化工设计课-ChemCAD乙苯塔设计-绘制流程图

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1、化工设计课计算机软件运用2012.912一.乙苯-苯乙烯精馏塔设计及数据31.1苯乙烯简介苯乙烯又名乙烯苯，英文名称为styrene,phenylethylene是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)，占我国苯乙烯消费量的58%左右，还可生产丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)，苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂，离子交换树脂，不饱和聚指以及苯乙烯系列橡胶丁苯橡胶(SBR)，丁苯胶乳(SBS)等，此外，可用于制药、染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。41.2苯乙烯生产方法1.2.1乙苯催化脱氢法乙苯催化脱氢法是生产苯

2、乙烯的先进方法，世界上90%的苯乙烯是通过乙烯和苯烃化（采用三氯化铝或分子筛催化剂）生产乙苯，乙苯再催化脱氢制得的。典型工艺有巴杰尔(Badger)法和鲁姆斯(Lummus)法。1.2.2环氧丙烷-苯乙烯(PO/SM)联产法此法生产的苯乙烯约占总产量的10%。莱昂得尔(Lynndell)化学公司和拜耳公司在荷兰鹿特丹建立世界级PO/SM装置于2003年投产，可以生产285kt/a环氧丙烷(PO)和640kt/a苯乙烯(SM)。其优点是联产环氧丙烷，但其产量受到环氧丙烷销售的影响，同时投资较大。51.2.3热裂解汽油抽提蒸馏回收法热裂解汽油抽

3、提蒸馏回收法，典型的世界规模级装置可以从热裂解汽油回收约25kt/a苯乙烯和75kt/a混合二甲苯。以上三种方法是已经实现工业化的苯乙烯生产方法。6乙苯脱氢制苯乙烯流程示意图7产品分离由两个减压塔完成。第一个塔为脱苯，甲苯塔，在0.175kgf/㎝2下操作，用于脱除少量副产物苯和甲苯。该塔实质上是一个汽提塔，物料从塔顶进入，汽提蒸汽为反应部分废热锅炉产生的饱和蒸汽。塔顶气相经冷凝冷却器冷却至53℃后进入产品罐，然后经泵出装置，塔底组分利用压差直接进入第二个塔。第二个塔为循环乙苯与苯乙烯的分馏塔，操作压力为0.05kgf/㎝2，该塔塔顶气相经

4、冷凝冷却器冷却至50℃，然后进入塔顶回流罐，一部分经泵作为循环乙苯返回反应部分，另一部分打回流。塔底组分经再沸器，泵和冷却器冷却至40℃，作为成品苯乙烯从装置出去，为防止苯乙烯在精馏过程中聚合还采用了加阻聚剂（对叔丁基邻苯二酚）的方法。81.2.4乙苯精馏塔流程示意图910乙苯塔简捷计算要点如下：建立模块，选择column中的DSTWU视为理想体系，物性方法选择IDEAL设定回流比，轻关键组分为乙苯，重关键组分为苯乙烯确定轻重关键组分在塔顶的收率确定进料条件等计算数据11计算结果最小回流比，实际回流比；最小理论板数，实际理论板数；进料板位置

5、；再沸器热负荷；冷凝器热负荷；进料温度，塔顶温度，塔底温度。12乙苯塔热量衡算简捷计算要点：建立模块，选择column中的RADFRAC视为理想体系，物性方法选择IDEAL确定进料条件根据简捷计算的结果，输入塔板数，塔顶为全凝器根据简捷计算的结果，输入进料塔板数输入全塔压降为13计算结果塔顶冷凝器的热负荷；塔底再沸器的热负荷；进料温度、塔顶温度、塔底温度；4号物流带入热量为1.26426×105cal/sec；5号物流和8号物料带出热量进入乙苯塔的总热量出乙苯塔的总热量全塔热损失141.3乙苯塔计算及数据采用ChemCAD软件简捷法或严格法

6、计算。（SHORTCUTColumn、Design;FUGwithFenskefeedtraylocation）①计算理论板数、回流比（进料为饱和蒸汽）②操作温度（℃）③进料板位置④冷凝器和再沸器热负荷（kcal/h）⑤讨论有关参数变化对计算结果的影响⑥设计计算结果整理成文档(含计算结果、进料流股数据表、塔釜物流数据表、塔顶物流数据表)，文件名“ChemCAD+班级+学号+姓名”，发至邮箱“linling@njut.edu.cn”。15表1-1其他各物流的各组分的摩尔分率及摩尔流量1617计算结果1819温度分布20压力分布21组分分布22

7、轻重关键组分分布23气液摩尔流率分布24二.化工过程工艺流程图绘制25苄基甲苯油的制备工艺流程苄基甲苯油即单苄基甲苯(MBT)和双苄基甲苯(DBT)，目前主要应用于新型电力电容器和高温导热油。导热油作为热载体应用于工业生产已有50多年的历史。近年来对耐高温(350℃)导热油的需求与日俱增，而一般矿物油不能在如此高温下使用，这就要求合成导热油以满足要求。苄基甲苯是一种性能优良的高温导热油，它具有沸点高、粘度低、物化性能稳定等特点，可在350℃下使用。26目前国内苄基甲苯油在工业上主要由L酸(AlCl3，BF3，TiCl4，FeCl3等)或质子

8、酸(HF，H2SO4，H3PO4等)液相催化生产。普遍使用AlCl3等传统均相催化剂。这种均相反应过程中消耗大量的AlCl3，并且对设备腐蚀严重，副产物多，在分馏洗涤过程中消耗大