苯的精制大作业
苯的生产工艺
苯的生产工艺苯的生产工艺苯是一种无色、易挥发的液态化合物，常用作染料、塑料、化妆品等工业原料。
苯的生产工艺通常采用石油加工产品作为原料，在适当的条件下进行加热和催化反应，最终得到苯。
苯的生产通常有两种主要的工艺路线：乙烯法和甲醇法。
乙烯法生产苯主要过程如下：1. 石油提炼：首先，从石油中提取出乙烯，乙烯是苯的重要原料之一。
2. 乙烯氧化：将乙烯通过氧化反应，生成乙烯醛。
乙烯醛是生产乙烯酸和丙烯酸等化学品的中间体。
3. 乙烯醛加氢：将乙烯醛经过加氢反应，生成乙醇。
乙醇是生产醋酸和乙烯酮等化学品的中间体。
4. 乙醇脱水：将乙醇通过脱水反应，使其失去水分，生成乙烯。
乙烯的产率很高，可达到90%以上。
5. 乙烯加氢：将乙烯通过加氢反应，生成乙烷。
乙烷是生产乙烯基苯的中间体。
6. 乙烷和苯环化：将乙烷和苯通过环化反应，生成乙烯基苯。
乙烯基苯是苯的重要衍生物。
7. 乙烯基苯加氢：将乙烯基苯通过加氢反应，生成乙基苯。
乙基苯是苯的前体之一。
8. 乙基苯加氢：将乙基苯通过加氢反应，生成苯。
最终得到的苯经过蒸馏和其他纯化过程，即可得到纯苯。
除了乙烯法之外，甲醇法也是苯的重要生产工艺之一。
甲醇法的生产过程主要包括以下几个步骤：1. 甲醇合成：将煤、石油等原料经过适当的处理，得到甲醇。
甲醇是苯的前体之一。
2. 甲醇脱氢：将甲醇通过脱氢反应，生成甲醛。
甲醛是生产甲酸和乙酸等化学品的中间体。
3. 甲醛和甲醇加氢：将甲醛和甲醇通过加氢反应，生成乙醇。
乙醇是生产醋酸和乙烯酮等化学品的中间体。
4. 乙醇脱水：将乙醇通过脱水反应，使其失去水分，生成乙烯。
乙烯的产率很高，可达到90%以上。
5. 乙烯和苯环化：将乙烯和苯通过环化反应，生成乙烯基苯。
6. 乙烯基苯和甲醛加成：将乙烯基苯和甲醛通过加成反应，生成苄基醛。
7. 苄基醛还原：将苄基醛通过还原反应，生成苯。
最终得到的苯经过蒸馏和其他纯化过程，即可得到纯苯。
苯的生产工艺在工业上已经有了相当的成熟度，不断在提高产量和纯度上进行改进。
第十章粗苯的精制
第十章粗苯的精制二、莱托法加氢精制工艺1、轻苯预加氢处理由粗苯工序或预备蒸馏来的轻苯经原料泵加压，送入蒸发原料预热器预热至120℃（压力5929kPa），于高压状态下进入蒸发器；同时循环气体（含氢65～68mol％）被加压并预热至470℃左右，经三通调节控制阀将循环气分两路，一路送入蒸发器底部氢气喷射器，进行混合并使其轻苯蒸发气化；另一路与蒸发器出口气体混合，控制混合物进预反应器的温度约232℃，从顶部进入预反应器，在预反应器内经Co-Mo系催化剂床层，完成预加氢反应，从底部排出并去莱托反应系统。
预加氢处理的目的是：轻苯中含有2％左右的苯乙烯和其同系物，其热稳定性差，在高温条件下易进行热聚合反应，产生的高分子聚合物，不但能堵塞设备、管道，而且一旦附着在催化剂上(结焦现象)，就会使催化剂降低活性，这就是在轻苯被汽化后，首先要通过催化加氢预处理来脱除苯乙烯类不饱和化合物的原因。
当然，不饱和烃类(如芳香族烯烃和环烯烃类)还需要在加氢后的工艺过程中进一步脱除。
二、莱托法加氢精制工艺苯乙烯在预加氢反应器的气氛中(压力5742.8kPa，温度232℃)，通过Co-Mo系催化剂的特殊选择性能，可以使双键加氢，生成乙基苯。
在莱托反应中最终将转化为苯和低碳烷烃，所以，预加氢反应是对莱托反应的正常进行的保护性反应。
同时，预加氢反应也伴随着一部分含硫化合物的脱硫反应。
1mol的苯乙烯加氢生成乙基苯，需要1mol的H2，根据预加氢物料中不饱和烃类的量，就可以计算出所需要的H2量。
加氢预处理的效果，可以用预处理前后加氢物料中的不饱和烃含量进行评价。
一般出预反应器物料的溴价控制在5g/100g左右。
二、莱托法加氢精制工艺2、莱托加氢莱托加氢是催化加氢工艺的核心部分，其工艺流程见图10-3。
图10-3LITOL加氢工艺流程1-LITOL反应加热妒；2-第一LITOL反应器；3-第二LITOL反应器；4-蒸汽发生器；5-稳定塔重沸器；6-苯塔重沸器；7-循环气体预热器；8-稳定原料预热器；9-反应生成物凝结器；10-H2S脱除系统；11-氢精制系统；12-排气喷射器；13-高压分离器；14-水分离器；15-洗净水槽二、莱托法加氢精制工艺加氢预处理后的混合气体，首先经莱托反应加热炉加热至610℃(压力为5566.4kPa)，从顶部进入莱托第一反应器，因加氢反应放热，由底部出来的油气温度大约升高17℃，通过冷氢气急冷，温度降至620℃，再进入第二加氢反应器。
苯生产工艺论文
苯生产工艺论文
苯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于制药、染料、塑料等许多工业领域。
下面将介绍苯的生产工艺。
苯可以通过氢化苯酚、氧化甲醛、煤气裂解等多种方法进行生产。
其中，氧化甲醛法是一种常用的苯生产工艺。
该方法的原料主要是甲醛和一氧化碳。
工艺流程如下：
1.甲醛制备：甲醛是通过甲烷气相氧化得到的，该反应需要在
高温和高压条件下进行。
甲烷与空气经过预热后进入反应器，反应产生的甲醛与废气通过冷却装置进行分离。
2.氧化甲醛：甲醛与一氧化碳在氧化反应器中进行反应生成苯。
该反应需要在适中的温度下进行，通常在250-350摄氏度之间。
反应器内加入催化剂，如钌盐，以提高反应效率。
反应产物经过分离装置进行分离。
3.苯纯化：经过氧化甲醛反应得到的产物中含有苯、甲醛等杂质。
为了得到高纯度的苯，需要进行进一步的纯化。
首先，通过蒸馏将苯与甲醛分离。
接着，通过物理吸附、化学吸附等方法去除其中的杂质。
4.苯提纯：得到的高纯度苯可以用于制药、染料等需要高纯度
的领域。
苯的提纯主要通过萃取法进行，将苯与溶剂进行摇匀与分离，从而得到高纯度的苯。
以上是苯的生产工艺论文简介，通过氧化甲醛法生产苯具有工
艺简单、成本低等优点，但也有其不足之处，如废气的处理等问题仍需进一步研究和解决。
随着科技的进步，苯的生产工艺也将不断改进和优化，以满足工业生产对苯的需求。
粗苯精制生产工艺流程
粗苯精制生产工艺流程1、洗涤工艺流程轻苯经由初馏塔顶部切除苯头份后，塔底排出的混合馏份进入未洗混合份中间槽。
未洗混合份与浓硫酸高位槽之硫酸按一定比例由混合泵混合，经过管道强化器使酸与混合份进一步充分混合后进入反应器，反应时间10分钟，反应出来的混合物进入酸油分离器进行分离。
酸油分离器底部之酸焦油按加入酸的多少定时排入酸焦油槽。
从上部溢流出的混合份由碱高位槽加碱液以中和物料中夹带的酸液，经碱强化器充分混合后进入碱油分离器，已洗混合份从碱油分离器上部溢流至已洗混合份储槽，从碱油分离器底部排出的废碱液排放至废碱液槽。
2、蒸馏工艺流程一、两苯塔：从粗苯中切除重苯提取轻苯原料粗苯槽原料经由原料泵送入两苯塔内，塔底液位1／3时，加热器加热至100—150℃，从两苯塔顶蒸发的轻苯蒸汽液（150℃前）经冷凝器冷却后，流入油水分离器，一部分经回流泵打回塔内（塔顶温度在90-90℃），另一部分采出送入轻苯开停工槽，塔底重苯排入重苯槽。
二、初馏塔：切除苯头份，得到未洗混合份轻苯槽原料经由初馏进料泵送入初馏塔内，用间接加热蒸汽将其加热至93-100℃，从初馏塔塔顶蒸发出的苯头份蒸汽经冷凝器冷却后，流入油水分离器，分离出来的苯头份经回流泵一部分作为回流打入塔顶（控制塔顶温度），另一部分送入苯头份槽，初馏塔底采出的未洗混合份，经过冷却后送入未洗槽。
三、吹苯塔：切除已洗份中的高沸点油与残留聚合物经过洗涤后的已洗混合份经吹本进料泵送入再沸器加热后进入塔内，塔底用直接蒸汽进行吹蒸，从塔顶出来的吹出苯，经过冷凝器冷凝后进入油水分离器再满流到纯苯开停工槽。
从塔底排出的吹本残渣到吹本残渣槽。
四、纯苯塔：连续提取纯苯纯苯开停工槽内原料由纯苯原料泵打入纯苯塔内，利用间接加热蒸汽加热，塔顶出来的纯苯蒸汽经过冷凝器冷却后进入油水分离器，纯苯回流泵将分离出来的纯苯一部分作为回流打入塔顶，控制塔温，另一部分作为产品送入纯苯计量槽，经分析合格后利用产品泵送入纯苯产品储槽。
苯重结晶实验报告
一、实验目的1. 了解重结晶提纯原理和方法。
2. 掌握苯的重结晶操作过程。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理重结晶是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度差异，通过溶解、过滤、冷却、结晶等步骤，使目标物质与杂质分离，从而达到提纯的目的。
本实验以苯为原料，通过重结晶方法提纯苯。
苯在室温下几乎不溶于水，易溶于有机溶剂。
本实验选用乙醚作为溶剂，因为乙醚与苯的沸点相差较大，便于分离。
在加热过程中，苯在乙醚中的溶解度增大，冷却后溶解度减小，从而实现苯的重结晶。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：烧杯、铁架台、酒精灯、普通漏斗、玻璃棒、坩埚钳、滤纸、石棉网、药匙、三脚架、试管、胶头滴管、火柴。
2. 试剂：苯（含有少量杂质）、乙醚、蒸馏水。
四、实验步骤1. 准备工作：将苯置于烧杯中，加入适量的乙醚，搅拌均匀。
2. 加热溶解：将烧杯置于石棉网上，用酒精灯加热，不断搅拌，直至苯完全溶解。
3. 热过滤：将混合液趁热过滤，去除杂质。
过滤过程中，注意控制流速，避免溶液溅出。
4. 冷却结晶：将滤液静置冷却，观察苯晶体析出。
为加快结晶速度，可将烧杯放入冰水浴中。
5. 过滤洗涤：待晶体析出后，将混合液过滤，收集苯晶体。
用少量乙醚洗涤晶体，去除附着在晶体上的杂质。
6. 干燥：将苯晶体置于干燥器中，干燥至恒重。
五、实验结果与分析1. 实验结果：经过重结晶，苯的纯度提高，杂质含量降低。
2. 结果分析：本实验通过重结晶方法成功提纯了苯。
实验过程中，热过滤和冷却结晶是关键步骤。
加热溶解有利于苯的溶解，冷却结晶有利于苯的析出。
通过控制温度和溶剂的用量，可以有效地去除杂质，提高苯的纯度。
六、实验总结1. 通过本次实验，了解了重结晶提纯原理和方法，掌握了苯的重结晶操作过程。
2. 在实验过程中，培养了实验操作技能和数据处理能力，提高了实验素养。
3. 在今后的实验中，将继续努力，不断提高实验技能，为我国化学事业做出贡献。
粗苯的精制
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静止 脱水后
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酸洗净化的主要化学反应
• 清除不饱和化合物:不饱和化合物在硫酸作 用下会发生聚合反应。深度聚合物密度较 大,可以从已洗混合馏分中分离出来;聚合度 较低的产物精馏时可以分离。
(C H 3 )2 CC H 2 + H 2 S4 O (C H 3 )3 C O S3 H O (C H 3 )3 C O S3 H O + (C H 3 )2 CC H 2 (C H 3 )2 CC H C (C H 3 )3 + H 2 S4 O
应，导致苯、甲苯等芳烃损失大（约10％）。
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么要进行初步精馏? • 硫酸洗涤轻苯的主要目的是什么？ • 酸洗－精馏法精制粗苯工艺的主要缺点有
哪些？
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加氢精制-精馏分离法
• 加氢精制粗苯的优点
（1）能有效脱除粗苯中硫、氮、不饱合物等杂质, 生产的纯苯达到石油苯标准（硫化物含量为ppm 级）。
（2）产品收率高，克服了酸洗法粗苯损失（约 10%）大的缺点。
（3）克服了酸洗法因为含酸煤焦油引起的环境污 染。
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催化加氢反应类型
• 加氢脱除硫化物:二硫化碳、噻吩及其同系物。
CS2+4H2
CH4+2H2S
+4H2
S
C4H10+H2S
• 加氢脱除氮化物：吡啶
+5H2
N
CH3(CH2)3CH3+NH3
• 如果发生催化剂载体表面金属熔融，则催化剂完全丧失催 化活性，必须更新催化剂。催化剂一般使用寿命3-5年。
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苯精制生产流程简述
苯精制生产流程简述目录1.1加氢精制部分 (1)1.1.1原料预分离 (1)1.1.2反应部分 (2)1.1.3稳定部分 (3)1.1.4催化剂硫化和再生 (4)1.1.5开工、停工条件 (4)1.2预分馏部分 (4)1.3萃取蒸馏部分 (5)1.3.1萃取蒸馏 (5)1.3.2溶剂回收与再生 (6)1.3.3苯、甲苯精制 (7)1.3.4苯、甲苯分离 (7)1．4二甲苯蒸馏部分 (8)苯精制生产流程简述1.1加氢精制部分：1.1.1原料预分离自罐区泵送来的粗苯原料经原料过滤器（F-1101A,B）过滤、主反应产物/脱重组分塔进料换热器（E-1107）换热后进入脱重组分塔（C-1101），该塔为减压操作（0.03Mpa）。
塔顶气体经塔顶冷凝器（E-1103）冷凝冷却后进入塔顶回流罐（V-1102），不凝气和漏入系统空气经抽空系统至放空罐（V-1604）集中排放至火炬系统，冷凝后的液体一部分经塔顶回流泵（P-1104A,B）送至脱重组分塔（C-1101）顶回流，另一部分经轻苯泵（P-1109A,B）送入加氢进料缓冲罐（V-1101），该罐采用氮气气封，罐中液体经加氢进料泵（P-1101A,B）送入预蒸发器（E-1104A-C），塔底重苯经塔底泵（P-1102A,B）送至塔底冷却器冷却后送往罐区。
脱重组分塔底设置重沸器（E-1101A,B）和强制循环的塔底重沸器泵（P-1103A,B），热源采用 2.2Mpa(G)饱和蒸汽，蒸汽凝液经蒸汽凝液罐（V-1108）,排放至装置内公用工程单元的蒸汽凝液闪蒸罐（V-1607）.脱重组分塔塔底设40块筛板塔板。
塔顶压力通过真空泵出口补气量进行调节。
塔灵敏板温度通过控制加热蒸汽量来调节。
塔釜液位通过重组分采出量控制。
1.1.2反应部分反应原料在预蒸发器（E-1104A-C）中与主反应产物进行换热后部分汽化，并在蒸发器混合喷嘴（J-1104A-C）与循环氢压缩机(K-1101A,B)来的循环气混合，经多级蒸发后，送入蒸发过热器（J-1101,E-1117），气相经主反应产物／预反应进料损热器(E—1105)，与主反应产物换热后进入预反应器(R-1101)底部，通过催化剂床层逆流向上。
苯_做实验报告
一、实验目的1. 学习苯的制备方法及原理。
2. 掌握苯的性质，如溶解性、密度、沸点等。
3. 了解苯的物理、化学性质及其应用。
二、实验原理苯（C6H6）是一种无色、具有特殊芳香气味的液体，是重要的有机溶剂和化工原料。
苯的制备方法有多种，其中最常用的是甲苯催化氧化法。
本实验采用苯的蒸馏法制备，利用苯的沸点低于其他杂质的特性，通过蒸馏分离得到较纯的苯。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：蒸馏装置（包括蒸馏烧瓶、冷凝管、接收瓶、温度计等）、酒精灯、铁架台、烧杯、玻璃棒等。
2. 试剂：苯、无水硫酸钠、氯化钠、活性炭、浓硫酸、氢氧化钠、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备蒸馏装置，将蒸馏烧瓶放入铁架台上，连接冷凝管、接收瓶、温度计等。
2. 在蒸馏烧瓶中加入一定量的苯，加入适量的活性炭作为催化剂。
3. 加热蒸馏烧瓶，控制温度在70℃左右，使苯逐渐蒸发。
4. 观察冷凝管，当冷凝管中有液体滴下时，收集蒸馏液。
5. 将收集到的蒸馏液倒入烧杯中，加入适量的无水硫酸钠，充分振荡，使苯与水分离。
6. 用玻璃棒引流，将苯倒入接收瓶中，苯的密度小于水，苯将浮在水面上。
7. 将接收瓶中的苯倒入烧杯中，加入适量的氯化钠，充分振荡，使苯与水分离。
8. 再次用玻璃棒引流，将苯倒入接收瓶中，苯将浮在水面上。
9. 将接收瓶中的苯倒入烧杯中，加入适量的氢氧化钠，充分振荡，使苯与水分离。
10. 再次用玻璃棒引流，将苯倒入接收瓶中，苯将浮在水面上。
11. 将接收瓶中的苯倒入烧杯中，加入适量的蒸馏水，充分振荡，使苯与水分离。
12. 再次用玻璃棒引流，将苯倒入接收瓶中，苯将浮在水面上。
13. 将接收瓶中的苯倒入烧杯中，加入适量的无水硫酸钠，充分振荡，使苯与水分离。
14. 再次用玻璃棒引流，将苯倒入接收瓶中，苯将浮在水面上。
15. 将接收瓶中的苯倒入烧杯中，加入适量的氯化钠，充分振荡，使苯与水分离。
16. 再次用玻璃棒引流，将苯倒入接收瓶中，苯将浮在水面上。
粗苯精制工艺流程
1粗苯精制生产芳香烃苯、甲苯、二甲苯的主要原料是石油催化重整的重整油、石油裂化的高温裂解汽油和焦化粗苯。
这3种原料占总原料量的比例依次为：70％、27％、3％。
以石油为原料生产芳香烃的工艺都采用加氢工艺，以焦化粗苯为原料生产芳香烃的工艺有酸洗精制法和加氢精制法。
焦化苯与石油苯生产成本相比约低1500元/t。
2007年，我国加氢苯产能约56万t/a，产量约30万t，消耗粗苯约48万t，估计2008年建成投产的苯加氢装置产能为81万t/a，累计产能达到137万t/a。
2009年建成投产的苯加氢装置产能为78万t/a，累计产能达到215万t/a。
表1.1 焦化苯与石油苯产品质量对比20世纪80年代上海宝钢从国外引进了第一套Litol法高温加氢工艺，90年代石家庄焦化厂从德国引进了第一套K.K法低温加氢工艺，1998年宝钢引进了第二套K.K法加氢工艺，还有很多企业正在筹建加氢装置。
1.1加氢原理焦化苯中芳烃含量一般大于85%（wt），而其中苯、甲苯、二甲苯又占芳烃含量的95%以上。
焦化苯精致可分为两大类：酸洗法和加氢精制法。
1.1.1酸洗法传统的粗苯加工方法，采用硫酸洗涤净化。
常温常压、流程简单、操作灵活、设备简单。
但由于不饱和化合物及硫化物在硫酸作用下，生成黑褐色的深度聚合物（酸焦油），至今无有效治理方法，另外不能有效分离甲苯、二甲苯，产品质量、产品收率无法和加氢精制相比，正逐步被取代。
1.1.2加氢精制法粗苯加氢根据其催化加氢反应温度不同可分为高温加氢和低温加氢。
在低温加氢中，由于加氢油中非芳烃与芳烃分离方法的不同，又分为萃取蒸馏法和溶剂萃取法。
1.1.2.1高温法高温加氢比较有代表性的工艺：由美国胡德利公司开发、日本旭化成改进的高温热裂解法生产纯苯的莱托（Litol）法技术。
在高温（600~630℃）、高压（5.5MPa）、催化剂（Co-Mo和Cr2O3-Al2O3）作用下进行气相催化两段加氢的过程，将轻苯中的烯烃、环烯烃、含硫化合物、含氮化合物转化成相应的饱和烃，同时发生苯的同系物加氢和脱烷基发应，已转化成苯与低分子烷烃，高温加氢的产品只有苯，没有甲苯和二甲苯，另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧的反应，脱除原料有机物中的S、N、O，转化成H2S、NH3、H2O的形式除去，对加氢油的处理可采用一般精馏方法，最终得到苯产品。
苯精制厂工艺流程
（二）、粗苯精制工艺流程：1、加氢精制：加氢精制包括粗苯原料预分离部分、反应部分、稳定部分。
主要包括脱重组分塔、蒸发器、反应器、压缩机、稳定塔和加热炉等设备。
（1）原料预分离自罐区来的粗苯原料经原料过滤器过滤、与进料换热器换热后进入脱重组分塔，粗苯原料在塔中进行轻、重组分预分离，塔顶气体经脱重组分塔顶冷凝器冷凝冷却后进入脱重组分塔顶回流罐，罐中少量气体和漏入系统空气经减压抽空系统后出装置，罐中液体一部分经脱重组分塔塔顶回流泵升压后，作为脱重组分塔顶回流，另一部分经轻苯泵升压后进入加氢进料缓冲罐，罐中的轻苯经加氢进料泵升压后进入蒸发器，脱重组分塔底重苯一部分进脱重组分塔底重沸器泵升压并经脱重组分塔底重沸器加热后返回脱重组分塔；另一部分经脱重组分塔底泵升压，经脱重组分塔底冷却器冷却后送出装置。
脱重组分塔底重沸器热源采用2.2MPa（G）饱和蒸汽。
（2）反应部分反应原料在轻苯/主反产物换热器中与主反应产物进行换热后部分汽化，并在轻苯/主反产物换热器的混合器与循环气混合后进入蒸发塔，一小部分高沸点的物质从塔底间歇排出，蒸发塔顶部气体进入主反应产物/预反应进料换热器，与主反应产物换热后进入加氢预反应器底部，逆流向上通过催化剂床层，烯烃和苯乙烯等不饱和物在催化剂的作用下进行加氢饱和，该反应为放热反应。
进入预反应器的温度可通过主反应产物/预反应进料换热器旁路的量来控制，高沸点的液体由预反应器底部间断排出。
在预反应器内进行如下反应：二烯烃等不饱和物的加成转化反应：Cn H2n-2+H2−−→−NiMo C n H2nC6H5C2H3+H2−−→−NiMo C6H5C2H5含硫化合物的加氢脱硫反应：CS2+4H2−−→−NiMo CH4+2H2S预反应产物经主反应产物/预反应产物换热器、主反应器进料加热炉换热，加热后进入主反应器顶部。
在主反应器进行如下反应：烯烃的加成反应C n H2n+H2−−→−CoMo C n H2n+2加氢脱硫反应C4H4S+4H2−−→−CoMo C4H10+H2S加氢脱氮反应C6H7N+H2−−→−CoMo C6H14+NH3加氢脱氧反应C6H6O+H2−−→−CoMo C6H6+H2O副反应、芳香烃氢化反应C6H6+3H2−−→−CoMo C6H12C7H8+3H2−−→−CoMo C7H14C8H10+3H2−−→−CoMo C8H16物料气体通过催化剂床层流下，在那里进行脱硫、脱氮和烯烃加氢反应。
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大作业3：粗苯精制过程的模拟与分析
某化工厂每年有粗苯10万吨，组成如表所示，需要得到苯、甲苯的工业产品。
精制过程采取如图大作业3：粗苯精制过程的模拟与分析某化工厂每年有粗苯10万吨，组成如表所示，需要得到苯、甲苯的工业产品。
精制过程采取如图所示的分离流程。
流程叙述：
原料经闪蒸罐（3-PHASE）进行闪蒸操作，由气相脱除大部分不凝气体、由水相分离出大部分水后，油相进入精馏塔（COLUM1），在塔顶进一步脱除硫化氢不凝气体，塔底混合物进入下一精馏塔（PRE-C），并在该塔塔底脱除混合二甲苯（定义混合二甲苯组分，可使用间二甲苯M-XYLENE代替），塔顶流股进入萃取精馏塔（EXTRACT），萃取剂可以选择环丁砜（名称SULFOLANE;分子式C4H8O2S）或N-甲基吡咯烷酮（名称N-METHYL-2-PYRROLIDONE；分子式C5H9NO-D2），经萃取精馏，塔顶分离出环己烷，塔底流股进入精馏塔（REC-C）回收萃取剂，回收的萃取剂经换热器（HEAT）换热后返回萃取塔循环使用。
精馏塔（REC-C）塔顶物流由泵（PUMP）送入精馏塔（BT-C），在塔顶和塔底分别得到苯和甲苯工业产品。
完成以下模拟任务：使用ASPEN PLUS模拟软件，建立过程严格模拟模型，对过程进行严格模拟并编制模拟结果报告，内容包括：
a) 将计算已收敛的模拟文件保存为*.bkp格式文件上交（例如1组完成本问题a），该文件的名称为1a.bkp）。
（15分）
b) 萃取精馏塔实际的萃取剂摩尔流量（流股EXTR-IN）为多少？绘出萃取精馏塔塔内温度分布图；（15分）
c) 绘出萃取精馏塔塔内苯和环己烷浓度分布图（表示在一张图中）；（15分）
d) 最终苯和甲苯产品的总收率和产品纯度是多少？（15分）
苯mol纯度96.4000412% 收率86.11% 甲苯mol纯度57.446611% 收率87.17%
e) 利用设计规定的方法确定最终苯和甲苯产品纯度≥99%时，塔BT-C的回流比及塔顶产品摩尔流率，将该模拟过程文件保存为*.bkp格式上交（例如1组，该文件的名称为1e.bkp）；如果该装置一年开工8000小时，则全年消耗的冷公用工程和热公用工程量有多少？（20分）回流比0.77298989 塔顶流率112.021653 kmol/h 冷kg/h
Block ID Block type Duty Usage Cost
Gcal/hr kg/hr $/hr
BT-C RADFRAC 1.46362164 243936.93924393.6939
COLUMN RADFRAC 0.04306520 7177.5343 717.75343
EXTRACT RADFRAC 0.22522037 37536.7284 3753.67284
PRE-C RADFRAC 2.79257879 465429.795 46542.9795
REC-C RADFRAC 1.61664157 269440.259 26944.0259
热
Block ID Block type Duty Usage Cost
Gcal/hr kg/hr $/hr
HEAT HEATER 2.28140059 380233.42838023.3428
BT-C RADFRAC 1.57035637 261726.059 26172.6059
COLUMN RADFRAC 0.42540286 70900.4755 7090.04755
EXTRACT RADFRAC 1.52965802 254943.002 25494.3002
PRE-C RADFRAC 2.8017546 466959.096 46695.9096
REC-C RADFRAC 2.49815859 416359.762 41635.9762
f) 当塔BT-C的回流比由0.5变化至1.5，再沸器热负荷有何变化（用图表示）？将该模拟过程文件保存为*.bkp格式上交（例如1组，该文件的名称为1f.bkp）（20分）
V ARY 1 HEAT DISTILL4
COL-SPEC
MASS-RR
GCAL/HR
X y
0.5 1.21361255 0.6 1.2862047
0.7 1.35873502
0.8 1.43127603
0.9 1.50413038
1 1.57736668
1.1 1.65079959
1.2 1.72428552
1.3 1.79783645
1.4 1.87139544
1.5 1.94495799
注：报告中组内每一位成员的分工要写清楚。
已知：
①粗苯进料条件、循环流股的初值
②热力学模型：NRTL-RK、NRTL-HOC或UNIQ-HOC
③流程简图：
HEAT
④操作单元
闪蒸罐（3FLASH）
[注]：三个产品出口的闪蒸模型，可进行严格气-液-液相平衡计算。
温度10℃
压力10MPa
第二液相（水相）关键组分：水
精馏塔（COLUMN1）
塔板数7块
塔顶冷凝器：部分冷凝器
塔顶产品流率105 kg/hr
回流比（质量） 3
进料板位置第3块板
塔顶产品（气相）采出位置第1块板
塔底产品（液相）采出位置第7块板
操作压力1atm
忽略塔内压力降
精馏塔（PRE-C）
塔板数20块
塔顶冷凝器：全凝器
塔底产品流率534 kg/hr
回流比（质量） 1.5
进料板位置第10块板
塔顶产品采出位置第1块板
塔底产品采出位置第20块板
操作压力1atm
忽略塔内压力降
萃取精馏塔（EXTRACT）
[注]：使用RadFrac严格精馏塔模型
塔板数70块
塔顶冷凝器：全凝器
塔顶产品流率8.75229102 kmol/hr
回流比（质量） 2
萃取剂进料位置第20块板
被萃取物料进料位置第30块板
塔顶产品采出位置第1块板
塔底产品采出位置第70块板
操作压力1atm
忽略塔内压力降
精馏塔（REC-C）
塔板数15块
塔顶冷凝器：全凝器
塔底产品流率578.345596 kmol/hr
回流比（质量）0.5
进料板位置第7块板
塔顶产品采出位置第1块板
塔底产品采出位置第15块板
操作压力0.55atm
忽略塔内压力降
换热器（HEAT）
压力200 kPa
温度80℃
泵（PUMP）
出口压力102 kPa
精馏塔（BT-C）
塔板数38块
塔顶冷凝器：全凝器
塔顶产品流率100 kmol/hr
回流比（质量）0.5
进料板位置第19块板
塔顶产品采出位置第1块板
塔底产品采出位置第38块板
操作压力1atm
忽略塔内压力降。