日本东丽公司与美国环球油品公司(Universal Oil Product,UOP)合作开发的Tatoray法(又称甲苯岐化工艺)是采用芳烃歧化-烷基转移工艺生产PX最成熟的方法 。该方法具有适用原料广,产率高,操作稳定等优点。其原料甲苯(toluene,Tol)是一种工业利用价值相对较低的原料,除部分作溶剂外,大部分通常通过歧化技术增产PX 。
1.3 课题要求
本设计拟采用Aspen Plus、CUP-TOWER、Sw6等专业化工软件以及AutoCAD制图软件对采用Tatoray法,以苯及重芳烃为原料,年产30万吨PX的生产车间进行模拟、分析,并进行设备选型和设计,对生产过程进行工程优化,最后获得整套的车间设计说明书。在此基础上对生产过程的经济、环保等性能进行计算分析。
具体要求:
A. 查阅关键性文献,选择适宜的流程和设备;
B. 按选择的情况进行精确的工艺计算,获得设计所需工艺数据;
C. 按工艺数据要求对设备进行设计和选型;
D. 进行厂房和设备布置的规划;
E. 进行布管设计;
F. 进行经济核算。
1.4 设计依据
(1)《化工工艺设计手册(第5版)》;
(2)《JB/T4710-2005钢制塔式容器》;
(3)《化工原理(第2版)》 ,钟秦等编著;
(4)《化学反应工程(第三版)》 ,陈甘棠主编;
(5)《物理化学(第五版)》 ,傅献彩等编著;
(6)《化工单元过程及设备课程设计》 ,匡国柱等编著;
(7)《钢制压力容器》GB150-98;
(8)《化工设备设计基础规定》HG/T20643-98。
1.5 设计原则
(1)设计从实际出发,保证质量过关的同时尽量减少经济支出;
(2)设备设计应服从国家标准,做到设备能够国产化;
(3)主张主体工程与环境保护,消防措施齐全,安全设备配套完整,提供一个良好的人文环境。
(4)充分依托现有社会公共设施,以降低投资,加快项目建设进度,采取切实可行的措施节约用水;
(5)贯彻主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时设计、同时建设、同时投产;
(6)消防、卫生及安全设施的设置必须贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求,符合石油化工行业的相关标准;
(7)所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案,以最大程度减少投资,提高项目经济效益和抗风险能力。科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性,实事求是地做出研究结论。
2 生产工艺及流程模拟
2.1 对二甲苯及其它物质性质
对二甲苯是苯的衍生物之一,也是化工行业内重要的原材料。其分子式为C8H10或者C6H4(CH3)2,分子量为106.17,属于易燃液体,低毒。在常温常压下PX为无色透明液体,气与甲苯相似。PX蒸汽与空气混合后易爆炸,遇到明火会直接燃烧量多时会强烈爆炸。此外,PX具有一定的还原性,能与普通氧化剂能发生剧烈反应。因此工厂在运行设备制备PX时一定要注意密封性,及时文护设备,更换过期设备。而在贮存运送时则既要远离明火、高能热源,避免PX长时间受到阳光直射,此外应有应急措施,防止因泄漏而造成的额外损失。
本设计中所涉及到的物性数据列于下表2.1,数据分别来自《化工原理》、Aspen物性数据库和化学品数据库:
表2.1 工艺中涉及的主要物质物性汇总
苯 甲苯 对二甲苯 均三甲苯
饱和蒸汽压 (kPa,373.15K)
179.2 74.038 32.043 13.33
密度(kg/m )
880 866 870 846 Tatoray工艺年产30万吨对二甲苯车间的设计+源程序+图纸(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_21318.html