年产5万吨甲苯精制工段工艺设计的简介材料
年产5万吨碳酸二甲酯精制工段初步设计—塔设备设计
年产5万吨碳酸而甲酯精制工段初步设计—塔设备设计【摘要】碳酸二甲酯是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。
本文以镁化合物作催化剂由碳酸二甲酯直接合成DMC,粗产品采用共沸精馏、萃取精馏等工艺精制。
该工艺的DMC回收率可达98%，产品纯度高于99.9%。
利用Aspen Plus对工艺中的各个操作单元进行精馏模拟，然后依据Aspen模拟结果进行塔设备设计。
萃取剂回收塔设计为筛板塔，采用单溢流弓形降液管，凹形受液盘，D=2m，H T=0.5m，筛孔采用正三角形顺式排列，筛板塔的操作上限为液泛控制，下限为漏液控制，操作弹性为2.73。
机械设计时，塔体分为5段，分别对每一段进行质量载荷、地震载荷、风载荷等计算。
由地震弯矩和风弯矩引起的应力校核合格，水压试压合格。
基础环等塔附件应力校核合格。
【关键词】碳酸二甲酯、筛板塔、萃取精馏、邻二甲苯、塔设备设【Abstract】DMC is a non-toxic, environmental performance, use of a wide range of chemical raw materials. In this paper, magnesium compounds as a catalyst for the direct synthesis of DMC from carbon dioxide and methanol, the crude product by azeotropic distillation, extractive distillation and other refining process. The process of the DMC recoveries up to 98% and the purity higher than 99.9%. Process using Aspen Plus on all operating units in the simulated distillation, and tower equipment design based on the simulation results by Aspen. Extractant recovery column is designed to sieve column, a single overflow downcomer arch, concave disc by the liquid, D = 2m, H T = 0.5m, triangle mesh with cis-arrangement of the operation of sieve tray ceiling flooding control and limit leakage control, operating flexibility to 2.73. Mechanical design, the tower is divided into five segments, namely, the quality of each section loads, seismic loads, wind loads and other calculations. Moment caused by the earthquake and wind stress moment checking of qualified, water hydraulic pressure test. Tower base ring attachment stress check compliance.【Keywords】DMC、Sieve、extractive distillation、OX、tower equipment design1 引言碳酸二甲酯是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。
年产8万吨甲苯精馏塔的毕业设计
摘要摘要轻苯中的主要成分是苯，是纯苯的主要生产来源。
苯的用途有很多，是有机合成的基础化工原料，可制造成苯乙烯、苯酚、丙酮、环己烷、硝基苯、顺丁烯二酸酐等化工产品，更进一步可制成合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及染料、洗涤剂、农药、医药等多种生活生产必需产品。
本次设计，首先是介绍轻苯的物质组成、物理化学性质以及轻苯精制产品的用途。
随后又介绍了轻苯精制的工艺流程，以便能够更清晰地了解并掌握到本设计的原理与目的。
经过设备的各方面对比，选择最适合本设计的设备，最后经过物料衡算、热量衡算等计算，得出本设计所需要的原料与热量以及相应设备。
本设计中的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、不饱和化合物以及少量含硫、氮、氧的化合物。
其中，最主要的产品是纯苯、甲苯和二甲苯。
关键词：轻苯精制酸洗精制法轻苯AbstractThe main component of the light benzene is benzene, the main source of benzene. The use of benzene is the organic synthesis of the basic raw material can be made of styrene, phenol, acetone, cyclohexane, nitrobenzene, maleic anhydride, etc., and further can be prepared synthetic fibers, synthetic rubber, synthetic resins and dyes , detergents, pesticides, pharmaceuticals and other products.The design is first to introduce the use of benzene-light composition, properties and obtained clumsy. Later on the process, allows us to more clearly understand the principles of design and purpose. After the device compared to select the most suitable device of this design, and finally through the material balance and heat balance, draw the design of raw materials and heat.The design of the products are benzene, toluene, xylene, unsaturated compounds and a small amount of sulfur, nitrogen and oxygen compounds. The main products are benzene, toluene and xylene.Key words : Light benzene refining , Pickling refined method, Light benzene目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章引言 (1)1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义 (1)1.2 轻苯的供求关系以及市场需求 (2)1.3 目前国内外轻苯精制的方法 (2)1.4 酸洗精制 (3)1.5 加氢精制 (4)1.6 工艺选择 (5)1.7设计方案 (6)1.8 生产设备的选择 (7)第二章物料衡算 (9)2.1 初步精馏 (9)2.2 吹苯 (10)2.3 纯苯塔的物料衡算 (10)2.3.1 操作条件 (10)2.3.2 全塔物料衡算 (10)2.3.3 温度的确定 (11)2.3.4 平均相对挥发度： (12)2.3.5 最小回流比Rmin (12)2.3.6 操作线方程 (12)第三章设备的计算 (15)3.1 塔径的计算 (15)3.1.1精馏段塔径的计算 (15)3.1.2 提馏段塔径的计算 (16)3.2 理论塔板数计算 (17)3.2.1 求最小理论塔板数Nm： (17)3.2.2 理论板数的计算 (17)3.2.3 进料板位置 (17)3.2.4 计算板效率 (18)3.3 实际塔板数 (19)3.4 塔内件设计 (19)3.4.1 溢流堰设计 (19)3.4.2 降液管设计 (20)3.4.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (21)3.5 塔板流体力学验算 (23)3.5.1 气相通过浮阀塔的压降 (23)3.5.2 淹塔 (24)3.5.3 雾沫夹带 (25)3.6 塔板负荷性能 (26)3.6.1 雾沫夹带线 (26)3.6.2 液泛线 (27)3.6.3 液相负荷上限 (27)3.6.4 漏液线 (28)3.6.5 液相负荷下限 (28)第四章辅助设备的计算 (31)4.1 常压塔主要尺寸设计 (31)4.1.1 壁厚 (31)4.1.2 封头 (31)4.1.3 裙座 (31)4.1.4 塔高设计 (31)4.1.5 基础环设计 (31)4.2 公用工程规格 (32)4.2.1 电 (32)4.2.2 冷却水 (32)第五章轻苯精制中的危害因素与防护 (33)5.1防火 (33)5.2 原料、产品、及中间产品的储存 (33)5.3 废气的处理 (34)第六章轻苯精制的发展方向 (35)6.1现状 (35)6.2展望 (35)参考文献 (36)致谢及声明 (37)第一章引言1.1 轻苯的定义、产品用途及生产意义轻苯是一种由二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、环戊二烯、噻吩等组成的混合物质。
年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计本科毕业设计
年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计本科毕业设计年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计The Design of Production Process of Formaldehyde byMethanol Oxidation(50kt/a)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
万吨苯—甲苯连续精馏装置工艺设计word版
成绩化工原理课程设计设计说明书设计题目：1.6632万吨/年苯—甲苯连续精馏装置工艺设计姓名 xxx班级应化10-3学号 xxxxxxxx完成日期 2013-07-06指导教师梁伯行化工原理课程设计任务书一、设计说明书题目1.6632(万吨/年) 苯—甲苯连续精馏装置工艺设计说明书二、设计任务（1）处理量:3班(1500 + 学号×200)kg/h（每年生产时间按330天计算）；本人学号03，则处理量为2100kg/h,生产时间为7920h。
（2）原料组成:(3班) 含苯为0.40(质量分率)；（3）进料热状况参数:（3班）为0.5；（4）产品组成：塔顶产品，含苯0.98(质量分率，下同)；塔底产品，含苯0.01；（5）塔顶采用30℃的冷回流，冷却水温度25℃，回用循环水温度45℃；塔底重沸器加热介质为比密度0.86的柴油，进口温度290℃，出口温度160℃；（6）其它用于经济评价参数：加工纯利润600元/吨原料油，操作费用计量：料液输送3元/吨，冷却水16元/吨，热载体(柴油)160元/吨；固定资产计量：传热面积4000元/平方米, 泵1200元/(立方米/小时) ；5000元/(立方米塔体)；3000元/(平方米F1型浮阀(重阀) 塔板) 。
装置使用年限15年。
三、设计说明书目录(主要内容) 要求1.说明书标准封面；2.目录页，任务书页；3.说明书主要内容规定1)装置流程概述，2)装置物料平衡，3)精馏塔操作条件确定，4)(适宜回流比/最小回流比)为1.35时理论塔板数及进料位置，5)精馏塔实际主要工艺尺寸，6)精馏塔塔顶第二板、进料口上等三板和进料口下等二板塔板结构参数，7)精馏塔结构参数汇总表和精馏塔结构简图(A3图) ，8)装置热衡算，9)装置经济效益和工艺设计评价。
四、参考书目1．化工原理课程设计指导；2．夏清等编化工原理(上) 、( 下) 2002年修订版；3．化工工艺设计图表；4．炼油工艺设计手册浮阀塔分册。
年产5.5万吨MTBE装置工艺设计
第一篇设计说明书
第1章 概述
甲基叔丁基醚，英文缩写为MTBE（methyl tert-butyl ether），溶点-109℃，沸点55.2℃，是一种无色、透明、高辛烷值的液体，具有醚样气味，是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份，作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。它不仅能有效提高汽油辛烷值，而且还能改善汽车性能，降低排气中CO含量，同时降低汽油生产成本。另外，MTBE还是一种重要化工原料，如通过裂解可制备高纯异丁烯，作为橡胶及其它化工产品的原料。
In the software design and calculation using Aspen Plus simulation process ,completed the simple calculation ,rigorous calculation .In the calculation of the distillation column equipment,through the Aspen simulation ,the number of theoretical plates 38(except for the condenser and reboiler ),feed location for the tenth plates ,reflux ratio is 7.Methyl tert-butyl ether column results in the required range ,can meet the requirement of the design of separation ,completed the design task .
年产5万吨甲醛生产车间氧化工段工艺设计
目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。
1.设计任务书........................................................................ 错误!未定义书签。
1.1项目 (1)1.2设计内容 (1)1.3设计规模 (1)1.4设计依据 (1)2. 甲醛的性质及用途 (2)2.1甲醛简介 (2)2.2甲醛的物理性质 (3)2.3甲醛的化学性质 (3)2.4甲醛的用途 (4)2.5甲醛的主要技术指标 (5)3. 甲醛生产工艺流程介绍 (5)3.1工艺流程 (5)3.2 生产工艺影响因素 (7)3.3 主要工艺指标 (9)4. 氧化工段的工艺计算 (11)4.1 计算依据 (11)4.2 物料衡算 (11)4.3 热量衡算 (16)5. 氧化器的计算及选型 (18)5.1 氧化器直径 (18)5.2 热锅炉的主要尺寸 (19)5.3 氧化器下部的急冷段 (20)5.4 废锅辅助设备—汽包 (20)6. 主要定型设备和工艺管道选型 (21)7. 安全生产与“三废”处理 (22)7.1车间生产标准 (22)7.2 三废处理 (22)参考文献 (24)年产5万吨甲醛生产车间氧化工段工艺设计摘要：本设计为年产5万吨37.2%甲醛水溶液的生产车间氧化工段工艺设计，本设计采用银催化法工艺，根据设计要求对工艺流程进行了选择与论证，对整个装置进行了物料与能量的衡算，对氧化器进行了设计及选型，同时对本装置的安全生产与“三废”治理及厂房布置作了相关讨论。
关键词：甲醛；甲醇；工艺；氧化器。
1.设计任务书1.1项目甲醛生产工艺流程的设计1.2设计内容甲醛车间工艺设计1.3设计规模1.年产：50万吨2.年生产日：300天3.日生产能力：500000/300=1666.67吨1.4设计依据该设计说明书是依据湖北宜化分公司浠水福瑞德化工有限公司的生产技术资料的基础上,并结合设计任务书的内容年产量50万吨甲醛和生产管理规范的相关文件而设计的。
年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计
年产5万吨甲醇氧化制甲醛工艺生产过程设计The Design of Production Process of Formaldehyde byMethanol Oxidation(50kt/a)目录摘要...................................................................... ........................................................................ (I)Abstract ............................................................... ......................................................................... II 引言...................................................................... ........................................................................ .. 1 第一章甲醇氧化制甲醛工艺进展 ..................................................................... .. (2)1.1甲醛简介 ..................................................................... (2)1.2制甲醛的意义 ..................................................................... . (2)1.3甲醛生产现状及发展前景 ..................................................................... .. (2)1.4工业上制备甲醛的方法 ..................................................................... (3)1.4.1 银催化氧化甲醇制甲醛 ..................................................................... .. (3)1.4.2铁钼法氧化甲醇制甲醛 ..................................................................... (3)1.4.3 甲醇脱氢制甲醛 ..................................................................... .. (4)1.5 Aspen Plus的简介 ..................................................................... (5)1.5.1Aspen Plus的介绍...................................................................... (5)1.5.2Aspen Plus的应用...................................................................... (5)1.6 本课题研究的主要内容 ..................................................................... ............................. 6 第二章甲醇氧化制甲醛生产工艺流程...................................................................... . (7)2.1工业生产甲醛制备方法对比 ..................................................................... . (7)2.2甲醛工艺流程 ..................................................................... . (7)2.2.1工艺条件的确定 ..................................................................... (7)2.2.2反应原理 ..................................................................... (7)2.2.3反应工艺过程描述 ..................................................................... ................................... 8 第三章流程模拟 ..................................................................... .. (10)3.1流程模拟概述 ..................................................................... .. (10)3.1.1氧化反应工段 ..................................................................... .. (11)3.1.2气液分离模块 ..................................................................... .. (15)3.1.3吸收模块 ..................................................................... . (17)3.1.4精馏模块 ..................................................................... ................................................. 19 结论...................................................................... ........................................................................22 致谢...................................................................... ........................................ 错误～未定义书签。
分离苯——甲苯工艺设计(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】分离苯--甲苯混合液的浮阀板式精馏塔工艺设计专 业： 化学工程与工艺学 号： 040840221姓 名： 张 明指导教师： 谭志斗 周红艳日 期： 二零一一年四月十六日目 录Context第一章前言1.1苯和甲苯在工业中的用途1.2精馏原理及其在工业生产中的应用1.3精馏操作的特点及其对塔设备的要求1.4常用板式塔的类型及本设计的选型1.5本设计所选塔的特性1.6相关物性参数说明第二章设计题目及设计任务书第三章工艺条件的确定和说明3.1确定操作压力3.2确定进料状态3.3确定加热剂和加热方式3.4确定冷却剂及其进出口温度第四章流程的确定和说明4.1流程4.2流程说明第五章精馏塔的设计计算5.1全塔的物料衡算5.1.1料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率5.1.2料液及塔顶底产品平均摩尔质量5.1.3料液及塔顶底产品摩尔流率5.2回流比的确定5.3塔板数的确定5.4气液负荷计算5.4.1平均压强5.4.2平均分子量5.4.3液体的平均粘度5.4.4液体的平均密度5.4.5体积流量5.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算5.5.1 塔径的计算5.5.2精馏塔有效高度的计算5.6 塔板工艺结构尺寸的设计与计算5.6.1溢流装置计算5.7 浮阀的布置5.7.1 阀孔速度5.7.2 开孔率5.7.3 阀孔总面积5.7.4 浮阀总数5.7.5 塔板上布置浮阀的有效操作面积5.7.6 浮阀的排列5.8 塔板流动性能校核5.8.1液沫夹带量校核5.8.2 塔板阻力校核5.8.3 降液管液泛校核5.8.4 液体在降液管中停留时间校核5.8.5严重漏液校核5.9 塔板负荷性能图5.9.1漏液线5.9.2 液沫夹带线5.9.3 液相负荷下限线5.9.4 液相负荷上限线5.9.5液泛线5.9.6塔板性能负荷图5.9.7浮阀塔的工艺设计计算结果总表第六章塔的机械设计6.1、设计条件6.2、按计算压力计算塔体和封头厚度6.3、塔设备质量载荷计算6.4、风载荷和风弯矩计算6.5、地震弯矩计算6.6、各种载荷引起的轴向应力6.7、塔体和裙座危险截面的强度及稳定校核6.8、塔体水压试验和吊装时的应力校核6.9、基础环设计6.10、地脚栓设计第七章设计结果的讨论及说明第八章参考文献第九章课程设计总结致谢中文摘要：目前用于气液分离的传质设备主要采用板式塔，对于二元混合物的分离，应采用连续精馏过程。
年产5万吨丁苯橡胶的工艺设计
年产5万吨丁苯橡胶的工艺设计引言丁苯橡胶是一种重要的合成橡胶，广泛用于汽车轮胎、工业制品等领域。
为满足市场需求，设计了一套年产5万吨丁苯橡胶的工艺。
本文将详细介绍该工艺的设计方案，包括原料准备、反响过程、产品别离和后处理等环节。
原料准备1. 丁苯原料丁苯橡胶的主要原料是丁苯共聚物。
其中，丁二烯和苯是主要的单体。
丁二烯通常从裂解轻油中回收得到，苯那么从石油化工过程中别离获得。
这些原料经过精炼和净化后，可以用于后续反响。
2. 催化剂和溶剂工艺中所需的催化剂是一种特定的有机金属化合物，可以提高丁苯共聚反响的速率和产率。
溶剂那么用于调节反响体系的粘度和温度。
反响过程1. 丁苯共聚反响丁苯橡胶的制备主要通过丁苯共聚反响来实现。
该反响通常在反响釜中进行。
具体的反响条件包括温度、压力、催化剂浓度等。
一般情况下，反响温度在60-100摄氏度之间，压力在1-5兆帕之间。
催化剂浓度的选择需要综合考虑反响速率和产物质量。
2. 直接液相聚合法该工艺采用了直接液相聚合法来制备丁苯橡胶。
主要步骤包括反响物的参加、缓慢升温、反响时间控制等。
在参加完所有原料后，温度逐渐升高至设定的反响温度，然后维持一段时间进行反响。
反响时间的选择依据考虑到反响速率和产物质量。
3. 反响控制和优化为了保证反响的顺利进行和产物质量的稳定性，需要对反响过程进行控制和优化。
具体包括控制反响温度、催化剂浓度和反响时间等参数，以及针对特定问题的解决方案。
例如，当反响体系中出现副反响或不完全反响时，可以适当调整催化剂浓度或添加抑制剂。
产品别离和后处理1. 别离步骤生产过程中会产生大量的副产物和不纯物质，需要通过别离步骤进行提取。
一般别离步骤包括蒸馏、萃取、洗涤等。
这些步骤根据原料的性质和产物的要求进行选择和调整。
2. 后处理产品别离后，需要进行后处理工序以提高产品的纯度和质量。
后处理步骤可能包括再结晶、枯燥、筛选等。
这些步骤的目的是去除余留物质，提高产品的物理性能和化学稳定性。
年产8万吨粗苯精制车间工艺设计
一、总论1．概述粗苯为中间体产品，本身用途极为有限，仅作为溶剂使用，但是精制后的的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药的等重要原料，在国内，国际上都有很好的市场，目前精苯产品价格持续上涨，市场潜力巨大。
苯是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料，也是重要的有机溶剂。
我国的纯苯消费领域主要在化学工业，以苯为原料的化工产品主要要苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。
在炼油行业中用作提高辛烷值的掺和剂。
甲苯是一种无色有芳香味的液体，广泛应用与农药、树脂等与大众息息相关的行业中，国际主要用途是提高汽油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯，而在我国主要用途是化工合成和溶剂，其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、氯化苄、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可以生产很多农药和医药中间体。
另外，甲苯具有优异的有机物溶解性能，是一种有广泛用途的有机溶剂。
二甲苯的主要衍生物为对二甲苯，邻二甲苯等。
混合二甲苯主要作用油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂，此外还用于燃料、农药等生产。
对二甲苯主要生产PTA以及聚酯等。
邻二甲苯主要用于生产苯酐等。
生产方法及特点：采用溶剂萃取低温加氢工艺。
低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，低温加氢工艺包括萃取蒸馏低温加氢工艺和溶剂萃取低温加氢工艺，这两种工艺在国内外是比较成熟的工艺，已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此粗苯精制采用低温加氢精制工艺。
溶剂萃取低温加氢方法相对于萃取蒸馏低温加氢方法复杂，粗苯先精馏分成轻苯和重苯，然后对轻苯加氢，产品质量较高。
2. 文献综述焦化粗苯的加工技术主要有两种，即酸洗法和加氢法。
酸洗法由于在产品种类、材料选择、仪表操作维护以及投资与经济效益等方面存在诸多的不足之处，特别是其生产过程带来严重的环境污染，因而在国内外已经趋向淘汰。
因此加氢法是国内外粗苯加氢技术的发展趋势。
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题目：年产5万吨甲苯精制工段工艺设计 专业年级：化学工程与工艺2班 学生姓名：李春鹏 指导教师：张楠 职 称：讲师
摘要：苯和甲苯都是重要的有机化工原料，需要用精制来达到更高的纯度，以用来做为某些精细化学品的合成原料，苯与甲苯的分离一般采用精馏的方法进行。本文对50000t/a的甲苯精制工段进行设计，其主要工作为精馏塔的设计，包括物料衡算，热量衡算，工艺尺寸的设计，同时对具体操作参数及结构参数进行计算，获得泡点温度、理论塔板数、实际塔板数以及最小回流比等信息。该设计最后得到精馏塔塔径2.2m，塔高为19.2m，共29块塔板，塔板板间距为0.4m。其次文章对附属设备进行了计算与选型，确定了合适的塔顶冷凝器和塔底再沸器，最后综合生产质量及安全要求确定了工艺的控制体系。
关键词：精馏；甲苯；工艺流程设计；控制设置 一、本课题研究的目的和意义 目的：经过精制工段的处理，甲苯和苯的纯度可以更上一个等级，这为其它采用甲苯和苯为原料的生产提供了纯度更高的原料，为产品的质量提供了保证，本设计同时可为后续的生产化提供一定的理论依据。 意义：工程设计是工程师工作实践中最富创造性的内容，设计能力不同于理论分析能力，表达能力和动手能力，它需要将理论、经验与实践揉和进行分析，能够考察设计者的综合素质水平。在本设计的完成过程中，学生的工程设计能力可以得到很大的提高。 二、设计方法（设计思想或、设计方案论证、研究方法等） 设计采用精馏法来对苯与甲苯混合物进行分离。进入精馏塔的原料通过层层塔板的分离作用，在塔顶可以得到质量组成为99%的苯和塔底得到质量组成99%的甲苯，塔顶的苯经过冷凝器的冷凝，送入储罐，塔底的甲苯则送入另一储罐，以用于后续生产。 由要求的年产量，依据物料衡算、热量衡算、相关参数的经验估算或实验资料，经由计算分析确定各个设备的技术参数与类型，最终确定出能够完成要求产量的工艺流程，同时以质量与安全作为控制标准，制定出维持生产正常高效进行的控制体系。 经理论分析，可行性较高。 三、主要设计参数 精馏塔： 精馏塔高：19.2m； 精馏塔径：2.2m； 溢流形式：双溢流； 塔板：筛板；实际塔板数：29块；进料板位置：第11块。 塔顶冷凝器： 型式：管壳式换热器； 壳内径：0.6m； 传热管数：168； 管程数：2； 实际传热面积：70.88m2； 管束中心线的管数：16； 折流板数：19 塔底再沸器： 型式：立式热虹吸再沸器； 壳内径：0.7m； 传热管数：528 实际传热面积：71.94m2； 壳程进口管直径：0.15m 壳程出口管直径：0.35m 控制系统： 1 进料流量控制 2 塔顶回流液流量控制 3 提馏段的温度与压力控制 4 塔釜液位控制 四、设计要点及特点（或设计内容、研究内容等） 该工艺设计需完成工段主体设备精馏塔的尺寸及结构设计，同时要对附属设备—塔顶全凝器、塔底再沸器进行选型及计算，确定出工艺流程后，要结合生产的质量及安全控制要求，对于工艺进行控制系统设计。 工艺特点在于主体设备精馏塔采用双溢流形式，塔底再沸器采用立式热虹吸式。 五、结论 针对国内对甲苯的需求量和技术质量要求，本文设计了以板式精馏塔为主要设备的苯与甲苯的分离工艺流程。 首先对精馏塔主体设备进行选型与计算，包括物料衡算，热量衡算以及主要部分尺寸的计算与校核，经计算得出的结论：实际塔板数为29块，进料板为第11块，有效段高度为11.6m，精馏塔实际高度为19.2m，塔径为2.2m，溢流形式为双溢流，降液管形式为弓形。 其次是精馏塔附属设备塔顶冷凝器的选型与计算，主要是换热器的选型与设计，由实际生产经验选择固定管板式换热器，经过物料衡算，热量衡算以及主要部分尺寸的计算与校核，得出实际换热面积为70.88㎡，壳径为0.6m，传热管数168根，采用双管程。 再次是塔底再沸器的选型与设计，该设计选用立式热虹吸再沸器，经过物料衡算，热量衡算以及主要部分尺寸的计算与校核，得出实际换热面积为71.94㎡，壳径为0.7m，传热管数528根，壳程进口管直径0.15㎡，壳程出口管直径0.35㎡。 控制部分基于质量与安全考虑，最终采用逆流向物料平衡与质量控制，还有提馏段的温度控制。 本设计为单塔式生产甲苯工艺的初步设计，主要部分是甲苯的精制工段，包括精馏塔的设计计算与选型，及附属设备塔顶冷凝器和塔底再沸器的设计与选型，可供从事此行业相关技术人员和工人做为理论参考。 六、主要参考文献 [1].薛金辉编著.煤化工专业实训指导[M].北京：化学工业出版设，2005. [2].沈菊华. 国内外苯和甲苯生产技术发展概况[J].化工科技市场，第29卷第11期 2006. [3].许杰,朱玉明.苯类芳烃分离技术[J].抚顺石油化工研究所,抚顺11304. 2005年1月. [4].杨卫胜,贺来宾. 甲苯歧化装置节能工艺开发[J]. 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(上海市201208). 2009年5月, 第39卷第5期. [5].Mullijin J W.Crystallization[M].2nd Ed.London:Butterruorth,1971. [6].贾绍义,柴诚敬主编.化工原理课程设计[M].天津:天津大学出版社,2006. [7].匡国柱,史启才主编.化工单元过程及设备课程设计[M].北京:化学工业出版社,2002. [8].柴诚敬等主编.化工原理(下) [M].北京:高等教育出版社,2007. [9].陈敏恒等主编.化工原理(上) [M].北京:化学工业出版社.2000. [10].贾绍义等主编.化工传质与分离过程[M].北京: 化学工业出版社.2001. [11]. 刘家祺主编. 分离过程[M].北京:化学工业出版社出版，2008. [12].刘光启，马连湘，刑志有主编.化工物性算图手册[M].北京：化学工业出版社，2002. [13].McCabe W L,Smith J C.Unit Operations of Chemical Engineering[J],6th-ed.New York:McGraw Hill Inc,2003. [14].Weisman J and Efferding[M]. L E.AICHE J,1960,(16）；229. [15].Hicks R W and Gate[M]. L E.Chem Eng Prog ,1975，（8）；71. [16].刘光启，马连湘，刘杰主编.化学化工物性数据手册[M],有机卷.北京：化学工业出版社，2002. 七、对应英文题目、姓名、摘要、关键词
Design of 50,000 t/a Toluene Refining Section Major: Chemical engineering and technology2007 Name：LI Chunpeng Abstract: Benzene and toluene are important organic chemical raw materials. They need to achieve higher purity by refining so that they can be used as synthetic materials of some chemicals. Separation of benzene and toluene commonly used distillation methods. In this paper, 50000t/a toluene refining section was designed. The main work of the paper was the design of rectifying column. It mainly included material calculation, heat calculation, theoretical calculation of technological dimension, and calculated specific operating parameters and structure parameters, obtained the bubble point temperature, theoretical plate number, the actual plate number and the minimum reflux ratio and other information. The diameter of the rectifying tower is 2.2m, the height of the tower is 19.2m, the trays of tower are 29 and the distance between neighbouring trays is 0.4m. Secondly, the affiliated equipment was calculated and selected. This included the appropriate top condenser and bottom reboiler. Finally, the process control system was designed based on quality and safe requirements.
Key words: Rectification, Toluene, Process Design, Control Settings