年产15万吨乙苯的精馏装置工艺设计
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在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。灭火剂：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效
乙苯，是在石油化学工业作为生产苯乙烯地中间体，所制成地苯乙烯一般用来制造常用的塑料制品。他还可以在医药方面应用。乙苯在常温下位无色、易燃烧、易爆炸气体，以它的生产为核心带动了基本有机化工原料生产，是用途最广泛的基本有机原料，可用于生产塑料、合成橡胶、也是乙烯多种衍生物的起始原料，其中生产聚乙烯、环氧乙烷、氯乙烯、苯乙烯是最主要的消费，约占总产量的85%裂解的原料烃有气态和液态之分，气态的有炼厂气、天然气的凝析液，液态的有汽油、煤油、柴油。
乙苯是一种芳烃。分子式C6H5C2H5。在常温下呈无色液体，熔点为-95℃，沸点为136.2℃，相对密度为0.87g/cm3（20/4℃）。不溶于水，易溶于乙醇和乙醚。闪点为15℃，易燃，它的蒸汽与空气能形成爆炸混合物，遇明火、高温或氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险，其爆炸范围为2.3%~7.4%（体积分率），与氧化剂接触猛烈反应。流速过快容易产生和积聚触点。其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。乙苯有毒，其蒸汽对皮肤、呼吸道器官、粘膜有较强刺激性，高浓度有麻醉作用，直接吸入本品液体可致化学性肺炎和肺水肿。本品对皮肤、粘膜有较强刺激性，高浓度有麻醉作用。急性中毒：轻度中毒有头晕、头痛、恶心、呕吐、步态蹒跚、轻度意识障碍及眼和上呼吸道刺激症状。重者发生昏迷、抽搐、血压下降及呼吸循环衰竭。可有肝损害。直接吸入本品液体可致化学性肺炎和肺水肿。慢性影响：眼及上呼吸道刺激症状、神经衰弱综合征。皮肤出现粘糙、皲裂、脱皮。乙苯对环境也有较为严重的危害。如乙苯主要通过工业废水和废气进入环境，在地表水体中的乙苯主要迁移过程是挥发和在空气中的光解。也有可能包括生物降解和化学降解和迁移转化过程。由于乙苯在水溶液中挥发趋势大，废水中的乙苯很快挥发至大气中，在水体中的残留也很少。乙苯是一种易燃易爆有机物，与空气混合形成爆炸性混和物。由于其蒸气比空气重，可沿地面扩散到相当距离外的火源点燃，并将火焰引回来。大量乙苯泄漏进入水中时，由于比水轻，漂浮在水面，可造成鱼类和水生生物死亡，被污染水体散发出异味。
乙苯在运输方面的要求：本品铁路运输时限使用钢制企业自备罐车装运，装运前需报有关部门批准。铁路非罐装运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽（罐）车应有接地链，槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、食用化学品等混装、混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要
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禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。
储存的管理：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
操作的管理：密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
第1.3节 流程的确定和说明
1.3.1 塔的选择
塔一般分为填料塔和板式塔。板式塔又分为筛板塔、泡罩塔、浮阀塔。由于浮阀塔中塔板上的浮阀安排很紧湊，而且塔板的效率较高。所以此次设计采用浮阀塔。 1.3.2 进料状态
进料方式一般有过冷液进料，饱和液体进料（泡点进料），汽—液混合进料，饱
和汽进料（露点进料）和过热蒸汽进料。
饱和蒸汽进料对塔操作方便，而其它进料方式对设备要求高，设计起来难度较
大，所以本次设计采用泡点进料。 1.3.3 加料方式
加料分两种方式泵加料和高位槽加料。高位槽通过控制液位高度可以得到稳定
流量，但要求塔建造塔台，增加基础设备费用；泵加料易受温度影响，流速忽大忽小，流量也不太稳定，影响传质效率。靠重力的流动方式可省去一笔费用。本次进料可选用泵加料，泵和自动调节装置配合使用。 1.3.4 加热方式
加热方式分为间接加热和直接加热。采用列管式换热作为再沸器进行间接加热，
加热介质多采用水蒸气，因为其安全并易于调，所以本次设计采用间接加热。 1.3.5 冷凝方式
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选用全凝器，塔顶出来的气体温度不高。冷凝后回流液和产品温度不高无需再
次冷凝，且本次分离是为了分离甲苯和乙苯，制造设备较为简单。为节省资金，因此此次设计采用全凝器。 1.3.6 回流方式
本次设计采用强制回流，这样便于控制回流比。此时回流多为冷回流。但我们
常常忽略其损失，将其近似成为泡点回流。 1.3.7 回流比的确定
回流是精馏过程的必要条件，回流比的大小是影响精馏操作的重要因素，回流
比的大小直接将会影响到塔内物料循环量的过大或过小，甚至破坏塔的操作是否能正常的运行。所以在生产中，一般取 高产、低消耗的重要因素之一。 1.3.8 流程说明
首先，甲苯乙苯的原料混合物由原料罐通过泵打入原料预热器，加热至泡点温
度，经过滤器过滤泡点温度，然后原料从进料口进入精馏塔中。因为被加热至泡点，混合物中既有气相混合物，又有液相混合物，这时原料混合物就分开了，气相混合物在精馏塔中上升，液相混合物在精馏塔中下降。气相混合物上升到塔顶冷凝器中，这些气相混合物将被降温到泡点，其中的液态部分进入塔顶产品冷却，停留一段时间后进如甲苯的储罐，而其中的气态部分重新回到塔中，这个过程叫回流。液相混合物就从塔底产品冷凝器中，停留一段时间后进入乙苯储罐，一部分进入再沸器，在再沸器中被加热至泡点温度重新回到精馏塔。塔中的混合物不断重复前面所述的过程，而进口不断进入新鲜物料。最终完成甲苯乙苯分离。
R=(1.2~2)Rmin.回流比的正确控制与调节是优质、
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第2章 精馏塔的计算
第2.1节 精馏塔的物料衡算
2.1.1 物料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 甲苯的摩尔质量: M=92.14kg/kmol 乙苯的摩尔质量： M=106.17kg/kmol
X92.14F=
0.53/0.53/92.14＋0.47/106.17=0.5651
XD=
0.95/92.140.95/92.14＋0.05/106.17=0.9563
X0.03/92.14W=
0.03/92.14＋0.97/106.17=0.0344
2.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔量
MF=92.14×0.5651+106.17×（1-0.5651）=98.2416kg/kmol MD=92.14×0.9563+106.17×(1-0.9563)=92.7531kg/kmol MW=92.14×0.0344+106.17×(1-0.0344)=105.6874kg/kmol 已知：产量=14万吨=14×107kg,开工时间300×24=7200h 则
W'?14?1077200?19444.4445 kmol/h
W?19444.4445105.6874?183.9807 kmol/h
由物料方程式 F=D+W
F×XF=D×XD+W×XW
即 F=D+183.9807 0.5651×F=0.9563×D+183.9807×0.0344 由①，②式得 F=433.5681kmol/h D=249.5874kmol/h
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①
②
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2.1.3 塔板数的确定
由“纯物质物性的计算”查表得
表2-1 甲苯乙苯安托尼常数表
甲苯 乙苯 A 16.0173 16.0195 B 3096.52 3279.47 C -53.67 -59.95 ｌ用安托尼方程 lnPS=A-BCT 得
ｌ乙苯 ln760=16.0195-3279.47 ? T=409.3427K
T乙59.95
表2.2甲苯乙苯—的饱和蒸汽压温度及挥发度的关系
T(K) P甲 P乙 00383 767.6087 353.5106 387 835.1405 400.2435 2.0866 0．9651 0.9827 391 932.4376 451.7966 2.0683 0.7106 0.8337 ｌ甲苯 ln760=16.0173-3096.52 ? T=383.6487K
T甲53.67396 1066.2271 523.5460 2.0105 0.6452 0.7878 401 121.5023 604.0735 2.0021 0.5112 0.6720 405 409 1344.2508 1484.464 675.3069 1.9906 0.3265 0.4974 753.0104 1.9710 ? 2.1714 x y 1.0 1.0 0 0 将T甲=383.6487K～T乙=409.3427K取七段，则
︻塔顶温度确定 XD=0.9651 所以 XD?0.7106,0.9651
︱︱387391［＝列内差法 0.96510.71060.95630.7106 ? T=114℃ D
T391当XW =0.O344时 又因为XW∈0,0.3265
︱0.32650 列内插法
4054090.03440 ? TW=135℃
T409︱＝当XF=0.6141 又因为XF∈[0.5112，0.6452]
︱︱］︱︱︼