1、毕业设计开题报告 化学工程与工艺 日产 3.5 万吨甲苯 -乙苯的精馏工艺设计 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 本次设计题目为 3.5万 t/a 甲苯 -乙苯的精馏工艺的设计，最主要的是对整个工艺流程中最重要的设备 精馏塔进行设计和计算。 精馏是分离液体混合物最常用的一种操作单元，在化工、炼油和石油化工等工业得到广泛应用。精馏是目前应用最广、占总能耗最大的化工分离过程。在很长一段时期内精馏不可能为一些新兴分离过程所代替，各国均有精馏的专门研究机构或基地。其规模与配备人力均胜于我国 1。 塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。塔设备是用于一定条件下能达到气液共存状态的混
2、合物实现分离的专用设备，在其中气液两相直接接触进行热量和质量的传递。塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的比例较大，其所耗钢材也较多 2。精馏塔是炼油生产中最重要的设备之一，精馏塔操作弹性的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。 长期以来，各国都在加大对于塔设备的研究力度。 国外最新研究表明塔盘的效率并不取决与塔盘的结构，而是主要取决与物系的性质，如：挥发度、黏度、混合物的组分等。 国外已经转向研究“在提高处理能力 和简化结构的前提下，保持适当的操作弹性和压力降，并尽量提高塔盘的效率” ，在新型填料方面则在努力的研究发展有利于气液分布均匀、高效和制造方便的填料 3， 4。 我国常用的板式塔主
3、要为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔和舌型塔等。近年来，我国加强了对筛板塔的研究，提出了斜空塔和浮动喷射塔等新塔型 5，同时还进口新型塔设备，这些设备的引进也带动了我国自主塔设备的科研、设计工作，加速了我国塔技术的开发和发展。 在开发新的分离技术过程中，各种方法之间的结合日益受到重视，对加盐萃取精馏亦如此。雷志刚 6等将加盐萃取精馏和 反应萃取精馏 7结合起来，提出了加盐反应萃取精馏分离醇 水溶液的新方法，从反应与分离“流”和“场”的观点出发，利用多个“场”的叠加和耦合来强化醇 水溶液的分离过程。研究表明：加盐反应萃取精馏比单纯的加盐萃取精馏更加优越，有很强的实用性，将加盐萃取精馏和其他分离方法集合起来
4、是今后发展的一种趋势。 另外在精馏塔工艺方面近年来还趋于膜精馏的改进，其实质是将膜和精馏过程结合的分离方法，一般是用疏水性微孔膜将两种不同温度的溶液分离，实现较高温度的液体内容易挥发的物质以气态的形式透过膜进入另一侧冷凝液。该工艺 不需要复杂的蒸馏系统即可得到纯净的馏出液。其具有单位体积的蒸发面积大、对设备要求低并且反应过程中溶液浓度变化小的特点，同时其能在常压和较低温度下进行，并且其可以利用工业余热、地热一级太阳能等作为热源 8。 二、 研究的基本内容，拟解决的主要问题： 本次设计任务为设计一定处理量的精馏塔。 1、 精馏方式：本设计采用连续精馏方式。原料液连续加入精馏塔中，并连续收集产物和
5、排除残液。其优点是集成度高，可控性好，产品质量稳定。 2、 操作压力：本设计选择常压，常压操作对设备要求低，操作费用低，适用于甲苯 -乙苯这类非热敏沸点在常温物系 分离。 3、 塔板形式：根据生产要求，选择结构简单，易于加工，造价低廉的筛板塔，筛板塔处理能力大，塔板效率高，压降较低，在甲苯 -乙苯这种粘度不大的分离工艺中有很好表现。 4、 加料方式和加热状态：设计采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。 5、 再沸器、冷凝器等附属设备的安排：塔底设置再沸器，塔顶蒸汽完全冷凝后再冷却至泡点下一部分回流入塔，其余奔赴净产品冷却器后送至储罐，塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送
6、至储罐。 三、研究步骤、方法及措施： 1.通过查找资料，分析资料确定选题范围及论文题目。 2.通 过指导老师指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。 3.根据开题报告写作思路草拟论文提纲。 4.根据论文提纲进一步查找资料，撰写论文初稿。 5.根据论文初稿，收集的资料，修改成稿。 四、 参考文献 1余国琮 .仍需重视精馏研究 . 国际学术动态， 2001,（ 2）： 47 48 2化学工程手册委员会 .化学工程手册第 13 篇 .北京：化学工业出版社 .1979 3Eric W Luster Apparatus for Practionating Cracked ProductsP US： 1915681 1993-06-27 4翟建华等 .塔设备的应用与今后的发展 .河北科技大学学报 .1995，（ 4）： 58 63 5贾绍义，柴城敬 .化工原理课程设计 . 天津：天津大学出版社， 2002.8： 103115 6雷志刚等 .雷志刚 ,周荣琪 ,叶坚强等 .加盐反应萃取精馏分离醇水溶液 .化学工业与工程 ,2001 ,18 (5) :290 294 7刘建新 .萃取精馏技术与工业应用进展 .现代化工 .2004，（ 6）： 14 17 8钱卫 .精馏技术研究进展 .才智 .2010，（ 1）： 34
