粗苯精制技术分析设计说明
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第十章粗苯的精制二、莱托法加氢精制工艺1、轻苯预加氢处理由粗苯工序或预备蒸馏来的轻苯经原料泵加压,送入蒸发原料预热器预热至120℃(压力5929kPa),于高压状态下进入蒸发器;同时循环气体(含氢65~68mol%)被加压并预热至470℃左右,经三通调节控制阀将循环气分两路,一路送入蒸发器底部氢气喷射器,进行混合并使其轻苯蒸发气化;另一路与蒸发器出口气体混合,控制混合物进预反应器的温度约232℃,从顶部进入预反应器,在预反应器内经Co-Mo系催化剂床层,完成预加氢反应,从底部排出并去莱托反应系统。
预加氢处理的目的是:轻苯中含有2%左右的苯乙烯和其同系物,其热稳定性差,在高温条件下易进行热聚合反应,产生的高分子聚合物,不但能堵塞设备、管道,而且一旦附着在催化剂上(结焦现象),就会使催化剂降低活性,这就是在轻苯被汽化后,首先要通过催化加氢预处理来脱除苯乙烯类不饱和化合物的原因。
当然,不饱和烃类(如芳香族烯烃和环烯烃类)还需要在加氢后的工艺过程中进一步脱除。
二、莱托法加氢精制工艺苯乙烯在预加氢反应器的气氛中(压力5742.8kPa,温度232℃),通过Co-Mo系催化剂的特殊选择性能,可以使双键加氢,生成乙基苯。
在莱托反应中最终将转化为苯和低碳烷烃,所以,预加氢反应是对莱托反应的正常进行的保护性反应。
同时,预加氢反应也伴随着一部分含硫化合物的脱硫反应。
1mol的苯乙烯加氢生成乙基苯,需要1mol的H2,根据预加氢物料中不饱和烃类的量,就可以计算出所需要的H2量。
加氢预处理的效果,可以用预处理前后加氢物料中的不饱和烃含量进行评价。
一般出预反应器物料的溴价控制在5g/100g左右。
二、莱托法加氢精制工艺2、莱托加氢莱托加氢是催化加氢工艺的核心部分,其工艺流程见图10-3。
图10-3LITOL加氢工艺流程1-LITOL反应加热妒;2-第一LITOL反应器;3-第二LITOL反应器;4-蒸汽发生器;5-稳定塔重沸器;6-苯塔重沸器;7-循环气体预热器;8-稳定原料预热器;9-反应生成物凝结器;10-H2S脱除系统;11-氢精制系统;12-排气喷射器;13-高压分离器;14-水分离器;15-洗净水槽二、莱托法加氢精制工艺加氢预处理后的混合气体,首先经莱托反应加热炉加热至610℃(压力为5566.4kPa),从顶部进入莱托第一反应器,因加氢反应放热,由底部出来的油气温度大约升高17℃,通过冷氢气急冷,温度降至620℃,再进入第二加氢反应器。
年产0W吨粗苯精制工艺设计设计济源职业技术学院毕业设计(论文)(冶金化工系)题目年产10万吨粗苯精制工艺设计专业应用化工技术班级化工xxx班完成日期 2011.05.08—2011.10.10目录摘 要 (1)第一章 粗苯精制的综述 (2)1.1粗苯的性质和用途 (2)1.2粗苯精制原理 (2)1.3初步精馏 (3)1.4设计的依据 (4)第二章 工艺流程的说明 (6)2.1化学精制工艺的选择 (6)2.2粗苯的精制 (6)2.3生产设备的选择 (7)2.3.1精馏塔类型的选择 (7)第三章 粗苯精制的物料衡算 (10)3.1初步精馏计算 (10)3.1.1初馏塔全塔的平均温度 (10)3.2化学精制 (11)3.3纯苯塔的物料衡算 (12)663134.97830.492()2430095896.810m C H ⨯+⨯=⨯⨯=吨.............. 13 第四章 热量衡算 (14)4.1冷凝器的热量衡算 (14)第五章 粗苯精制中的危害因素与防护 (16)5.1防火 (16)5.2原料、产品、及中间产品的储存 (16)5.3废气的处理 (17)第六章 粗苯精制的发展方向 (18)6.1现状 (18)6.2展望 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附图1 (21)粗苯精制工艺流程图 (21)附图2 (22)精馏塔设备图 (22)摘要粗苯中主要成分是苯,是纯苯的主要来源。
苯的用途很多,是有机合成的基础原料,可制成苯乙烯、苯酚、丙酮、环己烷、硝基苯、顺丁烯二酸酐等,进一步可制合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及染料、洗涤剂、农药、医药等多种产品。
本设计首先是先介绍粗苯的组成、性质以及制得粗笨之后的用途。
之后又介绍工艺流程,使得我们更清晰地了解到本设计的原理与目的。
经过设备的对比选择最适合本设计的设备,最后经过物料衡算与热量衡算,得出本设计所需要的原料与热量。
本设计的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、不饱和化合物及少量含硫、氮、氧的化合物。
粗苯精制前言粗苯精制的目的是将粗苯或轻苯,通过净化及精馏的方法加工成苯类产品。
目前,粗苯精制净化的主要方法有硫酸洗涤精制法,加氢精制法及新型莱托尔法(Litol),即加氢转化精制法等。
现在国内一般仍采用硫酸洗涤精制法。
在精馏方面连续化程度逐步提高,国内对于年处理轻苯两万吨以上规模的精苯装置已普遍采用热油连续精馏流程。
汽相串联新工艺也在不少厂取得成功。
对于一万吨规模的粗苯精制装置,目前仍采用半连续或分段连续流程:我厂精馏、洗涤采用连续流程。
一、粗苯的组成、性质与应用(一)、粗苯的组成粗苯是由多种有机化合物组成的混合物,其主要成分为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳香族化合物。
此外,尚有少量脂肪烃、环烷烃、不饱和烃、酚类、吡啶类、含硫化合物、洗油低沸点馏份及其它杂质。
生成量约为炼焦用干煤量的1.0%~1.2%。
目前我国粗轻苯标准执行国标GB3059——82(标准附后)。
1、芳香族(苯族)碳氢化合物:苯:C6H6甲苯:C6H5CH3CH3HCH-CH-CC-HC-HHC二甲苯:C6H4(CH3)2有三种:邻位二甲苯(1、2)CH3CH3间位二甲苯(1、3)CH 3CH 3对位二甲苯(1、4)CH 3CH 3乙苯:C 6H 5C 2H 5C 2H 5三甲苯:C 6H 3(CH 3)3 有三种:对称三甲苯(1、3、5) CH 3CH 3CH 3 偏式三甲苯(1、2、4)CH 3CH 3CH 3近式三甲苯(1、2、3)CH 3CH 3CH 3 CH 3丙苯:C 6H 5C 3H 7C 3H 7CH 32、不饱和碳氢化合物: 戊烯:C 5H 6 环戊二烯:C 5H 6苯乙烯:C 6H 5C 2H 3C 2H 3古马隆:C 8H 6OO茚:C 9H 83、氮化物:吡啶:C5H 5 N甲基吡啶:C5H4 NCH3有三种:α甲基吡啶:CH3β甲基吡啶:CH3r甲基吡啶:CH3NH2苯胺:C6H5NH2甲基苯胺:C6H4(NH2)CH3有三种情况:α甲基苯胺:NH2β甲基苯胺:CH3 r甲基苯胺:CH3NH2二甲基苯胺:C6H3(NH2)(CH3)2CH3NH2NH2CH3CH34、硫化物:二硫化碳:CS2噻吩:C4H4SS甲基噻吩:C4H3SCH3有两种α甲基噻吩CH3CH3β甲基噻吩硫化氢:H2S(二)、粗苯的组份含量粗苯各组份含量常在很大范围内波动,它因焦炉炉型、炼焦程度、炉顶空间温度、结焦时间以及焦用煤性质及回收的操作条件而异。
萃取精馏粗苯精制工艺简介一、产品技术路线。
萃取精馏法粗苯精制技术是继酸洗法和加氢法粗苯精制技术之后的粗苯精制新技术,该技术的特点是采用纯物理的办法对粗苯进行分离,分离过程中不产生任何污染物,属于绿色环保工艺,粗苯中的所有组分都可以得到分离回收,总体理论收率可以达到100%。
萃取精馏粗苯精制技术的成功实施,是粗苯精制的一次重要的技术进步,与酸洗法和加氢法相比,无论在环保、节能和收率,还是在投资和安全方面都有了很大改进,纯苯收率比酸洗法提高了3.5~4%。
萃取精馏法粗苯精制技术共分四个单元:第一单元是粗苯分离,是将粗苯分离成重质苯、初馏分、含硫苯、含硫甲苯、含苯乙烯的混合二甲苯和C8~C9溶剂油;第二单元是苯萃取精馏,是将苯中的烷烃、烯烃、环烷烃和噻吩脱除,生产出合格的纯苯和噻吩产品;第三单元是甲苯萃取精馏,是将甲苯中的烷烃、烯烃、环烷烃和甲基噻吩脱除,生产出合格的甲苯;第四单元是二甲苯萃取精馏,主要是将混合二甲苯中的苯乙烯脱除,生产出合格的二甲苯。
下面分别对四个单元的工艺流程进行叙述。
1、第一单元粗苯分离粗苯与来自二单元的萃取剂换热后进入两苯塔,塔底采出重质苯作为副产品进入重质苯储罐,塔顶蒸汽冷凝后,部分回流,部分作为轻苯采出进入初馏塔。
初馏塔顶蒸汽冷凝后,部分回流,部分采出作为副产品进入初馏分储罐,塔底脱除轻组分后的轻苯进入纯苯一塔,初馏塔底采用甲苯塔顶蒸汽和纯苯一塔顶蒸汽加热,不需要外界热量。
纯苯一塔顶含噻吩的纯苯蒸汽经与初馏塔换热冷凝后,部分回流,部分采出进入纯苯中间产品罐,塔底物料进入纯苯二塔,纯苯一塔底采用纯苯二塔顶蒸汽加热,不需要外界热量。
纯苯二塔顶含噻吩的纯苯蒸汽经与纯苯一塔底换热冷凝后,部分回流,部分采出进入纯苯中间产品罐,塔底物料进入甲苯塔。
甲苯塔顶甲苯蒸汽经与初馏塔底换热冷凝后,部分回流,部分采出进入甲苯中间罐,塔底物料进入二甲苯塔。
二甲苯塔顶混合二甲苯蒸汽冷凝后,部分回流,部分采出进入二甲苯储罐,塔底溶剂油(C8~C9芳烃混合物)作为副产品进入溶剂油储罐。
一、总论1.概述粗苯为中间体产品,本身用途极为有限,仅作为溶剂使用,但是精制后的的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品,是有机化工、医药和农药的等重要原料,在国内,国际上都有很好的市场,目前精苯产品价格持续上涨,市场潜力巨大。
苯是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料,也是重要的有机溶剂。
我国的纯苯消费领域主要在化学工业,以苯为原料的化工产品主要要苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。
在炼油行业中用作提高辛烷值的掺和剂。
甲苯是一种无色有芳香味的液体,广泛应用与农药、树脂等与大众息息相关的行业中,国际主要用途是提高汽油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯,而在我国主要用途是化工合成和溶剂,其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、氯化苄、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等,还可以生产很多农药和医药中间体。
另外,甲苯具有优异的有机物溶解性能,是一种有广泛用途的有机溶剂。
二甲苯的主要衍生物为对二甲苯,邻二甲苯等。
混合二甲苯主要作用油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂,此外还用于燃料、农药等生产。
对二甲苯主要生产PTA以及聚酯等。
邻二甲苯主要用于生产苯酐等。
生产方法及特点:采用溶剂萃取低温加氢工艺。
低温加氢工艺的加氢温度、压力较低,产品质量好,低温加氢工艺包括萃取蒸馏低温加氢工艺和溶剂萃取低温加氢工艺,这两种工艺在国内外是比较成熟的工艺,已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中,因此粗苯精制采用低温加氢精制工艺。
溶剂萃取低温加氢方法相对于萃取蒸馏低温加氢方法复杂,粗苯先精馏分成轻苯和重苯,然后对轻苯加氢,产品质量较高。
2. 文献综述焦化粗苯的加工技术主要有两种,即酸洗法和加氢法。
酸洗法由于在产品种类、材料选择、仪表操作维护以及投资与经济效益等方面存在诸多的不足之处,特别是其生产过程带来严重的环境污染,因而在国内外已经趋向淘汰。
因此加氢法是国内外粗苯加氢技术的发展趋势。
煤化工工艺设计粗苯精制
随着化工工业的发展,煤化工在国民经济发展中扮演着重要的角色。
煤化工工艺设计粗苯精制是其中的关键点,本文将介绍煤化工工艺设计粗苯精制的意义、流程及其影响。
一、煤化工工艺设计粗苯精制的意义
煤炭是我国的主要能源之一,煤化工的发展能够降低能源的消耗,减少对石油等化石能源的依赖,达到可持续发展的目的。
粗苯是煤化工技术中的一个重要组份,可用于生产最终产品如合成树脂、塑料、橡胶、染料、医药、香料等,具有广泛的应用前景。
但粗苯中的杂质物质较多,对生产设备以及最终产品品质有很大影响,粗苯精制的工艺设计可以提高产品的质量,增加市场竞争力。
二、煤化工工艺设计粗苯精制的流程
1. 粗苯分离
通过减少一次油、沥青等杂志物的混合物和二次碳黑、焦油及煤气等杂质物的蒸汽重组能,来增加粗苯含量,分离出粗苯。
2. 粗苯洗涤
将粗苯通过多级精馏过程和再结晶处理后,通过临界分子量法获得较为纯净的苯,但仍然含有苯类和环香族化合物,还需要对苯分别用溶液进行浸泡、搅拌、沉淀等方法进行洗涤。
3. 蒸馏精制
在提高分离质量和提高产品精度的前提下,通过吸附或蒸馏、结晶、吸附剂组成的萃取剂一步浸泡等方式,提高精制效率达到最高效益。
三、煤化工工艺设计粗苯精制的影响
煤化工工艺设计粗苯精制可以提高产品的优势性,使生产设备受损情况减少;产品精度的提高为生产市场提供了更多的选择。
同时,工艺设计的优化可以减少工业生产对环境的污染,提升企业的竞争力。
总之,煤化工工艺设计粗苯精制在化工行业的发展中发挥着重要的作用。
不仅可以提高生产设备的品质,也可以增加企业的生产效益,对于推动煤化工的可持续发展具有十分重要的意义。
一、总论1.1粗苯的组分简介粗苯是由多种芳烃和其他化合物组成的复杂混合物。
粗苯的主要组分是苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等。
此外,还含有一些不饱和化合物、硫化物及少量的酚类和吡啶碱类。
当用洗油回收煤气中的苯族烃时,在所得粗苯中尚含有少量的洗油轻质馏分。
粗苯中各组分的含量常因配煤质量和组成以及炼焦工艺条件的不同而有较大的波动。
1.2粗苯的性质粗苯是淡黄色的透明液体,比水轻,不溶于水。
在贮存时,由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶解于粗苯中,使其着色并很快地变暗。
粗苯易燃,闪点为11.1。
粗苯蒸汽在空气中的浓度在1.2- 7.0% (体积)范围内时,能形成爆炸性混合物。
粗苯是易流动、不溶于水的淡黄色色透明液体混合物,极易燃烧,其蒸汽与空气混合能生成爆炸性混合物。
二、精制原理与方法选择2.1粗苯的质量指标粗苯的各主要组分均在180℃前馏出,145-180℃的馏出物称为溶剂油。
在测定粗苯中各组分的含量和计算产量时,通常将180℃前的馏出量来计算,故以其180℃前的馏出量作为鉴别粗苯质量的指标之一。
粗苯在180℃前的馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。
180℃前馏出量越多,粗苯的质量就越好。
一般要求粗苯的180℃前馏出量为93-95%(生产一种粗苯时)。
2.2粗苯精制的目的粗苯精制的目的是将粗苯加工成苯、甲苯、二甲苯等产品,这些产品是宝贵的化工原料。
2.3精制的方法粗苯精制的方法主要有酸洗精制法和加氢精制法。
目前我国焦化厂广泛采用酸洗精制法,加氢精制法也将得到采用。
2.4精制原理粗苯主要是由苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等苯族烃所组成,此外,还有不饱和化合物及少量含硫、氮、氧的化合物。
粗苯中各组分的含量常因配煤质量和组成以及炼焦工艺条件的不同而有较大的波动。
粗苯精制的主要产品为苯、甲苯、二甲苯及三甲苯(溶剂油)。
为了得到合格的苯类产品,首先需将粗苯分离为轻苯和重苯。
苯、甲苯和二甲苯的绝大部分(约95%以上),硫化物的大部分和近50% 的不饱和化合物都集中于轻苯中;苯乙烯、古马隆及茚等高沸点不饱和化合物则集中于重苯中。
粗苯加氢精制工段设计毕业设计一、选题背景粗苯加氢是常见的石化工艺,其产品主要用于生产苯乙烯、环己烯等有机化工原料。
在粗苯加氢过程中,需要进行精制操作,以提高产品纯度和质量。
因此,对粗苯加氢精制工段进行设计是十分必要的。
二、设计目标本次设计的目标是设计一个高效、稳定、安全的粗苯加氢精制工段,并优化其操作流程和控制系统,以提高产品纯度和质量,并降低生产成本。
三、工艺流程1. 粗苯进料2. 粗苯预处理:去除杂质和不纯物质。
3. 加氢反应:将预处理后的粗苯与催化剂在反应器内进行加氢反应。
4. 分离:将反应后的混合物进行分离,得到目标产物和副产物。
5. 精制:对目标产物进行进一步的精制操作,以提高其纯度和质量。
6. 储存/出料:将精制后的产品储存或出料至下一个生产环节。
四、设备选择与布局1. 反应器:选择具有良好耐腐蚀性和高效传热性能的反应器,并根据生产需求确定其数量和容积。
2. 分离设备:选择适用于该工艺的分离设备,如蒸馏塔、萃取塔等,并根据生产需求确定其数量和规格。
3. 精制设备:选择适用于该工艺的精制设备,如吸附塔、膜分离装置等,并根据生产需求确定其数量和规格。
4. 储存设备:选择适用于该产品的储存设备,如储罐、槽车等,并根据生产需求确定其数量和容积。
5. 设备布局:根据工艺流程和安全要求进行合理布局,确保操作顺畅、安全可靠。
五、控制系统设计1. 控制策略:采用先进的自动控制系统,实现对加氢反应温度、压力、流量等参数进行实时监测和调整,以保证反应过程稳定可靠。
2. 仪表选型:选择精度高、稳定性好的仪表进行监测和控制,如温度计、压力计、流量计等。
3. 自动化程度:尽可能提高自动化程度,减少人为干预,提高生产效率和产品质量。
4. 安全措施:设置多种安全保护措施,如压力传感器、温度传感器、流量传感器等,确保设备和人员安全。
六、经济效益分析1. 投资成本:包括设备采购费用、工程设计费用、土建工程费用等,总投资约为XXX万元。
目录设计说明 (iii)一绪论 (1)1.1设计意义 (1)1.2设计任务的依据 (2)二装置流程图及其说明 (3)2.1生产设备的选择 (3)2.1.1精馏塔类型的选择 (3)2.1.2化学精制工艺的选择 (4)2.2粗苯的精制 (5)三装置的工艺计算 (6)3.1初步精馏计算 (6)3.1.1原始数据获取 (7)3.1.2初馏塔清晰分割物料衡算 (7)3.1.3用露点方程计算初馏塔塔顶温度 (8)3.1.4用泡点方程计算初馏塔塔底温度 (9)3.2化学精制 (10)3.3最终精馏 (11)3.3.1甲苯塔的物料衡算 (12)3.3.2用露点方程计算甲苯塔塔顶温度 (13)3.3.3用泡点方程计算甲苯塔塔底温度 (13)3.4热量衡算 (14)3.4.1初馏塔的热量衡算 (14)3.4.2甲苯塔的热量衡算 (15)3.5常压塔主要尺寸确定 (16)四存在的问题及建议 (19)4.1改进设计 (19)4.2萃取溶剂的选择 (20)4.3三废治理和综合利用 (20)4.3.1废气的处理技术 (20)4.3.2废水 (20)4.3.3固体废弃物 (21)4.4总结 (21)4.5收获 (21)参考文献 (24)致谢 (25)设计说明中国是一个富煤贫油的国家,随着石油资源价格的上涨,以石油为原料的化工产品价格也随之水涨船高,本来我国作为一个贫油国家,这变凸显了煤化工艺技术在我国的重要性,更符合国际潮流,现在世界各国也都纷纷投入大量的资源尽兴煤化工艺技术的研究。
其中焦油苯粗苯加氢精制便是一例。
粗苯为中间体产品,本身用途极为有限,仅作为溶剂使用,但是精制后的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品,是有机化工、医药和农药等的重要原料,在国内、国际上都有很好的市场,目前精苯产品价格持续上涨,市场潜力巨大。
业内专家认为,粗苯加氢精制技术代表了粗苯加工精制的发展方向,这一技术在我国的推广使用,不仅可使宝贵的苯资源得到充分利用,还可有效改善粗苯精制的面貌,提高清洁生产的水平。
粗苯加氢精制工艺设计
粗苯加氢精制工艺设计如下:
1. 原料准备:粗苯是原料,需要进行预处理,如离析、脱除杂质。
2. 加氢反应:将预处理后的粗苯与氢气在反应釜中进行加氢反应。
反应条件根据实验结果选择,通常温度为120-200℃,压力为1-10 MPa,反应时间为2-4 h。
3. 分离:反应结束后,将产物通过分离器进行分离。
分离器中的产物主要有苯、环己烷、环己烯、氢气等。
4. 脱气处理:对分离后的产物进行脱除残余氢气,通常使用脱气塔进行脱除。
5. 精制处理:对脱气后的产物进行净化处理,如脱除色度、酸度和杂质,以使之符合工业级苯的规格要求。
6. 最终产品:经过以上步骤处理后,产生的产品为精制苯。
需要注意的是,加氢反应中应选择适当的催化剂,以保证反应顺利进行。
同时,应在反应前对反应器和管道进行彻底的清洗和检查,以防止意外发生。
第一章 化工生产基本知识及基础设备
1.传热:由于温度差引起的能量传递,又称热传递。
热传递的三种基本方式:热传导、热对流、热辐射。
2.换热器:间壁式、混合式、蓄热式,其中以间壁式换热最普遍。
间壁式换热器
3.三传一反:传热、传质、传动、化学反应 第二章 粗苯精制概论 焦化粗苯典型组成 苯——benzene 甲苯——toluene 二甲苯——Dimethyl benzene;Xylene 第三章 粗苯精制技术
管式换热器,有蛇管式、套管式、和列管式
夹套式换热器
板式换热器,普通板式换热器和螺旋板式换热器
翘片式换热器,翘片管式式换热器和板翅式换热
2.Litol法精制工艺流程图(P35)
预反应器:除烯烃
第一反应器:脱S、N、O;加氢脱烷基
白土塔:除去少量烯烃、H2S、比二甲苯沸点高的芳烃3.萃取蒸馏低温加氢(K.K)工艺流程
软水:溶解产物中沉积的盐类
4.溶液萃取低温加氢工艺流程
第四章粗笨低温加氢精制操作
1.流程简述
原料预分离——反应部分——稳定部分——二甲苯蒸馏——萃取蒸馏——芳烃精制
2.制氢岗位(P56)
1)压缩工序
2)预处理工序(吸附—逆向放压—加温—冷却—充压)
3)变压吸附PSA工序(吸附——第一次压力均衡降——顺向放压——第二次压力均衡降——逆向放压——冲洗——第二次压力均衡升——第一次压力均衡升——最终升压)
4)脱氧和干燥工序。
毕 业 设 计 任 务 书(一号宋体,加粗,居中 正文小四号宋体,行距为固定值20磅)院(系): 专业班 级: 学生: 学号:一、毕业设计课题 年产 万/吨粗苯精制工艺设计二、毕业设计工作自 年 月 日起至 年 月 日止三、毕业设计进行地点四、毕业设计的内容要求1、设计条件 生产能力:万吨/年;操作压力:常压、纯苯塔塔顶温度80℃、塔釜温度120℃;运行时间:全年生产时间为7500小时;设备选型:浮阀塔;精制后得到苯的纯度:99.5%;甲苯的纯度:98%;二甲苯的纯度:98%。
2、设计任务 通过化工计算,绘制工艺流程图和主设备结构图,编制设计说明书(设计过程的评述及主要问题讨论)。
3、毕业设计的要求与数据: (1)完成开题报告;(2)毕业设计说明书要求内容完整、计算正确、论述简洁、文理通顺、装订整齐。
理工类毕业设计说明书不少于2万字。
正文部分必须做到客观真实、准确完备、合乎逻辑、层次分明、简练可读。
其中文献综述主要内容是:前人对本课题的研究成果评述,包括其研究的内容、角度、方法、主要结论以及研究中尚存在的问题等。
参考文献综述放在附录部分,字数在1500-2000之间;(3)和题目相关的外文文献翻译一篇;(4)撰写毕业设计的英文摘要,运用英语单词300-500个。
4、毕业设计完成工作1、总论;1)概述;2)文献综述;3)设计任务的依据;2、生产工艺流程或生产方案确定;3、生产工艺流程说明;4、工艺计算书(物料和热量衡算);5、主要设备的工艺计算和设备选型计算;6、设计体会与收获;7、主要参考文献。
指导教师接受毕业设计任务开始执行日期年月日学生签名。
赵云鹏中国矿业大学化工学院22第十章粗苯的精制粗苯精制有两种原料方案:一种是以粗苯为原料,原料的来源可能包括非本厂生产的粗苯,对于大型的粗苯集中加工装置,宜采用该方案;另一种是以轻苯为原料,该方案适合于焦化厂粗苯工段生产两种苯的配置,可以简化流程。
33表10-1粗苯或轻苯精制产品产率第十章粗苯的精制44粗苯精制的主要产品是苯、甲苯、二甲苯以及三甲苯等,它们相邻两组分之间的沸点差异较大,故可用精馏方法进行分离。
粗苯中还含有某些不饱和烃、饱和烃以及硫化物等,这些杂质组合与苯类产品的沸点很接近,不能通过普通精馏方法予以分离,特别是不饱和烃在高温加热过程中产生聚合,生成大分子产物给分离过程带来困难,因此,在粗苯进行精馏之前,必须用其他方法将此类化合物除去。
第十章粗苯的精制55根据净化方法的不同,粗苯精制工艺分为硫酸洗涤净化法和加氢精制法两种。
加氢精制法具有苯收率高、质量好和“三废”污染少的特点,但投资大、流程复杂、对设备技术要求高。
硫酸净化法流程较为简单、设备投资小,国内普遍采用这种方法,但产品质量较差,正逐步淘汰。
第十章粗苯的精制66第一节酸洗净化法粗苯精制第二节粗苯加氢精制第十章粗苯的精制77第一节酸洗净化法粗苯精制一、轻苯的初馏二、初馏分酸洗净化三、已洗混合分的精馏88一、轻苯的初馏轻苯中所含的低沸点不饱和化合物和二硫化碳与苯类物质沸点差异较大,可通过初步精馏方法除去。
初馏塔塔顶馏出物称为初馏分,主要成分有二硫化碳(25%~35%)、环戊二烯、戊烯等不饱和化合物(50%~60%)和苯(5%~15%)。
塔底残油又称为末洗混合分,为苯、甲苯、二甲苯等的混合分。
初馏分的要求:干点≯70℃;苯含量≯15%。
塔底混合馏分的初馏分的干点>82℃;溴价<9g/100mL;二硫化碳含量<0.08%;不含水。
99一、轻苯的初馏干点(KK):当油品蒸馏到最后达到最高汽相温度称为终馏点或干点。
比如,把100毫升汽油放在一个带有支管的小烧瓶里,插上温度计进行加热蒸馏,当蒸出第一滴油时温度计所指示的温度,叫做初馏点,当蒸出物的体积达到10毫升时的温度,叫做10%点,依次可以得到20%点、30%点……直到蒸出最后一滴的温度,叫做干点。
粗苯精制课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解粗苯的成分、性质及精制的工业意义;2. 掌握精制粗苯的常见方法和工艺流程;3. 了解精制过程中可能存在的问题及解决措施。
技能目标:1. 能够运用所学知识,分析粗苯精制过程中的关键因素;2. 能够独立设计简单的粗苯精制实验方案,并进行实验操作;3. 能够通过实验数据和现象,分析粗苯精制的效率及影响因素。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学实验和工业生产的兴趣,激发探索精神;2. 增强学生的环保意识,认识到化学工艺在环境保护中的重要作用;3. 培养学生严谨、细致的科学态度,提高团队协作和沟通能力。
课程性质:本课程为化学实验课程,旨在让学生通过实验操作,掌握粗苯精制的基本原理和方法,培养实际操作能力。
学生特点:学生为高中生,已具备一定的化学基础知识,对实验操作和化学工艺有较高的兴趣。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强调实验操作技能的培养,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程目标的实现,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
后续教学设计和评估将围绕课程目标进行,确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 粗苯的成分与性质:讲解粗苯的组成、物理性质及化学性质,结合教材第二章第一节内容,让学生了解粗苯的基本特征。
2. 精制粗苯的方法:介绍常见的粗苯精制方法,如萃取、吸附、蒸馏等,结合教材第二章第二节内容,分析各种方法的优缺点。
3. 精制工艺流程:详细讲解精制粗苯的工艺流程,包括原料预处理、萃取剂选择、蒸馏操作等,参照教材第二章第三节内容,让学生了解实际生产过程中的操作步骤。
4. 影响因素及解决措施:分析精制过程中可能遇到的问题,如杂质去除不彻底、产品纯度低等,结合教材第二章第四节内容,探讨解决措施。
5. 实验操作技能:培养学生实验操作能力,包括萃取、蒸馏、分析检测等,根据教材实验部分内容,组织学生进行实验操作练习。
毕 业 设 计(论文)(说 明 书)题 目: 粗苯精制技术分析工业职业技术学院毕业设计(论文)任务书专业煤炭深加工与利用任务下达日期 2011 年 2 月 21 日设计(论文)开始日期 2011 年 2 月 22 日设计(论文)完成日期 2011 年 4 月 15 日设计(论文)题目:粗苯精制技术分析A·编制设计通过对现行社会粗苯的精制工艺、设备的特点等进行分析,结合精苯发展趋势和科学发展观理念,剖析并完善现有的粗苯精制技术,感知未来精苯供需,开发并提高符合时代要求的粗苯精制技术。
B·设计专题(毕业论文)粗苯的精制指导教师璐(教师)系(部)主任杜卫新(主任)2011 年 4 月 15 日工业职业技术学院毕业设计(论文)答辩委员会记录化工系煤炭深加工与利用专业,学生于年月日进行了毕业设计(论文)答辩。
设计题目:粗苯精制技术分析专题(论文)题目:粗苯精制技术分析指导老师:答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生毕业设计(论文)成绩为。
答辩委员会人,出席人答辩委员会主任(签字):答辩委员会副主任(签字):答辩委员会委员:,,,,,,工业职业技术学院毕业设计(论文)评语第页毕业设计(论文)及答辩评语:摘要化学工业与人类的生活息息相关。
无论是物质上的衣食住行,还是精神上的发展和娱乐,都离不开化工产品的支撑。
在千万种类的化工厂品中,有一种又是其中的重中之重,这种物质就是化工行业不可或缺的苯。
早是在19世纪初期就有了苯。
经过发展,如今的苯已经成为一种工业产品,苯的产量也在不断的提升。
苯作为一种石油化工基本原料,在常温下是一种无色、略有甜味的透明液体,同时具有强烈的芳香气味。
苯的产量和生产的技术水平标志着一个国家石油化工发展水平的高低。
同时,苯作为一种有机溶剂易溶于有机溶剂却难容与水。
需要注意的是,苯也是一种致癌物质,富有毒性,且可燃。
我们在生产生活过程中对苯进行使用时,务必要做好防护措施,将苯的积极作用最大化地释放出来,尽量避免其负面作用的产生。
毕 业 设 计(论文)(说 明 书)题 目: 粗苯精制技术分析工业职业技术学院毕业设计(论文)任务书专业煤炭深加工与利用任务下达日期 2011 年 2 月 21 日设计(论文)开始日期 2011 年 2 月 22 日设计(论文)完成日期 2011 年 4 月 15 日设计(论文)题目:粗苯精制技术分析A·编制设计通过对现行社会粗苯的精制工艺、设备的特点等进行分析,结合精苯发展趋势和科学发展观理念,剖析并完善现有的粗苯精制技术,感知未来精苯供需,开发并提高符合时代要求的粗苯精制技术。
B·设计专题(毕业论文)粗苯的精制指导教师璐(教师)系(部)主任杜卫新(主任)2011 年 4 月 15 日工业职业技术学院毕业设计(论文)答辩委员会记录化工系煤炭深加工与利用专业,学生于年月日进行了毕业设计(论文)答辩。
设计题目:粗苯精制技术分析专题(论文)题目:粗苯精制技术分析指导老师:答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生毕业设计(论文)成绩为。
答辩委员会人,出席人答辩委员会主任(签字):答辩委员会副主任(签字):答辩委员会委员:,,,,,,工业职业技术学院毕业设计(论文)评语第页毕业设计(论文)及答辩评语:摘要化学工业与人类的生活息息相关。
无论是物质上的衣食住行,还是精神上的发展和娱乐,都离不开化工产品的支撑。
在千万种类的化工厂品中,有一种又是其中的重中之重,这种物质就是化工行业不可或缺的苯。
早是在19世纪初期就有了苯。
经过发展,如今的苯已经成为一种工业产品,苯的产量也在不断的提升。
苯作为一种石油化工基本原料,在常温下是一种无色、略有甜味的透明液体,同时具有强烈的芳香气味。
苯的产量和生产的技术水平标志着一个国家石油化工发展水平的高低。
同时,苯作为一种有机溶剂易溶于有机溶剂却难容与水。
需要注意的是,苯也是一种致癌物质,富有毒性,且可燃。
我们在生产生活过程中对苯进行使用时,务必要做好防护措施,将苯的积极作用最大化地释放出来,尽量避免其负面作用的产生。
但是,如今的苯生产方法最初还是从煤焦油中提取,这种方法得到的苯纯度较低,且污染环境,工艺落后。
目前最广泛使用的提取苯的方法就是从石油产品中提取苯,再通过精制可得到工业级苯,也就是精苯。
随着石油储量的下降导致的油价不断上涨、人民生活水平的不断提高使得对化工厂品需求的加大等原因,大力发展粗苯精制技术、科学提升精苯供给量是满足人类不断增长的物质文化需求和满足社会迅猛发展需求的关键。
因此,对粗苯精制技术的研究就迫在眉睫。
本文通过对日常粗苯精制工艺的研究与分析势得出了酸洗法等一些精苯生产方法的落后并逐步淘汰以及粗苯加氢精制法的推广与普及等结论,对未来精苯行业的巩固和壮大起到积极的作用。
关键词:苯,粗苯精制,煤焦油,加氢精制AbstractChemical industry and human life. Whether material decent lives, or spiritual development and entertainment, is inseparable from the chemical product support. The chemical plant species in million, there is a product of is the top priority, this kind of material is the indispensable benzene in chemical industry.Early in the early years of the 19th century had benzene. After development of benzene, now has become an industrial products, benzene production is also in constant ascension. Benzene as a petrochemical basic raw material, at normal temperature is a colorless transparent liquid, somewhat sweet, and has strong fragrant scent. The yield and production of benzene technical level marks a national petroleum chemical industry development level. Meanwhile, benzene, as a kind of organic solvent soluble in organic solvents but difficult to let with water. Note that the benzene is also a kind of carcinogen, rich toxicity, and flammable. We are in the process of production and life of benzene use, be sure to do protective measures, will be the positive role of benzene release maximize, avoid the negative effect produced.However, today's benzene production methods originally extracted from coal tar or get of benzene, this method, and the low purity environmental pollution, the craft behind. The most widely used methods of extraction of benzene extracted from petroleum products is refined, again through were available, namely fine debid benzene benzene. As oil reserves of the fall in oil prices rising, the improvement of people's life in chemical plant product demand makes increase wait for a reason, vigorously develop cuben refining technology, science ascension is pure benzene supply satisfy humangrowing material and cultural needs and meet the key social rapid development demand. Therefore, the cuben refining technology of research is imminent.This article through to the daily cuben refining process of research and analysis that the pickling method, the potential of some pure benzene production method behind and phased out and coarse benzene hydrotreating law promotion and popularization of future pure benzene conclusion, the consolidation and expansion of the industry will exert positive role.Keywords:Benzene cuben refined coal tar hydrotreating目录第1章综述 (1)1.1粗苯精制技术简介 (1)1.2焦化芳烃加氢精制 (2)第2章粗苯精制装置 (4)2.1概况 (4)2.1.1产品质量指标 (5)2.2储槽设计原则 (6)第3章粗苯精制基本原理 (7)3.1 粗苯精制技术现状 (7)3.2 粗苯加氢精制的原理 (7)第4章粗苯加氢工艺 (9)4.1 莱托(Litol)法 (9)4.2 萃取蒸馏低温加氢法(K.K法) (11)4.3 溶剂萃取低温加氢法 (13)第5章控制方案和连锁保护系统 (18)5.1总则 (18)5.2操作变量和控制 (18)5.2.1初步分馏工段 (18)5.2.2 汽化和预处理工段 (19)5.2.3 LITOL反应器阶段 (19)第6章精苯废酸回收利用 (20)第7章结论 (21)致 (22)参考文献 (23)第1章综述1.1粗苯精制技术简介粗苯精制的方法有酸洗精制法和加氢精制法,目前我国焦化厂广泛采用酸洗精制法,酸洗精制的主要产品是苯、甲苯、二甲苯;加氢精制的产品是单一的苯,纯度较高,下面将主要讲解加氢精制法。
粗苯主要是有苯、甲苯、二甲苯和苯乙烯等芳香烃组成,此外,还有不饱和化合物及少量的含硫、氮、氧的化合物,粗苯中所含的不饱和化合物含量约5%—10%,在粗苯馏分中分布很不均匀,主要集中在140℃以上高沸点馏分和79℃以前的低沸点馏分中,主要是带有一个或两个双键的环烯烃和直链烯烃,它们极易发生聚合和树脂化作用,易和空气中的氧形成深褐色的树脂状物质,并能溶于苯类产品中,使之变成棕色,因此在生产苯、甲苯、二甲苯时,应将其中的不饱和化合物除去。
混合馏分用浓硫酸洗涤时,其中所含的不饱和化合物及硫化物会产生很复杂的产物,其中呈深褐色的深度聚合物成为酸焦油,聚合程度较轻的产物,可溶于混合馏分或硫酸中,在对已洗混合馏分精馏时,可与苯类产品分开。
硫酸净化法的主要反应:1.不饱和化合物的聚合反应不饱和化合物在浓硫酸作用下容易发生聚合反应,并生成各种复杂的聚合物,聚合反应的第一阶段是生成酸式酯,聚合反应的第二阶段是酸式酯和不饱和化合物反应生成二聚物,例如:(CH3)2C=CH2+HOSO3H→(CH3)3COSO3H2.硫酸和不饱和化合物作用能生产酸式酯和中式酯酸式酯易溶于酸和水中,从而由净化的产品中分离出来,中式酯不溶于水和硫酸中,但易溶于苯族烃中,因此中式酯几乎全部转移到已洗混合馏分中。