推荐年产20万吨乙苯脱氢制苯乙烯装置工艺设计毕业论文设计.doc(2)

LummusUOP乙苯脱氢工艺该工艺的脱氢反应在脱氢反应器中进行，反应温度为600~640℃，反应压力为400kPa(A)左右，同时向反应器中加入蒸汽以降低苯乙烯分压，蒸汽乙苯质量为1.3~1.5，乙苯转化率60%以上，苯乙烯选择性达95%以上。反应器内设有约翰逊网，气体在径向上分布均匀，压降较低[9]。第二脱氢反应器出口的反应产物首先将乙苯蒸汽预热，然后产生两个压力等级的低压蒸汽。 脱氢液先经过乙苯苯乙烯塔，从塔顶分离苯、甲苯、乙苯等比苯乙烯轻的组份去乙苯回收塔及苯甲苯分离塔，从塔底采出的粗苯乙烯去苯乙烯塔，然后得到苯乙烯产品。脱氢液的分离采用四塔流程，苯乙烯经历二次加热。乙苯苯乙烯塔采用高真空低釜温的工艺，操作压力为12~40kPa(A)，焦油生成量少。FinaBadger乙苯脱氢工艺该工艺同样采用绝热脱氢方法，高温蒸汽提供脱氢需要的热量并降低进料中乙苯的分压和抑制结焦。蒸汽过热至800~890℃，与预热器内的乙苯混合后再通过催化剂，反应温度为580~650℃，压力为负压，蒸汽乙苯质量比为1.0~1.2。反应器材质为铬镍，反应产物在冷凝器中冷凝[10]。反应系统、脱氢液分离、尾气压缩及洗涤等部分与LummusUOP的乙苯脱氢工艺基本相同，但废热回收换热器的型式及流程与LummusUOP乙苯脱氢工艺不同。

在FinaBadger工艺中，第二脱氢反应器出口的反应产物首先在第一个换热器中将乙苯蒸汽预热，然后进入第二换热器产生高压蒸汽，最后进入第三个换热器中，利用反应产物的余热将脱氢单元的乙苯汽化。FinaBadger工艺的苯乙烯精馏工艺与LummusUOP工艺差别较大，脱氢液先经过苯甲苯塔，从塔顶分离出苯、甲苯等比乙苯轻的组份，从塔底得到乙苯、苯乙烯等比乙苯重的组份；苯甲苯塔底物料进入乙苯回收塔，在乙苯回收塔顶得到回收乙苯，塔底为含有重组份的苯乙烯；乙苯回收塔底的物料进入苯乙烯塔，去除重组份后在苯乙烯塔塔顶得到苯乙烯产品。脱氢液的精馏虽然也采用四塔流程，但苯乙烯经历了三次加热。乙苯脱氢选择性氧化工艺（Smart工艺）乙苯脱氢选择性氧化工艺主要是向脱氢反应器的出口物流中加入定量的氧气及蒸汽，然后进入氧化脱氢反应器，该反应器中装有高选择性氧化催化剂及脱氢催化剂，氧与氢反应产生的热量使反应物流升温，同时使反应物中的氢分压降低，打破了传统脱氢反应的热平衡，反应向生成苯乙烯的方向移动。选择氧化催化剂活性很高，对氢具有高选择性，同时烃损失很少[11]。此工艺将乙苯单程转化率提高至70%以上，同时有效地利用了氢气氧化反应所放出的热量，适用于对常规苯乙烯装置改造，可使生产能力提高30%~50%。

校内实训基地主要功能是实现课堂无法完成的技能操作，有目的、有计划、有组织地进行系统、规范、模拟实际工作的基本技能操作训练。linux系统如同unix系统将一切都可以看作文件来操作，linux系统下针对不同外设以及存储设备存在多种不同类型文件，这些不同类型文件有着相当专业的用途，实际软件应用中通常操作文件系统中普通文件应用比较常见，另外在网络通信中套接口文件等也比较常见。 传统形式的 gibbs 模型多以空间灰度信息的线性干涉关系为描述基础,由于实际图像中空间灰度信息的非线性关系,这类模型在诸如多纹理分割这样的应用中,有较大的局限性。

(3)提供流程模拟所需的多种功能，快速而可靠地收敛流程年产万吨苯乙烯生产 设计任务书 粗苯乙烯蒸馏塔，便于快速准确的进行流程优化计算。(4)作工艺计算的同时进行经济评价，用户能够估算基建费用和操作费用，进行过程的技术经济评价。经济评价可以应用于任何阶段，从工艺过程的研究开发、设计、工厂建设以及工厂操作过程等[12~14]。Aspen Plus 模拟软件在化工生产过程中的精馏、蒸馏、吸收等常规单元操作装置设计开发和应用上已经取得显著成果，并取得了运用模拟解决实际生产中遇到的问题及为节能降耗进行的工艺设备改进的经验。化工是一个复杂庞大的系统，针对一些复杂工艺操作过程往往很难单一的利用AspenOne 模拟软件准确模拟工艺过程，应寻求与其他软件结合起来达到最佳的模拟优化效果。同时以后应进一步扩大应用范围结合工程设计做更深入的开发和应用，特别是将装置设计、工艺操作、基础建设成本投资、经济评价及效益分析结合起来，使Aspen Plus 在工程应用中更加有效地发挥其功能。本设计方案主要内容及意义本设计方案为20万吨年乙苯脱氢制苯乙烯装置进行了详细的设计。对反应器和精馏塔进行物料衡算，选择适宜的操作条件和进料组成。通过计算机流程模拟软件Aspen Plus对反应器和精馏分离部分进行了模拟运算，得到了反应器与精馏塔的工艺尺寸。

并对所需相关辅助设备的温度、压力、物料的摩尔组成进行了计算，经过反复调整，并确定比较理想的生产工艺。本设计方案的最大特点是利用了计算机流程模拟软件Aspen Plus对20万吨年乙苯脱氢制苯乙烯装置进行了模拟优化，通过计算机的反复验算得到了更为合理的工艺尺寸。该套苯乙烯装置的模拟优化为国内同类装置的流程优化提供了经验。设计部分设计任务书设计题目：20万吨年乙苯脱氢制苯乙烯装置工艺设计处理量：乙苯20万吨年乙苯催化脱氢主、副反应主反应及反应热如下：选择性：90%副反应主要有乙苯的裂解、加氢裂解、水蒸汽转化、聚合和缩合反应等。苯乙烯纯度99%（质量），苯乙烯损失量2%（质量），乙苯脱氢转化率为75%（绝热）。乙苯脱氢催化剂采用11#氧化铁催化剂，d=3mm， Plus模拟工艺流程设计状态方程及模块的选择对主要含有乙苯、苯乙烯、苯和甲苯等极性不强的烃类物系的物性和相平衡采用SRK和PR状态方程计算，对含水物系的物性和相平衡采用NRTL方程计算。乙苯脱氢制苯乙烯工艺所涉及的单元设备为脱氢反应器、精馏塔、换热器、泵、油水分离器等。在用Aspen Plus化工流程模拟软件对乙苯脱氢制苯乙烯工艺整个流程进行模拟计算时，分别选用如下的模块：反应器用RPlug模块；精馏塔用RadFrac模块；换热器用HeaterX模块；泵用Pump模块；油水分离器用Dcanter模块；精馏塔的塔顶冷凝器采用HeaterX与FSplit模块的组合形式；气液分离装置用Flash2模块。

动力学方程选择本模拟装置采用国内研制的催化剂，根据该催化剂在绝热固定床反应器中的实验数据，副产物只考虑苯和甲苯，苯直接由乙苯脱烷基得到，甲苯由乙苯加氢得到，并与苯乙烯构成平行反应网络[15~16]。乙苯脱氢制苯乙烯的动力学方程如下：在反应温度570～640℃、水烃摩尔比为16~20条件下，采用幂数型动力学方程式，建立如下苯乙烯、苯和甲苯的生成速率方程：式中，rsty，rben，rtol为苯乙烯、苯、甲苯的生成速率，mol(m3·s)；P s，Pe，P Plus原件上进行反映部分的模拟优化。反应部分模拟流程如图所示：图2- 2 反应部分模拟图根据经验，反应器的直径保持不变为6m，其长度从8m变化到14m，且其他变量保持一致。反应器出料中的主要几种有机成分的流量的模拟结果如下：表2- 13 反应器尺寸控制kmolh反应器长度（m）8101214乙苯97.96087.02978.37371.277苯乙烯162.072172.888181.454188.475甲苯0.0630.0780.0920.106苯1.9562.0552.1312.191为保证176.89kmol Plus Aspen Plus User Interface”启动Aspen Plus 的用户界面程序。

经营许可范围:一般危化品:乙烯、丙烯、1,3-丁二烯[稳定的]、丙烷、正丁烷、正戊烷、天然气[富含甲烷的](此品种仅限作为化工原料等非燃料用途的经营)、苯、乙苯、1,2-二甲苯、1,3-二甲苯、1,4-二甲苯、苯乙烯[稳定的]、甲醇、乙醇[无水]、乙酸溶液[10%＜含量≤80%]、乙酸[含量＞80%]、乙酸仲丁酯、异辛烷、石脑油、甲基叔丁基醚、1,3,5-三甲基苯、异丁烷、异丁烯、1-丁烯、2-丁烯、异丙基苯、正丙苯、1,3,5-三甲基苯、1,2,4,5-四甲苯、正丁基苯、萘。将氯化液采出槽中的氯化液，用泵经过滤器从脱轻塔的中部或下部进料，负压精馏脱轻，从塔顶采出氯化液中的水份、盐酸、氯化苯尾气中苯及苯类有机物，还有少部分二氯，此轻组份分层后油层作为回流液，水层溢流入水层槽，用泵输送至馏出液受槽，与馏出液合并一同处理，脱轻塔釜组成达技控点后用泵经过滤器进入精馏塔的中部或下部，负压精馏，塔顶采出合格产品去二氯受槽，经包装泵包装。洗苯脱苯的工艺流程是贫富油经洗苯塔清洗后进入脱苯塔，利用温度的不同产生轻苯油水和重苯油水，经油水分离器进行分离。

反应器用RPlug模块；精馏塔用RadFrac模块；换热器用HeaterX模块；泵用Pump模块；油水分离器用Dcanter模块；精馏塔的塔顶冷凝器采用HeaterX与FSplit模块的组合形式；气液分离装置用Flash2模块。反应部分概述如模拟流程图所示，将倾析器前（包括倾析器）的流程绘制在软件的操作面板上，选择适宜的模块并设置主要的模拟参数进行模拟。具体设备、模块类型和模拟参数见下表。表3- 1 反应部分参数装置模块类型控制参数换热器HeatX算法：简捷计算 模拟类型：设计 热物流出口温度：125℃加热炉Heater温度 压力混合器Mixer混合温度：630℃反应器RPlug反应器类型：绝热反应器 反应器工艺尺寸两相闪蒸器Flash2温度：20℃ 压力：大气压倾析器Decanter温度：20℃ 压力：大气压分离部分模拟首先使用简捷法，利用DSTWU模块，通过已知的物料关系进行模拟，确定适宜的理论塔板数与回流比。之后，利用初步模拟的结果，通过RadFrac模块进行详细模拟，确定分离部分的工艺参数，并进行精馏塔结构设计与核算。最后，利用Aspen Plus软件进行灵敏度分析。主要设备工艺参数汇总换热器组表3- 2 换热器组工艺参数热物流进口温度热物流出口温度冷物流进口温度冷物流出口温度热 负 荷换热器 面积对数平均温差595℃125℃20℃590℃26.74Gcalh342.64㎡106.78℃反应器本设计方案使用平推流绝热反应器进行反应，三段反应器工艺尺寸相同，均为长12m，直径6m。

二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)是聚氨酯工业重要的原料之一.本文对以碳酸二甲酯为原料非光气合成二苯甲烷二异氰酸酯的绿色工艺进行了研究.首先探讨了苯氨基甲酸甲酯(mpc)缩合反应生成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(mdc)的工艺过程及影响因素,选择甲醛为反应甲基化试剂,固体酸为催化剂,二乙二醇二乙醚为溶剂.研究表明:a35大孔酸性树脂对mdc的合成具有较好的催化效果,其较优的工艺条件为:温度100℃,原料配比n(mpc)/n(甲醛)=6,催化剂用量10％,反应时间4h.此时,mpc的转化率可达36.3％,mdc的收率可达59.5％.缩合反应后的产物经减压蒸馏,分离提纯后可得到纯度...。蒸汽在冷凝罐中因为与环境换热而不断冷却，如果蒸汽冷却后的温度低于该蒸汽压力下的饱和温度时，就会有一部分蒸汽冷凝成水析出。二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)是聚氨酯工业重要的原料之一.本文对以碳酸二甲酯为原料非光气合成二苯甲烷二异氰酸酯的绿色工艺进行了研究.首先探讨了苯氨基甲酸甲酯(mpc)缩合反应生成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(mdc)的工艺过程及影响因素,选择甲醛为反应甲基化试剂,固体酸为催化剂,二乙二醇二乙醚为溶剂.研究表明:a35大孔酸性树脂对mdc的合成具有较好的催化效果,其较优的工艺条件为:温度100℃,原料配比n(mpc)/n(甲醛)=6,催化剂用量10％,反应时间4h.此时,mpc的转化率可达36.3％,mdc的收率可达59.5％.缩合反应后的产物经减压蒸馏,分离提纯后可得到纯度95％以上的mdc.mdc受热分解生成mdi.研究表明:在加热过程中,mdc首先分解放出ch30h,生成mdi,然后继续热分解放出co2,生成胺类物质.金属锌可降低mdc的热分解温度,抑制过度的热分解,提高mdc的选择性.以zn为催化剂,邻苯二甲酸二辛酯为溶剂,在温度260℃时催化热分解mdc,反应20min,mdi的收率为20.9％,纯度98％.。

二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)是聚氨酯工业重要的原料之一.本文对以碳酸二甲酯为原料非光气合成二苯甲烷二异氰酸酯的绿色工艺进行了研究.首先探讨了苯氨基甲酸甲酯(mpc)缩合反应生成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(mdc)的工艺过程及影响因素,选择甲醛为反应甲基化试剂,固体酸为催化剂,二乙二醇二乙醚为溶剂.研究表明:a35大孔酸性树脂对mdc的合成具有较好的催化效果,其较优的工艺条件为:温度100℃,原料配比n(mpc)/n(甲醛)=6,催化剂用量10％,反应时间4h.此时,mpc的转化率可达36.3％,mdc的收率可达59.5％.缩合反应后的产物经减压蒸馏,分离提纯后可得到纯度95％以上的mdc.mdc受热分解生成mdi.研究表明:在加热过程中,mdc首先分解放出ch30h,生成mdi,然后继续热分解放出co2,生成胺类物质.金属锌可降低mdc的热分解温度,抑制过度的热分解,提高mdc的选择性.以zn为催化剂,邻苯二甲酸二辛酯为溶剂,在温度260℃时催化热分解mdc,反应20min,mdi的收率为20.9％,纯度98％.。催化氧化催化氧化b．a是乙烯，b是乙烷 d．a是环己烷，b是苯 解析：由ab――――→c，可推知a为醇，b为醛，c为酸，且三者碳原子数相。二、工业类1.电石法乙炔选择加氢制乙烯催化剂及反应工艺的研究主要完成单位: 石河子大学化学化工学院新疆兵团化工绿色过程重点实验室主要完成人员：代斌、魏忠、李江兵、赵令玉、徐彩霞、王绪根陈良、李宜辉、陈辰、吴刚、邵江峰成果简介：本项目以电石法乙炔为原料气进行催化选择加氢反应，提供一种新型的乙烯制备工艺，以期获得优良的反应效果，为进一步的工业化生产奠定良好的基础。

根据阿仑尼乌斯公式：反应温度常数与温度成指数关系，温度升高使速率常数变化，促进反应加速进行，又依据氧传递速率公式，温度升高使氧总传递速率变大，有利于提高氧的传递速率，加快硫化物的氧化速度，另一方面随温度的升高水中的溶解氧下降，降低了氧扩散动力，综合考虑这些因素，在本次试验中温度在15~40℃范围内进行催化氧化较为适宜。而这条再简单不过的道理，我感谢父母感谢老师感谢同学感谢朋友感谢所有关心我帮助我的人，单纯地，是一个本科上线三人的文科班。由于厌氧消化速率取决于污泥浓度和传质速率，影响传质的因素是产气负荷和水力负荷，它们一方面是强化传质的重要因素，又是造成污泥流失的根本原因，而ic厌氧反应器由于有了内循环装置，改变了产气负荷与水力负荷的作用方向，在高负荷下能避免污泥的流失，在一定程度上实现了“高负荷与污泥流失相分离”，从而使ic厌氧反应器具有比uasb、egsb更高的有机负荷。

催化氧化催化氧化b．a是乙烯，b是乙烷 d．a是环己烷，b是苯 解析：由ab――――→c，可推知a为醇，b为醛，c为酸，且三者碳原子数相。二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)是聚氨酯工业重要的原料之一.本文对以碳酸二甲酯为原料非光气合成二苯甲烷二异氰酸酯的绿色工艺进行了研究.首先探讨了苯氨基甲酸甲酯(mpc)缩合反应生成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(mdc)的工艺过程及影响因素,选择甲醛为反应甲基化试剂,固体酸为催化剂,二乙二醇二乙醚为溶剂.研究表明:a35大孔酸性树脂对mdc的合成具有较好的催化效果,其较优的工艺条件为:温度100℃,原料配比n(mpc)/n(甲醛)=6,催化剂用量10％,反应时间4h.此时,mpc的转化率可达36.3％,mdc的收率可达59.5％.缩合反应后的产物经减压蒸馏,分离提纯后可得到纯度...。二、工业类1.电石法乙炔选择加氢制乙烯催化剂及反应工艺的研究主要完成单位: 石河子大学化学化工学院新疆兵团化工绿色过程重点实验室主要完成人员：代斌、魏忠、李江兵、赵令玉、徐彩霞、王绪根陈良、李宜辉、陈辰、吴刚、邵江峰成果简介：本项目以电石法乙炔为原料气进行催化选择加氢反应，提供一种新型的乙烯制备工艺，以期获得优良的反应效果，为进一步的工业化生产奠定良好的基础。