苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷課件

苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷12主要內(nèi)容環(huán)己烷產(chǎn)品的概述市場(chǎng)調(diào)研項(xiàng)目分析與設(shè)計(jì)工藝方案說(shuō)明過(guò)程模擬項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析安全分析結(jié)論2主要內(nèi)容環(huán)己烷產(chǎn)品的概述2苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷課件3苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷課件452市場(chǎng)調(diào)研

由圖可知，我國(guó)就2010年進(jìn)口總量28690.754噸，而出口總量為1469.934噸。顯而易見(jiàn)，我國(guó)生產(chǎn)的環(huán)己烷不足以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的要求，所以生產(chǎn)環(huán)己烷有非常好的市場(chǎng)。52市場(chǎng)調(diào)研由圖可知，我國(guó)就2010年進(jìn)口563項(xiàng)目分析與設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)苯加氫工藝流程生產(chǎn)環(huán)己烷過(guò)程進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。對(duì)氣相苯加氫法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行性分析。原料預(yù)處理系統(tǒng)反應(yīng)器系統(tǒng)分離系統(tǒng)63項(xiàng)目分析與設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)內(nèi)容原料預(yù)處理系統(tǒng)673項(xiàng)目分析與設(shè)計(jì)（2）設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)模：年產(chǎn)47700噸的環(huán)己烷概念設(shè)計(jì)并模擬產(chǎn)品要求：環(huán)己烷的最小質(zhì)量純度達(dá)到99.99%。73項(xiàng)目分析與設(shè)計(jì)（2）設(shè)計(jì)目標(biāo)783項(xiàng)目分析與設(shè)計(jì)（3）設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)生產(chǎn)要求和工藝條件設(shè)計(jì)出年產(chǎn)47700噸環(huán)己烷的生產(chǎn)流程。用Aspenplus對(duì)流程進(jìn)行模擬，確定設(shè)備的操作參數(shù)（溫度，壓力，采出量，回流比等），輸出設(shè)計(jì)報(bào)告。對(duì)模擬流程進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算83項(xiàng)目分析與設(shè)計(jì)（3）設(shè)計(jì)任務(wù)894工藝方案說(shuō)明根據(jù)反應(yīng)條件的不同,苯加氫法生產(chǎn)環(huán)己烷可分為液相法和氣相法兩大類(lèi)。常用的催化劑有Pt、Pd和Ni等。其中氣相法工藝比較成熟，而且催化劑比較容易得到，轉(zhuǎn)化率和收率都很高。所以本概念設(shè)計(jì)決定采用氣相苯加氫法生產(chǎn)環(huán)己烷。94工藝方案說(shuō)明根據(jù)反應(yīng)條件的不同,苯加氫法生產(chǎn)環(huán)己烷可分910工藝方案選擇反應(yīng)溫度的選擇苯加氫反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)體系。其中,反應(yīng)(1)為主反應(yīng),生成目的產(chǎn)物環(huán)己烷反應(yīng);(2)是苯的加氫裂解,最終產(chǎn)物為碳和甲烷;反應(yīng)(3)是環(huán)己烷的異構(gòu)化;反應(yīng)(4)則是環(huán)己烷的裂解反應(yīng)。對(duì)于苯而言,反應(yīng)(1)和(2)是平行反應(yīng)。盡管反應(yīng)(1)和(3)均為可逆反應(yīng),但前者為放熱反應(yīng),后者為吸熱反應(yīng),這就導(dǎo)致溫度對(duì)反應(yīng)的影響各不相同.可以通過(guò)控制反應(yīng)溫度來(lái)抑制副反應(yīng)發(fā)生，選擇溫度在200℃.☆體積縮小、產(chǎn)生大量熱的平衡反應(yīng)

☆低溫、高壓有利于生成環(huán)己烷10工藝方案選擇反應(yīng)溫度的選擇☆體積縮小、產(chǎn)生大量熱的平衡反1011反應(yīng)壓力的選擇苯加氫是強(qiáng)放熱反應(yīng),化學(xué)計(jì)量方程表明反應(yīng)發(fā)生伴隨著分子數(shù)目的減少,因而降低溫度、提高壓力在熱力學(xué)上有利于反應(yīng)的進(jìn)行。塔的操作壓力范圍內(nèi)(0.85~3MPa)

在反應(yīng)器出口處，苯的轉(zhuǎn)化率x均可達(dá)99.99%。因此在設(shè)計(jì)反應(yīng)器設(shè)備及操作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),選擇適當(dāng)操作壓力可以減少設(shè)備以及操作的費(fèi)用,從而提高經(jīng)濟(jì)效益。選定壓力2.68Mpa.11反應(yīng)壓力的選擇1112LD143催化劑選擇：規(guī)格：外觀球形Ф2~4mm

組成載有鎳的氧化鋁含鎳量≥14.35%(wt)

表觀密度0.87g/cm3

抗碎強(qiáng)度≥10kg

總孔容0.45±0.06cm3

比表面223（210±23）m2/g應(yīng)用：反應(yīng)器固定床12LD143催化劑選擇：應(yīng)用：12135工藝方案流程圖原料苯原料氫原料預(yù)處理反應(yīng)器分離器尾氣處理產(chǎn)品環(huán)己烷135工藝方案流程圖原料苯原料氫原料預(yù)處理反應(yīng)器分離器尾氣處1314141415全流程模擬15全流程模擬15166項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析原料消耗:H2消耗量為302.46kmol/h氫氣市場(chǎng)價(jià)48元/瓶C6H6消耗量為6145.62kg/h苯市場(chǎng)價(jià)4100元/噸產(chǎn)品:環(huán)己烷：6.625t/h產(chǎn)品質(zhì)量純度99.9%環(huán)己烷年產(chǎn)量：6.625×24×300=47700噸166項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析原料消耗:1617名稱(chēng)單位消耗/生產(chǎn)單價(jià)單價(jià)金額/千萬(wàn)元年消耗苯萬(wàn)噸4.4254100元/噸18.143氫氣萬(wàn)立方米4878．07548元/瓶0.732電千瓦時(shí)11488384.80.6元/度0.689水萬(wàn)噸82.5元/噸0.020蒸汽量萬(wàn)噸1300元/噸0.300冷量萬(wàn)噸6280元/噸1.680合計(jì)21.564年收入環(huán)己烷萬(wàn)噸4.779500元/噸45.315合計(jì)45.31517名稱(chēng)單位消耗/生產(chǎn)單價(jià)單價(jià)金額/千萬(wàn)元年消耗1718名稱(chēng)規(guī)格設(shè)備成本(萬(wàn)元)反應(yīng)器直徑（m）高度（m）400R-101A920400R-101B920換熱器殼程直徑（m）長(zhǎng)度（m）換熱面積（m2）E-101A0.41.02.04.88E-101B0.41.24.25.28E-101C0.41.02.04.88E-101D0.41.24.85.68E-101E0.91.54012.1818名稱(chēng)規(guī)格設(shè)備成本(萬(wàn)元)反應(yīng)器直徑（m）高度（m）1819泵揚(yáng)程(m)功率(kw)P-101A510.7P-101B1510.7P-101C510.7壓縮機(jī)進(jìn)口流量C-1015000m3/h2閃蒸罐直徑（m）高度（m）E-101A1.537.5E-101B1.537.5閥門(mén)10控制儀表15管道10儲(chǔ)罐10019泵揚(yáng)程(m)功率(kw)P-101A510.7P1920總操作費(fèi)用是有直接操作費(fèi)用、固定操作費(fèi)用和管理費(fèi)用三部分組成的。FixedCapitalInvestment(FCI)：987萬(wàn)元/年

CostofOperatingLabor(COL)：1200萬(wàn)元/年

CostofUtilities(CUT):350萬(wàn)元/年

CostofWasteTreatment(CWT)：100萬(wàn)元/年

CostofRawMaterials(CRM)：18875萬(wàn)元/年COM=0.304FCI+2.73COL+1.23(CUT+CWT+CRM)=971.508+5460+36654=27345.798萬(wàn)元/年DMC=CRM+CWT+CUT+1.33COL+0.069FCI+0.03COM=21809.476萬(wàn)元/年

FMC=0.708COL+0.168FCI=1015.416萬(wàn)元/年GE=0.177COL+0.009FCI+0.16COM=4596.61萬(wàn)元/年總費(fèi)用=DMC+FMC+GE=27421.50萬(wàn)元/年總銷(xiāo)售額=45315萬(wàn)元/年（年）利潤(rùn)總額=年產(chǎn)品銷(xiāo)售收入–

年產(chǎn)品銷(xiāo)售稅金及附加-年總成本費(fèi)用

=45315-45315*14%-27421.50=14721.45萬(wàn)元/年（稅后）靜態(tài)投資回收期1.9年。20總操作費(fèi)用是有直接操作費(fèi)用、固定操作費(fèi)用和管理費(fèi)用三部分207安全分析反應(yīng)器：平穩(wěn)控制反應(yīng)溫度不超過(guò)200℃，反應(yīng)壓力不超過(guò)3.1MPa，保持氫分壓0.6MPa不變。

所用催化劑雷尼鎳遇空氣能自燃，因此必須杜絕外漏。聯(lián)鎖控制系統(tǒng)和安全設(shè)施要保持處于良好狀態(tài)。應(yīng)定期檢查水噴淋系統(tǒng)，保持好用。定期用高溫測(cè)厚儀檢測(cè)壁厚，并做好記錄，如有問(wèn)題，要及時(shí)處理。7安全分析反應(yīng)器：21其它部位：氫氣壓縮機(jī)的聯(lián)鎖控制和安全附件要保證好用，杜絕泄漏。苯泵和環(huán)已烷泵要平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，不產(chǎn)生摩擦、憋壓；密封完好，不泄漏。廢催化劑雷尼鎳要排入廢催化劑處理池及時(shí)處理，處理完后及時(shí)運(yùn)出裝置區(qū)。配制催化劑用的鉻酸酐腐蝕性很強(qiáng)，崗位工人要做好個(gè)人防護(hù)。維修工人在進(jìn)行檢修時(shí)，必須十分注意周?chē)囊磺虚y門(mén)，特別是在動(dòng)火時(shí)，一定要有安全措施，以防發(fā)生火災(zāi)。苯、氫、環(huán)已烷的管線法蘭、閥門(mén)等部位發(fā)生跑、冒、滴、漏很危險(xiǎn)，要經(jīng)常檢查其泄漏情況，一旦發(fā)現(xiàn)有漏點(diǎn)，要立即堵漏。在裝置的易泄漏點(diǎn)設(shè)有固定式可燃?xì)鈾z測(cè)報(bào)警儀，以監(jiān)測(cè)其泄漏情況。有泄漏，控制室發(fā)出聲光報(bào)警，及時(shí)安排處理。要對(duì)可燃?xì)獗O(jiān)測(cè)報(bào)警儀進(jìn)行定期校驗(yàn)，保證好用。裝置區(qū)內(nèi)設(shè)置的水幕，要定期檢查，保持好用。其它部位：22應(yīng)急處置皮膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。吸入：迅