收入–

年產(chǎn)品銷售稅金及附加-年總成本費用

=45315-45315*14%-27421.50=14721.45萬元/年（稅后）靜態(tài)投資回收期1.9年。20總操作費用是有直接操作費用、固定操作費用和管理費用三部分207安全分析反應器：平穩(wěn)控制反應溫度不超過200℃，反應壓力不超過3.1MPa，保持氫分壓0.6MPa不變。

所用催化劑雷尼鎳遇空氣能自燃，因此必須杜絕外漏。聯(lián)鎖控制系統(tǒng)和安全設施要保持處于良好狀態(tài)。應定期檢查水噴淋系統(tǒng)，保持好用。定期用高溫測厚儀檢測壁厚，并做好記錄，如有問題，要及時處理。7安全分析反應器：21其它部位：氫氣壓縮機的聯(lián)鎖控制和安全附件要保證好用，杜絕泄漏。苯泵和環(huán)已烷泵要平穩(wěn)運轉，不產(chǎn)生摩擦、憋壓；密封完好，不泄漏。廢催化劑雷尼鎳要排入廢催化劑處理池及時處理，處理完后及時運出裝置區(qū)。配制催化劑用的鉻酸酐腐蝕性很強，崗位工人要做好個人防護。維修工人在進行檢修時，必須十分注意周圍的一切閥門，特別是在動火時，一定要有安全措施，以防發(fā)生火災。苯、氫、環(huán)已烷的管線法蘭、閥門等部位發(fā)生跑、冒、滴、漏很危險，要經(jīng)常檢查其泄漏情況，一旦發(fā)現(xiàn)有漏點，要立即堵漏。在裝置的易泄漏點設有固定式可燃氣檢測報警儀，以監(jiān)測其泄漏情況。有泄漏，控制室發(fā)出聲光報警，及時安排處理。要對可燃氣監(jiān)測報警儀進行定期校驗，保證好用。裝置區(qū)內(nèi)設置的水幕，要定期檢查，保持好用。其它部位：22應急處置皮膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給予輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。食入：飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。呼吸系統(tǒng)防護：一般不需要特殊防護，高濃度接觸時可佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩）。眼睛防護：空氣中濃度超標時，戴安全防護眼鏡。身體防護：穿防靜電工作服。手防護：戴橡膠耐油手套。其他防護：工作現(xiàn)場嚴禁吸煙。避免長期反復接觸。應急處置2324

謝謝~24

謝謝~24苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷2526主要內(nèi)容環(huán)己烷產(chǎn)品的概述市場調研項目分析與設計工藝方案說明過程模擬項目經(jīng)濟技術分析安全分析結論2主要內(nèi)容環(huán)己烷產(chǎn)品的概述26苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷課件27苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷課件28292市場調研

由圖可知，我國就2010年進口總量28690.754噸，而出口總量為1469.934噸。顯而易見，我國生產(chǎn)的環(huán)己烷不足以滿足國內(nèi)市場的要求，所以生產(chǎn)環(huán)己烷有非常好的市場。52市場調研由圖可知，我國就2010年進口29303項目分析與設計（1）設計內(nèi)容對苯加氫工藝流程生產(chǎn)環(huán)己烷過程進行概念設計。對氣相苯加氫法進行經(jīng)濟可行性分析。原料預處理系統(tǒng)反應器系統(tǒng)分離系統(tǒng)63項目分析與設計（1）設計內(nèi)容原料預處理系統(tǒng)30313項目分析與設計（2）設計目標設計規(guī)模：年產(chǎn)47700噸的環(huán)己烷概念設計并模擬產(chǎn)品要求：環(huán)己烷的最小質量純度達到99.99%。73項目分析與設計（2）設計目標31323項目分析與設計（3）設計任務根據(jù)生產(chǎn)要求和工藝條件設計出年產(chǎn)47700噸環(huán)己烷的生產(chǎn)流程。用Aspenplus對流程進行模擬，確定設備的操作參數(shù)（溫度，壓力，采出量，回流比等），輸出設計報告。對模擬流程進行經(jīng)濟核算83項目分析與設計（3）設計任務32334工藝方案說明根據(jù)反應條件的不同,苯加氫法生產(chǎn)環(huán)己烷可分為液相法和氣相法兩大類。常用的催化劑有Pt、Pd和Ni等。其中氣相法工藝比較成熟，而且催化劑比較容易得到，轉化率和收率都很高。所以本概念設計決定采用氣相苯加氫法生產(chǎn)環(huán)己烷。94工藝方案說明根據(jù)反應條件的不同,苯加氫法生產(chǎn)環(huán)己烷可分3334工藝方案選擇反應溫度的選擇苯加氫反應是一個復雜的反應體系。其中,反應(1)為主反應,生成目的產(chǎn)物環(huán)己烷反應;(2)是苯的加氫裂解,最終產(chǎn)物為碳和甲烷;反應(3)是環(huán)己烷的異構化;反應(4)則是環(huán)己烷的裂解反應。對于苯而言,反應(1)和(2)是平行反應。盡管反應(1)和(3)均為可逆反應,但前者為放熱反應,后者為吸熱反應,這就導致溫度對反應的影響各不相同.可以通過控制反應溫度來抑制副反應發(fā)生，選擇溫度在200℃.☆體積縮小、產(chǎn)生大量熱的平衡反應

☆低溫、高壓有利于生成環(huán)己烷10工藝方案選擇反應溫度的選擇☆體積縮小、產(chǎn)生大量熱的平衡反3435反應壓力的選擇苯加氫是強放熱反應,化學計量方程表明反應發(fā)生伴隨著分子數(shù)目的減少,因而降低溫度、提高壓力在熱力學上有利于反應的進行。塔的操作壓力范圍內(nèi)(0.85~3MPa)

在反應器出口處，苯的轉化率x均可達99.99%。因此在設計反應器設備及操作運轉時,選擇適當操作壓力可以減少設備以及操作的費用,從而提高經(jīng)濟效益。選定壓力2.68Mpa.11反應壓力的選擇3536LD143催化劑選擇：規(guī)格：外觀球形Ф2~4mm

組成載有鎳的氧化鋁含鎳量≥14.35%(wt)

表觀密度0.87g/cm3

抗碎強度≥10kg

總孔容0.45±0.06cm3

比表面223（210±23）m2/g應用：反應器固定床12LD143催化劑選擇：應用：36375工藝方案流程圖原料苯原料氫原料預處理反應器分離器尾氣處理產(chǎn)品環(huán)己烷135工藝方案流程圖原料苯原料氫原料預處理反應器分離器尾氣處3738143839全流程模擬15全流程模擬39406項目經(jīng)濟技術分析原料消耗:H2消耗量為302.46kmol/h氫氣市場價48元/瓶C6H6消耗量為6145.62kg/h苯市場價4100元/噸產(chǎn)品:環(huán)己烷：6.625t/h產(chǎn)品質量純度99.9%環(huán)己烷年產(chǎn)量：6.625×24×300=47700噸166項目經(jīng)濟技術分析原料消耗:4041名稱單位消耗/生產(chǎn)單價單價金額/千萬元年消耗苯萬噸4.4254100元/噸18.143氫氣萬立方米4878．07548元/瓶0.732電千瓦時11488384.80.6元/度0.689水萬噸82.5元/噸0.020蒸汽量萬噸1300元/噸0.300冷量萬噸6280元/噸1.680合計21.564年收入環(huán)己烷萬噸4.779500元/噸45.315合計45.31517名稱單位消耗/生產(chǎn)單價單價金額/千萬元年消耗4142名稱規(guī)格設備成本(萬元)反應器直徑（m）高度（m）400R-101A920400R-101B920換熱器殼程直徑（m）長度（m）換熱面積（m2）E-101A0.41.02.04.88E-101B0.41.24.25.28E-101C0.41.02.04.88E-101D0.41.24.85.68E-101E0.91.54012.1818名稱規(guī)格設備成本(萬元)反應器直徑（m）高度（m）4243泵揚程(m)功率(kw)P-101A510.7P-101B1510.7P-101C510.7壓縮機進口流量C-1015000m3/h2閃蒸罐直徑（m）高度（m）E-101A1.537.5E-101B1.537.5閥門10控制儀表15管道10儲罐10019泵揚程(m)功率(kw)P-101A510.7P4344總操作費用是有直接操作費用、固定操作費用和管理費用三部分組成的。FixedCapitalInvestment(FCI)：987萬元/年

CostofOperatingLabor(COL)：1200萬元/年

CostofUtilities(CUT):350萬元/年

CostofWasteTreatment(CWT)：100萬元/年

CostofRawMaterials(CRM)：18875萬元/年COM=0.304FCI+2.73COL+1.23(CUT+CWT+CRM)=971.508+5460+36654=27345.798萬元/年DMC=CRM+CWT+CUT+1.33COL+0.069FCI+0.03COM=21809.476萬元/年

FMC=0.708COL+0.168FCI=1015.416萬元/年GE=0.177COL+0.009FCI+0.16COM=4596.61萬元/年總費用=DMC+FMC+GE=27421.50萬元/年總銷售額=45315萬元/年（年）利潤總額=年產(chǎn)品銷售收入–

年產(chǎn)品銷售稅金及附加-年總成本費用

=45315-45315*14%-27421.50=14721.45萬元