年产10万吨粗苯精制工艺设计

年产10万吨粗苯精制工艺设计内容摘要：

110 左右 89 左右 塔底温度 /℃ 124— 128 150— 155 140— 150 塔压 /KPa 30 左右 30 左右 30左右 已知： 10万吨粗苯 全年生产时间： 300 天，其余时间为维修时间。 设计任务： 苯的纯度： % 甲苯的纯度： 98% 二甲苯的纯度： 98% 济源职业技术学院毕业设计（论文） 6 第二章 工艺流程的说明 化学精制工艺的选择 由于不饱和化合物与苯类产品之间的沸点温度相差很小，不能用精馏的方法把它们分开 ，要用化学的方法分离。 工业上有两种方法：酸洗精制法和加氢精制法。 酸洗精制法具有工艺流程简单、操作灵活、设备投资少，材料易得，常温常压下运行，但有液体废物产生。 该方法在中国焦化厂已经广泛采用。 加氢精制法工艺复杂，对设备材质要求较高。 本设计采用酸洗精制法。 粗苯的精制 粗苯 的 精制包括下面三个过程： （ 1）初步精馏：将低沸点的二硫化碳和戊烯等不饱和化合物与苯烃进行分离，得到初馏分和苯，甲苯，二甲苯等苯类混合馏分。 （ 2）化学精制：把经过初步精馏得到的苯类混合馏分中含有沸点与苯族烃相近的不饱和化合物及硫化 物除去。 （ 3）最终精馏：经过连续精馏得到合乎标准的纯产品。 粗苯经初馏塔初步精馏，塔顶得到初馏分低沸点的二硫化碳和戊烯等不饱和化合物，塔底得到苯，甲苯，二甲苯等苯类混合馏分。 初馏塔由重沸器供热，由于塔底含有不饱和化合物形成的聚合物，进入重沸器之前需经过过滤器滤出聚合物，以减轻设备的堵塞。 初步精馏得到的苯类混合物中含有沸点与苯族烃相近的不饱和化合物及硫化物，不能用精馏法把它们除去，为 了制取合格产品，必需将它们预先除去，除去这些杂质要 用硫酸进行洗涤。 经过硫酸洗涤的混合馏分带有酸性，然后进行中和，最后进入吹 苯塔，把苯，甲苯，二甲苯吹出。 吹出苯由泵送入纯苯塔。 纯苯塔的蒸汽温度控制在 80℃左右，在此温度下逸出的蒸汽经冷凝器冷却把油和水分离，所得到的纯苯一部分作为回流送入塔顶，一部分作为产品采出。 塔底纯苯残液温度为 124128℃，由塔济源职业技术学院毕业设计（论文） 7 底排除，送入纯苯残油槽。 纯苯残油积累到一定量后，用泵连续送入甲苯塔进行精馏。 蒸汽经冷凝器冷却把油和水分离，所得到的甲苯一部分作为回流送入塔顶，一部分作为产品采出。 塔底甲苯残液由塔底排除，送入纯苯残油槽。 甲苯残液要求不含甲苯。 处理甲苯残液，用泵连续送入二甲苯塔进行精馏。 塔顶逸出的蒸汽经冷凝器冷却把油和水分离，所得到的二甲苯一部分作为回流送入塔顶，其余部分作为产品采出。 生产设备的选择 精馏塔类型的选择 气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。 精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔 、 穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。 板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔 (1813 年 )、筛板塔 (1832 年 )， 其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如 S型板、浮阀塔板 、 多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。 目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广泛。 筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有： (１ ) 结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的 60％，为浮阀塔的 80％左右。 (２ ) 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加 10～ 15％。 (３ ) 塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 (４ ) 压降较低，每板压力比泡罩塔约低 30％左右。 筛板塔的缺点是： (１ ) 塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。 (２ ) 操作弹性较小 (约 2～ 3)。 (３ ) 小孔筛板容易堵塞。 济源职业技术学院毕业设计（论文） 8 浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的，它主要的改进是取消了升气管和泡罩，在塔板开孔上设有浮动的浮阀，浮阀可根据气体流量上下浮动，自行调节，使气缝速 度稳定在某一数值。 这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面比泡罩塔优越。 但在处理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。 浮阀塔广泛用于精馏、吸收以及脱吸等传 质过程中。 塔径从200mm 到 6400mm，使用效果均较好。 国外浮阀塔径，大者可达 10m，塔高可达 80m，板数有的多达数百块。 浮阀塔之所以这样广泛地被采用，是因为它具有下列特点： (１ ) 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加 20～ 40％，而接近于筛板塔。 (２ ) 操作弹性大，一般约为 5～ 9，比筛板、泡罩、舌形塔板的操作弹性要大得多。 (３ ) 塔板效率高，比泡罩塔高 15％左右。 (４ ) 压强小，在常压塔中每块板的压强降一般为 400～ 660N/m2。 (５ ) 液面梯度小。 (６ ) 使用周期长。 粘度稍大以及有一般 聚合现象的系统也能正常操作。 (７ ) 结构简单，安装容易，制造费为泡罩塔板的 60～ 80％ ,为筛板塔的120～ 130％ 据此本课程设计选取浮阀塔。 济源职业技术学院毕业设计（论文）。