苯酐生产过程的虚拟模拟.docx

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1、十阂Zr也，号（华东）CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUMAspenplus大作业综述题目：邻二甲苯制苯好生产工艺流程模拟综述学生姓名刘国栋侯凯学院化学工程学院专业班级化工卓越11级1班指导教师孙兰义2023年5月12日摘要苯酊是重要的有机化工原料，重要用于增塑剂、涂染料、聚酯、不饱和聚脂树脂、醇酸树脂等领域，因此苯酊的生产是目前企业日勺重要工艺流程之一，而提高产率也是此行业日勺最为关注的问题。根据市场预测，由于目前原料邻二甲苯的供应比较紧张，价格居高不下，导致苯酊I勺生产成本又面临考验。由此可见，提高苯酎啊生产产量将会大大的提高各化工企业的竞争实力，满足市场的规定，进行苯酊生

2、产工艺B设计与改善对于国内外市场都具有重要B意义。本设计生产大概40000吨/y高纯度0苯酊，是选用日勺是邻二甲苯固定床氧化，其基本原理是经计量的邻二甲苯预热后与经计量和加热的空气，在混合器中接触汽化后进入固定床反应器内反应生成苯酊及副产品顺醉和苯甲酸，反应气经水冷却器冷却进入闪蒸罐蒸出大部分未反应的原料和生成的CO2,H2O等气体，粗苯好加热后进入到精储塔中进行精储得到收率为99.8%B4CO2+H20(5)C8H10+3O2fC7H6O2+CO2+2H2O(6)2C7H6O2+1502-14CO2+6H2O(7)这些反应动力学体现式的形式:(8)Ko的I单位为kmol/m3/hEaB单位为

3、kcal/kmol,P的J单位为atm。这些反应的常数,经查阅文献可得ReactionNumberko&1212.60101127,000o-yleneoxygen21.15101231,000phthalicanhydrideoxygen31.7310828,600o-yleneoxygen41.501027,900o-xyleneoxygen57.7610n30,400maleicanhydrideoxygen63.5O1O0927,000o-yleneoxygen75.0010n29,500benzoicacidoxygen第6章邻苯二甲酸醉生产过程模拟6.1 有关的工艺流程数据(a)反

4、应过程反应床层温度：300350C；反应压力：200-300KPa原料：工业级邻二甲苯；进料量：4545kgh催化剂：低温高空速、V205一Ti02负载在惰性载体上B催化剂空气进料量：45Th重要副产物：顺醉、苯甲酸、二氧化碳、水流程数据：邻二甲苯先预热到320、空气送到空气加热器加热到320Co在汽化器中，空气与邻二甲苯混合汽化后进入固定床反应器。反应后生成的苯好反应气在气体冷却器中降至45,然后进入闪蒸罐。(b)分离过程粗苯好先在热处理釜预热至180C,然后送入蒸储塔进行减压蒸储。轻组分由塔顶蒸出.5 kPa O10 kPa第一精微塔：理论板数：14；塔顶压力：IOkPa;全塔压降:第二精

5、储塔：理论板数：18；塔顶压力：IOkPa;全塔压降:6.2 项目设备的选用1、鼓风机风量：18503.5182立方米h,驱动方式：蒸汽透平，出口压力：300KPa;出口温度：162.8机械效率：80%o2、离心泵：温度为25。O0C,压力为300KPa,机械效率65机3、平推流反应器反应器列管数：13400根，253000mmo反应器温度：320oC,反应器压力：3atm4、闪蒸罐采用flash2闪蒸罐温度：50；压力：Iatll1。分离设备的设计1.顺丁烯二酸醉分离塔：回流比R=2.22，塔板数N=14,进料塔板位置7,冷凝器热负荷Q冷凝器=-599.50242KM再沸器热负荷Q再沸器=6

6、59.617882KW塔径D:750-90Omm。2.苯甲酸分离塔：回流比R=30,塔板数N=18,进料塔板位置7,冷凝器热负荷Q冷凝器=-143.5483599.50242KW,再沸器热负荷Q再沸器=156.432326KW塔径D:1200mm。6.4敏捷度分析Sensitivity Results CurveSLl- lo0CJD GCAL/HR2.04.06.08.010.012.0VARY1T10112FEEDSSTAGE图1塔顶热负荷随进料位置日勺曲线图GSenSitlVityReSUltSCIJrVeoOWGCAUHR2.04.06.08.010.012.0VARY1T10112F

7、EEDSSTAGE图2塔底热负荷随进料位置日勺曲线图第7章模拟成果验证邻苯二甲酸醉在模拟产品中的纯度为99.9%,到达与文献中规定的最小99.7%。顺丁烯二酸酊在最终产品中的质量分数不大于文献规定的0.05%。本次模拟所有产品均到达规定。第8章结论由于对ASPEN流程模拟不熟悉，因此在模拟过程中有诸多误区以及不清晰的地方，经反复调试才将摸你完毕，是产品达标。反应器的外取热状况还没措施详细的体现清晰，反应后出来的流体温度达不到规定。闪蒸罐的分利比较模糊，原因是文献中的条件太少无法模拟，只能根据常识进行参数设定。反应器产品与原料换热模拟不通，换热器数据较少，模拟难度较大。试验中邻苯二甲酸酊的收率到达99.9%,收率很高，符合规定。参照文献1 .米镇涛化学工艺学（第二版）化学工业出版社。2 .化工物性数据手册3 .4 .苯好生产技术进展；王俐；中国石化集团北京化工研究院，北京