9000ta甲苯加氢生产甲基环已烷中试工艺设计.docx

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摘要

本项目对9000t/a甲苯加氢生产甲基环己烷中试工艺进行了设计。通过查阅文献资料，并比较了液相法和气相法两种主要的生产方法，综合考虑选用NiMgAl(0.4:3:1)-HTlcs前驱的类水滑石催化剂和气相法甲基环己烷的生产工艺。利用AspenPlus模拟了整个过程的工艺流程，对于工艺路线过程的流股和能量的变化分别进行了物料衡算和热量衡算，对反应器和换热器等典型设备的规格、型号和尺寸等进行了计算和选型。利用CAD绘制典型设备图和工艺流程图，完成车间平面布置图和立体布置，为可能的安全问题做出应对方案，最后对工艺流程做经济分析等工作。

关键词：甲苯；加氢；甲基环己烷；Aspen；类水滑石

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Abstract

Inthisproject,9000t/atoluenehydrogenationprocesstoproducemethylcyclohexanewasdesigned.Basedontheliteraturereview,thetwomainproductionmethodsofliquidphaseandgasphasewerecompared,andthehydrotalcitecatalystofNiMgAl(0.4:3:1)-HTlcsprecursorwasselectedfortheproductionprocessofmethylcyclohexaneingasphase.AspenPluswasusedtosimulatetheprocessflowofthewholeprocess.Thematerialbalanceandheatbalancewererespectivelycarriedoutfortheflowandenergychangesintheprocessroute.Thespecifications,modelsandsizesoftypicalequipmentsuchasreactorsandheatexchangerswerecalculatedandselected.UsingCADtodrawtypicalequipmentdrawingsandprocessflowcharts,completetheworkshoplayoutandthree-dimensionallayout,makesolutionsforpossiblesafetyproblems,andfinallydoeconomicanalysisoftheprocess.

Keywords:Toluene;Hydrogenation;Methylcyclohexane;Aspen;hydrotalcite

目录

TOC\o1-3\h\z\u摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章绪论 1

1.1设计背景 1

1.2概述 1

1.2.1甲基环己烷的理化性质 1

1.2.2甲基环己烷生产工艺特点比较 2

1.2.3有关反应的影响因素 3

1.3工艺简述 3

1.3.1方程式 3

1.3.2反应过程分析 3

1.3.3工艺流程 4

1.4设备布局说明 5

1.6设计的目的及意义 5

1.7本设计的内容和安排 5

第二章工艺计算 7

2.1设计条件 7

2.1.1设计题目 7

2.1.2原始物料组成和标准指标 7

2.1.3反应条件 8

2.2物料衡算 8

2.2.1物料衡算原理 8

2.2.2物料衡算目的 9

2.2.3物料流程简图 9

2.2.3工艺过程的物料衡算 9

2.3能量衡算 21

2.3.1热量衡算的依据 21

2.3.2相关设备能量衡算 21

2.3.3甲苯加氢反应器、混合气体加热器的能量衡算 21

2.3.4甲苯预热器、氢气换热器、冷凝器的能量衡算 22

第三章设备计算 25

3.1换热器设备计算 25

3.1.2计算结果 32

3.1.3换热器选型 34

3.2反应器设备计算 35

3.2.1反应器催化剂体积和管道计算 35

3.2.2反应器公称直径DN计算 36

第四章厂址选择与车间布置 37

4.1