威斯尼斯人官网第五章化工工艺流程规划

　　第五章 化工工艺流程规划 一. 工艺流程规划的意图和使命 意图：用图解办法来表达整个出产工艺进程 使命：（1）确认出产工艺流程中各个进程的 具体内容、次第和组织办法。 （2）制作工艺流程图。 要求（1）确认整个流程的组成 例如 组成氨出产工艺 煤或油 水蒸气 造气 改换 铜洗 己内酰胺出产工艺 组成 苯 加氢 H2 氧化 羟胺 O2 硝酸 H2 肟化 重排 (2) 确认各个进程或工序的组成 例如 组成氨工艺中的改换工段 H2, N2, CO CO2及少数惰 性气体 改换反 应 水洗 碱洗 改换反响： CO + H2O 水洗 CO2 + H2O 碱洗 CO2 + NaOH CO2 + H2 H2CO3 Na2CO3 + H2O (3) 确认操作条件。 ⅰⅰ）反响器操作参数的确认 1）温度 a 可逆反响的平衡（吸热或放热） 如：EB ? Sty + H2 +△H 选用二段反响，温度序列为先低后高 b 考虑反响的挑选性（按主付反响活化能的巨细） 如 A E1 P A E2 S 假如E1为主反响的活化能，且 E1﹥E2 则高温有利于主反响 c 温度的约束条件（质料和催化剂的要求） 2）压力 a 反响速度 b 反响物料的相态（如气相烃化和液相烃化） c 后续别离的要求（期望水冷后就产气愤液两相） 3）组成 a 某一反响物要求很高的转化率 例如 CO + Cl2 → COCl（光气） 二异氰酸酯的质料 要求不含氯，Cl2的转化率100%，采纳CO过量 b 产品与反响物别离困难 如C6H6（苯） + H2 → C6H12（环己烷） C6H6: Tb=353.1k C6H12 : Tb=353.9k 苯与环己烷很难别离，因而采纳氢气过量，苯彻底反响。 c 反响的浓度效应（浓度对主付反响速率的影响） d 别离循环费用 4）反响的转化率 a 转化率和所需反响时间的联系 b 各种转化率下的产品散布 c 反响体系和别离体系的设备价格 ⅱ）精馏塔工艺参数的确认 1）塔压（实质上是塔顶塔釜温度选取的问题） a 尽量防止真空操作（添加真空泵和塔径） b 常压下能用一般冷却水冷却，就不宜采纳加压 c 关于P﹥1.6MPa时，终究选用低压冷冻，仍是高压冷却，需 作计划比较。 2）回流比 a 关于价格昂扬的共用工程，取惯例R/Rmin(1.11～1.24)的范 围低限 。 b 若收回的冷量或热量可运用，取惯例R/Rmin的高限。 c 关于产品纯度极高的精细精馏，取较大R/Rmin值（由于 R/Rmin较小，塔板数急剧添加） 3）产品纯度和收回率 （正确选定产品的纯度有严重的经济含义） (4) 确认操控计划。 a 离心泵的流量操控 FRC PI FRC PI b 液位操控 LIC 溢流操控液面 出料操控液面 FC LIC 进料操控液面 C 两个液相的界面操控(液-液别离） LIC LIC 卧式容器界面操控 d塔压调理 PIC (5) 确认进程的归纳平衡 (6) 确认三废管理办法。 (7) 拟定安全出产办法。 (8) 其他实践要求（清洗、冷凝 水回用、副产品的运用等）。 二化工进程组成办法 （一）反响进程的组成 首要确认进程性质和输入、输出条件。 性质：接连或间歇（产值、市场需求、操作上特殊要求） 输入条件：进口的质料是否需经预处理（依据杂质的毒性、 反响性、量） 输出：确认意图产品和流股数 （反响产品有6个去向：主产品、联产或副产品、低价值 的燃料、排空、循环、有害物去三废处理） 例 乙苯反响器内的反响如下 乙烯+苯→乙苯 乙苯+乙烯→二乙苯 二乙苯+苯→乙苯 二乙苯+乙烯→三乙苯 三乙苯+苯→乙苯，二乙苯 乙苯、二乙苯→甲苯、二甲苯、正丁苯、异丙苯、杂环化合物 各类副产品中，除杂环化合物在高温下聚合，其他副产品的生成 都为可逆反响。 乙烷、乙烯→放空或排至燃料气管网 苯、甲苯→循环 乙苯→主产品（出反响器） 二乙苯、三乙苯、异丙苯、正丁苯→循环 杂环化合物→低值副产品 反响器的选型 1反响器的分类 形状：管式、釜式、塔式 换热办法：等温、绝热、非等温非绝热 反响物系的相态：均相、非均相（气固、气液、气液固） 2反响器选型的办法 形状分析法：对一个问题的各个部分的一切或许计划进行分 析和点评，用逻辑结构替代随机的主意，然后筛选出最佳方 案。 进程分为二步 分支：找出一切可供挑选的计划。 收敛：依据若干判据对各个供挑选的计划进行筛选。 A B C 判据 问 题 结 论 3反响器选型判据： 反响器类型（即反响介质的相态，此为最简略、首要运用的判 据） 催化剂失活速度 由反响的浓度效应决议的混合要求 由反响的热负荷和温度效应决议热量传递和温度操控要求 相际传质和化学反响的相对速度 首要工艺参数挑选（略） （二）别离进程的组成 别离计划数 A AB A ABC B A ABC ABC C B AB C A C B ABC B B A BC ABC B C A A ABC ABC BC C B C C 1别离办法挑选 探试规矩：依据曩昔的经历和研讨目标的热力学性质进行半 定量分析所得的定论。 依据探试规矩得出的定论纷歧定是最佳计划，可是它能大幅 度削减或许的计划数，然后进步规划速度。 几个名词界说： 分配系数：在平衡状态下某组分在轻相与重相中分子分数的比 别离因子：两个组分分配系数的份额 质量别离剂和能量别离剂：加到别离单元，对所需求的别离做出奉献 的组分 次第表：进料各组分依照分配系数递减的次第所摆放的表 要害组分：决议别离要求的两个组分 挑选别离办法的探试规矩： （1）挑选具有大的别离因子的别离进程 分子性质 分子量 分子形状 分子体积 偶极距、极性 分子电负荷 化学活性 受影响的别离进程 精馏、蒸腾 吸附、结晶 吸附 萃取、吸附 电除法、电