10万吨芳烃/年甲醇芳构化-短链烯烃烷基化耦合工艺设计

发布时间：2021-12-19 11:40

　　芳烃是化工行业中非常重要的基础原料,目前大多数工业芳烃的生产主要来自于石油基路线—通过裂解汽油加氢和催化重整等方式获得,对石油资源的依赖程度很高。针对我国“相对富煤、贫油、少气”的化石能源结构,使用煤基甲醇作为原料、通过芳构化生产芳烃的技术的开发不仅能有效拓宽芳烃的来源,降低对石油资源的依赖度,而且有助于缓解我国当下所面临的能源困境。本文基于北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室多年的研究成果,开展了 10万吨芳烃/年甲醇芳构化—短链烯烃烷基化耦合工艺设计。首先,论文在对已有科研成果分析基础上,构建了甲醇芳构化—短链烯烃烷基化耦合工艺,该工艺主要由甲醇进料单元、芳构化单元、三相（气、油和水）分离单元和苯与短链烯烃烷基化单元,以及相应的分离单元等组成,绘制了工艺流程图并进行了物料及热量衡算。其次,以所建立的一维拟均相固定床反应器数学模型为基础,优化设计了内径为2.16 m、催化剂填充高度为12.68 m、壁厚为20 mm的五段绝热床甲醇芳构化反应器。再次,在总流程综合衡算基础上,完成了甲醇进料系统和三相分离器的设计。其中,甲醇进料系统由一个釜式再沸器和两个管壳式换热器组成,釜式再沸器... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－１多段绝热式固定床反应器与其体积微元??Ｆｉｇ．３－１?Ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ?ａｄｉａｂａｔｉｃ?ｆｉｘｅｄ?ｂｅｄ?ｒｅａｃｔｏｒ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｖｏｌｕｍｅ?ｍｉｃｒｏｅｌｅｍｅｎｔｓ??

?北京化工大学专业学位硕士研宄生学位论文???１８］??１５：?？??１４－??１３－??１２－?＼??Ｂ－??？?ｅ－?Ｂ??？?７．??６－?＊??＾?５－?．??４－??３－??２：??１．??１６００?１８００?２０００?２２００?２４００?２６００?２６００?３０００?３２００?３４００?３８００?３８００?４０００?４３００??？?Ｍ?■?Ｘ?？?Ａ－ｍｍ??图４－３三相分离器直径ｄ和长径比Ｈ关系曲线??Ｆｉｇ．４－３?Ｒｅｌａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ａｎｄ?ｌｅｎｇｔｈ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?ｒａｔｉｏ??ｏｆ?ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ?ｓｅｐａｒａｔｏｒ??最后取分离器直径ｄ＝２．８０ｍ，长度Ｌ＝１１．３４ｍ，长径比为Ｈ＝４．０５。??４．３本章小结??本章对甲醇芳构化的主要设备进行了设计计算，来自甲醇储罐的液相甲醇由釜??式再沸器Ｅ－１汽化，分别经两个管壳式换热器Ｅ－２和Ｅ－３过热至反应温度进入反应??器。自芳构化反应器出来的混合流体再由三相分离器Ｄ－１分离成单独的气、油和水。??爸式再沸器Ｅ－１的管束直径为７０７?ｍｍ，壳体直径为１８５０?ｍｍ，详细计算结果如??表４－２，装配图如图４－１；??过热器Ｅ－２的型式为ＢＥＭ?１６００－０．６－８１１．９－６／２５－１，详细计算结果如表４－４；??过热器Ｅ－３的型式为ＢＥＭ?１２００－１－３８５．１－４．５／２５－１，详细计算结果如表４－６；??三相分离器Ｄ－１的直径为ｄ＝２．８０ｍ，长度Ｌ＝１１．３４ｍ，长径比为Ｈ＝４．０５。??４６??

?７２－?—?＊?６８－??？?？?６６：?？?＇？??？？?ＴＯ＇?＂?？?６４－??Ｓ?＊６２．??＾６８；?■?＊６０：?１??明?＜１???，???，??１???１???，???，???，???６６－］￣，￣，￣．￣ｒ—ｒ—，￣．￣，￣，￣￣，￣＾－ｒ—￣｜￣￣ｒ—，一ｒ—，—ｒ￣｜￣．￣，??Ｓ?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０?０?２?４?６?６?１０?１２?１４?１６?１６?２０?２２??？？ＡＢ?进科位置??（ａ）?（ｂ）??图５＿５塔板数和进料位置对分离精度的影响??Ｆｉｇ．５－５?Ｔｈｅ?ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｔｒａｙｓ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｆｅｅｄｉｎｇ??ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ａｃｃｕｒａｃｙ??５．２．Ｌ４脱苯和甲苯塔（Ｔ－２）进料位置忧化结果??以上述模拟结果为依据，利用Ａｓｐｅｎ可以进一步得到表５－６？表５－７所示的脱苯和??甲苯塔（Ｔ－２）模拟结果。??表５－６冷凝器和再沸器参数表??Ｔａｂｌｅ５－８?Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ?ａｎｄ?Ｒｅｂｏｉｌｅｒ??项目?温度／Ｋ?热负荷／ｋＪ－ｓ—１?回流量／ｋｍｏｌｌＴ１?采出量／ｋｍｏｌＫ１??冷凝器?３７４．７２?－２１９７．８４?１７２．８５?６４．０２??再沸器?４１７．９８?２８４２．７１?２７４．７１?６１６０???表５－７精馏塔各组分的摩尔回收率??Ｔａｂｌｅ５－１０?Ｍｏｌａｒ?ｒｅｃｏｖｅｒｙ?ｏｆ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｉｎ?ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ?ｃｏｌｕｍｎ???

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3544354