毕业设计（论文）-己内酰胺工艺设计及环己酮精馏塔的设计.docx

化学与化学工程学院年产100Oo吨己内酰胺（苯酚法）第二合成工段的工艺设计及环己酮精馆塔的设计XX大学化学与化学工程学院二。二一年五月摘要本设计选定跑目为年产100Oo吨己内陆胺（米的法）第二合成工段的工2设计及环己IW精谪塔的设计.系统进料为紫附、坏己阴眄和少量剧障多组分.本设计中首先确定合适的多组分精搐工2,对比各精储塔的性能.选择填料塔作为分离设的,选/11ex型丝网波纹填料.根据给定的加料条件和分禺要求进行工之设计设计及相关计算,首先进行物料衡算、能量衡算、塔的结构设计及计算,塔板计算、流体计?Z等：然后以简握塔计算结果做为精确计算的怆入依据进行塔精确计算,得出回流比,实际理论板数,实际理论板进料.塔径等.来完成米的精制工艺分禹要求.关-词，WtS:己内酸胺；苯酚；环己服丽AbstractThetopicofthisdesignistheprocessdesignofthesecondsynthesissectionofcapro1.actam(pheno1.method)withanannua1.outputofI(X)(X)tonsandthedesignofcyc1.ohexanonedisti1.1.ationco1.umn.Thefeedofthesystemismu1.ti-componentpheno1.,cyc1.ohexanoneoximeandasma1.1.amountofketonea1.coho1.Inthisdesign,wefirstdetermineIhCappropriaten1.1.i-parethePerfOrmanCeofeachdisti1.1.ationco1.umn,se1.ectthepackedco1.umnastheseparationequipment,andse1.ectBXtypewiremeshCorrUgatCdpacking.Accordingtothegivenfeedingconditionsandseparationrequirements,theprocessdesignandre1.atedca1.cu1.ationarccarriedout.First,themateria1.ba1.ance,energyba1.ance,towerstructuredesignandca1.cu1.ation,trayca1.cu1.ation,f1.uidca1.cu1.ation,etc.arecarriedout.Then,theca1.cu1.ationresu1.tsofsimp1.etowerareusedastheinputbasisforaccurateca1.cu1.ation,andihcaccurateca1.cu1.ationoftoweriscarriedouttoobtaintheref1.uxratio,actua1.theoretica1.p1.atenumber,actua1.theoretica1.p1.atefeeding,towerdiameter,etc.Tocomp1.etetheseparationrequirementsofpheno1.refiningprocess.Keywords:disti1.1.ation;capro1.actam;pheno1.;cyc1.ohexanoneOXiInC目录摘要IAbstractI1前方41.1 设计背景及意义41.2 己内配胺国内外发展状况41.2.1 国外己内配胺生产现状41.2.2 我国己内配股生产现状51.2.3 未来发展趋势51.3 设计研究内容62 .己内酰胺的工艺流程62.1 工艺原理62.2 双的化工艺简述72.3 苯酚精制工艺流程的确定和说明93 .物料撕算113.1 物料衡算113.2 用简捷模块（DSTWU）进行设计计究123.3 灵敏度分析143.4 用DSTWU再次简捷计算-163.5 用洋细计算模块（RadFracc）进行设计计算-17-4物性数据处埋-18-4.1 确定塔内特定部位的平均温强-18-4.2 饱和蒸汽压的计算-20-4.3 液相密度计竟-21-4.4 气体容度的计算-22-4.5 钻度的计算-23-4.6 表面张力的计算-24-4.7 汽化热和热容的计算-2S-4.8 物性数据总汇-27-5塔板计算-27-5.1 物料衡算-27-5.2 回流比汁尊冷液进料的回流比-28-5.3 计匏塔内各段液体的摩尔流*及体枳液员-28-5.4 计兜塔内各段气体摩尔流吊和体枳流般-29-5.5 用逐板法计算理论塔板数-30-5.6 计算实际塔板数-31-6结构计算-32-6确定物系负荷系数C-32-5.7 空塔气速及塔径-33-5.8 溢流装置计算-34-5.9 阀孔数计算-37-捉慵段理出封孔数N,:192.5636.5塔板布孔-38-651塔板布孔一精储段-38-6.5.2塔板布孔一一提馈段-40-7流体力学-40-7.1 塔板流体力学验算（一）-40-7.1.1 气体通过塔板的压力降（1）情情段-40-7.1.2 气体通过塔桢的压力降（2）提馆段-41-7.2 流体力学流算（二）-42-7.2.1 淹塔（液泛）睚算（1）精饰段-42-7.2.2 涟塔（液泛）腕算（1）-提饰段-43-7.3 流体力学验算（三）-44-1.1 .1物沫夹带（1）就馆段-44-1.2 物沫夹带（2）提愉段-45-8负荷性能图-46-8.1 确定雾沫夹带上限线方程-46-8.2 确定液泛践方程-46-8.3 液相负荷上限线-47-8.4 液相负荷下限线-48-8.5 气相负荷下限税-48-8.6 塔板负荷性能图-49-9接管计舞-51-9.1 管径的计尊-51-9.2 塔壁厚计算-52-9.3 塔尚计算-52-10计算结果汇总表-54-致谢-SS-参考文献-56-1前言1.1 设计背景及意义己内或胺(CP1.)是尼龙6纤锥和尼龙6工程整科生产中有机化学品的主要原料.其中，尼龙6纤维广泛用于毛纺,帘子布，地住等行业.尼龙6工程照料广泛用于电子汽车包装膜等行业.另外，己内酰胺还是抗血小板药物6-制基己酸和丹桂基剂的原料.近年来，国内工程缎料行业发展迅速.对己内域胺的离求平均每年以超过10%的速度培长.由于高端产业在很大程度上受外国进口的控制，因此国内公司映乏必要的技术开发和投资,井口技术再度依赖于外国进11.由于电力不足,它无法满足不断增长的市场需求，因此，国内己内或胺产业的发展还很长.该设备在低压下使用环己M,氨水和过氧化乳,通过TS分子筛催化的反应直接制备环己IW的，然后萃取水，精愉和其他体系制得环己酎后，然后以环己胴刖为原料，在发烟硫酸的存在下，贝克曼分子转化产生的产物.与传统的羟胺制备工艺相比，该设备的，艺大大缩短了工艺流程，节省了投资.后化反应不产生硫酸筱副产物，安全且环保,在己内磕胺寂氧化反应的生产过程中，苯酚被用作提取物，将后从水溶液中提取到笨酚相中，从而将后从水中分离出来，校正苹取后获得的苯酚刖溶液，以分离环己酬后和茶酚，在蒸匐过程中，诸如环己丽后和环己剧之类的成分会积聚在苯附中，因此有必要对苯酚进行调节.茶酚纯化系统由苯酚脱后塔系统和茶酚脱发塔系统组成。该设计是第二己内院股合成段(苯的法)和环己朋料愉塔的设计，苯酚通过苯的脱乳塔系统以M少肠损失并防止管道末端系统，然后再通过苯酚脱氧塔.该系统去除了比酚类组分流的苯酚中的环己雨和环己醉，防止它们在系统中积聚并可以回收利用，不仅节省了投资，而且进一步改善了产品，另外，分离出环己制刖以减少中间体的损失。环己解和环己胴可以作为副产品包装，也可以送到环己醉脱水厂回收环己用和环己解，从而为公司带来更多好处.1.2 己内酰胺国内外发展状况1.2.1 国外己内威脓生产现状据SRI咨询公司的统计,28年全球己内觥胺产能为46011t/a,其中亚洲占38%,西欧占28%.北美占21%,东欧占8%.南美占5%，2008年世界CP1.总产能为460万,2012年是世界己内帙胺发展最快的一年，全年全球产能增加到543.2万吨/年，同比增加15.4%,产求实现411.3万吨，总消费址为4235万吨，亚洲地区是拉动供需增长的主要力I也预计到2017年,全世界己内饿胺的总产能将超过900万吨/年，总消费量将达到500万吨，产业发展将以亚洲为中心,1.2.2 我国己内随膝生产现状受根据SRIConSUIting统计，2008年全球己内酰胺生产能力为460万。T/a,其中亚洲占38%,西欧占28%.北美占21%.东欧占8%,南美占5%,2008年全球CP1.生产能力为460万，2012年己内酰胺是世界上增长最快的一年。全球年生产能力增加到543.2万.旬年吨，比旬年增加15.4%.产量达到413.3万,吨，总消费猜为4235万吨，吨.亚洲地区正在推动供需增长。预计到2017年.世界上己内恢胺的总生产能力将超过每年900万吨.总消费盘相达到SoOTJ吨,工业发展将集中在亚洲.受许多因素的限制，例如外国技术在项目投资中的生杂荽断和高生产技术，对进口的依敕程度很高。2013年截至8月底,我国己内酰胺总生产能力为141.5万.年年吨,但产域仍然不足，自给率仅约50%.巨大的供应缺口以及相关行业的高增长和高回报导致了中困己内滋胺建设的高潮.预计到2017年.我国的己内陆胺总产能每年将超过400万吨,使中国成为世界卜最近要的己内陆胺生产国.我国己内饮胺拓度依赖国外资源,这主要是因为我国己内配股产业的发展面临三个主要挑战：原材料.技术和资本.由于笨足己内欣胺生产的主要原料之一,不适合外包,它主要来自炼油.因此,必须在己内帙胺工厂的前面安装炼油厂.旗着中国轮胎和汽车工业的快速发展.对尼龙帘线织物和工程塑料的需求不断增加.随着快速增长.己内能胺的内部市场具有巨大的潜力.另一方面,国内己内酰胺产能低下，国际己内俄胺巾场已经饱和.结果,中国每年进口大盘己内陆胺以满足国内需求.由干巨大的市场缺口,当地己内酰股很多.该公司计划建造己内酰胺并支挣建设环己用工厂.1.2.3 未来发展尊绮己内饮股的生产过程复杂且技术含量高,这使得国内公F只有依然科技进步来提高产品质盘,降低生产成本并提高其核心竞争力.才能感知市场发展的主动权.在这个巨大的市场缺口中,我国的这个行业正处于工业快速发展的黄金时期.一个又一个的发展计划已经出现.为了促进己内帙胺产业的发展.我们应积极支持己内抵胺新技术的开发和应用，利用新技术建立己内配胺生产基地,促进己内域股新技术套件的早期成功开发并缩短工业化进程.我国己内陆胺在技术研发和研究成果产业化方面取得了令人鼓舞的成果.筌于国内市场对己内派胺的需求稳定增长,应加快采用新技术昔代现有设备以扩大生产能力的步伐，以满足市场需求并实现成果产业化.同时，我们应密切关注世界上己内酰股技术的新进展,并创造更多实际成果.1.3 设计研究内容设计起目：100OOi/年己内眦胺（笨的法）第二合成工段的工乞设计及环己用精慵塔的设计.设计任务：系统进料量：1250kgh（实际对应100吨/年己内能胺生产能力）操作周期：8000小时/年进料组成：笨的89%（质址分数,本设计下同）：环己胡的8%：环己阳2.4%：环