plc0039 石油化工甲苯歧化实训装置工艺装备系统设计

摘要

甲苯歧化是工业制取苯与二甲苯的主要方案。甲苯和氢气在催化剂的作用下产生气化反应生成苯与二甲苯。本课题设计了一套石油化工芳烃类产品生产-甲苯歧化制取苯和二甲苯工生产流程实训装置系统(催化反应-三塔串联精馏(填料)，在该装置上工业广泛使用的温度、流量、液位、压力四大热工检测传感装置及二次控制仪表能够多样化的体现。

石油化工芳烃类产品生产-甲苯歧化制取苯和二甲苯工生产流程装置系统催化反应-三塔串联精馏(填料)为连续化工流程(主要操作物料体系甲苯岐化制取苯和二甲苯）。系统要求经典石油化工芳烃类产品生产---甲苯歧化生产的全流程。在真实体现工业流程的基础上，省略了工业流程中一些辅助工序、辅助设备，同时对重要工序、重要设备进行了强化，如固定床催化加氢反应器流程、轻组份分离精馏塔流程，苯塔精馏系统流程，甲苯/二甲苯塔精馏系统流程，采用了40万吨的甲苯歧化单元的生产流程。将工业装置中大型设备如固定床催化加氢反应器、塔器、加热炉、贮槽、换热器、输送设备等在保持原设备的结构特点下按一定比例缩小，通过连接真实管路、手动阀门、控制阀门及压力（P）、流量（F）、温度（T）、物位（L）、功率（N）、组成（A）和阀位（V）测控传感器等，组成甲苯歧化生产的全流程装置。系统由若干个子系统构成，本设计主要是完成了甲苯歧化反应的反应流程。

关键字    甲苯歧化，精馏塔，绝热固定床，苯，二甲苯

目录
1. 前言    2
2. 甲苯歧化实训装置工艺装备系统    3
2.1甲苯歧化工艺概述    3
2.2 甲苯歧化实训装置系统构成    5
2.3 系统工艺条件    8
3. 甲苯歧化系统设计    10
3.1换热器设计    10
3.1.1换热器概述    10
3.1.2换热器的选型    11
3.1.3换热器的基本操作    12
3.2加热炉    13
3.2.1加热炉概述    13
3.2.2锅炉设备的选型    14
3.2.3加热炉的基本操作    14
3.3绝热式固定床反应器设计    15
3.3.1绝热式固定床反应器原理    15
3.3.2绝热式固定床反应器的方案选择    15
3.3.3单段绝热式固定床反应器选型    17
3.4精馏设备    17
3.4.1精馏设备概述    17
3.4.2精馏设备的基本操作    18
3.5轻组分分离精馏塔系统设计    19
3.5.1轻组分分析    19
3.5.2轻组分分离精馏塔的方案选择    20
3.5.3轻组分分离精馏塔的选型    20
3.6苯塔蒸馏系统设计    21
3.6.1苯塔蒸馏系统概述    21
3.6.2苯塔精馏系统的设计    22
3.6.3苯塔精馏系统的选型    23
3.7甲苯/二甲苯塔精馏系统    24
3.7.1甲苯精馏系统的设计    24
3.7.2二甲苯塔精馏系统的设计    24
4. 甲苯歧化实训装置工艺装备系统设计    26
4.1甲苯歧化工艺设计    26
4.2甲苯歧化系统设计    26
5总结    27
致谢    28
参考目录    29
附录一甲苯歧化制取苯与二甲苯工艺流程图    30

本课题的主要研究内容包括：

1、设计一套石油化工芳烃类产品生产---甲苯歧化制取苯和二甲苯工生产流程实训装置系统系统：系统由石油化工芳烃类产品生产---甲苯歧化实训装置系统实训对象、外配的不同功能的储罐及输送系统组成、石油化工芳烃类产品生产---甲苯歧化实训装置工艺系统上位控制系统等几部分组成。

2、甲苯歧化实训装置系统装置一次检测传感执行装置的选型。

3、甲苯歧化实训装置系统工艺流程的熟悉及控制方案的设计。