年产六万吨氯苯精制工段工艺流程

④总传热系数蒸汽加热侧热阻r0=0.8598×10-4m2•℃/W，沸腾侧热阻ri=0.0003439m2•℃/W，则：U=905.35W/(㎡•℃)有（905.35-690）/905.35=23.8%的裕度。表4.3再沸器主要结构尺寸和计算结果名称管程壳程物料名称氯苯水蒸气操作压力MPa0.12040.79操作温度138（液）/138（气）169.83（气）/169.83（液）流量kg/h34170.97227808流体密度液相975.5气相5.9725——换热面积（）174.7174.7传热量kW3796.773796.77总传热系数905.35905.35污垢系数0.0003440.8598×10-7程数11使用材料Q235BQ235B外径×厚度DN38×3DN800×6管数505——管长mm3000——管间距mm24——排列方式正三角形——折流板形式——弓形间距mm——250切口高度——200

第5章仪表自动控制5.1化工过程自动控制的目的化工过程自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程的自动化简称。在化工设备上，配上一些检测、指示仪表及自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，减轻劳动强度、改善劳动条件，加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量，使生产在不同程度上连续、稳定、自动地进行。化工生产多是大型、连续生产，需要可靠、有效的检测与控制手段来保证安全生产和优质高产。在这方面，控制理论与自动化仪表结合而实现的化工自动化起着决定性作用，化工生产的全过程，离不开自动化检测与控制技术。一套自动化仪表系统运行的好坏，往往能够决定整个生产装置的正常运行与否，而自动化检测与控制水平的提高又会给生产的稳定运行和产品质量的最佳控制创造条件并提供有效保证，物料的准确计量更是企业以最低消耗取得最大经济效益不可缺少的手段。化工自动化技术融于化学工业各个领域，它的应用不仅为化工生产建设提供先进技术和增加后劲，而且可以改变化工技术、设备和管理方面的落后面貌。化工自动化已成为化工企业提高效益和市场竞争能力的有效手段。5.2自动控制系统分类自动控制系统有温度、压力、流量、液位等简单控制系统。简单控制系统的结构比较简单，所需的自动装置化装置少，投资低，操作维护比较方便，且能满足控制质量的要求。5.3液位自动控制系统5.3.1原料液储罐液位控制系统某一干扰作用于原料液储罐（V401），使原料液储罐液位升高或降低。液位检测变送器通过检测将液位的高低转化为特定的信号输出。液位自动控制器接收变送器送来的信号，与工艺需要保持的液位高度相比较得出偏差，并按一定运算规律算出结果，然后将此结果以特定信号发出去。执行器（控制阀）根据自动控制器送来的信号调节进原料液储罐管道上阀门的开度，使原料液储槽液位保持在工艺要求的范围内。5.3.2塔底液位自动控制系统当塔液位过高可能会造成满釜，此时不能立即启用再沸器，否则将会损坏底部塔盘。液位过低可能会造成空釜。在蒸气控制塔液位的精馏塔，当液位过低时，蒸气会随之减小，塔压力下降，导致塔内气液两相簿平衡，不能维持正常生产。某一干扰作用于精馏塔，使塔底液位升高或降低。液位检测变送器检测并将液位的高低转化为特定的信号输出。液位自动控制器接收变送器送来的信号，与工艺需要保持的液位高度相比较得出偏差，并按一定运算规律算出结果，然后将此结果以特定信号发出去。执行器（控制阀）根据自动控制器送来的信号调节通往产品冷却器(E404)的管道上阀门的开度，使塔底液位保持在工艺要求的范围内。5.4流量自动控制系统5.4.1原料液流量自动控制系统原料液经原料泵（P401）抽出，经管道打入原料预热器(E401)，管道中原料液流量的发生变化超过工艺要求的范围时，流量检测变送器通过检测将原料液流量转化为特定的信号输出。流量自动控制器接收变送器送来的信号，与工艺需要保持的流量相比较得出偏差，并按一定运算规律算出结果，然后将此结果以特定信号发出去。执行器（控制阀）根据自动控制器送来的信号调节通往原料预热器(E401)的管道上阀门的开度，使原料液流量保持在工艺要求的范围内。5.4.2釜液流量自动控制系统精馏塔（C401）底部釜液流出管道上釜液流量的发生变化超过工艺要求的范围时，流量检测变送器通过检测将釜液流量转化为特定的信号输出。流量自动控制器接收变送器送来的信号，与工艺需要保持的流量相比较得出偏差，并按一定运算规律算出结果，然后将此结果以特定信号发出去。执行器（控制阀）根据自动控制器送来的信号调节通往再沸器（E402）和产品冷却器（E404）的管道上阀门的开度，使釜液流量保持在工艺要求的范围内。5.5温度自动控制系统5.5.1原料液温度自动控制系统本设计采用的是泡点进料，原料液在泡点温度下进入精馏塔，经原料预热器后的原料液保持一定的温度。经原料预热器（E401）的原料温度超过工艺允许的范围时，温度检测变送器通过检测将原料液转化为特定的信号输出。温度自动控制器接收变送器送来的信号，与原料液需要保持的温度相比较得出偏差，并按一定运算规律算出结果，然后将此结果以特定信号发出去。执行器（控制阀）根据自动控制器送来的信号调节通往原料预热器的低压蒸汽管道上阀门的开度，使原料液温度保持在工艺要求的范围内。5.5.2塔顶全凝器温度自动控制系统塔顶产品一部分用于回流，本设计采用泡点回流，经全凝器冷凝后的温度需保持一定的温度。经塔顶全凝器（E403）的冷凝液温度超过工艺允许的范围时，温度检测变送器通过检测将原料液转化为特定的信号输出。温度自动控制器接收变送器送来的信号，与原料液需要保持的温度相比较得出偏差，并按一定运算规律算出结果，然后将此结果以特定信号发出去。执行器（控制阀）根据自动控制器送来的信号调节通往塔顶全凝器的冷却水管道上阀门的开度，使冷凝液温度保持在工艺要求的范围内。5.5.3塔底温度自动控制系统由塔底采出的氯苯是主要产品，故采用提馏段温度为间接质量指标，它能直接反应提馏段产品情况。当干扰进入提馏段时，塔底温度超过工艺允许的范围时，温度检测变送器通过检测将原料液转化为特定的信号输出。温度自动控制器接收变送器送来的信号，与釜液需要保持的温度相比较得出偏差，并按一定运算规律算出结果，然后将此结果以特定信号发出去。执行器（控制阀）根据自动控制器送来的信号调节通往再沸器的低压蒸汽管道上阀门的开度，使釜液温度保持在工艺要求的范围内。

结论本设计主要是完成对苯氯苯分离精馏塔进行介绍。通过三个月来对该课题的研究分析，得到的研究成果如下：本次设计主要是对氯苯生产工艺过程中精馏工段的设计，能够完成年产纯度为99.8%的氯苯6万吨，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%的任务，并且具有较好的操作弹性。精馏塔塔板形式选用处理能力、塔板效率高、压降较低的筛板，共19块塔板，采用泡点进料，以便操作过程容易控制，且精馏段与提馏段的塔径相同，为设计和制造上提供了很大的方便，计算出精馏塔公称直径为1800mm、塔高为11.90m、壁厚7mm，并进行了必要的校核。2、确定了塔顶全凝器的工艺结构尺寸，结果如下：全凝器采用固定管板式换热器，单壳程两管程，循环水走管程，管程流速为1.38，苯蒸气走壳程。管子规格用的碳素钢管，长为，排列方式为组合排列法，每程内按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列，管子总根数605为根，拉杆8根，管间距为24mm，壳体材料为Q235B，公称直径为，管板兼做法兰，采用标准椭圆形封头，折流板采用弓形圆缺板，圆缺高度为，折流板间距为.。3、设计了换热量为3796.77kw的塔底再沸器，采用固定管板式换热器，循环水走管程，氯苯蒸气走壳程。壳体材料Q235B，公称直径1200mm，管子规格用的碳素钢管，长为，换热面积174.7m2，管子总根数505为根，拉杆12根。4、完成了对主要参数如原料液流量、温度，塔顶液相回流、塔底上升蒸气流的温度等的自动控制系统。5、本次设计存在一些不足之处，比如前期准备工作不是很足，法兰、接管等种类比较多，选取时范围太宽，缺乏综合应用专业知识的能力等，这次设计是对我大学所学知识的一次全面检查，设计中学到了很多知识，也暴露了很多问题，即将踏入工作岗位，我必须努力学习专业知识，以满足工作和社会的需要。参考文献[1]魏文德.有机化工原料大全[M].化学工业出版社,1999:189-196[2]徐克勋.精细化工原料及中间体手册[M].化学工业出版社,1998:223-227[3]汪家鼎,余国琮,陈敏恒.化学工程手册[M]上、下卷.化学工业出版社,1996:389-396[4]国家医药管理局上海医药设计院.化工工艺设计手册[M]上、下册.化学工业出版社,1996[5]化学工业出版社组织.中国化学产品大全[M]（第二版）上卷.化学工业出版社,1998[6]钱伯章.我国氯化苯市场分析[J].医药化工,2007,10(8):3-8[7]许锡恩,姚国欣,许根慧,米镇涛译[德]H-G弗兰克.J.W.斯达德霍夫.工业芳烃化学[J].中国石化出版社,2005,27(19):23-28[8]吴春华.40000ｔ/ａ氯化苯技术改工程[J].化工部南京化工厂设计研究院设计所,2009[9]王刚,刘爽.氯苯生产工艺优化[J].氯碱工业,2008,44(5):57-59[10]荆晓明,冯灵仙.清洁生产在氯化苯生产中的应用[J].氯碱工业,2002,(11):37-39[11]蔡其和.夏季氯苯生产中氯化液黑料的防范措施[J].氯碱工业，2002,(12):32-33[12]徐军,孙建如,贾峰等.氯化苯生产水洗酸的回收利用[J].中国氯碱,2005,(12):37-38[13]张海鹏.氯化苯生产中氯化尾气的处理方法[J].中国氯碱,2006,(4):37-38[14]徐军,孙建如,贾峰等.氯化苯生产水洗酸的回收利用[J].中国氯碱,2005,(12):37-38[15]左识之.精细化工反应器及车间工艺设计[J].华东理工大学出版社,2007[16]傅先元.氯化苯生产中苯流失的分析与对策[J].中国氯碱.2005,(4):40-41[17]贾绍义,柴诚敬.化工原理课程设计[M].天津大学出版社,2009:37-162[18]化学工程手册[M].传热设备及工业锅炉.北京:化学工业出版社,1987,23(143):55-59[19]朱开宏,李伟,钱四海译.产品与过程设计原理-合成、分析与评估[J].华东理工大学出版社,2007[20]刁玉玮,王立业,喻健良.第六版化工设备机械基础[M].大连理工出版社,2010:214-217[21]时钧.化学工程手册(上下)[M].北京：化学工业出版社,2002[22]伍钦,梁坤.板式精馏塔设计[M].化学工业出版社,2010:115-118[23]姚玉英,黄凤廉,陈长贵,柴诚敬.化工原理[M].天津：天津大学出版社,2003[24]伍钦,梁坤.板式精馏塔设计[M].化学工业出版社,2010.8:109-120目录第一章总论11、项目名称及承办单位12、编制依据43、编制原则54、项目概况65、结论6第二章项目提出的背景及必要性81、项目提出的背景82、项目建设的必要性9第三章项目性质及建设规模131、项目性质132、建设规模13第四章项目建设地点及建设条件171、项目建设地点172、项目建设条件17第五章项目建设方案251、建设原则252、建设内容253、工程项目实施33第六章节水与节能措施371、节水措施372、节能措施38第七章环境影响评价391、项目所在地环境现状392、项目建设和生产对环境的影响分析393、环境保护措施……404、环境影响评价结论……………..……………42第八章劳动安全保护与消防441、危害因素和危害程度442、安全措施方案443、消防设施…………...45第九章组织机构与人力资源配置461、组织机构462、组织机构图46第十章项目实施进度481、建设工期482、项目实施进度安排483、项目实施进度表48第十一章投资估算及资金筹措491、投资估算依据492、建设投资估算49目录第一章总论 1第一节项目概述 1第二节可行性研究的依据 3第三节可行性研究的范围和内容 3第五节技术经济指标 4第二章项目背景和建设的必要性 5第一节项目提出的背景 5第二节项目建设的必要性 7第三章 需求分析及服务规模与标准 9第一节 需求分析 9第二节 服务规模与标准 10第四章 项目选址及建设条件 13第一节项目选址 13第二节 项目区自然条件 13第三节 项目区社会经济条件 18第四节 项目区基础设施状况 20第五章 规划设计和建设方案 23第一节设计依据和目标 23第二节规划方案分析 25第三节建设方案 31第六章 消防 46第七章 环保和劳动安全卫生 47第一节环境保护 47第二节劳动安全卫生 48第三节建议 50第八章 节能分析 52第一节概述 52第二节节能设计依据 52第三节能耗分析 53第四节节能措施 54第九章 项目组织管理和实施进度 58第一节项目组织管理 58第二节进度计划安排