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1、山东科技大学荣耀Star团队爭潘宀a年产30万吨对二甲苯设计概述当今社会随着对对二甲苯需求量的增加，对二甲苯的生产越来越 受到国家和人们的重视。甲苯甲醇烷基化是生产对二甲苯的新技术、 新方法，它具有高对二甲苯的选择性、高甲苯利用率的特点。我们的 项目是“年产30 万吨对二甲苯”，厂址选在基础设施完善、物料运输 便捷的江西九江石化的工业园区。1.工艺介绍1.1 设计工艺简述本项目是以甲苯、甲醇为原料，利用烷基化的技术，采用固定床 反应器生产对二甲苯。对二甲苯的年产量为30 万吨。1.2 工艺创新（1）（2）1.3 工艺流程说明工艺流程分为四个工段：反应工段、预分离工段、吸附分离工 段。下面分别对
2、这三个工段进行简要介绍。（1）反应工段S10皆中自1yn自乎竝自曰孑fit图1反应工段反应工段的大致流程如图1 所示。整个反应系统包括两个串联的 固定床反应器，若干个换热器，一个加热炉，若干个混合器，气体压 缩机以及管道、泵等流体运输设备。从原料端：甲苯甲醇油相物质先混合，然后与工业软水混合，经 过进入高温反应产物流经的换热器进行冷热交换，达到对甲苯甲醇、 水的预热。而氢气须进入由上一个换热器出来的热流流经的换热器进 行预热，与甲苯甲醇水等物质混合进入加热炉，加热到反应温度460 度，原料都变为气态。进入压缩机提高压强将原料打入第一个反应器 反应。得到的初步产物进行甲醇的补充，然后再第二个反应
3、器中再进 一步反应，得到需要分离的产物。（2）预分离工段图 2 预分离工段HlOi-HiCC预分离工段如图2所示，反应工段得到的高温物料经过冷凝器的 预热，得到气液两相流体，经过分离罐，液体从下部流出，气体从上 部出去然后再循环进入反应工段。得到的液态流体为油水两相，由于密度的差异，经过重力沉降可将水从反应产物中分离出去，从而得到 有机类的油相进入脱甲苯塔，脱苯塔等精馏装置。脱出去的甲苯经提 纯可作为反应物来循环作为原料，产物经冷凝后可得到较高纯度的对 二甲苯，但其中仍含有其他的二甲苯及C9重烃（高纯度的提纯须经 吸附分离工艺，从而得到所需要的最终产品）。（3）吸附分离工段吸附分离工艺采用法国
4、石油研究所（IFP）的专利技术ELUXYL, 运用吸附剂对混合二甲苯不同组分吸附能力的差别来实现分离。整个分离过程在2台吸附塔共计24个床层中进行，每个床层均通 过5根管道及控制球阀分别与5股物流总管相连接，床层之间还有带控 制阀的连通管道，在抽出夜抽出以前将床层内介质从当前床层中导向 下一床层，以确保抽出液不被污染。24个床层的144套控制阀通过 SCS系统来控制阀门的切换，从而实现模拟移动床的吸附分离操作。2.热量集Composite Curves0.00001.000e*00e2.D0Oe+D08 3,OOOe*OOB -l.DOOeHlOB 5OODe*OOB fi.DODeDOfl
5、T.DOOe-tOOSEnthalpy (kJ/h)u)巴aE0du!EJ3.工厂设计3.1 主要设备设计根据本项目的工艺特点，选择了固定床反应器，并编程计算了其 结构数据和性能参数。另外分别计算了加压精馏塔、减压精馏塔、对 二甲苯吸附塔的工艺参数，对其内构件进行了设计，并分别进行了水 力学校核及塔体机械校核。最后对包括换热器、泵、压缩机在内的标 准设备进行了选型。3.2 总厂及车间布置本项目选址于江西省九江石化的工业园区。4.经济评价本项目各经济指标如下表所示5.总结本项目我们主要完成了物料流程图(PFD)；管道仪表流程图(PID)； 全流程的模拟，能量、物料衡算以及工艺参数的确定(Aspen plus)：全 厂热量集成(Aspen energy analyzer)；主要设备的选型和校核；三维配 管；车间布置；厂区布置。得到了可行性研究报告和初步设计说明书。山东科技大学荣耀Star团队
