年产15万吨乙苯工艺设计毕业论文(编辑修改稿)

年产15万吨乙苯工艺设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

生产乙苯。 此法虽在技术上不够先进，但安全可靠，工艺成熟，经济上也较合理。 所以，该法目前还是我国生产乙苯的主要方法。 300天计，一天以 24小时计； 2．苯单耗 （纯） /吨乙苯（纯）； 3．原料苯组成（质量 %）：苯 %；甲苯 %； %； 4．苯对乙苯的单程转化率 35%； 5. 3AlCl 添加量为 /吨乙苯；循环的 3AlCl 络合物量为 /吨乙苯； 新 3AlCl 络合物与循环络合物组成相同； 6．烃化塔操作温度 950C ，操作压力 7．进料温度：精苯及原料气 250C ；循环苯 250C ；新 3AlCl 络合物 650C ； 循环络合物 650C ；回流苯 400C ； 8．冷凝器操作压力 ，尾气在 400C 下冷凝； 24CH、 4CH 、 38CH外，还含有 HCl 、苯、甲苯、乙苯、不含二乙苯以上物质； 10．烷基化反应器顶部蒸出的芳烃中苯 70%、甲苯占 20%、乙苯占 10%（质量 %）； 5 第三章 工艺计算 主反应： 66 6 2 4 5 2 5C H C H C H C H Q   副反应：  6 5 2 5 2 4 6 5 2 5C H C H C H C H C H Q    6 4 2 5 6 6 6 5 2 52 2C H C H C H C H C H Q   计算基准以每小时生产乙苯量为基准（纯乙苯）  71 5 1 0 / 3 0 0 2 4 2 0 8 3 3 . 3 3 5 k g / h   损失的乙苯量为 1%，则反应原生产乙苯量为：  7152 0 8 3 3 . 3 3 5 / 1 1 % 2 1 0 4 3 . 7 7 1 0 / 3 0 0 2 4 2 0 8 3 3 . 3 3 5 g / h3 k  （ ） 乙烯理论消耗量 ： 2 1 0 4 3 . 7 7 3 / M M = 5 5 5 8 . 7 3 2 k g / h乙 苯 乙 烯 乙烯实际消耗量： 5 5 5 8 . 7 3 2 / 9 1 % 6 1 0 8 . 4 9 7 k g / h 生成乙苯所用乙烯的量 ： 6 1 0 8 . 4 9 7 9 1 % 5 5 5 8 . 7 3 2k g / h 生成二乙苯所用乙烯的量： 6 1 0 8 . 4 9 7 4 % 2 4 4 . 3 4 0 k g / h 生成三乙苯所用乙烯的量 ： 6 1 0 8 . 4 9 7 2 . 5 % 1 5 2 . 7 1 2 k g / h 损失部分（尾气损失和机械损失）： 6 1 0 8 .4 9 7 2 .5 % 1 5 2 .7 1 2 k g / h 将原料乙烯气组 成 换算成质量百分数： 0 . 9 5 0 0 2 8 0 . 0 1 6 1 6 0 . 0 2 4 0 3 0 0 . 0 1 0 4 4 2 8 . 0 1 6 g / m o lM      24 0 .9 5 2 8 /% 9 4 .9 5 %CH Mw  4 % 0 . 0 1 6 1 6 / 0 . 9 1 %CHwM 26 % 0 .0 2 4 3 0 / 2 .5 7 %CHwM 38 % 0 .0 1 4 4 / 1 .5 7 %CH  原料乙烯气总质量： 6 1 0 8 . 4 9 7 / 9 4 . 9 5 % 6 4 3 3 . 3 8 3 k g / h 原料气中 24CH的量： 6 4 3 3 . 3 8 3 9 4 . 9 5 % 6 1 0 8 . 4 9 7 k g / h 原料气中 4CH 的量： 6 4 3 3 .3 8 3 0 .9 1 % 5 8 .5 4 4 k g / h 原料气中 26CH的量： 6 4 3 3 . 3 8 3 2 . 5 7 % 1 6 5 . 3 3 8 k g / h 原料气中 38CH的量： 6 4 3 3 . 3 8 3 1 . 5 7 % 1 0 1 . 0 0 4k g / h 共计 6 苯单耗为 /吨乙苯 (纯 )计，则原料新鲜苯为： 0 . 8 2 1 0 4 3 . 7 7 3 / 9 9 % 1 7 0 0 5 . 0 6 9 k g / h 纯苯的量： 1 7 0 0 5 . 0 6 9 9 9 % 1 6 8 3 5 . 0 1 8 k g / h 甲苯的量： 1 7 0 0 5 . 0 6 9 0 . 9 5 % 1 6 1 . 5 4 8 k g / h 水的量： 1 7 0 0 5 . 0 6 9 0 . 0 5 % = 8 . 5 0 3 k g / h 生成乙苯的苯： 2 1 0 4 3 . 7 7 3 1 0 6 7 8 1 5 4 8 5 . 0 4 0k g / h   生成二乙苯的苯： 2 4 4 . 3 4 0 / 2 8 / 2 7 8 3 4 0 . 3 3 1 k g / h 生成三乙苯的苯： 1 5 2 . 7 1 2 / 2 8 / 3 7 8 1 4 1 . 8 1 0k g / h 苯的损失量： 1 6 8 3 5 . 0 1 8 1 5 9 6 7 . 1 7 5 8 6 7 . 8 4 3 k g / h 生成产物： 乙苯的量： 1 5 4 8 5 . 0 4 0 / 7 8 1 0 6 2 1 0 4 3 . 7 7 2k g / h 二乙苯的量： 3 4 0 . 3 3 1 / 7 8 1 3 4 5 8 4 . 6 7 1 k g / h 三乙苯的量： 1 4 1 . 8 0 4 / 7 8 1 6 2 2 9 4 . 5 1 6k g / h 由于苯与乙苯单程转化率为 35%，那么（不计回流苯） 则：进入反应器的苯： 1 5 4 8 5 . 0 4 0 / 3 5 % 4 4 2 4 2 . 9 7 1 k g / h 循环苯量： 4 4 2 4 2 . 9 7 1 1 6 8 3 5 . 0 1 8 2 7 4 0 7 . 9 5 3 k g / h 因添加新鲜 3AlCl 量为 /吨乙苯，所以新鲜络合物用量： 0 . 0 3 2 1 0 4 3 . 7 7 3 / 2 5 % 2 5 2 5 . 2 5 k g / h 循环络合物为 /乙苯，故循环 3AlCl 络合物量为： 0 . 3 5 2 1 0 4 3 . 7 7 3 7 3 6 5 . 3 2 1 k g / h 3AlCl 为： 7 3 6 5 . 3 2 1 2 5 % 1 8 4 1 . 0 3 3 k g / h 二乙苯为： 7 3 6 5 . 3 2 1 5 1 . 7 % 3 8 0 7 . 0 8 7 1 k g / h 多乙苯： 7 3 6 5 . 3 2 1 2 3 . 3 0 % 1 7 1 6 . 1 2 0k g / h 7 尾气量的计算 尾气中乙烯为 1%，其余由乙烯带入的气体 4CH ， 26CH， 38CH均不参加反应 乙烯： 6 1 0 8 . 4 9 7 1 % = 6 1 . 0 8 5 k g / h 由于水的量为：  %=根据反应 2 3 33 ( ) 3H O AlC l Al O H H C l   HCl 的量： 8 . 0 5 3 / 1 8 3 6 . 5 = 1 7 . 2 4 2 k g / h 生成 3()AlOH 的量 ： 8 . 0 5 3 / 3 1 8 7 8 1 2 . 2 8 2 k g /h  （ ） 生成 3AlCl 量： 8 . 0 5 3 / 3 1 8 1 3 3 . 5 2 1 . 0 2 1 g h( /) k 查《化工物性简明手册》 [5]得 苯、甲苯、乙苯的安托因方程取下： 苯： 1 4 . 1 6 0 3 1 2 9 4 8 . 7 8 / 4n . 5 6 3l 4Tp   （ ）（ kPa ） 甲苯： l n 1 4 . 2 5 2 3 2 4 2 . 3 8 / 4 7 . 1 8 0 6pT  （ ）（ kPa ） 乙苯： l n 1 3 . 9 6 9 8 3 2 5 7 . . 1 7 / 6 1 . 0 0 9 6  （ ）（ kPa ） 由于回 流温度以及尾气温度均为 40oC ，即为 ，得到 ： P苯 = = P = 7 .8 5 1 k P a = 0 .0 7 7 5 a tm甲 苯 P乙 苯 = = 假定苯、甲苯、乙苯 均达到饱和值，且不含二乙苯以上的多烷基苯，则有： 00//iip p n n气 气 (31) （ n气 指苯、甲苯、乙苯以外的气体 p气 指苯、甲苯 、 乙苯以外的气体饱和蒸压 0in 指苯、甲苯、乙苯的气体量 0ip 指苯、甲苯、乙苯的气体饱和蒸汽压） 8 .0 5 3 / 1 8 1 3 .6 4 8 1 4 .1 2 0n   气 kmol 1 . 3 0 . 2 3 7 7 0 . 0 2 8 3 0 . 9 5 6 5 k P ap    气 得到： 0 3 .5 0 9 k m/ oln n p p 苯 气 苯 气 3 . 5 0 9 7 8 2 7 3 . 7 0 2 k gm 苯 0 1 .1 4/ 4 k m o ln n p p 甲 苯 气 甲 苯 气 1 . 1 4 4 9 2 1 0 5 . 2 4 8 k gm 甲 苯 乙 苯 0 . 4 1 7 8 1 0 6 4 4 . 2 8 7 k gm   乙 苯 尾气总质量： 3 8 5 . 9 7 1 5 0 . 5 4 5 2 7 3 . 7 0 2 1 0 5 . 2 4 8 4 4 . 2 8 7 8 5 9 . 7 5 3 kg     8 烷基化液量的计算 烷基化液中苯 =循环苯 =乙苯量 =产物乙苯 尾气损失乙苯 ==二乙苯量 =生成的二乙苯 =三乙苯等多烷基苯 =生成三乙苯量 =甲苯的量 =新鲜原料中甲苯 尾气中甲苯 == 络合物的量 =进入系统络合物的量 循环络合物总量 =+= 机械损失量 乙烯损失量：总损失量 尾气带走乙烯的量 ==苯的损失量：总损失量 尾气带走苯的量 == 9 表 kg/h % kmol/h n% 原 24CH 料 4CH 乙 26CH 烯 38CH 总计 66CH 6 5 3CHCH 原 2HO 料 合计 苯 循环苯 3AlCl 新 二乙苯 络 三乙苯 合 合计 物 3AlCl 二乙苯 循环 三乙苯 络合物 合计 总计 10 表 kg/h % kmol/h n% 尾 4CH 26CH 38CH 66CH 气 乙苯 6 5 3CHCH HCl 烷 66CH 基 乙苯 化 二乙苯 三乙苯 液 6 5 3CHCH 3AlCl 二乙苯 三乙苯  3AlOH 24CH 66CH 共计 11 首先选取基准温度为 250C 1Q =0 ： 2Q =0 热量 33pQ mc t (32) 经查阅化工手册 [6]得到： 25~40oC 的苯、甲苯、乙苯的平均热容为。 kJ/(kg K) ， kJ/(kg K) ， kJ/(kg K)  33 1 . 6 4 6 9 0 . 7 1 . 6 8 8 0 0 . 2 0 1 . 7 4 7 4 0 . 1 0 4 0 2() 5 2 4 . 9 7 8 k JQm        t =0，则 4Q =0。