苯加氢生产环己烷课件.ppt

1、苯加氢生产环己烷2主要内容v环己烷产品的概述v市场调研v项目分析与设计v工艺方案说明v过程模拟v项目经济技术分析v安全分析v结论52市场调研 由图可知，我国就2010年进口总量28690.754吨，而出口总量为1469.934吨。显而易见，我国生产的环己烷不足以满足国内市场的要求，所以生产环己烷有非常好的市场。63项目分析与设计（1）设计内容v对苯加氢工艺流程生产环己烷过程进行概念设计。v对气相苯加氢法进行经济可行性分析。原料预处理系统反应器系统分离系统73项目分析与设计（2）设计目标v设计规模：年产47700吨的环己烷概念设计并模拟v产品要求：环己烷的最小质量纯度达到99.99%。83项目分

2、析与设计（3）设计任务v根据生产要求和工艺条件设计出年产47700吨环己烷的生产流程。v用Aspen plus 对流程进行模拟，确定设备的操作参数（温度，压力，采出量，回流比等），输出设计报告。v对模拟流程进行经济核算94工艺方案说明v根据反应条件的不同,苯加氢法生产环己烷可分为液相法和气相法两大类。常用的催化剂有Pt、Pd 和Ni 等。其中气相法工艺比较成熟，而且催化剂比较容易得到，转化率和收率都很高。所以本概念设计决定采用气相苯加本概念设计决定采用气相苯加氢法生产环己烷。氢法生产环己烷。10工艺方案选择反应温度的选择反应温度的选择v苯加氢反应是一个复杂的反应体系。其中,反应(1)为主反应,

3、生成目的产物环己烷反应;(2)是苯的加氢裂解,最终产物为碳和甲烷;反应(3)是环己烷的异构化;反应(4)则是环己烷的裂解反应。对于苯而言,反应(1)和(2)是平行反应。尽管反应(1)和(3)均为可逆反应,但前者为放热反应,后者为吸热反应,这就导致温度对反应的影响各不相同.v可以通过控制反应温度来抑制副反应发生，选择温度在200.体积缩小、产生大量热的平衡反应低温、高压有利于生成环己烷11反应压力的选择反应压力的选择v苯加氢是强放热反应,化学计量方程表明反应发生伴随着分子数目的减少,因而降低温度、提高压力在热力学上有利于反应的进行。v塔的操作压力范围内(0.853MPa)在反应器出口处，苯的转化

4、率x均可达99.99%。因此在设计反应器设备及操作运转时,选择适当操作压力可以减少设备以及操作的费用,从而提高经济效益。v选定压力2.68Mpa.12LD143催化剂选择催化剂选择：v规格规格：v 外观 球形24mmv 组成 载有镍的氧化铝v 含镍量 14.35%(wt)v 表观密度 0.87g/cm3v 抗碎强度 10kgv 总孔容 0.450.06cm3v 比表面 223（21023）m2/g应用应用：反应器 固定床135工艺方案流程图原料苯原料氢原料预处理反应器分离器尾气处理产品环己烷1415全流程模拟B1B2B3B4B5B6B7B8H223C6H656789101112166项目经济技

5、术分析原料消耗原料消耗:H2消耗量为消耗量为302.46kmol/h 氢气市场价氢气市场价48元元/瓶瓶C6H6消耗量为消耗量为6145.62kg/h 苯市场价苯市场价 4100元元/吨吨产品产品:环己烷：环己烷：6.625t/h 产品质量纯度产品质量纯度99.9%环己烷年产量：环己烷年产量：6.625 24 300=47700吨吨17名称 单位 消耗/生产单价 单价 金额/千万元 年消耗 苯 万吨 4.425 4100元/吨 18.143 氢气 万立方米 487807548元/瓶 0.732 电 千瓦时 11488384.8 0.6元/度 0.689 水万吨82.5元/吨 0.020 蒸汽量

6、 万吨 1300元/吨 0.300冷量万吨 6280元/吨 1.680 合计 21.564 年收入环己烷 万吨4.77 9500元/吨45.315合计45.31518名称 规格 设备成本(万元)反应器直径（m）高度（m）400R-101 A920400R-101 B920换热器壳程直径（m）长度（m）换热面积（m2）E-101 A0.41.02.04.88E-101 B0.41.24.25.28E-101 C0.41.02.04.88E-101 D0.41.24.85.68E-101 E0.91.54012.1819泵扬程(m)功率(kw)P-101 A 510.7P-101 B 1510.7

7、P-101 C 510.7压缩机 进口流量 C-101 5000m3/h 2闪蒸罐直径（m）高度（m）E-101 A1.537.5E-101 B1.537.5阀门10控制仪表15管道10储罐10020总操作费用是有直接操作费用、固定操作费用和管理费用三部分组成的总操作费用是有直接操作费用、固定操作费用和管理费用三部分组成的。Fixed Capital Investment(FCI)：987万元万元/年年 Cost of Operating Labor(COL)：1200万元万元/年年 Cost of Utilities(CUT):350万元万元/年年 Cost of Waste Treatme

8、nt(CWT)：100万元万元/年年 Cost of Raw Materials(CRM)：18875万元万元/年年COM=0.304FCI+2.73 COL+1.23(CUT+CWT+CRM)=971.508+5460+36654=27345.798 万元万元/年年DMC=CRM+CWT+CUT+1.33COL+0.069FCI+0.03COM =21809.476万元万元/年年 FMC=0.708 COL+0.168FCI=1015.416万元万元/年年GE=0.177 COL+0.009FCI+0.16COM=4596.61万元万元/年年总总 费费 用用=DMC+FMC+GE=27421

9、.50万元万元/年年总销售额总销售额=45315万元万元/年年（年）利润总额（年）利润总额=年产品销售收入年产品销售收入 年产品销售税金及附加年产品销售税金及附加-年总成本费用年总成本费用 =45315-45315=45315-45315*14%-27421.50=14721.4514%-27421.50=14721.45万元万元/年年（税后）静态投资回收期（税后）静态投资回收期1.91.9年。年。7 安全分析反应器：反应器：v平稳控制反应温度不超过200，反应压力不超过3.1MPa，保持氢分压0.6MPa不变。所用催化剂雷尼镍遇空气能自燃，因此必须杜绝外漏。联锁控制系统和安全设施要保持处于良

10、好状态。v应定期检查水喷淋系统，保持好用。定期用高温测厚仪检测壁厚，并做好记录，如有问题，要及时处理。其它部位：其它部位：v氢气压缩机的联锁控制和安全附件要保证好用，杜绝泄漏。v苯泵和环已烷泵要平稳运转，不产生摩擦、憋压；密封完好，不泄漏。v废催化剂雷尼镍要排入废催化剂处理池及时处理，处理完后及时运出装置区。v配制催化剂用的铬酸酐腐蚀性很强，岗位工人要做好个人防护。v维修工人在进行检修时，必须十分注意周围的一切阀门，特别是在动火时，一定要有安全措施，以防发生火灾。v苯、氢、环已烷的管线法兰、阀门等部位发生跑、冒、滴、漏很危险，要经常检查其泄漏情况，一旦发现有漏点，要立即堵漏。v在装置的易泄漏点

11、设有固定式可燃气检测报警仪，以监测其泄漏情况。有泄漏，控制室发出声光报警，及时安排处理。要对可燃气监测报警仪进行定期校验，保证好用。v装置区内设置的水幕，要定期检查，保持好用。应急处置应急处置v皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。v眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。v吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给予输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。v食入：饮足量温水，催吐。就医。v呼吸系统防护：一般不需要特殊防护，高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。v眼睛防护：空气中浓度超标时，戴安全防护眼镜。v身体防护：穿防静电工作服。v手防护：戴橡胶耐油手套。v其他防护：工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。24谢谢