《30万吨年催化重整车间抽提工段初步设计-毕业论文设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《30万吨年催化重整车间抽提工段初步设计-毕业论文设计.doc（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、齐齐哈尔大学毕业设计（论文）毕 业 设 计题 目 30万吨年催化重整车间抽提工段初步设计 学 院 化学与化学工程学院 齐齐哈尔大学毕业设计（论文）摘要本文是关于30万吨年催化重整车间抽提工段初步设计。文中首先论述抽提工段的目的、国内外发展现状、抽提溶剂及工艺的比较、市场前景以及生产方法。根据查找资料，确定生产装置采用以四乙二醇醚为溶剂的Carom新抽提工艺流程，主要目的是将重整生成油中的芳烃与非芳烃分离。本文重点阐述了芳烃抽提工段。包括工艺原理和工艺流程的论述。根据工艺参数进行物料衡算、热量衡算和设备计算，并依据计算的数据进行设备选型。并且对该工段的工艺控制、防火安全、“三废处理”做了说明。最
2、后根据工艺条件利用Auto CAD绘制带控制点的工艺流程图，并且完成了20 000字的设计说明书。关键词：芳烃；芳烃抽提；催化重整；四乙二醇醚AbstractThis article is about the first step design of the extraction section for the catalyst reforming plant with a capacity of 300000 ta. Firstly, It discusses the aim of the extraction section, the domestic and overseas devel
3、oping condition,the comparison of the extraction solvent and the process, the market prospect and production method.It can be confirmed that the new carom extraction process uses the glycofurol as solvent by checking the relevant material, its main aim is to separate the aromatic hydrocarbon and the
4、 non aromatic hydrocarbon in the reforming oil. This article mainly states the extraction process of the aromatic hydrocarbon including the principle and flow of the process. The operation of the material balance calculation, heat balance calculation and equipment calculation is carried out accordin
5、g to the process parameters, and then to select the type of the equipment on the basis of the calculation data. It also states the process control fire emergency, waste dispose for the process. Lastly, the process flow sheet with control point has been drawn using the Auto CAD referring to process c
6、onditions, and the 20000 words design specification has also been finished.Key words: Aromatics；Aromatic hydrocarbon extraction；Catalytic reforming；Glycofurol目 录摘要Abstract第1章 总 论11.1 概述11.1.1生产意义及作用11.1.2国内外研究现状及发展前景11.1.3产品性质与特点31.1.4生产方法的概述31.2 设计依据31.3 厂址的选择及对比41.4 设计规模及生产制度61.4.1设计规模61.4.2生产制度61
7、.5 原料与产品技术规格6第2章 工艺设计与计算92.1 工艺原理92.2 工艺路线的选择92.3 工艺流程简述102.3.1工艺流程示意图102.3.2工艺流程简述112.4 工艺参数112.5 物料衡算122.5.1物料衡算122.5.2物料衡算表152.6 热量衡算152.6.1热量衡算152.6.2热量衡算表182.7 Aspen过程模拟18第3章 设备选择243.1 关键设备选择243.2 辅助设备的选择28第4章 设备一览表31第5章 车间设备布置与设计335.1 车间设备平面布置335.2 车间设备立面布置33第6章 自动控制356.1 自动控制水平356.2 重要的控制点35第
8、7章 安全和环境保护387.1 环境保护387.2 三废处理38第8章 公用工程398.1 供水及排水系统398.2 供电系统398.3 采光及照明系统408.4 采暖与通风系统40结束语41参考文献42致谢431.1 概述第1章 总 论1.1.1生产意义及作用芳烃（苯（Benzene）、 甲苯（Toluene）、 二甲苯（Xylene）是石油化工的重要基础原料，其产量和规模仅次于乙烯和丙烯的重要化工原料。其衍生物广泛应用于生产化纤、橡胶和塑料等化工产品和精细化学品。随着石油化工产业及纺织工业的不断发展，世界上对芳烃的需求也在不断增长。据统计，2002年全球对苯、甲苯、二甲苯的消费量依次为33
9、.6Mt、15.0Mt、23.3Mt。预计至2008年将分别达到42.1 Mt、19.1Mt、33.5Mt，全世界平均年需求增长率仍保持在4以上1。最初芳烃的生产是以煤焦化后得到的焦油为原料。但随着炼油工业和化学工业的发展，在现代炼厂中，催化重整装置的重整生成油和乙烯装置副产的裂解汽油是生产BTX的主要原料。催化重整是芳烃生产的方法之一，它可将低辛烷值的石脑油转化成高辛烷值的化工燃料或苯、甲苯、二甲苯等芳烃类产品。芳烃的抽提是炼油通向化工的一座桥梁，它不仅可以降低汽油中的苯含量，提高汽油的质量，保护其人类赖以生存的环境，更重要的是：它能提供高纯度的苯、甲苯、二甲苯等基本有机化工原料，来满足日益
10、增长的石油化学工业与化学纤维工业的需要。不仅如此，通过抽提后的非芳烃和可以用于生产高质量溶剂油的原料 2 。由于原料中同碳数的芳烃和非芳烃沸点接近、会形成共沸物，不能用简单蒸馏获取纯的芳烃，芳烃抽提技术因此应运而生。在全球各地建成投产的炼油重整装置或乙烯装置的同时，几乎都需要建设芳烃抽提装置。因为从环保的角度出发，针对汽油中的芳烃中含量各国都有严格的限定；另外作为化工裂解原料，苯的存在也是不利的；而芳烃本身也是一种很有市场效益的石油化工产品。所以只要建设炼油重整装置或乙烯装置的同时，就必须要建设芳烃抽提装置。1.1.2国内外研究现状及发展前景目前，芳烃抽提主要有两种工艺，即液-液抽提工艺和萃取
11、抽提工艺。液-液抽提工艺多应用于回收苯、甲苯、二甲苯的工艺状况；萃取抽提工艺则适于从高芳烃含量的原料生产出高纯度的单一芳烃，或者同时生产苯和甲苯。与液-液抽提工艺技术相比，萃取蒸馏工艺的流程相对简单，装置投资和能耗相对较低3。溶剂的选择是芳烃抽提工艺的关键所在，将直接影响到抽提过程的技术指标、装置的效率、操作费用及设备投资。一个好的工业抽提溶剂应具备如下特性：（1） 对芳烃的选择性要好，有利于提高芳烃的纯度；（2）对芳烃溶解能力大，以利于降低溶剂比和操作费用；（3）与芳烃的沸点差大，即要求溶剂沸点较高，易于芳烃与溶剂的分离；（4）热稳定性及化学稳定性好，以确保芳烃不被降解物质所污染；（5）两相
12、界面张力要大，以利于液滴聚集和分层；（6）蒸汽压低，减少操作中的溶剂消耗；（7）粘度小，凝点低，有利于抽提过程中的传热与传质；（8）对抽提原料的密度差大、不易乳化，以保证在抽提塔内易形成轻重两相；（9）无毒、无腐蚀性，便于操作和设备材质选取；（10）价廉易得4。目前， 用于芳烃抽提的溶剂主要有6种： 环丁砜、四甘醇、三甘醇、二甲基亚砜、N-甲酰基吗啉、 N-甲基吡咯烷酮。一些研究者深入考察了这些溶剂对芳烃的溶解能力以及选择性。结果表明，综合选择性、溶解能力、热稳定性等重要因素，环丁砜为最佳溶剂，其次为N-甲酰基吗啉和四甘醇。因此在世界上建成投产的250多套芳烃抽提装置中，以环丁砜为溶剂的占10
13、0多套，甘醇类溶剂抽提装置80余套5。（其中四甘醇抽提装置占50余套）世界上已实现工业化的芳烃液-液抽提技术至少有5种：基于甘醇溶剂的 Udex工艺、基于环丁砜的Sulfolane工艺、基于四甘醇和三甘醇醚混合溶剂的Carom工艺、基于二甲亚砜的 IFP工艺、基于环丁砜溶剂的SAE工艺。其中Udex工艺采用甘醇为溶剂，分为四塔流程、五塔流程，然而随着溶剂的更新换代，在新建的工业化装置上已经基本不采用甘醇类溶剂的芳烃抽提技术。而IFP工艺所选溶剂为二甲亚砜，因其热稳定性差，采用丁烷反抽提法，流程复杂，工业化数量较少6。最近，UOP公司还开发了carom芳烃抽提工艺，采用的抽提溶剂是在四乙二醇醚中
14、加入一种称为carom的溶剂，用该种工艺改造现有的Sulfolane工艺和Tetra工艺可使生产能力分别提高了45和50，且能耗有较大下降7。我国对芳烃抽提工艺的研究已开展多年，自科研单位从50年代后期开始，系统地开展了甘醇类溶剂芳烃抽提工艺的研究，先后开发成功了二甘醇、三甘醇及四甘醇抽提工艺，特别是简化的甘醇类溶剂抽提工艺，已得到了广泛的工业应用。RIPP成功开发出了具有自主知识产权的芳烃抽提蒸馏技术（SED），并已经应用于中国石油大连分公司15万吨年工业装置、和上海赛科公司55万吨年工业装置上。而SED技术是采用环丁砜溶剂和性能良好的助溶剂（COS）共同使用，不仅能显著提高芳烃的溶解能力，
15、还增加了苯的收率。通过赛科装置的标定结果表明，在苯和甲苯的纯度不低于99.95和99.91时，回收率分别大于99.3和98.7，达到了世界的先进水平8。重整装置生产的高辛烷值汽油一般含有510的苯，一方面国内从2003年7月起限制汽油中苯体积分数小于25，欧洲三类燃料油标准还要求小于10，另一方面芳烃本身也是很有市场的石油化工产品。所以只要建设新的炼油重整或乙烯装置，就需要新建一大批芳烃抽提装置或对原有装置进行扩能改造，如何选择最有经济效益的芳烃抽提工艺路线是必然遇到的问题。91.1.3产品性质与特点芳烃抽提工段的主要产品有两种，即芳烃和非芳烃。对芳烃产品主要的要求是使非芳烃的含量要低，通常要求芳烃含量不大于0.2。这主要是为后续生产高纯度的单体芳烃为苯类产品提供合格原料。对非芳烃产品主要的要求是芳烃的含量要低，通常要求芳烃的含量不大于3%（质）。这主要是由于芳烃回收率的限制，很显
