环己烷的生产工艺

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1、一、环己烷的工艺介绍：工业生产中，环己烷的生产方法分为苯加氢法和石油烃馏分的分馏精制法。苯 加氢法是环己烷的主要生产方法，可分为液相法和气相法。液相苯加氢的工艺特点 是反应稳定、平和，转化率和收率也很高；但必须要有后反应，能耗也较高，氢气 的利用率仅为85% ；典型工艺有IFP法、BP法和Arosat法。气相苯加氢的工 艺特点是工艺气体混合均匀，转化率和收率均很高，但反应激烈，易出现飞温现象； 典型工艺有 Brxane， ARCO，UOP，Houdry， Hy-toray 法。二、反应物与产物的介绍：1. 氢气分子式：H2沸点：-252.77C(20.38K) 熔点：-259.2C 密度：0.

2、09kg/m3 相对分子质量：2.016 方法：电解、裂解、煤制气等 三相点：-254.4 C液体密度(平衡状态，-252.8C)： 169kg/m3 气体密度(101.325kPa，0C)： 0.0899kg/m3 比容(101.325kPa，21.2C)： 5.987m3/kg 气液容积比(15C，100kPa)： 974L/L 临界温度：-234.8 C 临界压力：1664.8kPa 临界密度： 66.8kg/m3 熔化热(-254.5C)(平衡态)：48.84kJ/kg 气化热 ZHv(-249.5 C): 305kJ/kg 热值：1.4108 J/kg规格：含有少量的甲烷2%左右。2

3、苯名称：中文名称：安息油，净苯，动力苯，纯苯，溶液苯，困净苯，困净苯 别名：Benzol， Phenyl hydride， Phenyl hydride，Cyclohexatriene，Coal naphtha， Phene化学式：C6H6 相对分子质量：78.11 性状：无色透明液体。有芳香气味。具强折光性。易挥发。能与乙醇、乙醚、丙酮、 四氯化碳、二硫化碳、冰乙酸和油类任意混溶，微溶于水。燃烧时的火焰光亮而带 黑烟。相对密度(d154)0.8787。熔点5.5C。沸点80.1 C。折光率(n20D)1.50108。闪点 (闭杯)-11C。易燃。低毒，半数致死量(大鼠，经口)3800mg/k

4、g。有致癌可能性。 储存：密封阴凉保存。用途：脂肪、树脂和碘等的溶剂。测定矿物折射指数。有机合成。光学纯溶剂。高 压液相色谱溶剂。安全措施：贮于低温通风处，远离火种、热源。与氧化剂、食用化学品等分储。禁 止使用易产生火花的工具。燃烧性：易燃灭火剂：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土，用水灭火无效。紧急处理：吸入：迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给 输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。误食：饮足量温水，催吐，就医。皮肤接触：脱去被污染衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。物理性质：苯的沸点为80.1C，熔点为5.5C，在常温下是

5、一种无色、味有芳香气味 的透明液体，易挥发。苯比水密度低，密度为0.88g/ml但其分子质量比水重。苯难 溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解有机分子和 一些非极性的无机分子的能力很强。（易溶于酒精等有机溶剂）3.环己烷中文名称：环己烷；六氢化苯；六亚甲基；六环烷英文名称：Cyclohexane结构或分子式：C6H12， C原子以sp3杂化轨道形成勰。相对分子量或原子量：84.16密度（25C）： 0.7739 g/cm3熔点（C）： 6.5沸点（C）： 80.7闪点（C）： -18 （闭式）折射率：1.4264毒性：LD50（mg/kg）规格：N90 %性状：有

6、汽油气味的无色流动性液体。溶解情况：不溶于水，可与乙醇、乙醚、丙酮、苯等多种有机溶剂混溶，在甲醇中 的溶解度为10 0份甲醇可溶解57份环己烷（25摄氏度）。用途：主要用于制备环己醇和环己酮，也用于合成尼龙6。在涂料工业中广泛用作溶 剂。是树脂、脂肪、石蜡油类、丁基橡胶等的极好溶剂。制备或来源：可由苯经氢化或石油馏分中回收制得。危险特性：极易燃，其蒸气与空气混合有爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆 炸。与氧化剂接触发生剧烈反应，甚至引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危 险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。有害燃烧产物：一氧化碳灭火方法及灭火剂：喷水冷却容器，

7、可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场 中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。灭火剂：泡沫、 二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。环己烷的用途：1. 可用于橡胶防焦剂CTP，农药三唑锡及医药中间体的合成。可用于橡胶 防焦剂CTP，农药三唑锡及医药中间体的合成。2. 环己烷是一种重要的有机化工原料，主要用于生产环己醇、 环己酮、聚己 内酰胺和聚己二酰己二胺等产品，是纤维素醚、树脂、蜡、沥青和橡胶的优良溶 剂，而且是良好的萃取剂。3环己烷还可以用于分析化学上测定相对分子质量和络合滴定铜、铁、硅、铝、钙和镁。三、工艺流程环己烷的生产方法主要是苯加氢法，UOP法是一种比较典型的气

8、相加氢法，生 产流程图如图1.3-1所示，是苯加氢生产环己烷方法中最早工业化的方法之一。此次 的设计便是采用UOP法，在该流程中，采用三段反应生成环己烷用以提高反应转化 率，并使H2处于过量状态来使苯尽量反应完全。RXK RX、RX3反应器：ER E2. E3 热群；P1城；RC1压一缩机：Ml,咽、混合*SL SW、S3分辙器：田一小陶器环己烷生产工艺流程图浏院的NanieCQH6H2SIS324SSTemDefalureC37.77B37.79037.78025.C6837.7WPressueNPA3324.500的.500披囚鼬3190.7603B2.5CO挪少了62 2O857洲均44

9、323 347pro n模拟环己烷生产工艺流程收敛图反应方程式：3H2+C6H6=C6H12首先将原料苯（物流1）、原料气（物流4）、循环气（物流23）、循环料（物 流20）混合，在换热器1中与中间产物进行逆流换热，在经过换热器E2,控制温度 至一个数值，进入反应器R1进行第一段苯催化加氢反应，产品为物流8。物流8补充部分新鲜苯（物流2）和循环料（物流19 ）进入反应器R2,进行第二段苯 催化加氢反应，产物为物流9。物流9与部分新鲜苯混合后，经过换热器E1冷却后，温度达到一个适当的数值， 进入反应器R3,进行第三段苯催化加氢反应，产物为物流12。物流12经过换热器E3冷却至低温之后，进入分离器

10、D1进行闪蒸分离，塔顶 产物（物流14）主要是氢气，其一部分作为反应循环气（物流22）经过压缩机加压 之后，作为反应原料使用（物流23），另一部分（物流21）与产品（物流17）混 合进入下一工段的稳定器。塔底产物（物流15） 一部分作为产品（物流17）进入下 一工段，另一部分（物流16）经过泵P1加压后作为循环料（物流19、物流20）分 别进入第二段反应器R2，以改善反应速度及混合器M1。四、PRon模拟详细过程4.1根据工艺流程建立PROII里的工艺流程图，工艺流程图如下所示（颜色为灰色）。4.2设置单位制根据输入数据的单位多为SI制，所以选择SI制。但习惯上温度选。C。根据输 入的数据也可

11、以将能量的单位编程kcal的形式。4.34.3定义组分，本程序的组分主要是氢气H2、苯C6H6、环己烷C6H12和少量甲烷CH4。在3处输入化学式再选择需要的物质。4.4选择热力学方法，选择Grayson- Streed热力学方法4.5输入物流物性数据（直接双击S19）物流C6H6物性，温度=37.778C，压力=3824.5kpa,体积流量=7.695 m3/h （摩尔 流量=86.9169 kmol/h），状态为液态，组成为苯100%。物流S5物性，温度=37.778C，压力=3824.5kpa，体积流量=5.103 m3/h，状态为 液态，组成为苯100%。物流S19物性，温度=37.7

12、78C，压力=3824.5kpa，体积流量=2.067 m3/h，状态为 液态，组成为苯100%。物流H2物性，温度=37.778C，压力=3824.5kpa，体积流量 =15291 m3/h，状态为 气态，组成为氢气97.25%，甲烷占2.75%。原料气中的甲烷为杂志气体在整个反应 流程中需要放空。后 gnj 匚unpjEin.FWiCteUft PW浏 Fldewced to Shejn Sdids Dd史伽可bknvufcc CnmpoFdrt Flovjrdes 玷如 an Spnii&d Fkid FhMiiAe-Strain $oids DdtaL.|J如障始Thamal Cart

13、SioriFhi Srolicaticn:Thmrwtinamic Astern4.6添加反应，点击INPUT，选择reaction date4.7输入过程单元数据(1)反应器的数据输入，每个反应器相似。(2)换热器的数据输入Heat EMcheftgcr - SpecificalionsSpeEifiEaliDnValue:Hdialre TdancEThsnnDiinanPG 5gemE 4.H.fpir,%-Iei 狗g 31UDM Define Ra*iqe-Deifiphwr |Cdd Side5peHicJ:w|DelauHS5QiyPiH&sum Drop:I DD 叩 ro|T

14、hEmwdyriBMt Upstenr由沥）(3)压缩机工艺数据输入Zcres AnaVPi ini Upljar(4)闪蒸分离器工艺数据(5)分流器数据输入(7)物流计算器设定Overview Status NotesHelpPRO/1I - Stream DataFrom Unit: SP2To Unit: M3/ Supply Initial Estimate for Stream DataStream:Description:Solids Only StreamStream TypeComposition D 已fin已d Petroleum Assay1口目1：巳mricl 5 巳目i.Stream Solids Data.Stream Pipm曰 口日启.Referenced to StreamHelpAStream S2J is referenced to strearri S20.Fluid