39万吨年粗苯精制工艺设计2705.docx

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1、河南城建学院课程设计目录设计说明明iiii一绪论111.1设设计意义义11.2设设计任务务的依据据2二装置流流程图及及其说明明32.1生生产设备备的选择择32.1.1精馏馏塔类型型的选择择32.1.2化学学精制工工艺的选选择42.2粗粗苯的精精制5三装置的的工艺计计算63.1初初步精馏馏计算663.1.1原始始数据获获取73.1.2初馏馏塔清晰晰分割物物料衡算算73.1.3用露露点方程程计算初初馏塔塔塔顶温度度83.1.4用泡泡点方程程计算初初馏塔塔塔底温度度93.2化化学精制制103.3最最终精馏馏113.3.1甲苯苯塔的物物料衡算算123.3.2用露露点方程程计算甲甲苯塔塔塔顶温度度133

2、.3.3用泡泡点方程程计算甲甲苯塔塔塔底温度度133.4热热量衡算算143.4.1初馏馏塔的热热量衡算算143.4.2甲苯苯塔的热热量衡算算153.5常常压塔主主要尺寸寸确定116四存在的的问题及及建议1194.1改改进设计计194.2萃萃取溶剂剂的选择择204.3三三废治理理和综合合利用2204.3.1废气气的处理理技术2204.3.2废水水204.3.3固体体废弃物物214.4总总结2114.5收收获211参考文献献24致谢255设计说明明中国是一一个富煤煤贫油的的国家，随随着石油油资源价价格的上上涨，以以石油为为原料的的化工产产品价格格也随之之水涨船船高，本本来我国国作为一一个贫油油国家

3、，这这变凸显显了煤化化工艺技技术在我我国的重重要性，更更符合国国际潮流流，现在在世界各各国也都都纷纷投投入大量量的资源源尽兴煤煤化工艺艺技术的的研究。其其中焦油油苯粗苯苯加氢精精制便是是一例。粗粗苯为中中间体产产品，本本身用途途极为有有限，仅仅作为溶溶剂使用用，但是是精制后后的焦化化苯、焦焦化甲苯苯、焦化化二甲苯苯等产品品，是有有机化工工、医药药和农药药等的重重要原料料，在国国内、国国际上都都有很好好的市场场，目前前精苯产产品价格格持续上上涨，市市场潜力力巨大。业业内专家家认为，粗粗苯加氢氢精制技技术代表表了粗苯苯加工精精制的发发展方向向，这一一技术在在我国的的推广使使用，不不仅可使使宝贵的的

4、苯资源源得到充充分利用用，还可可有效改改善粗苯苯精制的的面貌，提提高清洁洁生产的的水平。在在本设计计加氢工工艺中，低低温加氢氢工艺的的加氢温温度、压压力较低低，产品品质量好好，低温温加氢工工艺包括括萃取蒸蒸馏低温温加氢工工艺和溶溶剂萃取取低温加加氢工艺艺，这两两种工艺艺在国内内外是比比较成熟熟的工艺艺，已被被广泛用用于石油油重整油油、高温温裂解汽汽油、焦焦化粗苯苯为原料料的加氢氢生产中中，因此此本粗苯苯精制采采用低温温加氢精精制工艺艺。纯苯苯精度可可达999.9%以上，甲甲苯也在在99%以上，产产品纯度度均优于于其他方方法。采采用此种种工艺生生产的苯苯达到石石油级苯苯，其他他产品如如甲苯等等也

5、都达达到石油油级化工工产品，完完全符合合现代化化工的要要求。本设计的的产品有有纯苯、甲甲苯、二二甲苯、非非芳烃、重重苯，其其中最主主要的产产品是纯纯苯、甲甲苯和二二甲苯。【关键词词】粗苯苯加氢苯甲苯25一绪 论论1.1设设计意义义粗苯主要要是由苯苯甲苯二甲苯苯和三甲甲苯等苯苯族烃组组成，还还有不饱饱和化合合物及少少量硫氮氧的化化合物。其其中各组组分的含含量因配配煤质量量和组成成及炼焦焦工艺条条件的不不同而有有较大的的波动。粗苯精制的目的是将粗苯加工成苯、甲苯、二甲苯等产品，这些产品都是宝贵的化工原料。粗苯精制包括酸洗和加氢、精馏分离，初馏分中戊烯的加工和其他高沸点化合物的深加工。粗苯中苯苯、甲

6、苯苯、二甲甲苯含量量占900以上，是是粗苯精精制提取取的主要要产品。苯苯族烃是是易流动动易燃烧烧不溶于于水无色透透明的液液体，其其蒸气与与空气混混合能形形成爆炸炸性混合合物。在在常压常常温的爆爆炸范围围：苯蒸蒸气1.47.1；甲苯苯蒸气11.46.7；二甲甲苯蒸气气1.006.0.粗苯苯中不饱饱和化合合物含量量为5100。此含含量主要要取决于于炼焦炭炭化室温温度。炭炭化室温温度越高高，不饱饱和化合合物的含含量就越越低，不不饱和化化合物在在粗苯馏馏分中的的分布很很不均匀匀，主要要集中在在1400以上的的高沸点点馏分和和79以前的的低沸点点馏分中中。这些些不饱和和化合物物主要是是带有一一个和两两个

7、双键键的环烯烯烃和直直链烯烃烃，极易易发生聚聚合，树树脂化作作用，易易和空气气中的氧氧形成深深褐色的的树脂状状物质，溶溶解于苯苯类产品品中，使使之变成成褐色。所所以在生生产苯甲苯和和二甲苯苯时，需需将不饱饱和化合合物除去去。粗苯苯中硫化化物含量量约在00.62，主要要是二硫硫化碳噻吩及及同系物物。苯是粗苯苯最主要要的组分分，含量量占555800。苯为为无色易易挥发和和易燃液液体，有有芳香气气味，不不溶于水水，而溶溶于乙醇醇。苯是是有机合合成工业业的基础础原料，用用途极其其广泛。中中国目前前用于合合成纤维维塑料合成橡橡胶制取农农药及国国防工业业等方面面。甲苯的产产率仅次次于苯，可可有氯化化硝化磺

8、化氧化及及还原等等方法制制取染料料医药香料等等中间体体及炸药药糖精，此此外还可可制取己己内酰胺胺供生产产尼龙666用，甲甲苯的冰冰点很低低，可用用作航空空燃料及及内燃机机燃料的的添加剂剂。工业中的的二甲苯苯可用作作橡胶和和油漆工工业的溶溶剂，航航空和动动力燃料料的添加加剂。从从工业二二甲苯中中得到的的邻间对二甲甲苯可用用于制取取邻间对苯二二甲酸，其其中邻间对苯二二甲酸是是生产增增塑剂，聚聚酯树脂脂和聚酯酯纤维的的重要原原料。二硫化碳碳在工业业上常用用作溶剂剂，在农农业上作作为杀虫虫剂，选选矿时作作为浮选选剂，还还可用于于生产磺磺酸盐。粗苯的精精制方法法是根据据粗苯的的组成性质产品的的品种和和质

9、量要要求而制制定的。粗粗苯的主主要成分分苯甲苯二甲苯苯及三甲甲苯等由由于相邻邻的二组组分之间间的沸点点温度相相差较大大，可用用精馏方方法进行行分离。而而某些不不饱和化化合物及及硫化物物的沸点点与苯类类产品之之间的沸沸点温度度相差很很小，不不能用精精馏的方方法把它它们分开开，要用用化学的的方法分分离。按按照除去去不饱和和化合物物和硫化化物的方方式不同同，粗苯苯精制方方法主要要有酸洗洗精制法法和加氢氢精制法法。1.2设设计任务务的依据据表1-11 粗粗苯的主主要组成成组分分子式Wt%苯70.55甲苯12.55二甲苯4.2烃类、0.7、77.2噻吩0.355吡啶0.3回收的粗粗苯：22+0.119=

10、3.99万吨/年全年生产产时间为为72000小时时，剩余余时间为为维修时时间，则则每小时时的生产产能力为为：399000072000=554177kg/h设计任务务：苯的的纯度999.88甲苯的纯纯度933河南城建学院课程设计二 装置置流程图图及其说说明粗苯的精精制包括括下述三三个过程程：（1）初初步精馏馏：将噻噻吩和吡吡啶，CC5与苯苯烃进行行分离，得得到初馏馏分和苯苯，甲苯苯，二甲甲苯等苯苯类混合合馏分。（2）化化学精制制：把经经过初步步精馏得得到的苯苯类混合合馏分中中含有沸沸点与苯苯族烃相相近的不不饱和化化合物及及硫化物物除去。（3）最最终精馏馏：经过过连续精精馏得到到合乎标标准的纯纯产

11、品。2.1生生产设备备的选择择2.1.1精馏馏塔类型型的选择择气液传传质设备备主要分分为板式式塔和填填料塔两两大类。精精馏操作作既可采采用板式式塔，也也可采用用填料塔塔，板式式塔为逐逐级接触触型气液传质质设备，其其种类繁繁多，根根据塔板板上气液接触触元件的的不同，可可分为泡泡罩塔、浮浮阀塔、筛筛板塔、穿流多多孔板塔塔、舌形形塔、浮浮动舌形形塔和浮浮动喷射射塔等多多种。板式塔在在工业上上最早使使用的是是泡罩塔塔(18813年年)、筛筛板塔(18332年)，其后后，特别别是在本本世纪五五十年代代以后，随随着石油油、化学学工业生生产的迅迅速发展展，相继继出现了了大批新新型塔板板，如SS型板、浮浮阀塔

12、板板、多降液液管筛板板、舌形形塔板、穿穿流式波波纹塔板板、浮动动喷射塔塔板及角角钢塔板板等。目目前从国国内外实实际使用用情况看看，主要要的塔板板类型为为浮阀塔塔、筛板板塔及泡泡罩塔，而而前两者者使用尤尤为广泛泛。筛板塔也也是传质质过程常常用的塔塔设备，它它的主要要优点有有：() 结构比比浮阀塔塔更简单单，易于于加工，造造价约为为泡罩塔塔的600，为为浮阀塔塔的800左右右。() 处理能能力大，比比同塔径径的泡罩罩塔可增增加100155。() 塔板效效率高，比比泡罩塔塔高155左右右。() 压降较较低，每每板压力力比泡罩罩塔约低低30左右。 筛板塔塔的缺点点是：() 塔板安安装的水水平度要要求较

13、高高，否则则气液接接触不匀匀。() 操作弹弹性较小小(约223)。() 小孔筛筛板容易易堵塞。浮阀塔是是在泡罩罩塔的基基础上发发展起来来的，它它主要的的改进是是取消了了升气管和和泡罩，在在塔板开开孔上设设有浮动动的浮阀阀，浮阀阀可根据据气体流流量上下下浮动，自自行调节节，使气气缝速度度稳定在在某一数数值。这这一改进进使浮阀阀塔在操操作弹性性、塔板板效率、压压降、生生产能力力以及设设备造价价等方面面比泡罩罩塔优越越。但在在处理粘粘稠度大大的物料料方面，又又不及泡泡罩塔可可靠。浮浮阀塔广广泛用于于精馏、吸吸收以及及脱吸等等传质过过程中。塔塔径从2200mmm到664000mm，使使用效果果均较好好

14、。国外外浮阀塔塔径，大大者可达达10m，塔高高可达880m，板数数有的多多达数百百块。 浮阀塔塔之所以以这样广广泛地被被采用，是是因为它它具有下下列特点点：() 处理能能力大，比比同塔径径的泡罩罩塔可增增加200400，而而接近于于筛板塔塔。() 操作弹弹性大，一一般约为为599，比筛筛板、泡泡罩、舌舌形塔板板的操作作弹性要要大得多多。() 塔板效效率高，比比泡罩塔塔高155左右右。() 压强小小，在常常压塔中中每块板板的压强强降一般般为40006660NN/m22。() 液面梯梯度小。 () 使用周周期长。粘粘度稍大大以及有有一般聚聚合现象象的系统统也能正正常操作作。() 结构简简单，安安装

15、容易易，制造造费为泡泡罩塔板板的600800,为筛板板塔的11201300据此本课课程设计计选取浮浮阀塔。2.1.2化学学精制工工艺的选选择由于不饱饱和化合合物与苯苯类产品品之间的的沸点温温度相差差很小，不不能用精精馏的方方法把它它们分开开，要用用化学的的方法分分离。工工业上有有两种方方法：酸酸洗精制制法和加加氢精制制法。酸洗精制制法具有有工艺流流程简单单、操作作灵活、设设备投资资少，材材料易得得，常温温常压下下运行，但但有液体体废物产产生。该该方法在在中国焦焦化厂已已经广泛泛采用。加加氢精制制法工艺艺复杂，对对设备材材质要求求较高，所所的产品品质量好好，用途途广，售售价较高高，没有有液体废废

16、物产生生，有利利于保护护户环境境，宜在在粗苯集集中加工工厂采用用。本设计采采用酸洗洗精制法法。2.2粗粗苯的精精制粗苯的精精制包括括下述三三个过程程：（1）初初步精馏馏：将低低沸点的的二硫化化碳和戊戊烯等不不饱和化化合物与与苯烃进进行分离离，得到到初馏分分和苯，甲甲苯，二二甲苯等等苯类混混合馏分分。（2）化化学精制制：把经经过初步步精馏得得到的苯苯类混合合馏分中中含有沸沸点与苯苯族烃相相近的不不饱和化化合物及及硫化物物除去。（3）最最终精馏馏：经过过连续精精馏得到到合乎标标准的纯纯产品。粗苯经初初馏塔初初步精馏馏，塔顶顶得到初初馏分低低沸点的的二硫化化碳和戊戊烯等不不饱和化化合物，塔塔底得到到

17、苯，甲甲苯，二二甲苯等等苯类混混合馏分分。初馏馏塔由重重沸器供供热，由由于塔底底含有不不饱和化化合物形形成的聚聚合物，进进入重沸沸器之前前需经过过过滤器器滤出聚聚合物，以以减轻设设备的堵堵塞。初步精馏馏得到的的苯类混混合物中中含有沸沸点与苯苯族烃相相近的不不饱和化化合物及及硫化物物，不能能用精馏馏法把它它们除去去，为了了制取合合格产品品，必需需将它们们预先除除去，除除去这些些杂质用用硫酸处处理。用用硫酸进进行洗涤涤。经过硫酸酸洗涤的的混合馏馏分带有有碱性，首首先进入入吹苯塔塔，把苯苯，甲苯苯，二甲甲苯吹出出。吹出出苯由泵泵送入纯纯苯塔。纯纯苯塔的的蒸汽温温度控制制在800左右，在在此温度度下逸

18、出出的蒸汽汽经冷凝凝器冷却却把油和和水分离离，所得得到的纯纯苯一部部分作为为回流送送入塔顶顶，一部部分作为为产品采采出。塔塔底纯苯苯残液温温度为1124-1288，由塔塔底排除除，送入入纯苯残残油槽。纯苯残油油积累到到一定量量后，用用泵连续续送入甲甲苯塔进进行精馏馏。蒸汽汽经冷凝凝器冷却却把油和和水分离离，所得得到的甲甲苯一部部分作为为回流送送入塔顶顶，一部部分作为为产品采采出。塔塔底甲苯苯残液由由塔底排排除，送送入纯苯苯残油槽槽。甲苯苯残液要要求不含含甲苯。处理甲苯苯残液，用用泵连续续送入二二甲苯塔塔进行精精馏。塔塔顶逸出出的蒸汽汽经冷凝凝器冷却却把油和和水分离离，所得得到的二二甲苯一一部分

19、作作为回流流送入塔塔顶，其其余部分分作为产产品采出出。粗苯精制制工艺流流程图如如下图：图2-11粗苯精精制工艺艺流程图图三装置的的工艺计计算3.1初初步精馏馏计算初步精馏馏塔如下下图：图3-11 初初馏塔3.1.1原始始数据获获取回收的粗粗苯：22+0.1193.99万吨全年生产产时间：3000天，其其余时间间为维修修时间。则粗苯进进料流量量：399000010000(300024)54417kkg/hh表3-11 原原料各组组分数据据汇总 产生粗粗苯：3390000吨/年组分0.000350.00030.00070.70050.12250.04420.07720.95575847970789

20、210612018.996016.225137.997938199677227.539051866.80.222570.200570.5442648.9967.3662.14463.25562.6690.000360.000330.000870.78810.111760.03340.055181.00000分离要求求苯的纯度度：999.8 甲甲苯的纯纯度：9933.1.2初馏馏塔清晰晰分割物物料衡算算工艺要求求：此段段精馏过过程在常常压下进进行要求求苯在塔塔顶的回回收率999.88，甲苯苯在塔底底的回收收率933。根据设计计计算，按清晰分割，选苯为轻关键组分，甲苯为重关键组分。塔顶产品品：塔底

21、产品品：计算D、WW：塔顶、塔塔底产品品的组成成计算如如下表：表3-22 清清晰分割割物料衡衡算计算算结果汇汇总组分0.000360.000330.000870.78810.111760.03340.055181.000000.222570.200570.5442648.9967.3662.14463.25562.6690.2225700.5442648.88620.511520050.1145550.0004500.011080.977440.01103001.0000000.2005700.09986.844482.14463.25512.55445500.0116400.000780.5

22、44560.177110.255911.0003.1.3用露点点方程计计算初馏馏塔塔顶顶温度首先确定定相平衡衡常数：当汽相是是理想气气体组成成的理想想溶液，液液相也是是理想溶溶液：这这种体系系的压力力一般不不高于2202KKPa，混混合物有有化学结结构相近近分子量量相差不不大的化化合物形形成在这这种情况况下，汽汽液相均均可看做做为理想想溶液。相相平衡常常数可表表示为：对于低压压物系有有安托因因方程：来确定定饱和蒸蒸汽压经查资料料得安托托因系数数ABC如下下表：表3-33 各各组分安安托因系系数组分5.9771410444.9233.51666.033055512111.0333220.7900

23、6.077954413444.8219.48226.122381114744.6779213.68666.199926615699.6222209.5788用安托因因方程计计算K值值，由露露点方程程确定露露点温度度，计算算要采用用试差法法，看是是否满足足初馏塔顶顶温度，计算算结果如如下表：表3-44 露露点方程程计算塔塔顶温度度结果组分0.000450.011080.977440.011031.000000.311370.611461.011150.011430.022190.966160.99964在所设的的，|-11|00.011,符合合要求。所以塔顶顶温度为为41。3.1.4用泡泡点方程

24、程计算初初馏塔塔塔底温度度初设塔底底温度，计算算结果如如下表：表3-44 泡泡点方程程计算塔塔底温度度结果组分0.011640.000780.544560.177110.255911.00000905.444301.344330.533520.188290.088990.000051.099280.066510.000450.000061.1668985.884.800891.144920.444950.144990.088240.000050.933940.055470.000040.000010.99911在所设的的85.8条件下下，|-1|0.001,符符合要求求。所以塔底底温度为为：8

25、55.8。所以初馏馏塔全塔塔的平均均温度为为：。3.2化化学精制制粗苯初步步精制得得到的苯苯类混合合物馏分分中，含含有沸点点与苯族族烃相近近的不饱饱和化合合物如戊戊烯和苯苯乙烯。不不能用精精馏法将将它们除除去，为为了制取取合格的的产品，必必须将它它们预先先除去，除除去这些些杂质的的方法就就是用硫硫酸处理理。用硫硫酸精制制具有工工艺流程程简单，操操作灵活活，设备备投资少少，材料料易得，常常温常压压下进行行。该法法在中国国的焦化化厂得到到广泛的的应用。用硫酸洗洗涤时，同同时进行行多种化化学反应应，其中中主要的的反应如如下（清清除不饱饱和化合合物反应应）： 不饱和化化合物反反应;不不饱和化化合物在在

26、浓硫酸酸的作用用下很容容易发生生聚合作作用，生生成各种种复杂的的聚合物物。聚合合反应的的第一阶阶段是生生成酸式式酯，聚聚合反应应的第二二阶段是是酸式酯酯不饱和和化合物物生成二二聚物。例例如:此反应可可继续进进行，生生成深度度的聚合合物。 不饱和化化合物的的加成反反应，生生成中式式酯：酸洗工艺艺流程图图如下图图：图3-22 酸酸洗流程程图为了得到到比较纯纯净的苯苯系化合合物，不不饱和化化合物通通过酸洗洗，消耗耗的硫酸酸的量为为：则：吨选用933%的浓浓硫酸洗洗，则消消耗的酸酸的质量量为：吨所以消耗耗93的浓硫硫酸为116100吨。3.3最最终精馏馏经过酸洗洗净化，把把混合苯苯馏分中中的戊烯烯、苯

27、乙乙烯除去去，得到到苯、甲甲苯、二二甲苯的的混合馏馏分，经经过吹苯苯塔，吹吹出苯、甲甲苯、二二甲苯组组分。苯苯、甲苯苯、二甲甲苯组分分进入精精馏过程程，本精精馏过程程采用全全连续精精馏流程程（热油油连料全全连续精精馏装置置），全全连续精精馏流程程具有生生产稳定定，产品品产率高高，质量量好，操操作简单单，投资资少，便便于自动动化控制制的优点点。最终精馏馏工艺流流程图：图3-33 最最终精馏馏工艺图图3.3.1甲苯苯塔的物物料衡算算甲苯塔的的进料组组成如下下表：表3-55 甲甲苯的进进料组成成组分0.000270.199750.9990.011180.255230.011070.788440.15

28、5810.044681.00000根据设计计需要，甲甲苯塔回回收甲苯苯的纯度度达到998，而甲甲苯塔顶顶的回收收率为999.88。根据组分分，设甲甲苯为轻轻关键组组分，二二甲苯为为重关键键组分，由由清晰分分割法计计算甲苯苯塔的物物料衡算算，结果果如下表表：表3-66 甲甲苯塔的的物料衡衡算结果果组分0.000270.199750.000130.000000.200150.011340.988010.000650.000001.000000.000000.000040.033860.011180.055080.000000.000790.755980.233231.000003.3.2用露点点方

29、程计计算甲苯苯塔塔顶顶温度初设塔顶顶温度，操作作压强为为1011.333KPaa。计算算结果如如下表：表3-77露点方方程计算算甲苯塔塔塔顶温温度组分0.011340.988010.000651.000001102.300190.988230.366490.000580.999780.011781.02214110.82.355841.000490.377450.000570.977530.011740.99984在所设的的，|-11|00.011,符合合要求。所以塔顶顶温度为为1100.8。3.3.3用泡点点方程计计算甲苯苯塔塔底底温度初设塔底底温度，计算算结果如如下表:表3-88 泡泡点方

30、程程计算甲甲苯塔塔塔底温度度组分0.000790.755980.233231.000001502.711711.155680.677350.022150.877890.155651.05569147.62.577081.099480.622950.022030.833180.144620.99983在所设的的1477.6条件下下，|-1|0.001,符符合要求求。所以塔底底温度为为：1447.66。所以纯苯苯塔全塔塔的平均均温度为为：。甲苯的产产量：吨3.4热热量衡算算生产能力力：3.9万吨吨/年(料液)年工作日日：72200小小时计原料中含含有：苯苯70.5%，甲甲苯122.5%，二甲甲苯4

31、.2%，C5 0.77%，CC9 7.2%，噻噻吩0.35%，吡啶啶0.33%(均均为质量量分数)根据工艺艺的操作作条件可可知：根据设设计任务务，料液液的年生生产能力力为399，0000吨/年。全年年生产时时间为772000小时，剩剩余时间间为维修修时间，则则每小时时的生产产能力为为：39900007200054117kgg/h预精馏塔塔顶出料料为苯、噻噻吩和CC5， 其流量量为：W2=WW(700.5+0.35+0.7)=55417771.55=38875.86kkg/hh预精馏塔塔塔底出出料为甲甲苯、二二甲苯、吡吡啶和CC9，其其流量为为：W2=W(122.5+4.2+0.3+7.2)=5

32、54177=13111kgg/h3.4.1初馏馏塔的热热量衡算算3.4.1.11塔顶冷冷凝器的的热量衡衡算冷凝器体体系选取取如下图图：图3-44 冷冷凝器下表为基基准焓值值为400时饱和和液相焓焓值，列汇总总表如下下：表3-99 塔塔顶冷凝凝器热量量衡算计计算表组分0.177580.766090.0663326.77425.22030.7767.7000919.1174771.9447125.8822773.4.1.22塔底再再沸器的的热量衡衡算图3-55 再再沸器下表为基基准焓值值为844.7时饱和和液相焓焓值，列汇总总表如下下：表3-110 塔底再再沸器热热量衡算算计算表表组分0.0000

33、11.33310.199920.033990.0111825.22030.77633.11836.88239.2250.0002540.9941666.600951.466910.4663249.4485993.4.2甲苯苯塔的热热量衡算算3.4.2.11塔顶冷冷凝器的的热量衡衡算下表为基基准焓值值为1110.88时饱和和液相焓焓值，列汇总总表如下下：表3-111 塔顶冷冷凝器热热量衡算算计算表表组分0.000270.199750.0001330.77633.11836.8820.088316.555310.044786.68843.4.2.22塔底再再沸器的的热量衡衡算下表为基基准焓值值为1

34、447.66时饱和和液相焓焓值，列汇总总表如下下：表3-112塔底底再沸器器热量衡衡算计算算表组分0.000040.033860.0111833.11836.88239.2250.011331.422130.466321.888883.5常常压塔主主要尺寸寸确定壁厚塔筒体选选用Q2355-A钢为为材料,由于是是双面焊焊接,焊焊接系数数为0.85,查的880-1120范围内内Q2355-A钢的的需用应应力为=1133Mpaa,则筒筒体计算算厚度操作压力力为P=1011.3225kPPa,则则=1.45PP=1.007m,经圆整整到标准准厚度33mm考虑地震震，风力力，腐蚀蚀，钢板板负偏差差等因素

35、素需加上上厚度附附加两，双双面腐蚀蚀裕量取取4mmm,钢板板负偏差差取0.222mmm,由此此得实际际壁厚=7.222mmm,综合合考虑,取10mmm,型型材为QQ2355-A标准准钢材。封头采用标准准椭圆封封头，材材料为QQ2355-A钢，壁壁厚与塔塔体相同同，即：Sn=110mmm，由于于采用标标准椭圆圆封头，则则标准封封头形状状系数KK=1，由由计算得得到=14000mmm，选取取h0=50mmm图3-66标准准椭圆封封头裙座采用筒形形裙座,以Q2355-A钢为为裙座材材料，壁壁厚为110mmm，内径径等于塔塔内径DD=1400mmm，高高度为22m，裙裙座与简简体的连连接采用用对焊不不

36、校核强强度。塔高设设计精馏段有有效高度度计算：Z =(Ne -11)HT=(330-11)0.45=13.05mm开6个人人孔，开开人孔处处 (中中间的两两处人孔孔)塔板板间距增增加为 0.7m塔两端空空间,上上端头留 1.55m ，下下端留 3.0m, 所以，最最后的塔塔体高为为：吊柱设设计吊柱设计计是为了了方便塔塔内件定定期更换换而设计计，塔吊吊柱设计计结合塔塔顶平台台综合考考虑。吊吊柱的主主要作用用是在检检修是掉掉渣unn个零部部件用的的，吊柱柱主要尺尺寸主要要根据吊吊装部件件的重量量，旋转转半径来来选择，根根据本设设计中的的数据，本本吊柱高高取30000mmm，半半径为110000mm

37、。基础环环设计基础环用用Q2355-A钢，内内径取9900mmm，外外径为11500mmm，基基础环高高取400mm，螺螺栓选用用M366螺栓200颗。接管尺尺寸设计计.塔顶顶蒸汽出出口管塔顶上升升蒸汽的的体积流流量：V=30003.001m3/h=0.883 mm3/s取适宜速速度，那那么=0.223m经圆整选选取热轧轧无缝钢钢管(YYB2331-664)，规规格：实际管内内流速：=16.01mm/s.回流流液进口口管回流液体体积流量量=100.333m3/h=0.000299 m3/s利用液体体的重力力进行回回流，取取适宜的的回流速速度，那那么=0.0086mm经圆整选选取热轧轧无缝钢钢管

38、(YYB2331-664)，规规格：实际管内内流速：=0.443 mm/s进料管管进料液体体密度为为则查得844时=8144.577kg/mm3,=8022.877 kgg/m3代人=8133.011 kgg/m3进料体积积流量=11.7100m3/h=0.0003225m3/s取适宜的的输送速速度，故故=0.0045mm经圆整选选取热轧轧无缝钢钢管(YYB2331-664)，规规格：实际管内内流速：=2.114m/s 釜残液液出料管管查得1220时=8100.433kg/mm3,=8022.333 kgg/m3代人得=8033.211 kgg/m3釜残液的的体积流流量：=2.3366m3/h

39、=0.0000665 mm3/s取适宜的的输送速速度，则则=0.0041mm经圆整选选取热轧轧无缝钢钢管(YYB2331-664)，规规格：实际管内内流速：=0.661m/s四 存在在的问题题及建议议4.1改改进设计计粗苯原料料中含有有一定量量的噻吩吩，噻吩吩在加氢氢反应后后变成四四氢噻吩吩，四氢氢噻吩很很容易氧氧化成环环丁砜。但但是一般般工艺中中易产生生中毒污污染物，必必须改进进催化剂剂，使之之能够在在温和条条件下氧氧化成环环丁砜。环环丁砜作作为萃取取剂，属属于大量量易耗品品，并且且现在市市场价较较高，有有一定的的研究价价值。由由噻吩转转化环丁丁砜的工工艺中，研研究方向向为找寻寻合理的的催化

40、剂剂，降低低能耗，减减少污染染物排放放标准。4.2萃萃取溶剂剂的选择择采用N-甲酰吗吗啉的气气液相萃萃取蒸馏馏工艺时时，由于于N-甲甲酰吗啉啉具有遇遇水分解解成甲酸酸和吗啉啉的性质质，不可可避免地地存在甲甲苯偏碱碱性、纯纯苯偏酸酸性的质质量问题题，同时时造成苯苯和甲苯苯的全氮氮含量相相对较高高。苯的的主要用用于制取取苯乙烯烯生产工工艺和甲甲苯制取取异二氰氰酸醋(TDII）的生生产工艺艺对苯和和甲苯的的全氮含含量要求求均很高高。使用用N-甲甲酰吗啉啉作为萃萃取剂就就不可避避免地提提高了苯苯和甲苯苯进入苯苯乙烯和和TDII应用市市场的难难度。NN-甲酰酰吗啉分分解使得得产品质质量稍逊逊，环丁丁砜在

41、这这一点上上则优于于N-甲甲酰吗啉啉。建议综合合考虑企企业既定定产品的的市场方方案，合合理选用用萃取剂剂，做到到产品质质量、投投资等性性价比的的最优化化。4.3三三废治理理和综合合利用4.3.1废气气的处理理技术低温法粗粗苯加氢氢装置的的主要污污染源为为排污槽槽和脱轻轻塔等排排气管、导导热油炉炉和反应应器加热热炉烟囱囱、真空空泵、安安全阀、汽汽车、火火车装车车处和苯苯类贮槽槽等排放放的污染染物，主主要为苯苯、SOO2、NNOx、烟烟尘等。一般采用用的处理理方法有有：N22气封法法；接煤煤气负压压系统；将废气气集中进进行洗涤涤法；低低温冷凝凝废气法法；接洗洗苯前的的煤气系系统；采采用浮顶顶储槽；

42、水封式式检液口口等，可可因地制制宜地选选用。从从国内的的实践看看，N22气气封封法、低低温冷凝凝法、采采用浮顶顶储槽与与水封式式检液口口等较易易推广应应用。4.3.2废水水1生产净净废水生产净废废水净循循环水系系统的排排污水，其其水质除除含有少少量悬浮浮物外，其其他污染染物含量量较少。2生产污污水生产污水水主要为为苯加氢氢分离水水槽排出出的分离离水、脱脱轻塔、纯纯苯塔、甲甲苯塔和和二甲苯苯塔回流流槽排出出的污水水、洗罐罐站的清清洗水、地地坪冲洗洗水、生生产系统统的155minn初期雨雨水等，一一般含有有较高浓浓度的CCOD、BBOD、挥挥发酚、氰氰化物、石石油类等等污染物物。3废水处处理方式式

43、为了减少少生产废废水的外外排量及及污染物物浓度，建建议采取取以下的的控制措措施：(1) 将苯加加氢分离离水槽排排出的分分离水、脱脱轻塔、纯纯苯塔、甲甲苯塔和和二甲苯苯塔回流流槽排出出的污水水等先集集中送往往油库油油的水分分离器进进行两级级控制分分离，充充分除油油后送至至机械化化氨水澄澄清槽，再再经进行行蒸氨处处理后送送至酚氰氰废水处处理站。(2) 地坪冲冲洗水和和洗罐站站的清洗洗水经收收集后送送至酚氰氰废水处处理站处处理。(3) 建议建建设初期期雨水收收集装置置，将生生产系统统的155minn初期雨雨水收集集后送酚酚氰废水水处理站站处理。(4) 建议酚酚氰废水水处理站站采用AAA000生物脱脱氮处理理工艺。污污水经均均和、稀稀释等预预处理过过程后送送至生物物处理系系统，进进一步去去除污水水中的挥挥发酚、氰氰化物、CCOD、氨氨氮、石石油类等等污染物物。(5) 建议装装置内部部设置地地坪、污污水井、地地沟、地地坑及设设置必要要的防渗渗结构层层，以防防止地下下水的