异丙苯制备和分离过程设计模拟

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1、..设计名称：异丙苯制备及别离过程设计模拟英文名称：DesignandSimulationforthePreparationandSeparationProcessofIsopropylbenzene班级：XX：学号：指导教师：..word.zl...一、设计任务与要求1、设计任务：异丙苯的制备与别离学号1234567890分子甲烷丙烯丙烷正丁烷正戊烷甲苯乙醇异丙苯正戊烷苯(1)进口物料：压力1.1atm，温度120℃；流量：苯和丙烯各6kmol/s，其他组分分别为0.5kmol/s；(2)反响器：丙烯转化

2、率0.9，压力降、热负荷为：0；(3)换热器：压力降-0.1atm；(4)精馏塔：塔釜苯摩尔含量为0.001.2物性数据化合物英文名ponentID沸点/℃甲烷MethaneC1-161.5丙烯PropyleneC3-47.7正丁烷butaneNC4-0.5异丙苯CumeneC9152.4苯BenzeneC680.1二、流程设计1设计流程图根据合成和别离要求设计流程如以下列图：..word.zl...图1设计流程图其中，REACTOR-反响器,HEATX-换热器,SEP-闪蒸罐,DIS-精馏塔,COOL–冷

3、却器,MIXER–混合器.2流程简介原料〔FEED〕首先进入反响器〔REACTOR〕进展反响，丙烯和苯反响生成异丙苯，连同未反响的原料与杂质一同进入深冷装置〔COOL1〕，冷却到-12℃，送入闪蒸罐〔SEP1〕。其中，气相为以甲烷为主的可燃气，送出体系；液相与产品物流进展换热，送入闪蒸罐〔SEP2〕。其中，气相为以丙烯、正戊烷为主的循环气，送入闪蒸罐〔SEP3〕，回收原料气丙烯；液相进入精馏塔。SEP3中液相组分为以正丁烷为主的废液。精馏塔主要用于别离原料苯与产物异丙苯，其中塔顶轻组分以苯为主，与SEP3的

4、气相组分〔主要为丙烯〕混合，送至反响器循环利用；塔底重组分为异丙苯。三、参数输入1输入组分进入组分输入页面，分别输入甲烷、丙烯、正戊烷、苯及产物异丙苯。如以下列图：..word.zl...图2输入组分2物性方法选择考虑到别离要求中，物系为丙烯、苯以及异丙苯体系，是非极性物系，且又是真实物系，选取的是RK-SOLVE物性方法。如以下列图所示：图3物性方法的选择3流股输入进料〔FEED〕温度为120℃，压力为1.1atm，丙烯和苯均为6kmol/s，甲烷、正丁烷均为0.5kmol/s，而产物异丙苯为0kmol/

5、s。其余流股参数均为自动计算。..word.zl...图4原料物流参数4模块输入(1)反响器〔REACTOR〕参数输入选择反响器模块RStoic，反响温度为120℃，反响压力为1.1atm，在此反响器中发生反响：C3H6〔丙烯〕+C6H6〔苯〕=C9H12〔异丙苯〕其中丙烯的转化率为0.9。图5反响器参数输入..word.zl...图6三个反响图示图7反响1..word.zl...图8反响2图9反响3(1)深冷器〔COOL〕参数输入选择加热器模块Heater，COOL1将物流深冷至-12℃，压降-0.1at

6、m，目的为将进入流股冷凝至适宜温度，便于别离出轻组分甲烷气。COOL2将物流深冷至-13℃，压力1atm，目的为将进入流股冷凝至适宜温度，便于别离出轻组分原料气丙烯，用于循环利用。图10深冷器COOL1参数输入..word.zl...图11深冷器COOL2参数输入图12深冷器COOL3参数输入(1)闪蒸罐〔SEP〕参数输入选择闪蒸罐模块Flash2，SEP1温度-12℃，压力为5atm，目的为将局部轻组分〔主要为甲烷，以及局部正戊烷〕除去。SEP2温度138℃，压力1atm，目的为将轻组分〔丙烯，以及局部正

7、戊烷〕除去。SEP3温度-13℃，压力1atm，目的为将循环气中的正戊烷移出体系。图13闪蒸罐SEP1参数输入..word.zl...图14闪蒸罐SEP2参数输入图15闪蒸罐SEP3参数输入(1)混合器〔MIXER〕选择混合器模块Mixer，MIXER温度120℃，压力1atm。图16混合器参数输入(2)精馏塔〔DIS〕选择精馏塔简捷算法模块DSTWU，目的将原料苯与产品异丙苯别离。全塔压力为1atm，回流比设为最小回流比的1.1倍，轻关键组分为丙烯，重关键组分为苯，其摩尔分率分别为0.9999和0.000

8、1。如以下列图：..word.zl...图17精馏塔参数输入(1)换热器〔HeatX〕选择换热器模块HeatX，其中热物流为精馏塔塔釜馏出物，冷物流为为SEP1液相组分，通过热量交换将97%纯度的异丙苯产品降至室温，送出体系。将SEP1液相组分升温，送至SEP2进展二段别离。图18换热器输入参数..word.zl...四、流程模拟运行结果参数输入完成后，进展程序模拟，运行过程没有错误和警告，表示程序运行成功。程序