年产二千吨环己烷工艺设计
5万吨年环己烷生产工艺设计
《化工工艺学》课程设计任务书一、课程设计的目的通过课程设计，旨在使学生了解化工工艺基本原理、重要工艺过程、设备的构造及工程设计基本内容，初步掌握化工工艺设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、收集和查阅文献资料的能力、分析和解决工程实际问题的能力、独立工作和创新能力。
课程设计的任务是：学生能综合运用所学理论知识和所掌握的各种技能，通过独立思考和锐意创新，在规定的时间内完成指定的化工工艺的设计任务，并通过设计说明书及设计图形式正确表述。
二、设计任务及要求1、设计题目5 / 8.5 / 12万吨/年环己烷生产工艺设计2、设计条件1）工艺路线：自选2）原料：工业级苯、氢气；产品纯度根据工业要求3）操作压力、操作温度、运行时间：年生产7440小时4）设备选型：自选3、设计任务1）设计方案简介：对给定或选定的工艺流程进行简要的论述。
2）主要设备反应器、稳定塔的工艺设计计算：包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。
对整个系统的热量进行简单的集成。
3）典型辅助设备的选型和计算：包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4）工艺流程简图：以单线图的形式绘制，标出主要设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点。
5）主要设备工艺条件图：包括设备的主要工艺尺寸。
6）编写设计说明书：包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、设计结果汇总表、参考资料等内容，并附带控制点的工艺流程图。
三、设计时间进程表四、课程设计说明书格式要求1.标题页2.设计任务书3.目录4.设计方案选择5.工艺流程图及说明6.物料、能量衡算及附图（工艺物料流程图、输入输出平衡表）7.主体设备的设计8.辅助设备的计算与选型9.设计结果概要或设计一览表10.问题与建议11.收获与体会12.参考文献13.附图带控制点的工艺流程图其他要求1、内容完整，条理清晰, 书面清洁，字迹工整；计算要求方法正确, 计算公式和所用数据必须注明出处；图表应能简要表达计算的结果。
年产4万吨环己烷过程工艺设计绪论资料
一、本课题设计（研究）的目的：环己烷是一种重要的有机化工原料。
它主要用于生产环己醇、环己酮及用来制造尼龙-66 和尼龙-6的单体己内酰胺、己二酰、己二胺等产品，并且能溶解多种有机物，毒性比苯小，是纤维素醚、树脂、蜡、沥青和橡胶的优良溶剂。
环己烷存在于原油中，工业上生产环己烷的方法主要有石油馏分分离法和苯催化加氢法。
石油馏分分离法是将含环烷烃的汽油分出沸程65.6～85.3 ℃的馏分，其中主要含有环己烷和甲基环戊烷，然后进行异构化处理，使甲基环戊烷转化为环己烷。
处理后的产物经分离提纯，可得纯度为95%以上的环己烷。
而苯加氢法是目前普遍采用的生产环己烷的方法，即在催化剂的作用下对苯进行加氢反应，所得环己烷的纯度比石油馏分分离法要高。
自20 世纪50 年代以来, 随着石油化工、合成纤维及塑料工业的发展, 苯加氢制备环己烷的生产工艺也得以开发。
环己烷最初是通过原油蒸馏直接分离获得，其纯度为85％。
美国亨布尔石油公司和菲利浦石油公司通过使轻质馏分油中甲基环戊烷异构化，将环己烷纯度提高到99％。
进入60年代，随着聚酰胺生产的发展，对环己烷需要量迅速增长，用原油分离获得的环己烷无论在数量上或质量上都不能满足要求，因此用苯为原料加氢生产环己烷的方法得到迅速发展。
迄今，80％～85％的环己烷均由苯加氢制得。
苯加氢是强放热反应，反应常在一定压力下进行：苯可单程完全转化，并获得高纯度的环己烷。
加氢过程要求用非常纯的苯为原料(苯中的含硫量在1ppm以下），则具有较好的经济效果。
苯加氢制环己烷的工业生产方法很多，所用催化剂的类型、反应操作条件、反应器形式等各不相同，关键在于确保苯完全加氢的同时，及时移出反应热，控制反应温度及停留时间，限制环己烷异构成甲基环戊烷。
加氢方法可分为液相法和气相法两类。
工艺方法不同，条件控制不同，则得到的最终产量亦不同。
本设计采用苯加氢法生产环己烷，根据现有的工厂工艺，参考所学基本知识，查阅相关工艺资料，进一步改造工艺流程以提高环己烷的产率和经济效益。
环己烷生产工艺流程
环己烷生产工艺流程英文回答：Cyclohexane is an important chemical compound that is widely used in various industries, including the production of nylon, solvents, and pharmaceuticals. The production process of cyclohexane involves several steps, including the hydrogenation of benzene and the separation of the desired product.The first step in the production of cyclohexane is the hydrogenation of benzene. This process involves the reaction of benzene with hydrogen gas in the presence of a catalyst, typically a metal catalyst such as platinum or palladium. The reaction is exothermic and typically carried out at high temperatures and pressures. The hydrogenation of benzene results in the formation of cyclohexene.The next step in the production process is the hydrogenation of cyclohexene to cyclohexane. This step issimilar to the hydrogenation of benzene and also requires the use of a metal catalyst. The hydrogenation of cyclohexene is an important step as it helps to remove any impurities and convert cyclohexene into cyclohexane, which is the desired product.Once the hydrogenation steps are complete, the next step is the separation of cyclohexane from the reaction mixture. This is typically done using a distillation process. Distillation involves the heating of the reaction mixture to vaporize the cyclohexane, which is then condensed and collected as a liquid. The distillation process helps to separate cyclohexane from any remaining impurities or by-products.After the separation step, the final product is obtained as pure cyclohexane. This product can then be used in various applications, such as the production of nylon or as a solvent in industrial processes. The purity of cyclohexane is crucial for its intended use, and therefore, quality control measures are implemented to ensure the product meets the required specifications.中文回答：环己烷是一种重要的化学物质，广泛应用于尼龙、溶剂和制药等各个行业。
年产10万吨年苯加氢制环己烷项目
目前，环己烷是一种重要的有机化工原料，广泛应用于涂料、颜料、溶剂等领域。
随着化工行业的发展，对环己烷的需求也在不断增加。
因此，建设年产10万吨苯加氢制环己烷项目具有很大的潜力和市场前景。
首先，这个项目的建设将会满足市场对环己烷的需求。
环己烷作为一种重要的溶剂和化工原料，在涂料、颜料、塑料等行业中有着广泛的应用。
随着经济的发展和工业化的进程，这些行业对环己烷的需求也在迅速增长。
建设年产10万吨的环己烷项目，可以满足市场的需求，并提供稳定的供应。
其次，该项目的建设对于促进化工行业的发展具有重要意义。
环己烷是一种重要的有机化工原料，对于现代化工行业的发展起着重要的支撑作用。
建设这个项目不仅可以提供稳定的环己烷供应，还能够促进相关产业链的发展，推动化工行业的繁荣。
此外，该项目的建设还可以促进经济增长和就业。
建设年产10万吨的环己烷项目需要投资大量的资金和资源，这对于促进当地经济的发展具有重要的意义。
项目的建设还将创造大量的就业机会，提供稳定的就业岗位，推动就业市场的稳定和增长。
然而，建设年产10万吨苯加氢制环己烷项目也面临一些挑战。
首先，项目需要大量的投资和建设费用。
从项目设计、土地采购到设备采购和建设，项目的建设成本巨大，需要投入大量的资金和资源。
这对于项目的投资方来说是一项巨大的挑战。
其次，项目的建设还需要解决环保和安全等问题。
化工项目涉及到大量的化学品和工艺操作，环保和安全问题是非常重要的考虑因素。
在项目的建设过程中，需要采取一系列的环保措施，保护环境和人身安全。
最后，项目的竞争性也是一个需要考虑的问题。
目前，已经有一些年产环己烷项目正在建设或已经投产，市场上存在一定的竞争压力。
在这种情况下，项目需要具备一定的竞争力，通过技术创新和管理优势，提高产品的质量和市场竞争力。
综上所述，建设年产10万吨苯加氢制环己烷项目具有很大的潜力和市场前景。
项目的建设不仅可以满足市场对环己烷的需求，促进化工行业的发展，还可以促进经济增长和就业。
环己烷环己醇尾气处理工艺设计
环己烷/环己醇尾气处理工艺设计1环己醇生产工艺简介环己醇生产工艺采用苯部分加氢制备环己烯，经萃取、精储、精制后的环己烯通过水合反应生产环己醇，装置年工作时间8OOOh,年生产能力为5万t o生产工艺过程由以下工序构成：①加氢工序。
以苯和H2为原料，经过部分加氢反应生成环己烯和环己烷。
②萃取精储工序。
环己烯通过萃取、精微进行提纯。
③水合工序。
环己烯经水合反应生成环己醇。
④环己烷精制工序。
环己烷精制后作为成品。
⑤加氢催化剂再生工序。
恢复加氢催化剂的活性。
⑥水合催化剂再生工序。
恢复水合催化剂的活性。
⑦尾气、废水工序。
对装置内部产生的尾气和废水进行处理。
⑧公用工程工序。
对装置使用的公用工程进行管理。
2主要污染物概况2.1各工序产生的尾气量及组分情况尾气中所含污染物种类及数量见表I o 表1尾气中所含污染物的种类及数量分类排气量Nm3∕h 苯％环己烯％环己烷％其他有机物％温度。
C储罐气32 4.4 2.2 1.515工艺排放气1000.58.00.5常温加氢催化剂再生罐尾气23苯、环己烯、环己烷50水合催化剂再360~480环己烯、环己烷、环己醇50生罐尾气2.2废气中所含主要污染物特性苯，80.1℃z无色透明液体，相对密度0.8787,有强烈的芳香气味，易燃，有毒；环己烯,83.19℃,有刺激性气味的无色液体,易燃,密度0.8098,与氧化剂能发生强烈反应；环己烷，81P,有刺激性气味的挥发性液体，相对密度0.779,是非极性溶剂，熔点6.5℃;环己醇，161°C,无色晶体或液体，相对密度为0.9624,熔点为25.5℃,有强烈的芳香气味，易燃，有毒。
3处理工艺方案设计废气处理工艺选择直接关系到尾气处理能否达到排放标准，根据尾气流量、净化程度、回收率、设备规格和运行经济性等进行综合评价,并结合实际工况和工艺设备的配伍情况，选择了冷凝回收+吸附浓缩+催化燃烧的处理工艺。
3.1 处理方案设计原则各工序尾气为连续或分散间歇性排放，设计最大处理量为1000m3/h,尾气最大污染物浓度为865mg/m3,符合净化装置的处理浓度要求(<1OOOmg/m3)o国际相对应的设计指标见表2o尾气处理系统设计要求：工艺操作简单，运行平稳，安全可靠，符合装备、电机类设计标准。
(完整版)年产7万吨环氧环己烷精制工段工艺设计毕业设计
年产7万吨环氧环己烷精制工段工艺设计The Refining Process Designof Epoxy-cyclohexane on 70 kta目录摘要.......................................................... Abstrac.......................................................引言..........................................................第一章绪论..................................................1.1 环氧环己烷.......................................................1.2 环氧环己烷的合成 .................................................1.3 环氧环己烷的精馏分离 .............................................1.4 环氧环己烷精制工艺的国内外研究现状................................第二章设计方案..............................................2.1 设计方案.........................................................2.2 工艺的选用.......................................................第三章精制工段工艺设计......................................3.1 设计条件.........................................................3.2 精馏塔的设计.....................................................3.2.1 精馏塔的物料衡算 ...............................................3.2.2 塔板数的确定.................................... 错误！未定义书签3.2.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算............. 错误！未定义书签3.2.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 .......................................3.2.5 塔板主要工艺尺寸计算 ...........................................3.2.6 塔板流体力学验算 ...............................................3.2.7 塔板负荷性能...................................................3.3 附属设备的设计 ...................................................3.3.1 全凝器的设计...................................................3.3.2 再沸器的设计.................................... 错误！未定义书签3.3.3 原料预热器的设计 ................................ 错误！未定义书签3.3.4 法兰的设计...................................... 错误！未定义书签3.3.5 接管的计算与选择 ................................ 错误！未定义书签第4章自动控制系统............................. 错误！未定义书签4.1 自动控制概述及要求 ................................ 错误！未定义书签4.2 自动控制设计...................................... 错误！未定义书签第5章厂区布置................................. 错误！未定义书签5.1 概述.............................................. 错误！未定义书签5.2 布置原则及方法 .................................... 错误！未定义书签结论............................................. 错误！未定义书签致谢............................................. 错误！未定义书签参考文献......................................... 错误！未定义书签年产7万吨环氧环己烷精制工段工艺设计摘要：环氧环己烷是一种重要的有机合成中间体，本文设计了一个常压浮阀精馏塔，分离含环己烯0.40（以下皆为质量分数）的环己烯—环氧环己烷混合液，其中环氧环己烷产量为70000t年，最终获得0.985的塔顶产品环己烯和0.98的塔釜产品环氧环己烷。
《甲苯加氢生产甲基环己烷中试工艺设计》
甲苯加氢生产甲基环己烷中试工艺设计第一章引言1.1概述1.1.1甲基环己烷物理性质及用途甲基环已烷(Methyl cyclohexane)CH 3C6H11,98.2g/mol,含量a 99.5%, 熔点(C ):-126.4,密度(水=1):0.79,沸点(C ):100.3,对蒸气密度(空气=1):3.39，饱和蒸汽压(kPa)5.33(22 C ),燃烧热(kJ/mol):4563.7,临界温度(C ):299.1,临界压力(MPa):3.48,闪点(C ):-3.8，爆炸上限%(V/V):6.7,引燃温度(C ):250,爆炸下限%(V/V):1.2,溶解性：不溶于水，溶于乙醇、乙酬、丙酮、苯、石油酬、四氯化碳等。
本品为无色液体，有特殊香味。
甲基环己烷对酸、碱比较稳定。
在三氯化铝作用下异构化为乙基环戊烷和二甲基环戊烷。
在紫外光或过氧化物存在下能发生氧化反应。
在催化剂存在条件下发生脱氢反应生成甲苯。
不溶于水，能与丙酮、苯、乙酬、四氯化碳、乙醇、高级醇相混溶。
在室内装修中，不为国家限制级有机溶剂，环保效果较苯要好。
甲基环己烷是重要的有机溶剂和萃取剂，可用作橡胶、涂料、清漆用溶剂，用作油脂萃取剂等。
甲基环己烷可用于有机合成，作溶剂及分析试剂。
除此之外甲基环己烷也可用作校正温度计的标准物。
涂改液一般也是以甲基环己烷做为主要成分。
1.1.2生产方法在150C、约11MPa压力下加氢反应5h,加得到较纯的甲基环已烷。
精制时可用浓硫酸、水、5%氢氧化钠溶液和水依次洗涤，用脱水剂干燥，最后进行蒸馆而得成品。
① Antonie 方程:1g P A B/（C t）（200.0kpa 以下适用）相法，而西欧和日本主要采用液相法。
生产工艺：由甲苯加氢制得，反应式如下：—Ni/Al 2Q 一3H2 A上述反应温度为150C，压力约1.3MPa,经加氢5h,可得到较纯的甲基环已烷；再经浓硫酸、水和5%氢氧化钠溶液和水，依次洗涤，脱水剂干燥最后进行蒸t留而得成品。
环己烷合成工艺 材料一
反应系统设计
反应方程式 反应器型式
反应在两串联的反应器中进行。前者鼓泡床反应器， 反应在两串联的反应器中进行。前者鼓泡床反应器，有利于利用均相催 化剂进行液相苯加氢反应；后者固定床反应器， 化剂进行液相苯加氢反应；后者固定床反应器，有利于催化剂进行气相苯加 氢反应。由于为强放热反应，反应器型式的选择应考虑有利于散热。 氢反应。由于为强放热反应，反应器型式的选择应考虑有利于散热。
+ 3H2 + 2.135 x 10 KJ/Kmol
5
☆体积缩小、产生大量热的平衡反应 体积缩小、
☆低温、高压有利于生成环己烷 低温、
反应条件
100%转化为环己烷 ◇氢/苯（摩尔比）：3.46, 氢气过量以使苯100%转化为环己烷; 摩尔比）：3.46, 氢气过量以使苯100%转化为环己烷; ）： 主反应器： 180~ 20℃， 2.68Mpa 苯转化率≥95% 8Mpa， ◇主反应器：温度 180~220℃， 压力 2.68Mpa，苯转化率≥95% ; 后反应器: 190~ 50℃， 2.60Mpa. ◇后反应器: 温度 190~250℃， 压力 2.60Mpa.
此法生产环己烷产率接近100且产品纯度很高是目前生产环己烷的主要方法我们采用本方法ni150250aspen计算流程图工艺流程图压缩机环己烷储罐1410111512131617191820尾气排放冷却水进口热水出口换热器1换热器2换热器3换热器4换热器5风压机16空压机1
《化工系统工 B2 B3 3 B4 B7 4 B8 15
5
B10 14 8 9
1
B1
6
B5
7
B6
4
工艺流程图
冷却水进口 19 风压机 17 16 换热器5 18 尾气排放
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燃烧热（298.1６K)
kJ／mｏl
39２2.45
生成热（g）
ｋJ／mol
－123.２2
S0298.16Ｋ
Ｊ/(mol.k)
298.4３５
△F0
J/(mｏl.k)
3１.778
临界温度
℃
2８0．３
临界压力
ＭPa(bar)
4.07(40.7)
临界密度
ｇ/cm３
0.２73
动态粘度
mPaS
0.９77
恒压热容Cp，30０K
8００K
J/(ｍol.ｋ）
10７．０９8
２79.5１
表面张力σ
Mｎ/m
２4.９8
Anｔoniｅ蒸汽压方程常数 A
6．84130
B
1２01．５3１
C
222.６４7
表1-２环己烷的蒸汽压
温度
℃
蒸汽压
mmHg
温度ห้องสมุดไป่ตู้
℃
蒸汽压
ｍmHg
温度
℃
蒸汽压
mｍHg
温度
℃
蒸汽压
mｍHg
6.69
40
47.７72
1．2 物理性质
环己烷具有“船式”和“椅式”两种分子构象。从一种构象向另一种构象转变，涉及绕碳-碳键的旋转。这种旋转的能垒低,能使环己烷迅速地从一种构象转变为另一种构象。据估计，在室温下每１000个环已烷分子中只有１个分子处于“船式”构象,势能比“椅式”高２1~2５ｋJ／moｌ(5～6Kcal／ｍol). 环己烷的构象对于作尼龙原料的用途,并没有任何影响。
KeyWｏrdｓ:Cｙcｌｏｈexａｎe;Prｏcess；Hyｄrｏgeｎatｉonｏf beｎzｅnｅ;Caｌｃｕlaｔe;Equiｐment
ﻬ
目录
摘要ﻩI
AbstractﻩＩI
第一章环己烷概况- 1 -
1．１基本概况ﻩ- １ -
1.2物理性质ﻩ- 1 -
１．3化学性质－ 3 －
1．4主要用途ﻩ－ 4 －
（1）氧化 环己烷最重要的工业用途就是氧化反应。工业生产中为了抑制副反应和深度氧化，通常采用较低的单程转化率，如５%左右,酮醇选择性可达70％以上。环己烷和环己酮的混合物可用作生产己内酰胺或己二酸的原料。
（2）亚硝化 在紫外线辐照下,环己烷与亚硝酰氯反应,生成亚硝基环己烷。此反应选择性很高，亚硝基环己烷同时重排最终生成己内酰胺。
９6．7３
12０0
３4.91２
150
78.028
7０0
８1．174
77０
105．2
15００
42.00
２00
7８.４92
710
81.６04
780
１.3 化学性质
环己烷和一切不饱和烃一样,不容易和其他化合物反应,它只能在１50℃以上的温度下与非常活泼的化合物反应,或者在较低的温度下,与那些已通过某种方法（如光作用)活化了的化合物起反应。主要化学性质如下：
相对密度d４２0
0.7７８５5
折射率ｎD2０
1．4262３
熔融热(101．３ｋPａ)
kJ/mｏｌ
2.6７87
熔融熵
J/ｍoｌ
9.５７5
汽化热(在沸点）
kＪ/moｌ
29.977
汽化热(在２9８．16K)
ｋJ/ｍol
33．０59
苯胺数
7
闪点(闭杯,98％)
℃
－18
自燃点
℃
２６0
汽化熵（在沸点)
Ｊ/(moｌ.k）
第八章附录ﻩ29
８.1带控制点的工艺流程图２9
8.２设备一览表ﻩ３0
参考文献ﻩ３1
致谢3２
第一章环己烷概况
1.1基本概况
１893年,Baeyｅr合成环己烷。不久之后，mａpkoBHNKOB 在高加索石油馏分中发现了环己烷。1931年又证实了美国石油中存在环己烷。18９8年首次用苯加氢制得环己烷，发展至今，环己烷已成为一种重要的石油化工原料。198３年世界环己烷的生产能力已逾38７万吨／年，其中美国约占40%，西欧２6%，日本１5%。
250
78.950
7２０
82.03２
７90
11.01
５0
52.６7８
３０0
7９.40５
730
82．４５2
800
１4.5７
６０
60.7９2
40０
7９．854
740
86.47
900
26.６7２
80
67．422
５00
８0.29９
7５０
90.１5
1００0
25.143
100
７3．０74
６00
8０.738
７６0
性液体，易挥发，具有刺激性气味. 不溶于水，可溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、四氯化碳等有机溶剂。在空气中的爆炸极限1．31~8．３５%(Ｖ),毒性较大。其具体的物理性质如表1－1所示,蒸汽压数据如表1-２所示。
表１-1环己烷的物理性质
单位
环己烷
分子量
84．1５7
沸点
℃
80.738
熔点(凝固点
℃
＋6.554
1．5安全、卫生、贮存及运输- 4 -
１.6环己烷主要原材料的规格、来源－ 5 -
第二章环己烷的生产工艺－ 7 -
2.1工艺路线的选择- 7 －
2．2催化剂的选择- 8 -
２．3工艺流程ﻩ－ 11 -
第三章工艺计算ﻩ- １4 -
3．１生产规模及产品方案- 14 -
3.2物料衡算- 1４ -
第四章反应器的设计ﻩ- 20 -
4.1工业反应器的基本类型ﻩ－ 2０ －
４.３反应器的计算- 20 -
第五章生产过程中的安全与防护２5
5．1火灾、爆炸危险性一览表ﻩ25
5.2主要安全和劳动保护措施25
5.3安全生产要领ﻩ２6
5．4防火防爆的要点２６
第六章三废处理及环境保护ﻩ2７
6.１三废处理ﻩ２7
６．2环境保护ﻩ2７
第七章展望２８
年产二千吨环己烷工艺设计
———————————————————————————————— 作者：
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2ｋt／ａ环己烷工艺设计
摘 要
本文主要根据国内环己烷生产水平,以生产实践为主要依据,结合国内已较为成熟的环己烷生产方面的经验所写,重点介绍了苯加氢制环己烷的生产工艺,全面的叙述了环己烷生产的基本原理、工艺计算和主要设备的选择等相关内容。
关键词：环己烷工艺苯加氢计算 设备
Ｔheprocｅssｄesignoｆ2ｋt/a cycloｈexane
Abｓtract
Thｉｓpaper(artiｃle) fｕlｌｙiｎｔroduce thｅbasicｐroductionｐrinｃiple,ｃalcuｌatefｏｒｐrocesｓａnｄmaｉnｅquipmeｎｔofcyclohexaｎeprodｕcｔioｎ,accoｒdｉngtoｔheｄｏｍeｓtiｃpｒｏduction level,ｐrｏductｉｏn practicｅａnｄexperienceｏfcyｃlohexane. Tｈｅprｏduction procｅｓsofｈｙdrｏgeｎatiｏnｏf bｅnzeneｔoｃyｃloｈｅｘanewaｓemphａsｉｚedｈｅre.